CN111040110B - 一种力致响应动态聚合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种力致响应动态聚合物，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。所述的动态聚合物通过引入具有力致响应特性的力敏团，不同动态性的无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键和超分子作用，可制备出可控范围广、结构丰富、性能多样的力致响应动态聚合物材料。该力致响应动态聚合物可以作为具有力致响应功能的功能涂层、自修复材料、储能器件材料、吸能材料、光电器件材料、力学探针等而获得广泛的应用。

Description

一种力致响应动态聚合物及其应用
技术领域
本发明涉及智能材料领域，具体涉及一种由力敏团和无硼动态共价键以及可选的含硼动态共价键、可选的超分子作用构成的力致响应动态聚合物。
背景技术
高分子力化学是建立在高分子化学与力学基础上的交叉学科，主要研究高分子在机械力作用下物理、化学性质的变化。机械力响应性高分子便是将力敏感基团以共价键的形式，嵌入高分子骨架中，与目前广泛利用的光、热、电等激励方式不同的是，机械力具有方向性：在机械力作用下，高分子链可以作为应力传导介质，使机械能从高分子链的两端向中心传导。与通常的化学反应过程相比，机械力诱导的化学反应具有高反应活性、高方向性、高选择性和分子量的依赖性等特点。
传统的化学反应往往通过加热、光照、辐射等方式进行引发，而机械力作为一种广泛存在于自然界和生物体的能量传递方式，相比较光、电、热等引发条件，其更为清洁更易得。近年来随着聚合物材料科学的飞速发展，越来越多的科研工作者开始对力化学展开研究。力化学所研究的是在力作用诱导下的化学键的形成和断裂、分子间相互作用的变化过程，通过向分子中引入对力作用敏感的基团(力敏团)，在外界力的刺激下实现选择性的化学键变化，进而改变分子结构，影响其原有的物理/化学性质；由于力化学具有简便、清洁、高效、经济等特点，尤其可用于制备一系列具有不同响应形式的智能结构，在无机材料、有机合成、药物学、纳米材料、金属络合物、超分子、聚合物合成、智能材料等领域获得日益广泛的应用。其中，聚合物由于其特殊的物理和化学性质而具有广泛的力学响应范围，设计并实现具有力致响应功能的聚合物材料变得十分重要。
在传统的聚合物合成理念中，主要通过共价键设计合成新分子，由于共价键本身键能较高，链结构稳定而难以改变，使得这类材料通常不是可重构、可回收、可再处理的，限制了其在诸多领域的应用。通过在聚合物中引入动态共价键，是一种合成新型智能聚合物的可行方法，可以有效地扩展材料的应用领域。这类动态共价键可以对温度变化、光照、辐射或其他外界条件进行感应，并通过可逆加成/缩合或可逆键交换机制，使得聚合物的链结构得以产生变化，并获得重构。相比于普通共价键，动态共价键能够体现出超分子化学中的动态可逆性，像超分子相互作用一样具有“校对”和“纠错”功能，还可以通过改变外界条件，达到明显地影响动态共价化学平衡，进而使聚合物体现出自修复性、刺激响应性和仿生力学性能。
在现有的力化学研究中，力敏团往往处于普通共价键体系，其对于作用力难以体现出良好的调控能力，同时整个体系的动态性与自修复能力弱，响应效果单一，难以使力敏团的力致响应效果得到充分发挥，通过将力敏团与不同种类的动态共价键一同引入到聚合物链结构中，克服了单一动态共价键动态效果和动态调控能力有限，难以具有协同正交的综合性能的缺陷，可以制备得到具有力致响应性以及协同正交动态性的力致响应动态聚合物，得以形成一种新型的智能聚合物。
发明内容
本发明针对上述背景，提供了一种力致响应动态聚合物，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。所述的力致响应动态聚合物不仅具有力致响应功能，还能够凭借动态共价键与超分子作用具有的动态可逆效果，可在不同条件下体现出力致响应性、自修复性、仿生力学性能和吸能特性。
本发明通过如下技术方案予以实现：
本发明涉及一种力致响应动态聚合物，其特征在于，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；所述动态聚合物中动态组分的存在，是形成或维持动态聚合物结构的必要条件；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。
本发明还提供一种实现力致响应的方法，其特征在于，提供一种力致响应动态聚合物，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；所述动态聚合物中动态组分的存在，是形成或维持动态聚合物结构的必要条件；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。
本发明还提供一种吸能的方法，其特征在于，提供一种力致响应动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；所述的动态聚合物，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；所述动态聚合物中动态组分的存在，是形成或维持动态聚合物结构的必要条件；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。
在本发明中，所述的力致响应动态聚合物的拓扑结构可以选自线型、环状、支化、团簇、交联及其组合形式。
在本发明的实施方式中，所述力致响应动态聚合物的各原料组分也可以具有一个或多个玻璃化转变温度，也可以没有玻璃化转变温度，优选至少有一个低于0℃、或者处于0-25℃之间、或者处于25-100℃之间、或者高于100℃的玻璃化转变温度。
在本发明中，所述的力敏团，指的是含有对机械力敏感基元的实体，其中所述的力敏基元包括但不仅限于共价化学基团、超分子复合体、超分子组装体、组合物、聚集体，其在机械力作用下发生结构的化学和/或物理变化，包括但不仅限于化学的断键、成键、异构化、分解以及物理的解离、解组装、分离，从而直接和/或间接地发生化学和/或物理信号改变、生成新基团/新物质，包括但不仅限于颜色、发光、荧光、光谱吸收、磁性、电、电导、热、核磁、红外、拉曼、pH、自由基、催化、氧化还原性、加成、缩合、取代、交换、消除、分解、聚合、交联、配位、氢键结合、主客体结合、离子键结合、pi-pi堆叠信号/性能的变化以及离子键结合、降解、粘度信号/性能的变化和释放新分子、生成新的可反应性基团，达到对机械力的特异性响应并获得力致响应性能/效果。
在本发明中，所述力敏基元包括共价型和非共价型。其中，所述共价型力敏基元，其在机械力作用下主要涉及共价键的断裂、消除、成键、异构化等化学变化，包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化、电环化开环、弯曲活化、消除、加成、异构化；所述非共价型力敏基元，其在机械力作用下主要涉及超分子复合体的解离、组装体的解组装、组合物的分离、聚集体的分离等物理变化。
在本发明中，所述力敏团包括单力敏团和复合力敏团。其中，所述的单力敏团仅包含一个力敏基元或在其结构中仅有一个力敏基元可以被力活化，且其不被栓系结构所栓系，所述栓系结构不是产生力致响应信号的必要成分，其包括共价单力敏团和非共价单力敏团。其中，所述的复合力敏团由上述共价和/或非共价力敏基元/单力敏团中的一个或多个进行栓系和/或结合而成，其包括但不仅限于栓系结构、门控结构、平行结构、串联结构、以及栓系、门控、平行、串联中的两个或多个及其与力敏基元/单力敏团进行多元/多级结合而成的多元复合结构。
在本发明中，以力活化反应机理进行划分，共价单力敏团包括但不仅限于以下组：基于均裂机理的共价单力敏团、基于异裂机理的共价单力敏团、基于逆环化机理的共价单力敏团、基于电环化机理的共价单力敏团、基于弯曲活化机理的共价单力敏团以及基于其他机理的共价单力敏团。
在本发明中，以复合方式进行划分，非共价单力敏团包括但不仅限于以下组：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团。
在本发明中，所述的无硼动态共价键，在其动态结构组成中不含有硼原子，其包括但不限于动态连硫键、动态双硒键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅氧烷键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、动态可交换型三烷基锍键这二十二组键。
在本发明中，所述的可选的含硼动态共价键，其在动态结构组成中含有硼原子，其包括但不限于有机硼酐键、无机硼酐键、有机-无机硼酐键、饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、无机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键、无机硼酸硅酯键这十五类键。
在本发明中，所述的可选的超分子作用，其包括但不仅限于以下至少一种：氢键作用、金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、路易斯酸碱对作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用，也包括相分离作用和结晶作用。
根据本发明的一个优选实施方式(第一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团以及至少一种无硼动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种含硼动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种超分子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及至少一种超分子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团以及至少一种无硼动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种含硼动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种超分子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及至少一种超分子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团以及至少一种无硼动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种含硼动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种超分子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及至少一种超分子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，但无硼动态共价键交联的交联度和含硼动态共价键交联的交联度之和在凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团且其中至少一种是具有动态共价特征的共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，具有动态共价特征的共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团且其中至少一种是具有动态共价特征的共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，具有动态共价特征的共价单力敏团交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度，二者至少有一个在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种共价单力敏团、至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络中的无硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个网络中含有至少一种含硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种具有动态共价特征的共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种含硼动态共价键，可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下，且四者的交联度之和在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络中非共价单力敏团中动态组分交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个网络中含有至少一种含硼动态共价键，还可选地在至少一个网络中含有超分子作用；其中，各个网络中非共价单力敏团中动态组分交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度、含硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，但无硼动态共价键交联的交联度和含硼动态共价键交联的交联度之和在凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团且其中至少一种是动态断链型复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，动态断链型复合力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团且其中至少一种是动态断链型复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，动态断链型复合力敏团交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度，二者至少有一个在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种复合力敏团、至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络中的无硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种复合力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个网络中含有至少一种含硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种动态断链型复合力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种含硼动态共价键，可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，非共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但三者的交联度之和在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下，但四者的交联度之和在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种具有动态共价特征的共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团中的动态组分，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上，且其中具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中的动态组分和无硼动态共价键一旦解离，交联网络即降解。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种具有动态共价特征的共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团中的动态组分，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个交联网络中含有至少一种含硼动态共价键，至少一个交联网络中还可选地含有超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上，且其中具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中的动态组分、无硼动态共价键、含硼动态共价键和可选的超分子作用一旦解离，交联网络即降解。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键以及可选的至少一种含硼动态共价键和可选的至少一种超分子作用；其中不含有交联的无限网络；其中共混有含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的非交联聚合物和/或含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的交联聚合物颗粒。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中至少含有一个交联的无限网络；其中含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键以及可选的至少一种含硼动态共价键和可选的至少一种超分子作用；其中至少一个交联的无限网络含有无硼动态共价交联和/或含硼动态共价键和/或超分子作用交联，且一旦无硼动态共价交联和/或含硼动态共价键和/或超分子作用交联解离则交联结构降解；其中共混有含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的非交联聚合物和/或含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的交联聚合物颗粒。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少两种力敏团、至少一种无硼动态共价键、可选的至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少两种力敏团、至少一种无硼动态共价键、可选的至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其含有至少两种力敏团，在至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，在至少一个网络中还可选的含有含硼动态共价键，在至少一个网络中还可选的含有超分子作用；其中，各个网络中的动态组分交联的交联度均在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态连硫键、动态双硒键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种基于可逆自由基的动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种结合性可交换型酰基键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种可逆加成断裂链转移动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种动态硅氧烷键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中，所述的无硼动态共价键，其选自[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种含硼动态共价键；其中，所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种含硼动态共价键；其中，所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种含硼动态共价键；其中，所述的含硼动态共价键，其选自有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种金属-配体作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种离子作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种离子-偶极作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种主体-客体作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种路易斯酸碱对作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种π-π堆叠作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键；所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键；所述的含硼动态共价键，其选自无机硼酐键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自无机硼酐键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自无机硼酐键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。
本发明中力致响应动态聚合物的结构包括但不限于以上所举，本领域的技术人员可以根据本发明中的逻辑和脉络给予合理地实现。
本发明的优选实施方式中，力致响应动态聚合物中含有的力敏团和无硼动态共价键优选如下组合中的一种：
组合1：过氧化物系列均裂机理的共价单力敏团、双硫/多硫系列均裂机理的共价单力敏团、双硒/多硒系列均裂机理的共价单力敏团、偶氮腈系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基呋喃酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮型系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基色烯系列均裂机理的共价单力敏团、芳基联咪唑系列均裂机理的共价单力敏团、芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、芳基频哪醇系列均裂机理的共价单力敏团、链转移系列均裂机理的共价单力敏团、环己二烯酮系列均裂机理的共价单力敏团、四氰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、氰基酰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、金刚烷取代乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、联芴系列均裂机理的共价单力敏团、烯丙基硫醚系列均裂机理的的共价单力敏团、硫代/硒代酯系列均裂机理的共价单力敏团、硒氧/硒硫/硒氮系列异裂机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。
组合2：环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氧环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团、三唑环系列逆环化机理的共价单力敏团、DA系列逆环化机理的共价单力敏团、杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团、[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。
组合3：六元环系列电环化机理的共价单力敏团、五元环系列电环化机理的共价单力敏团、三元环系列电环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。
组合4：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。
组合5：栓系复合力敏团、门控复合力敏团、平行复合力敏团、串联复合力敏团、多元复合力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。
组合6：过氧化物系列均裂机理的共价单力敏团、双硫/多硫系列均裂机理的共价单力敏团、双硒/多硒系列均裂机理的共价单力敏团、偶氮腈系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基呋喃酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮型系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基色烯系列均裂机理的共价单力敏团、芳基联咪唑系列均裂机理的共价单力敏团、芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、芳基频哪醇系列均裂机理的共价单力敏团、链转移系列均裂机理的共价单力敏团、环己二烯酮系列均裂机理的共价单力敏团、四氰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、氰基酰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、金刚烷取代乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、联芴系列均裂机理的共价单力敏团、烯丙基硫醚系列均裂机理的的共价单力敏团、硫代/硒代酯系列均裂机理的共价单力敏团、硒氧/硒硫/硒氮系列异裂机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。
组合7：环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氧环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团、三唑环系列逆环化机理的共价单力敏团、DA系列逆环化机理的共价单力敏团、杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团、[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。
组合8：六元环系列电环化机理的共价单力敏团、五元环系列电环化机理的共价单力敏团、三元环系列电环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。
组合9：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。
组合10：栓系复合力敏团、门控复合力敏团、平行复合力敏团、串联复合力敏团、多元复合力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。
组合11：过氧化物系列均裂机理的共价单力敏团、双硫/多硫系列均裂机理的共价单力敏团、双硒/多硒系列均裂机理的共价单力敏团、偶氮腈系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基呋喃酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮型系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基色烯系列均裂机理的共价单力敏团、芳基联咪唑系列均裂机理的共价单力敏团、芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、芳基频哪醇系列均裂机理的共价单力敏团、链转移系列均裂机理的共价单力敏团、环己二烯酮系列均裂机理的共价单力敏团、四氰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、氰基酰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、金刚烷取代乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、联芴系列均裂机理的共价单力敏团、烯丙基硫醚系列均裂机理的的共价单力敏团、硫代/硒代酯系列均裂机理的共价单力敏团、硒氧/硒硫/硒氮系列异裂机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。
组合12：环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氧环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团、三唑环系列逆环化机理的共价单力敏团、DA系列逆环化机理的共价单力敏团、杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团、[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。
组合13：六元环系列电环化机理的共价单力敏团、五元环系列电环化机理的共价单力敏团、三元环系列电环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。
组合14：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。
组合15：栓系复合力敏团、门控复合力敏团、平行复合力敏团、串联复合力敏团、多元复合力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。
本发明中可提供的力致响应动态聚合物中所包含的力敏团和无硼动态共价键的组合包括但不仅限于以上所举的优选，本领域的技术人员可以根据具体实际需要进行合理组合和选取。
在本发明的实施方式中，用于连接力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键和/或超分子基元的连接单元可以选自杂原子连接基、二价或多价小分子烃基、二价或多价聚合物链残基、二价或多价无机小分子链残基、二价或多价无机大分子链残基、颗粒状成分中的任一种或任几种。
在本发明的实施方式中，所述力致响应动态聚合物的形态可以是溶液、乳液、膏、胶、普通固体、弹性体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)、泡沫材料等。
力致响应动态聚合物在制备过程中，还可以加入或使用某些可添加/使用的溶剂、其他助剂/添加剂、填料来共同组成力致响应动态聚合物材料。
在本发明的实施方式中，所述的力致响应动态聚合物其可应用于以下材料或制品：应力感应材料、功能涂层、自修复性板材、自修复性粘结剂、密封材料、韧性材料、储能器件材料、光电器件材料、夹层胶、玩具、形状记忆材料、抗冲击防护材料、减震材料、缓冲材料、消音材料、力致催化材料、力学探针材料、力传感器材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中的力致响应动态聚合物，其包含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键，还可选地含有至少一种含硼动态共价键、至少一种超分子作用，充分利用了力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用之间动态性和响应性的差异，使得动态聚合物具有力致响应特性的同时，也具有良好的动态可逆特性。动态聚合物中含有的力敏团，其可以在机械力作用下发生化学和/或物理变化，实现诸如力致变色、力致发光、力致荧光、力致交联、力致导电、力致释放小分子、力致催化等力致响应特性，从而可以依据实际需要在聚合物中体现出单一或者多重的力致响应效果，实现分子水平的无源探伤，体现出丰富的应力监控以及应力响应能力，并可以利用聚合物对力的响应模拟生物体的力响应过程，对生命科学的发展起到推动作用。动态聚合物中含有的无硼动态共价键，能够在特定条件下保持稳定，起到提供平衡结构和力学强度的目的，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性，使得材料能够进行完全的自修复、回收利用以及塑性形变。动态聚合物中含有的可选的含硼动态共价键，其具有较强的动态性以及温和的动态反应条件，可在无需催化剂、无需高温、非光照条件下进行动态聚合物的合成，并体现出动态可逆性。同时，无硼动态共价键和含硼动态共价键的存在，也使得聚合物对热量、光照、压力、pH、氧化还原等外界刺激能够表现出不同的响应效果。通过将这两类动态共价键和力敏团进行结合，可以制备出具有良好调控性、丰富动态性以及多重响应效果的力致响应动态聚合物，使得动态聚合物能够体现力致响应特性的同时，又能够体现出完全的自修复性、重复使用性以及吸能特性，从而实现了力致基元与自修复基元的一体化，将自报告与自修复过程相结合，实现了分子水平上损伤检测与自修复原位实时进行。而动态聚合物中含有的可选的超分子作用则能对聚合物的动态性进行进一步的补充，起到协同效果，使得制得的动态聚合物材料能够进行良好的自修复、回收利用以及塑性形变，从而可以在适宜的环境下部分促进或部分减缓动态可逆平衡，使其处于所需的状态，对动态性调控的灵敏性大大增加，同时也能够通过材料结构设计和使用条件的控制，对材料的性能进行多样化的调控。同时，由于聚合物中没有凝胶点以上的普通共价交联，可以在较大程度内实现聚合物的自修复、塑形、回收和再加工，更有利于作为抗冲击吸能材料，扩展了聚合物材料的应用领域。
(2)本发明中的力致响应动态聚合物能够体现出良好的可设计性和可调控性。本发明能够通过合理的分子设计，将机械力这种宏观的作用力可控并精确地传递至分子水平，使共价键活化的选择性进一步提高，从而更好地调控化学转变。此外，通过控制作为原料的化合物的分子结构、官能团数、分子量等参数，可制备出具有不同拓扑结构和表观特征、性能可调、用途广泛的动态聚合物。同时也能够通过材料基团结构设计和使用条件的控制，对材料的性能进行多样化的调控，例如，力敏团可以与不同的聚合物主链结合，获得具有不同化学组成、拓扑结构、玻璃化转变温度与机械性能的高分子材料，这在现有的聚合物体系里面是很难做到的。此外，还可以通过对动态共价键、超分子作用、嵌段结构、结晶作用、交联网络结构、交联密度等的选择，制备具有渐变性结构的动态聚合物，从而得到具有渐变性的力学性能和力致响应性。通过共混具有动态性能的非交联和/或交联聚合物，特别是含有强动态性动态共价键的聚合物，获得良好的吸能能力，同时兼具力致响应性，特别是应力感应、破坏警示、力致增强等性能，这些是传统的聚合物所无法实现的。
(3)力致响应动态聚合物中含有的无硼动态共价键和可选的含硼动态共价键、超分子作用在特定条件下解离之后，能够在另外的特定条件下重新键合，进行自修复和回收利用，体现出了良好的耐用性和重复使用性，这是其他聚合物材料难以达到的效果。另一方面，也可将聚合物中的力敏团以及合适的无硼动态共价键、合适的含硼动态共价键与超分子作用作为“可牺牲键”，通过其可逆断裂来达到对能量的多重吸收。不同种类的力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键以及超分子作用的存在，使得本发明中的力致响应动态聚合物能够体现出多重动态性、响应性以及吸能特性。
(4)在本发明中的无硼动态共价键以及可选的含硼动态共价键、超分子基元/超分子作用，其由于可以进行动态交换，原先位于链端的力敏团，可以通过交换变成在链中间或交联网络骨架中，从而提高了活化概率，克服了传统聚合物位于链端的力敏团不易活化的缺点。
(5)通过设计或选定合适的动态共价键和/或超分子作用，并可以选择性地加入合适的动态调节剂，可以获得不同的动态性。这种不同的动态性可以具有不同的用途，除可以调控自修复性和形状记忆等功能外，还具有调控所述力致响应动态聚合物速率响应性的功能。对于含有强动态性的动态共价键以及可选的超分子作用的产品而言，其具有优异的胀流效应，可以在不同的应变速率作用下具有不同的表观分子量/交联度以及力致响应特性，如变色、荧光等性能，特别适用于作为吸能材料和速率响应的魔幻玩具。这种新型的功能性材料是前所未有的。
(6)在合适的聚合物结构中，通过合适的力致响应，可以产生力致交联或引发交联反应，从而可以在力致响应后产生普通共价交联，甚至获得具有普通共价交联和动态交联的杂化交联，从而获得力学性能的提升，增加材料的使用安全性和寿命。
参考下述实施方式说明、实施例和所附权利要求书，本发明的这些和其他特征以及优点将变得显而易见。
具体实施方式
本发明涉及一种力致响应动态聚合物，其特征在于，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；所述动态聚合物中动态组分的存在，是形成或维持动态聚合物结构的必要条件；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。
本发明还提供一种实现力致响应的方法，其特征在于，提供一种力致响应动态聚合物，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；所述动态聚合物中动态组分的存在，是形成或维持动态聚合物结构的必要条件；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。
本发明还提供一种吸能的方法，其特征在于，提供一种力致响应动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；所述的动态聚合物，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种含硼动态共价键；其中还可选地含有至少一种超分子作用；所述动态聚合物中动态组分的存在，是形成或维持动态聚合物结构的必要条件；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应。其中，所用术语“吸能”指的是针对撞击、振动、震动、爆炸、声音等形式所造成的物理冲击产生的能量的吸收、耗散和分散等，从而达到如抗冲击(防护)、阻尼、减震、缓冲、隔音、消声等效果。
在本发明中，所述机械力来源包括但不仅限于拉伸、压缩、膨胀、超声、摩擦、刮擦、剪切、切割、溶胀(针对交联聚合物)、弯折、扭转，也即通过包括但不仅限于拉伸、压缩、膨胀、超声、摩擦、刮擦、剪切、切割、溶胀(针对交联聚合物)、弯折、扭转提供机械力获得所述的力致响应。
在本发明中，机械力的施加方式包括除上述不同机械力来源外，还包括机械力的作用速率、周期变化、方向性等。不同的所述力致响应动态聚合物具有可以适用不同的机械力施加方式，并可能获得不同的力致响应。本发明中，通过合适的选择和调控，可以获得优异的力致响应性。
为了说明的简明性，在本发明的说明书中，利用连接词“和/或”来表示所述的术语可以包含选自连接词“和/或”之前所述的选项，或者选自连接词“和/或”之后所述的选项，或者同时选自连接词“和/或”之前和之后所述的选项这三种情况。例如，说明书中“在机械力作用下发生化学和/或物理变化”中的“和/或”，其含义即是在在机械力作用下发生化学变化，或者在机械力作用下发生物理变化，或者在机械力作用下发生化学和物理变化。在本发明说明书中其他地方出现的连接词“和/或”，均代表此类含义。
本发明中所用术语“分子量”均代表物质的相对分子质量，对于小分子化合物、小分子基团及某些具有固定结构的大分子化合物、大分子基团而言，其分子量一般具有单分散性，也即具有固定分子量；而对于低聚物，高聚物、低聚物残基、高聚物残基等具有多分散性分子量的物质，其分子量一般指代平均分子量。其中，本发明中的小分子化合物、小分子基团特指分子量不超过1000Da的化合物或基团；大分子化合物、大分子基团特指分子量大于1000Da的化合物或基团。
本发明中所用术语“聚合(反应/作用)”，指的是链的增长过程/作用，即指的是具有较低分子量的反应物通过缩聚、加聚、开环聚合等反应形式形成具有较高分子量的产物的过程。其中，反应物可以为具有聚合能力(即能够自发地进行聚合，或者能够在引发剂或外加能作用下进行聚合)的单体、低聚物、预聚物等化合物。由一种反应物进行聚合得到的产物称为均聚物。由两种或两种以上反应物进行聚合得到的产物称为共聚物。需要指出的是，在本发明中所述的“聚合”，其包含反应物分子链的线性增长过程，包含反应物分子链的支化过程，包含反应物分子链的成环过程，但并不包含反应物分子链的交联过程；在本发明的实施方式中，“聚合”包含由力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键和普通共价键的键合以及可选的超分子作用所引起的链增长过程。
本发明中所用术语“交联(反应/作用)”，指的是反应物分子间和/或反应物分子内通过形成动态共价键和/或普通共价键和/或超分子作用的化学和/或超分子化学连接生成三维无限网状型产物的过程。在交联过程中，聚合物链一般先在二维/三维方向不断增长，逐步形成团簇(可以是二维或者三维)，再发展为三维无限网络。反应物在交联过程中，粘度突增，开始出现凝胶化现象，初次达到一个三维无限网络时的反应点，称为凝胶点，也称为渗滤阈值。处于凝胶点以上(包含凝胶点，在本发明中其他地方出现的交联度在其凝胶点以上的描述中均包含凝胶点)的交联反应产物，其具有三维无限网络结构，交联网络构成一个整体并横跨整个聚合物结构；处于凝胶点以下的交联反应产物，并未形成三维无限网络结构，并不属于横跨整个聚合物结构的能够构成一个整体的交联网络。如非特别说明，本发明中的交联(拓扑结构)仅包括交联度达到凝胶点以上(含凝胶点)的三维无限网络(结构)，非交联(结构)则特指交联度在其凝胶点以下的线型、环状、支化等结构以及二维、三维团簇及其组合等结构。
在本发明中，所述的“线型”结构，指的是聚合物分子链呈现的是规则或不规则的长链线状，一般由许多重复单元在一个连续长度上连接而成，聚合物分子链中的侧基一般不以支链存在；对于“线型结构”，其一般是由不含长链侧基的单体通过缩聚反应、加聚反应或开环反应等聚合形成。
在本发明中，所述的“环状”结构，指的是聚合物分子链以环状链的形式存在，其包括单环、多环、桥环、嵌套环、索环、轮环等形式的环状结构；对于“环状结构”，其可以通过线型或支化聚合物的分子内和/或分子间成环形成，也可以通过扩环聚合反应等方法制备。
在本发明中，所述的“支化”结构，指的是在聚合物分子链上含有侧链、支链和分叉链等结构，包括但不限于星型、H型、梳型、树枝型、超支化及其组合等结构，以及其与线型、环状结构的进一步组合，例如线型链末端连接环状结构，环状结构与梳型结构结合，树枝型链末端连接环形链，等等；对于“聚合物的侧链、支链和分叉链等结构”，其可具有多级结构，例如在聚合物分子链的支链上可以继续带有一级或多级支链。对于“支化结构”，其制备方法诸多，一般为本领域的技术人员所熟知，例如可通过含有长链侧基的单体进行缩聚反应形成，或者在加聚过程中通过自由基的链转移反应形成，或者通过辐射和化学反应在线型分子链上延伸出分支结构形成。支化结构进一步进行分子内和/或分子间的反应(交联)即可产生团簇和交联结构。
在本发明中，所述的“团簇”结构，指的是聚合物链进行分子内和/或分子间反应而产生的凝胶点以下的二维/三维结构。
在本发明中，所述的“交联”结构，特指的是聚合物具有的三维无限网络结构。
在本发明中，所述的拓扑结构也可以包含上述拓扑结构的组合形式。其中，所述的“组合形式”结构，特指一个聚合物结构中含有上述拓扑结构中的两种或两种以上，例如，以环型链作为梳型链的侧链，环型链带有侧链形成环型梳型链，环型链与直链形成蝌蚪型链和哑铃型链，还包括不同环型、不同支化、不同团簇及其与其他拓扑结构的组合结构，等等。
在本发明中，所述的“骨架”指的是聚合物链的链长方向。所述的“交联网络链骨架”，指的是构成交联网络骨架的任意链段。所述的“主链”，如非特别说明，指的是在聚合物结构中具有最多链节数的链。所述的“侧链”，指的是在聚合物结构中同聚合物主链骨架或交联网络链骨架相连接而分布在链骨架旁侧的分子量超过1000Da的链结构；其中，所述的支链、分叉链，指的是从聚合物主链骨架或交联网络链骨架或其他任意链分叉出来的分子量超过1000Da的链结构；在本发明中，为简单起见，如非特别说明，将侧链、支链、分叉链统一称为侧链。其中，所述的“侧基”，指的是在聚合物结构中同聚合物链骨架相连接而分布在链骨架旁侧的分子量不高于1000Da的化学基团和分子量不高于1000Da的短侧链。对于侧链和侧基，其可具有多级结构，也即侧链可以继续带有侧基和侧链，侧链的侧链可以继续有侧基和侧链，其中的侧链也包括支链和分叉链等链结构。所述的“端基”，指的是在聚合物结构中同聚合物链骨架相连接而位于链骨架末端的化学基团；本发明中，特定情况下侧基也可以有端基。对于超支化和树枝状链及其相关的链结构，其中的聚合物链均可以视为主链，但在本发明中，除非特别说明，最外围的链视为侧链，其余的链视为主链。在本发明中，所述“侧链”、“侧基”、“端基”也适用于通过超分子作用进行超分子聚合的小分子单体和大分子单体。对于非交联结构，所述的聚合物链骨架包括聚合物主链骨架和聚合物侧链、支链、分叉链等链骨架；对于交联结构，所述的聚合物链骨架包括存在于交联网络中的任意链段的骨架(即交联网络链骨架)及其侧链、支链、分叉链等链骨架。
本发明中，所述的“普通共价键”，如非特别说明，指的即是传统意义上的共价键，其为原子间通过共用电子对所形成的一种相互作用，在通常温度下(一般不高于100℃)和通常时间内(一般小于1天)较难发生断裂且对机械力作用无特异性响应，其包括但不仅限于通常的碳-碳键、碳-氧键、碳-氢键、碳-氮键、碳-硫键、氮-氢键、氮-氧键、氢-氧键、氮-氮键等。
在本发明中，所述的“动态共价键”，指的是普通动态共价键，其在除机械力作用以外的适宜条件下能够进行可逆断裂和形成。
在本发明中，所述的“动态组分”，其包括无硼动态共价键、含硼动态共价键、具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中具有动态共价特征的共价成分、非共价单力敏团中的超分子成分、动态断链型复合力敏团以及超分子作用。所述的动态组分一般为断链型结构，其一旦解离，其所在的链段即产生断链。但若所述的动态组分被普通共价键或链所栓系，则其解离不会导致断链。如非特别说明，则所述的动态组分仅指断链型。在本发明中，如非特别说明，具有动态共价特征的共价单力敏团以及非共价单力敏团中具有动态共价特征的共价成分二者均不视为动态共价键，非共价单力敏团中的超分子成分也不视为超分子作用。在本发明中，所述的动态组分，其优选无硼动态共价键、含硼动态共价键、具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中的超分子成分、动态断链型复合力敏团以及超分子作用，更优选无硼动态共价键。在本发明中，动态聚合物中的动态组分一旦解离，动态聚合物即发生降解，其可分解成以下任一种或任几种次级单元：单体、聚合物链片段、聚合物团簇等非交联单元，甚至交联的聚合物碎片等单元；同时，动态聚合物和上述次级单元之间可通过所述的无硼动态共价键、含硼动态共价键、具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中具有动态共价特征的共价成分、非共价单力敏团中的超分子成分、动态断链型复合力敏团以及超分子作用中的一种或多种动态组分的键合和解离实现相互转化和动态可逆。优选所述动态聚合物中的无硼动态共价键一旦解离，所述动态聚合物即发生降解。需要说明的是，当力致响应动态聚合物选自交联结构时，其由无硼动态共价键、含硼动态共价键、具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中具有动态共价特征的共价成分、非共价单力敏团中的超分子成分、动态断链型复合力敏团、超分子作用中的一种或多种动态组分形成动态共价交联和/或超分子交联；其中，对于形成的动态共价交联，优选动态共价键交联的交联度、具有动态共价特征的共价单力敏团交联的交联度二者至少有一个，或二者交联度之和在其凝胶点以上，更优选动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上；其中，对于形成的超分子交联，优选非共价单力敏团中的超分子成分交联的交联度、超分子作用交联的交联度二者至少有一个，或二者交联度之和在其凝胶点以上，更优选超分子作用交联的交联度在凝胶点以上。所述的动态组分作为交联网络存在的必要条件，其一旦产生解离，交联网络即产生解体；同时，由于动态组分具有动态可逆性，因此，解体的动态交联网络可在特定条件下重新进行交联，形成动态交联网络。
在本发明中，所述的“普通共价交联”，指的即是由普通共价键参与形成的交联结构。
在本发明中，所述交联网络中普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，其含义是，当交联网络中仅存在普通共价键(动态共价组分和超分子组分不存在或均解离)时，交联网络仍存在。
在本发明中，所述的“动态共价交联”，指的即是由动态共价组分(包括无硼动态共价键、含硼动态共价键、具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中具有动态共价特征的共价成分中的至少一种)和普通共价键参与形成的交联结构且交联网络中普通共价交联的交联度在凝胶点以下；由于动态共价组分的存在，其能够在适宜的条件下进行交联网络的解离-键合平衡，具有动态可逆性。
在本发明中，所述的“超分子交联”，指的即是由超分子组分(包括非共价单力敏团中的超分子成分、超分子作用中的至少一种)和普通共价键参与形成的交联结构且交联网络中普通共价交联的交联度在凝胶点以下；由于超分子组分的存在，其能够在适宜的条件下进行交联网络解离-键合平衡，具有动态可逆性。
在本发明中，所述交联网络中某种动态共价组分或超分子组分交联的交联度在其凝胶点以上，其含义是，当交联网络中仅存在普通共价键与此种组分时，交联网络仍存在，且当此种组分解离时，交联网络产生降解。
在本发明中，所述的力致响应动态聚合物的拓扑结构可以选自线型、环状、支化、团簇、交联及其组合形式。所述的力致响应动态聚合物的组成成分和原料组分中的聚合物链拓扑结构也可选自线型、环状、支化、团簇、交联及其组合形式。所述的力致响应动态聚合物及其组成和原料组分中均可以仅有一种拓扑形态的聚合物，也可以是有多种拓扑形态的聚合物的混合物。在本发明中，所述的力致响应动态聚合物中不存在普通共价交联的交联度在其凝胶点以上的三维无限网络，但可以含有以颗粒形式(可以是任意形态的颗粒，包括但不仅限于球状、片状、纤维状、不规则形状)分散/填充/共混的普通共价交联的聚合物成分。
在本发明的实施方式中，非交联结构的所述力致响应动态聚合物(组成)可以含有一个或多个非交联聚合物。其中，当含有多个非交联聚合物时，非交联聚合物之间可以相互共混，形成不连续、部分连续或双连续的分散相，也可以相互纠缠形成相容的均相结构；非交联聚合物之间可以具有非共价相互作用；其中非交联聚合物可以全部由力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用中的至少一种形成，也可以部分仅由力敏团形成，部分仅由无硼动态共价键形成，部分仅由含硼动态共价键形成，部分仅由超分子作用形成，但本发明不仅限于此。所述非交联力致响应动态聚合物中还可以共混有其他一种或多种以颗粒形式存在的交联聚合物，这些交联聚合物可以含有力敏团和/或无硼动态共价键和/或含硼动态共价键和/或超分子作用，也可以仅由普通共价键构成。
在本发明的实施方式中，交联结构的所述力致响应动态聚合物(组成)可以含有一个或多个交联网络，并且优选至少一个交联网络中至少一种无硼动态共价键交联的交联度和/或具有动态共价特征的共价单力敏团交联的交联度达到凝胶点以上。当所述动态聚合物仅含有一个交联网络时，优选在所述的交联网络结构中同时含有力敏团和无硼动态共价键且基于无硼动态共价键的动态共价交联的交联度达到凝胶点以上。当所述动态聚合物含有两个或多个交联网络时，两个或多个交联网络可以相互共混，也可以相互穿插，也可以部分相互穿插，也可以是以上三种情况的组合，但本发明不仅限于此；其中，两个或多个交联网络可以相同，也可以不同；其中交联网络可以全部由力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用中的至少一种形成交联；其中部分交联网络可以仅由无硼动态共价键形成交联，部分仅由力敏团形成交联，部分仅由含硼动态共价键形成交联，部分仅由超分子作用形成交联，但本发明不仅限于此；任何一个交联网络也可以同时由力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用中的至少两种形成交联。在本发明的实施方式中，所述力致响应动态聚合物的交联网络结构中也可以共混和/或穿插有其他一种或多种非交联聚合物，这些非交联聚合物可以含有力敏团和/或无硼动态共价键和/或含硼动态共价键和/或超分子作用，也可以仅由普通共价键构成。在本发明的实施方式中，所述力致响应动态聚合物的交联网络结构中也可以共混有其他一种或多种以颗粒形式存在的交联聚合物，这些交联聚合物可以含有力敏团和/或无硼动态共价键和/或含硼动态共价键和/或超分子作用，也可以仅由普通共价键构成。
在本发明的实施方式中，优选在所述力致响应动态聚合物(组成)中共混有含有无硼动态共价键和/或含硼动态共价键和/或超分子作用的非交联聚合物和/或交联聚合物(颗粒)；其中，所述的无硼动态共价键优选具有强动态性的动态缩酮键、动态缩醛键、动态缩硫酮键、动态缩硫醛键、动态亚胺键、动态肟键、动态腙键、动态酰腙键，所述的含硼动态共价键优选具有强动态性的有机硼酸硅酯键、无机硼酸硅酯键，所述的超分子作用优选具有强动态性的单齿氢键作用、金属-配体作用、离子作用、主体-客体作用、离子偶极作用。在所述力致响应动态聚合物(组成)中共混的具有强动态性作用的非交联聚合物和/或交联聚合物(颗粒)可以使得聚合物具有良好的动态响应特性和吸能特性，可以在聚合物损伤时体现出良好的自修复能力，并可以在高剪切/拉伸/压缩速率的外力作用下体现出胀流性，起到分散、吸收和耗散能量而进行吸能。
在本发明的实施方式中，所述的力致响应动态聚合物，其可以具有一个或多个玻璃化转变温度，也可以没有玻璃化转变温度。对于所述力致响应动态聚合物，优选其至少有一个低于0℃、或者处于0-25℃之间、或者处于25-100℃之间、或者高于100℃的玻璃化转变温度；其中，玻璃化转变温度低于0℃的动态聚合物具有较好的低温使用性能，方便作为密封胶、弹性体、凝胶等进行使用；玻璃化转变温度处于0-25℃之间的动态聚合物能够有利于在常温下进行使用，也能够方便将其作为弹性体、密封胶、凝胶、泡沫以及普通固体使用；玻璃化转变温度处于25-100℃之间的动态聚合物具有较强的力学性能，便于在室温以上获得普通固体、泡沫以及凝胶；玻璃化转变温度高于100℃的动态聚合物，其尺寸稳定性、力学强度、耐热性好。玻璃化转变温度低于25℃，动态聚合物能够体现出优良的动态性、自修复性、形状记忆能力、力致响应性；玻璃化转变温度高于25℃，动态聚合物能够体现出更好的应力承载能力、抗蠕变性、结构稳定性。此外，可选的超分子作用的存在，能够对动态聚合物的玻璃化转变温度进行进一步的调控，对动态聚合物的动态性、交联度、机械强度进行补充。对于动态聚合物的玻璃化转变温度，其可通过DSC、DMA等本领域中所通用的玻璃化转变温度的测定方法进行测定。
在本发明的实施方式中，所述力致响应动态聚合物的各原料组分也可以具有一个或多个玻璃化转变温度，也可以没有玻璃化转变温度，优选至少有一个低于0℃、或者处于0-25℃之间、或者处于25-100℃之间、或者高于100℃的玻璃化转变温度。其中，玻璃化转变温度低于0℃的化合物原料在制备动态聚合物时便于进行低温制备和加工；玻璃化转变温度处于0-25℃之间的化合物原料在常温下即可进行制备加工成型；玻璃化转变温度处于25-100℃之间的化合物原料利用常规加热设备即可成型，制造成本较低；玻璃化转变温度高于100℃的化合物原料可用于制备尺寸稳定性好、力学性能优良的耐高温材料，加工成型时易定型，方便脱模等操作。利用多种具有不同玻璃化转变温度的化合物原料制备动态聚合物，可以获得在不同范围内具有不同玻璃化转变温度的动态聚合物，其能够体现出多重的综合性能，兼具动态性、响应性和稳定性。
在本发明的实施方式中，可以通过化学方法改变聚合物链结构及其玻璃化转变温度。
在本发明的实施方式中，所述的力致响应动态聚合物，其可以在聚合物任意合适的位置上含有所述的力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键以及可选的超分子基元/超分子作用；动态聚合物中的各种作用既可以独立又可以协同地发挥效果。对于非交联的动态聚合物，既可以在聚合物主链骨架上含有力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键以及可选的超分子基元/超分子作用，也可以在聚合物侧链/支链/分叉链骨架上含有力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键以及可选的超分子基元/超分子作用；对于交联的动态聚合物，既可以在交联网络链(主链)骨架上含有力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键以及可选的超分子基元/超分子作用，也可以在交联网络链骨架的侧链/支链/分叉链骨架上含有力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键以及可选的超分子基元/超分子作用；本发明也不排除在聚合物链的侧基和/或端基上、聚合物的其他组成成分如小分子、填料等上含有力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键以及可选的超分子基元/超分子作用，但对于共价单力敏团而言，由于在侧基和/或端基中无法受力，因此其无法实现力致响应。在本发明的实施方式中，力敏团、动态共价键优选位于聚合物主链骨架上(对于非交联结构)和聚合物交联网络链骨架上(对于交联结构)。
另需说明的是，本发明中用于描述不同结构的量词“组”、“系列”、“亚系列”、“类”、“亚类”、“种”中组的范围大于系列，系列的范围大于亚系列，亚系列的范围大于类，类的范围大于亚类，亚类的范围大于种，即一组可以有很多系列，一系列可以有很多亚系列，一亚系列可以有很多类，一类可以有很多亚类，一亚类可以有很多种。即使所述的力敏团、动态共价键、超分子基元具有相同的基元结构，但因为连接基、取代基、异构体、复合结构等不同，也可能导致其性能的差异。在本发明中，如非特别说明，则通常将具有相同基元结构但因连接基、取代基、异构体、复合结构等结构不同的力敏团、动态共价键、超分子基元视为不同种结构。本发明可以根据需要对力敏团、动态共价键、超分子基元进行合理的设计、选择和调控，获得最佳的性能，这也是本发明的优势。在本发明中，当需要使用多个力敏团、动态共价键或超分子基元结构时，优选使用不同类的结构，更优选使用不同系列的结构，以便更好地进行正交性和/或协同性调控。
本发明中所述的“正交性”，指的是不同种类的无硼动态共价键、不同种类的含硼动态共价键以及不同种类的超分子作用之间由于动态性、稳定性、动态反应条件等的不同，能够在不同的外界条件下表现出具有差异性的动态反应活性和动态可逆性，从而使得动态聚合物可以在不同环境条件下体现出不同动态共价键和超分子作用的动态可逆效果。具体说来，无硼动态共价键通常在室温条件下并不体现出动态可逆性，动态聚合物体系中可以仅通过可选的含硼动态共价键和可选的超分子作用进行动态性调节；而对体系进行加热、光照、加入氧化还原剂、加入催化剂、加入引发剂、光照、辐射、微波、等离子体作用、调节pH之后，又能够使得相应的无硼动态共价键在相应的条件下的动态性得以触发，而不同种类的无硼动态共价键之间，也对不同环境刺激具有不同的动态响应能力，例如，缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键对于pH值的变化感应灵敏，动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键一般需要在催化剂存在条件下进行动态平衡反应，利用反应条件的不同，可以使得一种作用发挥作用时，其他作用处于不被触发的状态，从而实现正交性调控。
本发明中所述的“协同性”，指的是不同种类的无硼动态共价键、不同种类的含硼动态共价键以及不同种类的超分子作用能够在某些特定的外界条件下表现出具有互相配合，协同作用的动态反应活性和动态可逆性，从而使得动态聚合物可以在特定的环境条件下体现出比原先单一的作用更为优异的动态可逆效果。通过选择能够在加热、加入氧化还原剂、加入催化剂、光照、辐射、微波、等离子体作用、pH等同一外界刺激条件下具有动态性的动态共价键或可选的超分子作用，使得当一种作用发挥效用之时，另外的一种或几种作用也能够在相应的环境条件下体现动态性，产生比两种作用线性叠加更大的协同效果。例如，动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键、含硼动态共价键对于温度的变化可以体现出不同的动态性，在加热作用下可协同发挥作用；缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键对于pH值的变化感应灵敏，可通过酸碱性的调节协同发挥作用；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键一般通过引入催化剂协同发挥作用；通过选用合适的反应条件和合适的动态作用，可以实现动态聚合物的协同性调控。
在本发明中，所述的力敏团，指的是含有对机械力敏感基元(即力敏基元)的实体，其中所述的力敏基元包括但不仅限于共价化学基团、超分子复合体、超分子组装体、组合物、聚集体，其在机械力作用下发生结构的化学和/或物理变化，包括但不仅限于化学的断键、成键、异构化、分解以及物理的解离、解组装、分离，从而直接和/或间接地发生化学和/或物理信号改变、生成新基团/新物质，包括但不仅限于颜色、发光、荧光、光谱吸收、磁性、电、电导、热、核磁、红外、拉曼、pH、自由基、催化、氧化还原性、加成、缩合、取代、交换、消除、分解、聚合、交联、配位、氢键结合、主客体结合、离子键结合、pi-pi堆叠信号/性能的变化以及离子键结合、降解、粘度信号/性能的变化和释放新分子、生成新的可反应性基团，达到对机械力的特异性响应并获得力致响应性能/效果。
在本发明中，所述力敏基元包括共价型和非共价型。其中，所述共价型力敏基元，其在机械力作用下主要涉及共价键的断裂、消除、成键、异构化等化学变化，包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化、电环化开环、弯曲活化、消除、加成、异构化；所述非共价型力敏基元，其在机械力作用下主要涉及超分子复合体的解离、组装体的解组装、组合物的分离、聚集体的分离等物理变化。
在本发明中，所述力敏团包括单力敏团和复合力敏团。其中，所述的单力敏团仅包含一个力敏基元或在其结构中仅有一个力敏基元可以被力活化，且其不被栓系结构所栓系，所述栓系结构不是产生力致响应信号的必要成分，其包括共价单力敏团和非共价单力敏团。其中，所述的复合力敏团由上述共价和/或非共价力敏基元/单力敏团中的一个或多个进行栓系和/或组合而成，其包括但不仅限于栓系结构、门控结构、平行结构、串联结构、以及栓系、门控、平行、串联中的两个或多个及其与力敏基元/单力敏团进行多元/多级结合而成的多元复合结构。所述复合力敏团因此可以是共价复合力敏团、非共价复合力敏团、共价-非共价复合力敏团。复合力敏团的灵活性和多样性为本发明提供了灵活多样的聚合物设计和丰富的力致响应性。
在本发明中，以力活化反应机理进行划分，共价单力敏团包括但不仅限于以下组：基于均裂机理的共价单力敏团、基于异裂机理的共价单力敏团、基于逆环化机理的共价单力敏团、基于电环化机理的共价单力敏团、基于弯曲活化机理的共价单力敏团以及基于其他机理的共价单力敏团。
在本发明中，基于均裂机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：过氧化物系列、双硫/多硫系列、双硒/多硒系列、偶氮腈系列、双芳基呋喃酮系列、双芳基环酮系列、双芳基环戊烯二酮系列、双芳基色烯系列、芳基联咪唑系列、芳基乙烷系列、二氰基四芳基乙烷系列、芳基频哪醇系列、链转移系列、环己二烯酮系列、四氰基乙烷系列、氰基酰基乙烷系列、金刚烷取代乙烷系列、联芴系列、烯丙基硫醚系列、硫代/硒代酯系列。
在本发明中，所述过氧化物系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有过氧化物力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000191
其中，
Figure GDA0001968175280000192
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-A-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000193
其中，
Figure GDA0001968175280000194
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述双硫/多硫系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有双硫/多硫力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000195
其中，m为通过单键相连的硫原子的个数，其取值为大于等于2的某个特定整数值，优选自2～20，更优选自2～10；其中，W各自独立选自但不仅限于氧原子、硫原子；
其中，
Figure GDA0001968175280000196
表示连有n个
Figure GDA00019681752800001910
的芳香族环；其中，n的取值为0、1或大于1的整数；*标注的为与式中其他结构相连接的位点，如无特别注明，下文中出现的*为同样的含义，不再重复说明；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。不同位置的
Figure GDA0001968175280000197
的结构相同或不同；为了增加共轭效应与空间位阻，促进力敏团在机械力作用下的均裂，便于稳定所形成的自由基，获得可逆的力致活化特性，
Figure GDA0001968175280000198
优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000199
Figure GDA0001968175280000201
所述的
Figure GDA0001968175280000202
进一步优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000203
其中，L1为二价连接基，其各自独立选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280000204
不同位置的L1的结构相同或不同；其中，L2为二价连接基，其各自独立选自但不仅限于：直接键、
Figure GDA0001968175280000205
Figure GDA0001968175280000206
不同位置的L2的结构相同或不同；
其中，R1、R2、R3、R4各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基；所述的取代基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于直链结构、支链结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选脂肪族环和芳香族环。概括地，R1、R2、R3、R4各自独立优选自氢原子、卤素原子、杂原子基团、C1-20烃基、C1-20杂烃基、取代的C1-20烃基或取代的C1-20杂烃基以及以上基团中的两种或多种的组合所形成的取代基。为了增加力敏团中的氮原子的空间位阻，促进力敏团在机械力作用下的均裂，便于稳定所形成的自由基，以及促进所述自由基的偶合或力敏团的可逆交换，获得良好的可逆性能，R1、R2、R3、R4各自独立优选自氢原子、羟基、氰基、羧基、C1-20烷基、C1-20杂烷基、环状结构的C1-20烷基、环状结构的C1-20杂烷基、C1-20芳烃基、C1-20杂芳烃基；概括地，通式1-B-5、1-B-7中的结构
Figure GDA0001968175280000207
优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000208
所述的
Figure GDA0001968175280000211
更优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000212
其中，
Figure GDA0001968175280000213
为含氮脂肪族杂环，所述环的成环原子数没有特别限制，优选自3～10，更优选自5～8；所述脂肪族环的成环原子中，除了至少一个成环原子为氮原子，其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；
其中，
Figure GDA0001968175280000214
表示连有n个
Figure GDA00019681752800002115
的含氮脂肪族杂环，其中，n的取值为0、1或大于1的整数；为了增加力敏团中的氮原子的空间位阻，促进力敏团在机械力作用下的均裂，便于稳定所形成的自由基，以及促进所述自由基的偶合，所述的
Figure GDA0001968175280000215
优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000216
所述的
Figure GDA0001968175280000217
更优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000218
其中，
Figure GDA0001968175280000219
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。需要特别说明的是，当一个结构中的“
Figure GDA00019681752800002110
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连”时，该结构或含有该结构的力敏团中可活化键的左右两侧至少各有一个
Figure GDA00019681752800002111
与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链连接，力通过这些与聚合物链或者超分子聚合物链连接的
Figure GDA00019681752800002112
作用于力敏团，左右两侧所受到的作用力形成的夹角不高于180°，优选小于180°；如无特别注明，下文中出现的“
Figure GDA00019681752800002113
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连”具有同样的含义，不再重复说明。
通式1-B-1至1-B-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800002114
Figure GDA0001968175280000221
其中，
Figure GDA0001968175280000222
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地，通式1-B-1至1-B-7的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000223
Figure GDA0001968175280000231
其中，
Figure GDA0001968175280000232
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述双硒/多硒系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有双硒/多硒力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000233
其中，m为通过单键相连的硒原子的个数，其取值为大于等于2的某个特定整数值，优选2～20，更优选自2～10；其中，W各自独立选自但不仅限于氧原子、硫原子；其中，
Figure GDA0001968175280000234
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-3；其中，R1、R2、R3、R4的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-5；其中，
Figure GDA0001968175280000235
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-6；
Figure GDA0001968175280000236
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-C-1至1-C-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000237
Figure GDA0001968175280000241
其中，
Figure GDA0001968175280000242
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地，通式1-C-1至1-C-7的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000243
其中，
Figure GDA0001968175280000251
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述偶氮腈系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有偶氮腈力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000252
其中，R5、R6、R7、R8各自独立选自但不仅限于氢原子、卤素原子、杂原子基团、C1-20烃基/杂烃基、取代C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的基团，优选自氢原子、卤素原子、C1-20烷基、C1-20杂烷基，更优选自氢原子、C1-5烷基、C1-5杂烷基，更进一步优选自氰基、甲基、乙基、丙基、丁基；
Figure GDA0001968175280000253
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-D-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000254
其中，
Figure GDA0001968175280000255
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述双芳基呋喃酮系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有双芳基呋喃酮力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000256
其中，W各自独立选自但不仅限于氧原子、硫原子；W1为二价连接基，其各自独立选自但不仅限于
Figure GDA0001968175280000257
Figure GDA0001968175280000258
优选自
Figure GDA0001968175280000259
Figure GDA00019681752800002510
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure GDA00019681752800002511
或环或不成环。
其中，通式1-E-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA00019681752800002512
其中，G各自独立选自
Figure GDA00019681752800002513
所述的
Figure GDA00019681752800002514
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-3；其中，W、W1、
Figure GDA00019681752800002515
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1；
其中，
Figure GDA00019681752800002516
为连有n个
Figure GDA00019681752800002517
的芳香族环；其中，所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，其选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；同一通式中不同位置的
Figure GDA00019681752800002518
的结构相同或不同；作为例子，所述的
Figure GDA00019681752800002519
可选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800002520
Figure GDA0001968175280000261
所述的
Figure GDA0001968175280000262
更优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000263
其中，L1、L2的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述。
通式1-E-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000264
其中，W、W1、
Figure GDA0001968175280000265
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述。
具体地，通式1-E-1的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000266
Figure GDA0001968175280000271
其中，W、W1的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000272
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述双芳基环酮系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有双芳基环酮力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000273
其中，W各自独立选自但不仅限于氧原子、硫原子；W2为二价连接基，其各自独立选自但不仅限于
Figure GDA0001968175280000274
Figure GDA0001968175280000275
优选自
Figure GDA0001968175280000276
Figure GDA0001968175280000277
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure GDA00019681752800002712
成环或不成环。
其中，通式1-F-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000278
其中，W、W2、
Figure GDA0001968175280000279
的定义、选择范围、优选范围同通式1-F-1；G的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-1；
Figure GDA00019681752800002710
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-4。
通式1-F-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800002711
其中，W、W2、
Figure GDA0001968175280000281
的定义、选择范围、优选范围同通式1-F-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述。
具体地，通式1-F-1的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000282
其中，W、W2、
Figure GDA0001968175280000283
的定义、选择范围、优选范围同通式1-F-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000284
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述双芳基环戊烯二酮系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有双芳基环戊烯二酮力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000285
其中，W各自独立选自但不仅限于氧原子、硫原子；
Figure GDA0001968175280000286
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure GDA0001968175280000287
成环或不成环。
其中，通式1-G-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000288
其中，W、
Figure GDA0001968175280000289
的定义、选择范围、优选范围同通式1-G-1；G的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-1；
Figure GDA00019681752800002810
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-4。
通式1-G-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000291
其中，W、
Figure GDA0001968175280000292
的定义、选择范围、优选范围同通式1-G-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述。
具体地，通式1-G-1的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000293
其中，W的定义、选择范围、优选范围同通式1-G-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000294
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述双芳基色烯系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有双芳基色烯力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000295
其中，W3为二价连接基，其各自独立选自但不仅限于
Figure GDA0001968175280000296
优选自
Figure GDA0001968175280000297
V、V’各自独立选自碳原子、氮原子；当V、V’为氮原子时，与V、V’相连的
Figure GDA00019681752800002911
不存在；
Figure GDA0001968175280000298
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure GDA0001968175280000299
成环或不成环。
其中，通式1-H-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA00019681752800002910
其中，W3、V、V’、
Figure GDA0001968175280000301
的定义、选择范围、优选范围同通式1-H-1；
Figure GDA0001968175280000302
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-4。
其中，通式1-H-1所示的结构进一步优选具有下式所示的结构：
Figure GDA0001968175280000303
其中，W3、V、V’、
Figure GDA0001968175280000304
的定义、选择范围、优选范围同通式1-H-1；G的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-1；
Figure GDA0001968175280000305
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-4。
通式1-H-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000306
其中，W3、
Figure GDA0001968175280000307
的定义、选择范围、优选范围同1-H-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述。
具体地，通式1-H-1的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000308
Figure GDA0001968175280000311
其中，W3的定义、选择范围、优选范围同通式1-H-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000312
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述芳基联咪唑系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有芳基联咪唑力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000313
其中，
Figure GDA0001968175280000314
表示所述环具有共轭结构；其中，
Figure GDA0001968175280000315
为具有共轭结构的五元氮杂环结构；其中，
Figure GDA0001968175280000316
为所述的两个五元氮杂环之间通过各自的一个成环原子之间形成碳碳单键、碳氮单键或氮氮单键所构成的多环结构；根据不同的
Figure GDA0001968175280000317
连接方式，通式1-I-1包含但不仅限于如下异构体中的一种或多种：
Figure GDA0001968175280000318
Figure GDA0001968175280000319
需要特别说明的是，在合适条件下，各种异构体之间可以发生相互转化，因此，在本发明中将上述六种异构体基元视为同一种结构基元；
Figure GDA00019681752800003110
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure GDA00019681752800003111
或环或不成环。
其中，通式1-I-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000321
其中，
Figure GDA0001968175280000322
的定义、选择范围、优选范围同通式1-I-1；G的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-1；
Figure GDA0001968175280000323
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-4。
通式1-I-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000324
其中，
Figure GDA0001968175280000325
的定义、选择范围、优选范围同通式1-I-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述。
具体地，通式1-I-1的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000326
Figure GDA0001968175280000331
其中，L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000332
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有芳基乙烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000333
其中，R2各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，其中所述的取代基选自羟基、苯基、苯氧基、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰氧基、三甲基硅氧基、三乙基硅氧基；其中，
Figure GDA0001968175280000334
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-3；其中，
Figure GDA0001968175280000335
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-J-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000336
Figure GDA0001968175280000341
其中，R2的定义、选择范围、优选范围同通式1-J-1；L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000342
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有二氰基四芳基乙烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000343
其中，
Figure GDA0001968175280000344
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-3；其中，
Figure GDA0001968175280000345
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-K-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000346
其中，L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000347
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述芳基频哪醇系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有芳基频哪醇力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000348
其中，W4为二价连接基，其各自独立选自但不仅限于直接键、
Figure GDA0001968175280000349
优选自直接键、
Figure GDA00019681752800003410
Figure GDA00019681752800003411
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-L-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000351
其中，W4的定义、选择范围、优选范围同通式1-L-1；
Figure GDA0001968175280000352
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述链转移系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有链转移力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000353
其中，R2和
Figure GDA0001968175280000354
的定义、选择范围、优选范围同通式1-J-1；W4的定义、选择范围、优选范围同通式1-L-1；R1、R2、R3、R4的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-5；
Figure GDA0001968175280000355
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-6；
其中，R1各自独立选自原子(包括氢原子)、取代基，不同位置的R1的结构相同或不相同；其中所述的取代基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于直链结构、含侧基的支链结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选脂肪族环和芳香族环；概括地，R1各自独立优选自氢原子、卤素原子、杂原子基团、C1-20烃基/杂烃基、取代的C1-20烃基/杂烃基以及以上基团中的两种或多种的组合所形成的取代基。为了促进所述力敏团在机械力作用下的均裂，增加所形成碳自由基的抗氧化性，以稳定所形成的碳自由基，便于进一步的自由基的偶合或参与其他自由基反应，获得可逆力致活化特性、自修复性能以及自增强性能，R1各自独立优选自氢原子、羟基、氰基、羧基、C1-20烷基、C1-20芳烃基、C1-20杂芳烃基以及酰基、酰氧基、酰胺基、氧酰基、硫酰基、胺基酰基、亚苯基取代的C1-20烃基/杂烃基；R1进一步优选自氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、羟基、氰基、羧基、甲基氧酰基、乙基氧酰基、丙基氧酰基、丁基氧酰基、甲基胺基酰基、乙基胺基酰基、丙基胺基酰基、丁基胺基酰基；
其中，V3选自碲原子、锑原子、铋原子；其中，k为与V3相连的
Figure GDA0001968175280000356
的个数；当V3为碲原子时，k为1，表示只有一个
Figure GDA0001968175280000357
与V3相连；当V3为锑原子或铋原子时，k为2，表示有两个
Figure GDA0001968175280000358
与V3相连，两个
Figure GDA0001968175280000359
的结构相同或不相同；
其中，L’为二价连接基，不同位置的L’的结构相同或不相同；其中所述二价连接基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于直链结构、含侧基的支链结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选脂肪族环和芳香族环。概括地，所述的L’各自独立选自杂原子连接基、杂原子基团连接基、二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基。其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。为了促进力敏团在机械力作用下的均裂，增加所形成碳自由基的抗氧化性，以稳定所形成的碳自由基，便于进一步的自由基的偶合或参与其他自由基反应，获得可逆力致活化特性、自修复性能以及自增强性能，L’各自独立优选自酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、氧酰基、硫酰基、亚苯基、二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基；其中所述的取代的二价C1-20烃基/杂烃基中的取代基团的结构优选为酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、氧酰基、硫酰基、胺基酰基、亚苯基，更优选所述的取代的二价C1-20烃基/杂烃基通过所述取代基团与连接R1的碳原子相连；
概括地，所述的通式1-M-1至1-M-8中的
Figure GDA0001968175280000361
优选自如下结构中的一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000362
其中，R选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链；其中，r表示与苯环相连的R的个数，其取值选自0到5整数；其中，m为重复单元的数量，其可以是固定值，也可以是平均值；
所述的
Figure GDA0001968175280000363
进一步优选自如下结构中的至少一种，但本发明不限于此：
Figure GDA0001968175280000364
其中，R、r、m的定义、选择范围、优选范围如其上一级结构中所述；
其中，
Figure GDA0001968175280000365
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-M-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000366
其中，R2、m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-1；
Figure GDA0001968175280000367
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-M-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000371
其中，m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-2；
Figure GDA0001968175280000372
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-M-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000373
其中，W4、m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-3；
Figure GDA0001968175280000374
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-M-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000375
其中，m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-4；
Figure GDA0001968175280000376
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-M-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000377
Figure GDA0001968175280000381
其中，m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-5；
Figure GDA0001968175280000382
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-M-6的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000383
其中，m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-6；
Figure GDA0001968175280000384
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-M-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000391
其中，m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-7；
Figure GDA0001968175280000392
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-M-8的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000393
其中，m的定义、选择范围、优选范围同通式1-M-8；
Figure GDA0001968175280000401
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述环己二烯酮系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有环己二烯酮力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000402
其中，
Figure GDA0001968175280000403
的定义、选择范围、优选范围同通式1-E-1-4；
Figure GDA0001968175280000404
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-N-1至1-N-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000405
其中，
Figure GDA0001968175280000406
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述四氰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有四氰基乙烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000407
其中，
Figure GDA0001968175280000408
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式1-O-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000409
其中，
Figure GDA00019681752800004010
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-3；
Figure GDA00019681752800004011
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-O-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800004012
Figure GDA0001968175280000411
其中，L1的定义、选择范围、优选范围如本系列前面部分中所述；
Figure GDA0001968175280000412
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述氰基酰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有氰基酰基乙烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000413
其中，W各自独立选自但不仅限于氧原子、硫原子；其中，W5为二价连接基，其各自独立选自但不仅限于直接键、
Figure GDA0001968175280000414
优选自
Figure GDA0001968175280000415
Figure GDA0001968175280000416
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure GDA00019681752800004110
成环或不成环。
其中，通式1-P-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000417
其中，W、W5、
Figure GDA0001968175280000418
的定义、选择范围、优选范围同通式1-P-1。
通式1-P-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000421
其中，
Figure GDA0001968175280000422
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述金刚烷取代乙烷系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有金刚烷取代乙烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000423
其中，Ad选自二价或多价的金刚烷基及其二聚体或多聚体衍生基团；作为例子，所述的Ad选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280000424
其中，
Figure GDA0001968175280000425
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-Q-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000426
其中，
Figure GDA0001968175280000427
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述联芴系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有联芴力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000428
其中，R3各自独立选自氰基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰基、C1-10烷胺基酰基、苯基、取代的苯基、芳烃基、取代的芳烃基，其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，其选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；其中，
Figure GDA00019681752800004210
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式1-R-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000429
Figure GDA0001968175280000431
其中，
Figure GDA0001968175280000432
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述烯丙基硫醚系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有烯丙基硫醚力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000433
其中，C1、C2、C3表示碳原子，其右上角的数字用于区分不同位置的碳原子，以便于描述的准确与简介；
其中，R1 1、R1 2、R1 3、R1 4各自独立选自原子(包括氢原子)、取代基；R1 1、R1 2、R1 3、R1 4各自独立优选自氢原子、卤素原子、C1-20烃基/杂烃基、取代的C1-20烃基/杂烃基，所述的取代原子或取代基没有特别限制；R1 1、R1 2、R1 3、R1 4各自独立更优选自氢原子、卤素原子、C1-20烷基、C1-20芳烃基、C1-20杂烃基、C1-20烃基氧基酰基、C1-20烃基硫基酰基、C1-20烃基氨基酰基以及以上基团中的两种或多种的组合形成的取代基；R1 1、R1 2、R1 3、R1 4各自独立更进一步优选自氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基；
其中，Z2为二价连接原子或二价连接基；当Z2选自二价连接原子时，其选自S原子；当Z2选自二价连接基时，所述的二价连接基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10；其结构没有特别限制，包括但不仅限于线型结构、支链结构或环状结构；所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选脂肪族环和芳香族环；概括地，Z2选自但不仅限于二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基，其中所述的取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；Z2更优选二价丙烯酸或甲基丙烯酸及其相应酯类、二价丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺类、二价苯乙烯或甲基苯乙烯的N聚体(N≥2)如三聚体、四聚体；
当Z2选自二价连接原子时，Z1为与C2原子直接相连的二价连接基团；所述的二价连接基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于直链结构、含侧基的支链结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选芳香族环；概括地，所述的二价连接基选自但不仅限于二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基；Z1更优选自二价C1-20烷基、二价C1-20芳烃基、二价C1-20烷氧基、二价C1-20芳基氧基、二价C1-20烷基硫基、二价C1-20芳基硫基，最优选自二价C1-20烷基硫基；具体地，Z1优选自亚甲基、亚甲基硫醚基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、二价苯基、二价苯基醚基、二价苄基、二价乙氧基、二价丁氧基、二价己氧基，最优选自亚甲基硫醚基；当Z2选自所述的二价连接基团时，Z1为与C2原子直接相连的二价连接基团；所述的二价连接基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于直链结构、含侧基的支链结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选芳香族环；概括地，所述的二价连接基选自但不仅限于：二价杂原子基团连接基、二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基；Z1更优选自具有吸电子效应的二价连接基团、吸电子效应取代基取代的二价连接基团，以便于所述力敏团的均裂，获得更显著的力致响应效果；其中，所述的具有吸电子效应的二价连接基团包括但不仅限于酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、亚苯基；所述的具有吸电子效应取代基取代的二价连接基团包括但不仅限于酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、亚苯基、硝基、磺酸基、芳烃基、氰基、卤原子、三氟甲基取代的二价C1-20烃基/杂烃基；作为举例，所述的具有吸电子效应取代基取代的二价连接基团，包括但不仅限于酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、亚苯基、硝基、磺酸基、芳烃基、氰基、卤原子、三氟甲基取代的苯撑基、亚苄基、亚萘基、亚吡咯基、亚吡啶基；
其中，
Figure GDA0001968175280000441
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式1-S-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000442
其中，n为重复单元的数量，其可以是固定值也可以是平均值，且n为大于等于1的整数；
Figure GDA0001968175280000443
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述硫代/硒代酯系列均裂机理的共价单力敏团是指其中含有硫代/硒代酯力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000444
其中，W6各自独立选自硫原子或硒原子；
其中，Z3为二价连接基，所述的二价连接基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于线型结构、支化结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选脂肪族环和芳香族环；作为举例，Z3选自但不仅限于二价杂原子连接基、二价杂原子基团连接基、二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；
其中，Z4为二价连接基，所述的二价连接基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于线型结构、支化结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选芳香族环；所述的二价连接基选自但不仅限于二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基；Z4更优选自氰基、烷基、芳基、酯基、酰胺基、脲基、氨基甲酸酯基取代的C1-20烃基/杂烃基；
其中，
Figure GDA0001968175280000445
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式1-T-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000446
其中，W6、Z4、
Figure GDA0001968175280000447
的定义、选择范围、优选范围同通式1-T-1；
其中，Z5选自氧原子、硫原子、硒原子、硅原子、碳原子、氮原子；当Z5为氧原子、硫原子、硒原子时，R1 5、R1 6、R1 7不存在；当Z5为氮原子时，R1 5存在，R1 6、R1 7不存在；当Z5为硅原子、碳原子时，R1 5、R1 6存在，R1 7不存在；
其中，R1 5、R1 6、R1 7、R1 8各自独立地选自原子(包括氢原子)、取代基；R1 5、R1 6、R1 7、R1 8各自独立优选自氢原子、卤素原子、C1-20烃基/杂烃基、取代的C1-20烃基/杂烃基；R1 5、R1 6、R1 7、R1 8各自独立更优选自氢原子、卤素原子、C1-20烷基、C1-20烯基、C1-20芳烃基、C1-20烷氧基酰基、C1-20烷氧基硫代酰基、C1-20芳基氧基酰基、C1-20芳基氧基硫代酰基、C1-20烷基硫基酰基、C1-20芳基硫基酰基；
其中，Z6为二价连接基；所述的二价连接基含有杂原子或不含有杂原子，其碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10，其结构没有特别限制，包括但不仅限于直链结构、含侧基的支链结构或环状结构，所述的环状结构选自脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，优选芳香族环。所述的二价连接基选自但不仅限于：二价杂原子基团连接基、二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基；Z6优选自具有吸电子效应的二价连接基团、吸电子效应取代基取代的二价连接基团，以便于所述力敏团的均裂，获得更显著的力致响应效果；其中，所述的具有吸电子效应的二价连接基团包括但不仅限于酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、亚苯基；所述的具有吸电子效应取代基取代的二价连接基团包括但不仅限于酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、亚苯基、硝基、磺酸基、芳烃基、氰基、卤原子、三氟甲基取代的二价C1-20烃基/杂烃基。作为举例，所述的具有吸电子效应取代基取代的二价连接基团，包括但不仅限于酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、亚苯基、硝基、磺酸基、芳烃基、氰基、卤原子、三氟甲基取代的苯撑基、亚苄基、亚萘基、亚吡咯基、亚吡啶基。
通式1-T-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000451
其中，
Figure GDA0001968175280000452
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，基于异裂机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：三芳基硫盐系列、邻苯二甲醛系列、磺酸基系列、硒氧/硒硫/硒氮系列。
在本发明中，所述三芳基硫盐系列异裂机理的共价单力敏团是指其中含有三芳基硫盐力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000453
其中，
Figure GDA0001968175280000454
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，其中同一环结构中的任两个
Figure GDA0001968175280000455
成环或不成环。
通式2-A-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000456
其中，
Figure GDA0001968175280000461
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述邻苯二甲醛系列异裂机理的共价单力敏团是指其中含有邻苯二甲醛力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000462
其中，M所在的环为脂肪族环、醚环或其与芳香族环的组合，环状结构的成环原子各自独立地为碳原子、氮原子或其他杂原子且至少有一个成环原子为氧原子；成环原子上所连的氢原子可以被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；
其中，
Figure GDA0001968175280000463
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式2-B-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000464
其中，
Figure GDA0001968175280000465
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述磺酸基系列异裂机理的共价单力敏团是指其中含有磺酸基力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000466
其中，
Figure GDA0001968175280000467
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式2-C-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000468
其中，
Figure GDA0001968175280000469
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述硒氧/硒硫/硒氮系列异裂机理的共价单力敏团是指其中含有硒氧/硒硫/硒氮力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA00019681752800004610
其中，W各自独立选自氧原子、硫原子；其中，
Figure GDA00019681752800004618
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，与同一原子相连的两个
Figure GDA00019681752800004611
成环或不成环。
其中，通式2-D-1、2-D-2所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA00019681752800004612
其中，W的定义同通式2-D-1；其中，
Figure GDA00019681752800004613
的定义、选择范围、优选范围同通式1-B-3；其中，
Figure GDA00019681752800004614
表示连有n个
Figure GDA00019681752800004615
的含氮芳香族环；所述环的成环原子数没有特别限制，优选自5～8；除了至少一个成环原子为氮原子，且所述环与硒原子通过所述氮原子相连，其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子可以被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；其中，n的取值为0、1或大于1的整数；不同位置的
Figure GDA00019681752800004616
的结构相同或不同；所述的
Figure GDA00019681752800004617
的结构优选自吡啶环及其被取代形式；
Figure GDA0001968175280000471
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，与同一原子相连的任两个
Figure GDA0001968175280000475
成环或不成环，同一环结构中的任两个
Figure GDA0001968175280000472
成环或不成环。
通式2-D-1、2-D-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000473
其中，X选自但不仅限于氟原子、氯原子、溴原子、氰基、异硫氰基，优选自氯原子、溴原子；W的定义、选择范围、优选范围同通式2-D-1；
Figure GDA0001968175280000474
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，基于逆环化机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：环丁烷系列、单杂环丁烷系列、二氧环丁烷系列、二氮环丁烷系列、环丁烯系列、三唑环系列、DA系列、杂DA系列、光控DA系列、[4+4]环加成系列。
在本发明中，所述环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有环丁烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000481
其中，Q各自独立地选自氧原子、碳原子；b分别表示与Q相连的连接个数；当Q各自独立地选自氧原子时，b＝0；当Q各自独立地选自碳原子时，b＝2；
Figure GDA0001968175280000482
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中，通式3-A-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000483
其中，J各自独立地选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式；Ar各自独立地选自芳香基，优选自苯基；n分别表示与Ar相连的连接个数；X0各自独立地选自卤素原子，优选自氟原子、氯原子、溴原子；
Figure GDA0001968175280000484
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
其中，通式3-A-1-1所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000485
其中，J’各自独立地选自氧原子、硫原子；J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；
Figure GDA0001968175280000486
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000487
Figure GDA0001968175280000491
Figure GDA0001968175280000501
Figure GDA0001968175280000511
Figure GDA0001968175280000521
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA0001968175280000522
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-2所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000523
Figure GDA0001968175280000531
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA0001968175280000532
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000533
Figure GDA0001968175280000541
Figure GDA0001968175280000551
Figure GDA0001968175280000561
Figure GDA0001968175280000571
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA0001968175280000572
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-3所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000573
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；
Figure GDA0001968175280000574
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000575
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000576
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-4所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000577
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；
Figure GDA0001968175280000578
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000581
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000582
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-5所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000583
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；
Figure GDA0001968175280000584
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000585
Figure GDA0001968175280000591
Figure GDA0001968175280000601
其中，R选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000602
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-6所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000603
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA0001968175280000604
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-6的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000605
Figure GDA0001968175280000611
Figure GDA0001968175280000621
Figure GDA0001968175280000631
其中，R、R1、R2、R3各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000632
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-7所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000633
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA0001968175280000634
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000635
Figure GDA0001968175280000641
Figure GDA0001968175280000651
Figure GDA0001968175280000661
其中，R、R1、R2、R3、R4各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000671
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-8所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000672
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA0001968175280000673
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-8的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000674
Figure GDA0001968175280000681
Figure GDA0001968175280000691
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000692
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-9所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000693
其中，J的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-3；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA0001968175280000694
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-9的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000695
Figure GDA0001968175280000701
Figure GDA0001968175280000711
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000712
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式3-A-1-10的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000721
其中，
Figure GDA0001968175280000722
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式3-A-1-11的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000723
其中，
Figure GDA0001968175280000724
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-A-1-12所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000725
其中，
Figure GDA0001968175280000726
的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1。
通式3-A-1-12的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000727
其中，
Figure GDA0001968175280000728
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式3-A-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000729
其中，
Figure GDA00019681752800007210
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式3-A-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800007211
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA00019681752800007212
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式3-A-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800007213
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；J’的定义、选择范围、优选范围同通式3-A-1-1-6；
Figure GDA00019681752800007214
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有单杂环丁烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000731
其中，Q选自氧原子、碳原子；b表示与Q相连的连接个数；当Q选自氧原子时，b＝0；当Q选自碳原子时，b＝2；D选自氧原子、硫原子、氮原子；a表示与D相连的连接个数；当D选自氧原子、硫原子时，a＝0；当D选自氮原子时，a＝1；
Figure GDA0001968175280000732
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-B-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000733
Figure GDA0001968175280000741
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000742
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-B-2所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000743
其中，
Figure GDA0001968175280000744
的定义、选择范围、优选范围同通式3-B-2。
通式3-B-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000745
Figure GDA0001968175280000751
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000752
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述二氧环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有二氧环丁烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000753
其中，J选自直接键、氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、亚甲基及其取代形式；其中，Ar选自芳香族环；所述环的成环原子数没有特别限制，优选五元环或六元环；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、硼原子、磷原子、硅原子，成环原子上所连的氢原子可以被任意合适取代原子、取代基取代或者不被取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，其优选自卤素原子、氰基、硝基、三氟甲基、C1-20烷基、C1-20烷基硅氧基、C1-20酰氧基、C1-20烷氧基酰基、C1-20烷氧基、C1-20烷硫基、C1-20烷胺基；作为例子，合适的Ar可选自如下结构，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000754
其中，L1为二价连接基，其选自但不仅限于氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、亚甲基及其取代形式；L2为二价连接基，其选自但不仅限于直接键、氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、亚甲基及其取代形式、羰基、硫代羰基；其中，
Figure GDA0001968175280000755
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-C-1至3-C-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000756
Figure GDA0001968175280000761
Figure GDA0001968175280000771
Figure GDA0001968175280000781
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000782
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有二氮环丁烷力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000783
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000784
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-D-1、3-D-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000785
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000786
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有环丁烯力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000787
其中，
Figure GDA0001968175280000788
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环，环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代，其中，当成环原子选自氮原子时，氮原子可以带有正电荷；所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上环状结构的被取代形式；n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数；R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000789
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-E-1至3-E-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800007810
Figure GDA0001968175280000791
Figure GDA0001968175280000801
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000802
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，环丁烷系列、单杂环丁烷系列、二氧环丁烷系列、二氮环丁烷系列、环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团也能够通过机械力以外的其他作用所活化，例如，环丁烷系列共价单力敏团可以在一定频率的紫外光照射下进行逆环化反应从而使得力敏团解离；二氧环丁烷系列共价单力敏团可以在化学、生物、热等其中的一种或多种活化作用下进行逆环化反应从而使得力敏团解离。
在本发明中，所述三唑环系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有三唑环力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000803
其中，
Figure GDA0001968175280000804
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。其中，通式3-F-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000805
其中，
Figure GDA0001968175280000806
的定义、选择范围、优选范围同通式3-F-1。
通式3-F-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000807
其中，
Figure GDA0001968175280000808
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述DA系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有DA力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000809
Figure GDA0001968175280000811
其中，I各自独立选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酰胺基、酯基、二价小分子烃基，更优选自氧原子、亚甲基、1，2-亚乙基、1，2-亚乙烯基、1，1’-乙烯基、仲胺基的取代形式、酰胺基、酯基；
Figure GDA0001968175280000812
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代，其中，当成环原子选自氮原子时，氮原子可以带有正电荷；所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上基团的被取代形式；n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数；
Figure GDA0001968175280000819
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明中，所述DA系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有DA力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000813
其中，I各自独立选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酰胺基、酯基、二价小分子烃基，更优选自氧原子、亚甲基、1，2-亚乙基、1，2-亚乙烯基、1，1’-乙烯基、仲胺基的取代形式、酰胺基、酯基；
Figure GDA0001968175280000814
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代，其中，当成环原子选自氮原子时，氮原子可以带有正电荷；所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上基团的被取代形式；n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数；
Figure GDA0001968175280000815
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中，通式3-G-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000816
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000817
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-1。
通式3-G-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000818
Figure GDA0001968175280000821
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000822
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式3-G-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000823
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000824
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-3所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000825
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000831
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-3。
通式3-G-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000832
Figure GDA0001968175280000841
Figure GDA0001968175280000851
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000852
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-4所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000853
其中，
Figure GDA0001968175280000854
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-4。
通式3-G-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000855
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000856
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-5所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000857
其中，
Figure GDA0001968175280000858
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-5。
其中，通式3-G-5-1所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000861
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000862
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-5。
通式3-G-5-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000863
Figure GDA0001968175280000871
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000872
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-5-2所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000873
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000874
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-5。
通式3-G-5-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000875
Figure GDA0001968175280000881
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000882
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-5-3所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000883
其中，R1、R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000884
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-5。
通式3-G-5-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000885
Figure GDA0001968175280000891
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000892
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-6所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000893
其中，
Figure GDA0001968175280000894
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-6。
通式3-G-6的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000895
其中，R、R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000896
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-7所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000897
其中，
Figure GDA0001968175280000898
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-7。
其中，通式3-G-7-1所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000899
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA00019681752800008910
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-7。
通式3-G-7-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000901
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000902
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-7-2所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280000903
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000904
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-7。
通式3-G-7-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000905
Figure GDA0001968175280000911
其中，R、R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氧原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000912
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-G-8所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000913
其中，
Figure GDA0001968175280000914
的定义、选择范围、优选范围同通式3-G-8。
通式3-G-8的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000915
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000916
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
DA系列逆环化机理的共价单力敏团的典型结构还可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000917
Figure GDA0001968175280000921
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000922
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有杂DA力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280000923
其中，P1选自氧原子、硫原子、氮原子；P2选自碳原子、氮原子；c1、c2分别表示与P1、P2相连的连接个数；当P1选自氧原子、硫原子时，c1＝0；当P1、P2选自氮原子时，c1、c2＝1；当P2选自碳原子时，c2＝2；I选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酰胺基、酯基、二价小分子烃基，更优选自氧原子、亚甲基、1，2-亚乙基、1，2-亚乙烯基、1，1’-乙烯基、仲胺基的取代形式、酰胺基、酯基；
Figure GDA0001968175280000924
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代，其中，当成环原子选自氮原子时，氮原子可以带有正电荷；所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上基团的被取代形式；n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数；
Figure GDA0001968175280000928
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中，通式3-H-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000925
其中，
Figure GDA0001968175280000926
的定义、选择范围、优选范围同通式3-H-1。
通式3-H-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000927
Figure GDA0001968175280000931
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000932
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-H-2所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000933
其中，
Figure GDA0001968175280000934
的定义、选择范围、优选范围同通式3-H-2。
通式3-H-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000935
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000936
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-H-3所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000937
其中，
Figure GDA0001968175280000938
的定义、选择范围、优选范围同通式3-H-3。
通式3-H-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000939
Figure GDA0001968175280000941
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000942
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-H-4所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000943
其中，
Figure GDA0001968175280000944
的定义、选择范围、优选范围同通式3-H-4。
通式3-H-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000945
Figure GDA0001968175280000951
Figure GDA0001968175280000961
其中，R、R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000962
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-H-5所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000963
其中，
Figure GDA0001968175280000964
的定义、选择范围、优选范围同通式3-H-5。
通式3-H-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000965
Figure GDA0001968175280000971
其中，R、R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000972
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-H-6所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280000973
Figure GDA0001968175280000981
其中，
Figure GDA0001968175280000982
的定义、选择范围、优选范围同通式3-H-6。
通式3-H-6的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000983
其中，R、R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000984
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团的典型结构还可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280000985
Figure GDA0001968175280000991
其中，R、R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280000992
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有光控锁定基元以及对机械力敏感的DA基元的力敏团，其中，DA基元可作为光控锁定基元的一部分；其中，光控锁定基元的存在，使得力敏团能够在不同的光照条件下具有不同的结构，并且对机械力体现出不同的响应效果，从而达到锁定/解锁定力敏基元的目的；在光控解锁定状态下，其中的DA力敏基元能够在机械力下作用下进行逆DA化学反应，从而使得聚合物直接和/或间接地发生化学信号改变，达到对机械力的特异性响应并获得力致响应性能/效果；当力敏基元被锁定时，其无法在机械力作用下进行活化来体现力敏特性，或更难在机械力作用下进行活化来体现力敏特性。利用此特性，可以通过选择特定的光照条件对材料的力化学性能进行调控，达到锁定/解锁定的调节效果，增加了力敏团的适用性和功能响应性。其中，通常选用紫外光(一般选用310～380nm波长范围的紫外光)对力敏团进行锁定，而选用可见光(一般选用大于420nm的波长范围的可见光)对力敏团进行解锁定。在本发明中作为光源的紫外光和可见光，其来源形式多样并不受限制，其可以利用高压水银灯、金属卤素灯、水银灯、氙气灯、LED灯等直接产生所需波长的紫外光或可见光，也可以利用荧光团通过能量转移(包括上转换荧光或下转换荧光)的形式得到的紫外光或可见光；所述的荧光团，其可以选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、无机荧光团、有机-无机杂化荧光团等。
在本发明中，所述的光控锁定基元，其含有如下结构单元：
Figure GDA0001968175280000993
其中，
Figure GDA0001968175280000994
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，其中的任两个
Figure GDA0001968175280000995
成环或不成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。
在本发明中，所述的Diels-Alder力敏基元，其含有如下结构单元中的至少一种：
Figure GDA0001968175280000996
其中，K0选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，a0表示与K0相连的连接个数；当K0选自氧原子、硫原子时，a0＝0；当K0选自氮原子时，a0＝1；当K0选自碳原子时，a0＝2；
Figure GDA0001968175280000997
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明中，所述光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001001
其中，K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，且在K1、K2，或K3、K4，或K5、K6中至少有一个选自碳原子；a1、a2、a3、a4、a5、a6分别表示与K1、K2、K3、K4、K5、K6相连的连接个数；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氧原子、硫原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝0；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氮原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝1；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝2；I1、I2、I3各自独立地不存在，或各自独立地选自氧原子、1，1′-羰基、亚甲基及其取代形式、1，2-亚乙基及其取代形式、1，1’-乙烯基及其取代形式；当I1、I2、I3各自独立地不存在时，b＝2；当I1、I2、I3各自独立地选自氧原子、1，1′-羰基、亚甲基及其取代形式、1，2-亚乙基及其取代形式、1，1’-乙烯基及其取代形式时，b＝1；M选自氧原子、氮原子、二价烷氧基链
Figure GDA0001968175280001002
优选氧原子、氮原子；c表示与M相连的连接个数；当M选自氧原子、二价烷氧基链时，c＝0；当M选自氮原子时，c＝1；C1、C2、C3、C4、C5、C6表示不同位置的碳原子；
Figure GDA0001968175280001005
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，且优选在K1与K2之间，K3与K4之间，K5与K6之间，C1与C2之间，C3与C4之间，C5与C6之间成环；所成的环可以为任意元数的环，优选五元环和六元环，其可以为脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，成环原子各自独立地选自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、硒原子或其他杂原子，成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代；其中，K1与K2之间，K3与K4之间，K5与K6之间所成的环优选以下结构：
Figure GDA0001968175280001003
C1与C2之间，C3与C4之间所成的环优选以下结构：
Figure GDA0001968175280001004
C5与C6之间所成的环优选以下结构：
Figure GDA0001968175280001011
其中，通式3-I-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001012
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，且R1、R2之间不成环；
Figure GDA0001968175280001013
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；E1、E2各自独立地选自以下任一种结构：
Figure GDA0001968175280001014
通式3-I-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001015
Figure GDA0001968175280001021
Figure GDA0001968175280001031
其中，通式3-I-2所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001032
其中，E1、E2的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-1-1；
Figure GDA0001968175280001033
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001034
Figure GDA0001968175280001041
其中，通式3-I-3所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001042
Figure GDA0001968175280001051
其中，R1、R2、R3、R4各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，且其两两之间不成环；E选自以下任一种结构：
Figure GDA0001968175280001052
其中，
Figure GDA0001968175280001053
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001054
Figure GDA0001968175280001061
其中，通式3-I-4所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001062
其中，E的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-3-1；
Figure GDA0001968175280001063
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001064
Figure GDA0001968175280001071
其中，通式3-I-5所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001072
其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，且其两两之间不成环；
Figure GDA0001968175280001073
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001074
Figure GDA0001968175280001081
其中，通式3-I-6所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001082
其中，
Figure GDA0001968175280001083
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-6的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001091
其中，通式3-I-7所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001092
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，且R1、R2之间不成环；E的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-3-1；F选自以下任一种结构：
Figure GDA0001968175280001093
Figure GDA0001968175280001094
Figure GDA0001968175280001095
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001096
Figure GDA0001968175280001101
Figure GDA0001968175280001111
其中，通式3-I-8所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001112
其中，E的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-3-1；F的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-7-1；
Figure GDA0001968175280001113
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-8的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001114
Figure GDA0001968175280001121
其中，通式3-I-9所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001122
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，且R1、R2之间不成环；G选自以下任一种结构：
Figure GDA0001968175280001123
Figure GDA0001968175280001124
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-9的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001125
Figure GDA0001968175280001131
Figure GDA0001968175280001141
其中，通式3-I-10所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001142
其中，G的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-9-1；
Figure GDA0001968175280001143
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-10的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001144
其中，通式3-I-11所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001145
Figure GDA0001968175280001151
其中，R1、R2、R3、R4各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，且其两两之间不成环；F的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-7-1；
Figure GDA0001968175280001152
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-11的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001153
Figure GDA0001968175280001161
其中，通式3-I-12所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001162
其中，F的定义、选择范围、优选范围同通式3-I-7-1；
Figure GDA0001968175280001163
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式3-I-12的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001171
其中，3-I系列典型结构举例中的R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、羟基、氨基、羧基、酯基、氰基、甲基、乙基、丙基、乙烯基、三氟甲基、苯基、吡啶基，更优选自氢原子、氟原子、氰基、甲基、苯基；R1、R2各自独立地选自任意合适的氢原子、取代烷基以及不参与力活化的取代聚合物链；R0各自独立地选自以下基团：-H、-CH3、-F、-Cl、-Br、-COOH、-CN、
Figure GDA0001968175280001172
Figure GDA0001968175280001173
Figure GDA0001968175280001174
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述DA系列、杂DA系列、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团也能够通过热活化作用进行逆环化反应从而使得力敏团解离。
在本发明中，所述[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有[4+4]环加成力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001175
其中，
Figure GDA0001968175280001176
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代，其中，当成环原子选自氮原子时，氮原子可以带有正电荷；所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环、氮杂苯、氮杂萘、氮杂蒽及以上基团的被取代形式；I6～I14各自独立地选自氧原子、硫原子、酰胺基、酯基、亚胺基、二价小分子烃基，更优选自氧原子、亚甲基、1，2-二亚乙基、1，2-亚乙烯基、酰胺基、酯基、亚胺基；
Figure GDA0001968175280001188
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中，通式3-J-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001181
其中，R1、R2、R3、R4各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，且其两两之间不成环；
Figure GDA0001968175280001182
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-1。
通式3-J-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001183
其中，
Figure GDA0001968175280001184
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-2所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001185
其中，
Figure GDA0001968175280001186
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-2。
通式3-J-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001187
Figure GDA0001968175280001191
其中，
Figure GDA0001968175280001192
各自独方与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-3所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001193
其中，
Figure GDA0001968175280001194
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-3。
通式3-J-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001195
Figure GDA0001968175280001201
其中，
Figure GDA0001968175280001202
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-4的力敏团，其优选自以下通式结构中的一亚类：
Figure GDA0001968175280001203
其中，
Figure GDA0001968175280001204
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-4。
通式3-J-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001205
其中，
Figure GDA0001968175280001206
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-5的力敏团，其优选自以下通式结构中的一亚类：
Figure GDA0001968175280001207
其中，
Figure GDA0001968175280001208
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-5。
通式3-J-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001209
其中，
Figure GDA00019681752800012010
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-6的力敏团，其优选自以下通式结构中的一亚类：
Figure GDA00019681752800012011
其中，
Figure GDA00019681752800012012
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-6。
通式3-J-6的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800012013
其中，R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA00019681752800012014
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-7所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001211
其中，
Figure GDA0001968175280001212
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-7。
通式3-J-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001213
其中，
Figure GDA0001968175280001214
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-8所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001215
其中，
Figure GDA0001968175280001216
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-8。
通式3-J-8的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001217
其中，
Figure GDA0001968175280001218
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-9所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001219
其中，
Figure GDA00019681752800012110
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-9。
通式3-J-9的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800012111
其中，
Figure GDA00019681752800012112
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-10所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA00019681752800012113
Figure GDA0001968175280001221
其中，
Figure GDA0001968175280001222
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-10。
通式3-J-10的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001223
其中，
Figure GDA0001968175280001224
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-11所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001225
其中，
Figure GDA0001968175280001226
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-11。
通式3-J-11的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001227
其中，R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001231
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-12的力敏团，其优选自以下通式结构中的一亚类：
Figure GDA0001968175280001232
其中，
Figure GDA0001968175280001233
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-12。
通式3-J-12的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001234
其中，
Figure GDA0001968175280001235
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-13所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001236
其中，
Figure GDA0001968175280001237
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-13。
通式3-J-13的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001238
Figure GDA0001968175280001241
其中，R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001242
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-14所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001243
其中，
Figure GDA0001968175280001244
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-14。
通式3-J-14的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001245
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001246
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-15所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001247
其中，
Figure GDA0001968175280001248
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-15。
通式3-J-15的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001249
Figure GDA0001968175280001251
其中，R1、R2各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001252
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-16所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001253
其中，
Figure GDA0001968175280001254
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-16。
通式3-J-16的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001255
Figure GDA0001968175280001261
其中，R1各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001262
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式3-J-17所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001263
其中，
Figure GDA0001968175280001264
的定义、选择范围、优选范围同通式3-J-17。
通式3-J-17的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001271
Figure GDA0001968175280001281
其中，
Figure GDA0001968175280001282
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团也可以在一定频率的紫外光照射下进行逆环化反应从而使得力敏团解离。
在本发明中，基于电环化机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：六元环系列、五元环系列、三元环系列。
在本发明中，所述六元环系列电环化机理的共价单力敏团是指其中含有六元环力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于如下类：
Figure GDA0001968175280001283
其中，X选自氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、C-R、N-R，优选自氧原子；Y选自C-R、氮原子；R各自独立为任意合适的原子、取代基、取代聚合物链；M是一种金属原子，其选自Be、Zn、Cu、Co、Hg、Pb、Pt、Fe、Cr、Ni，优选Be、Zn、Cu、Co；
Figure GDA0001968175280001297
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、参与力活化或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280001298
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280001291
也可以连接成环。在同一个结构式的不同位置上，具有相同符号的基团或结构相互独立，可以相同也可以不相同。
本发明所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团，其进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001292
其中，X1各自独立地选自氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、C-R、N-R，优选自氧原子；Y1各自独立地选自C-R、氮原子；Z1选自C-(R)2、氮原子、硫原子、氧原子、碲原子，优选C-(R)2、氮原子；Z2选自硫原子、氧原子、硒原子、碲原子、C-(R)2、氮原子，优选C-(R)2、氮原子；当Z1或Z2选自硫原子、氧原子、硒原子、碲原子、C-(R)2时，与之相连接的
Figure GDA0001968175280001293
个数为0；
Figure GDA0001968175280001294
表示任意元数的芳香族环；n为与构成环的原子相连的氢原子、取代原子、取代基、取代聚合物链的个数总数，其为0、1或大于1的整数X、Y、R、
Figure GDA0001968175280001295
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001296
Figure GDA0001968175280001301
Figure GDA0001968175280001311
其中，X、X1、Y、Y1、R、Z1、Z2、
Figure GDA0001968175280001312
n、
Figure GDA0001968175280001313
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001314
Figure GDA0001968175280001321
其中，X2各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、N-R；X3各自独立地选自氧原子、硫原子、N-R；X、X1、Y、Y1、R、Z1、Z2、
Figure GDA0001968175280001322
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001323
Figure GDA0001968175280001331
Figure GDA0001968175280001341
Figure GDA0001968175280001351
Figure GDA0001968175280001361
Figure GDA0001968175280001371
Figure GDA0001968175280001381
Figure GDA0001968175280001391
其中，X、X1、X2、X3、Y、Y1、R的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述；
Figure GDA0001968175280001401
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团，其进一步优选自但不仅限于如下结构中：
Figure GDA0001968175280001402
其中，X、R、Z1、Z2、
Figure GDA0001968175280001403
n、
Figure GDA0001968175280001404
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001405
其中，X、Z1、Z2、
Figure GDA0001968175280001406
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述；
Figure GDA0001968175280001407
表示任意元数的芳香族环。
本发明所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001408
其中，X、R、Z1、Z2、
Figure GDA0001968175280001409
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA00019681752800014010
Figure GDA00019681752800014011
其中，
Figure GDA00019681752800014012
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团，其进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001411
其中，X、M、
Figure GDA0001968175280001412
的选取范围如本系列力敏团前面所述，再此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001413
其中，X、M、n、
Figure GDA0001968175280001414
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述；
Figure GDA0001968175280001415
表示任意元数的芳香族环。
本发明所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001416
其中，M、R、
Figure GDA0001968175280001417
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001418
其中，
Figure GDA0001968175280001419
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团，其进一步优选自但不仅限于如下结构中：
Figure GDA00019681752800014110
其中，X、Y、Z1、Z2、
Figure GDA00019681752800014111
n的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA00019681752800014112
Figure GDA0001968175280001421
其中，X、Y、Z1、Z2、
Figure GDA0001968175280001422
n、
Figure GDA0001968175280001423
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001424
其中，X、Y、R、Z1、Z2、
Figure GDA0001968175280001425
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001426
其中，X、Y的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述；
Figure GDA0001968175280001427
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团，其进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001428
其中，
Figure GDA0001968175280001429
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA00019681752800014210
其中，
Figure GDA00019681752800014211
n、
Figure GDA00019681752800014212
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001431
其中，R、
Figure GDA0001968175280001432
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001433
其中，
Figure GDA0001968175280001434
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团，其进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001435
其中，X、R、
Figure GDA0001968175280001436
n、
Figure GDA0001968175280001437
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001438
Figure GDA0001968175280001441
其中，X、R、
Figure GDA0001968175280001442
n、
Figure GDA0001968175280001443
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001444
其中，R、
Figure GDA0001968175280001445
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001446
Figure GDA0001968175280001451
Figure GDA0001968175280001461
其中，X的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述；
Figure GDA0001968175280001462
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团，其进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001463
其中，X、Z2、
Figure GDA0001968175280001464
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001465
其中，X、Z2、
Figure GDA0001968175280001466
n的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001467
Figure GDA0001968175280001471
其中，R、
Figure GDA0001968175280001472
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001473
Figure GDA0001968175280001481
Figure GDA0001968175280001491
其中，
Figure GDA0001968175280001492
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述五元环系列电环化机理的共价单力敏团是指其中含有五元环力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001493
其中，A0选自
Figure GDA0001968175280001494
A1选自
Figure GDA0001968175280001495
A2选自
Figure GDA0001968175280001496
Figure GDA0001968175280001497
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中，通式4-B-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001498
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001499
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，T1各自独立为取代基团，优选为吸电子基团，且两个T1之间可以相连成环；作为举例，所述的吸电子基团包括但不仅限于酰基、醛基、酰氨基、磺酸基、腈基、季胺基、酯基、卤代烷基等；其中，T1各自独立优选为酰基、酯基、腈基、氟代烷基；具体地，作为举例，T1的典型结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA00019681752800014910
其中，
Figure GDA00019681752800014911
为含有双键的共轭环结构或杂环结构；*为连接位置，其中位置1与可被力活化的键相连，位置2与五元环的另一个连接原子相连；n为
Figure GDA00019681752800014912
的个数总数，其为0、1或大于1的整数，m为其中R的个数，其为0、1或大于1的整数；其中，位置1一侧的成环原子与
Figure GDA00019681752800014913
相连，位置2一侧的成环原子和虚线所示的对称轴上的成环原子与R相连；所述的环结构优选为
Figure GDA0001968175280001501
因其同时对光敏感，可以实现力、光的双重响应。
通式4-B-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001502
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001503
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
具体地，通式4-B-1的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001504
其中，
Figure GDA0001968175280001505
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式4-B-2的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001506
其中，A0、
Figure GDA0001968175280001507
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2；
其中，
Figure GDA0001968175280001508
为带正电荷的共轭环结构或杂环结构；n为
Figure GDA0001968175280001509
的个数总数，其为0、1或大于1的整数；所述的环结构优选为
Figure GDA00019681752800015010
其中，
Figure GDA00019681752800015011
为芳香族环结构；所述的芳香族环，其可为任一种芳环或芳杂环，且成环原子各自独立地为碳原子或杂原子；其中，
Figure GDA00019681752800015012
与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；n为
Figure GDA00019681752800015013
的个数总数，其为0、1或大于1的整数；作为举例，
Figure GDA00019681752800015014
的典型结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA00019681752800015015
其中，通式4-B-2的力敏团，其进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280001511
其中，A0、
Figure GDA0001968175280001512
的定义、选择范围同通式4-B-2；
Figure GDA0001968175280001513
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2-1；
Figure GDA0001968175280001514
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2-2；
其中，
Figure GDA0001968175280001515
为带有强吸电子基和/或杂原子的共轭环结构或杂环结构，n为
Figure GDA0001968175280001516
的个数总数，其为0、1或大于1的整数；所述的强吸电子基优选为硝基；所述的杂原子优选为氮原子；作为举例，
Figure GDA0001968175280001517
的典型结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001518
其中，
Figure GDA0001968175280001519
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2-2；其中，
Figure GDA00019681752800015110
为共轭环结构或共轭杂环结构，n为
Figure GDA00019681752800015111
的个数总数，其为0、1或大于1的整数；所述的环结构优选为
Figure GDA00019681752800015112
通式4-B-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800015113
其中，
Figure GDA00019681752800015114
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
具体地，通式4-B-2的典型结构可以进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800015115
Figure GDA0001968175280001521
其中，
Figure GDA0001968175280001522
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式4-B-3至4-B-6所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001523
其中，A1的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-3；R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001524
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，T2各自独立为取代基团，优选为吸电子基团，且通式4-B-4-1、4-B-6-1中两个T2之间可以相连成环；作为举例，所述的吸电子基团包括但不仅限于酰基、醛基、酰氨基、磺酸基、腈基、季胺基、酯基、卤代烷基等；其中，T2各自独立优选为酰基、酯基、腈基、氟代烷基；具体地，作为举例，不相连成环的T2的典型结构包括但不仅限于以下所举：：
Figure GDA0001968175280001525
具体地，作为举例，通式4-B-4-1、4-B-6-1中相连成环的两个T2选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280001526
其中，
Figure GDA0001968175280001527
为含有至少一个氮原子的杂环，Ax为碳原子或氮原子，n为杂环上与成环原子相连的
Figure GDA0001968175280001528
的个数总数，其为1或大于1的整数；所述的含有至少一个氮原子的杂环优选为含有至少一个氮原子的芳杂环；
当Ax为碳原子时，作为举例，合适的含至少一个氮原子的杂环结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001529
当Ax为氮原子时，作为举例，合适的含至少两个氮原子的杂环结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA00019681752800015210
其中，
Figure GDA00019681752800015211
为芳香族环结构，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；n为R个数的总数，其为0、1或大于1的整数；作为举例，所述的
Figure GDA00019681752800015212
的典型结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001531
其中，通式4-B-3至4-B-6所示的结构进一步优选为：
Figure GDA0001968175280001532
其中，E1各自独立选自以下所示的两种结构中的一种：
Figure GDA0001968175280001533
其中，
Figure GDA0001968175280001534
各自独立为芳香族环结构，n为与构成芳香族环的原子相连的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链的个数总数，其为0、1或大于1的整数；
作为举例，E1中，
Figure GDA0001968175280001535
的典型结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001536
作为举例，E1中，
Figure GDA0001968175280001537
包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001538
其中，E2为任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，优选为E1；同一结构中，当E2的选择范围为E1时，E1和E2各自独立；
其中，其余各参数的定义、选择范围、优选范围如通式4-B-3-1至4-B-6-1。
其中，通式4-B-3至4-B-6进一步优选为具有下式所示的螺环结构：
Figure GDA0001968175280001539
其中，连接基Ex各自独立选自直接键、
Figure GDA00019681752800015310
式中由连接基Ex所连接的环结构为被取代的E1中所包含的环结构，其可以相同也可以不同；其余各参数的定义、选择范围、优选范围如通式4-B-3-1至4-B-6-1。
在本发明的一种实施方式中，通式4-B-3-1-1-1优选为所述的力敏基元与一些特定结构相连从而实现对特定金属离子响应的结构，使力敏团除力响应外兼具离子检测功能。作为举例，可以实现对特定金属离子响应的典型结构列举如下，但本发明不仅限于此：
Cu2+：
Figure GDA0001968175280001541
Hg2+：
Figure GDA0001968175280001542
Fe3+：
Figure GDA0001968175280001543
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001544
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明的另一种实施方式中，通式4-B-3-1-1-1优选为可与金属离子鳌合并实现力致离子释放的结构，作为举例，可与金属离子鳌合并实现力致离子释放的典型结构列举如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001545
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链，
Figure GDA0001968175280001546
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明的另一种实施方式中，通式4-B-3-1-1-1优选为与能量受体相连且力活化后可以实现能量转移的结构；作为举例，与能量受体相连且力活化后可以实现能量转移的典型结构如以下所举，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001547
Figure GDA0001968175280001551
其中，L为任意合适的共价连接基，其长度小于10nm；R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001552
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式4-B-3所示的其他典型结构举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001553
其中，A1的定义、选择范围同通式4-B-3，优选为
Figure GDA0001968175280001554
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001555
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地，通式4-B-3所示的典型结构进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001556
Figure GDA0001968175280001561
Figure GDA0001968175280001571
Figure GDA0001968175280001581
Figure GDA0001968175280001591
Figure GDA0001968175280001601
其中，A1的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-3；
Figure GDA0001968175280001602
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式4-B-4所示的典型结构举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001603
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001604
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地，通式4-B-4所示的典型结构进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001605
Figure GDA0001968175280001611
其中，
Figure GDA0001968175280001612
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式4-B-5所示的典型结构举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001621
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001622
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地，通式4-B-5所示的典型结构进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001623
Figure GDA0001968175280001631
其中，
Figure GDA0001968175280001632
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式4-B-6所示的典型结构举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001633
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001634
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地，通式4-B-6所示的典型结构进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001635
Figure GDA0001968175280001641
其中，
Figure GDA0001968175280001642
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式4-B-7所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001643
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001644
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；其中，E1、E2的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-3-1-1；
其中，
Figure GDA0001968175280001645
为芳香族环结构，*为连接位置，其中位置1与碳原子相连，位置2与氧原子相连；其中，位置1一侧的成环原子和虚线所示的对称轴上的成环原子与R相连，位置2一侧的成环原子与
Figure GDA0001968175280001646
阳连；n为与构成芳香族环的原子相连的R的个数总数，m为
Figure GDA0001968175280001647
个数总数；作为举例，这一类环结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001648
其中，T3各自独立选自以下所示的两种结构中的一种：
Figure GDA0001968175280001651
当同一式中的两个T3选自同一结构时，T3的具体结构可以相同，也可以不相同；其中，
Figure GDA0001968175280001652
各自独立为芳香族环结构，n为与构成芳香族环的原子相连的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链的个数总数，其为0、1或大于1的整数；
作为举例，T3中，
Figure GDA0001968175280001653
的典型结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001654
作为举例，T3中，
Figure GDA0001968175280001655
的典型结构包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001656
通式4-B-7的典型结构举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001657
其中，R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001658
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地，通式4-B-7的典型结构进一步举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001659
Figure GDA0001968175280001661
其中，
Figure GDA0001968175280001662
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述三元环系列电环化机理的共价单力敏团是指其中含有三元环(包括三元环和四元环/五元环等环并环的结构)力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001663
其中，
Figure GDA0001968175280001664
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；A选自-O-、-S-、
Figure GDA0001968175280001665
其中，E各自独立选自氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基。
其中，通式4-C-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001666
其中，EX各自独立选自卤素原子，优选氟原子、溴原子、氯原子；Ey各自独立选自氢原子、烷基、烷氧基；R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001667
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中，通式4-C-1-1所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280001668
其中，Ex各自独立选自卤素原子，优选氟原子、溴原子、氯原子；R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001671
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，通式4-C-1-1-1中的Ex为溴原子时，其力活化后可与体系中的羧基反应，实现力致交联增强的特殊效果，通式4-C-1-1-2所示的结构力活化后可释放卤化氢，实现力致酸碱度的变化，因此更为优选。
通式4-C-1-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001672
其中，
Figure GDA0001968175280001673
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式4-C-1-2所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280001674
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001675
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式4-C-1-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001676
其中，
Figure GDA0001968175280001677
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式4-C-1-3所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280001678
其中，EX各自独立选自卤素原子，优选氟原子、溴原子、氯原子；
Figure GDA0001968175280001679
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，通式4-C-1-3-1力活化后中心的五元环可形成呋喃基，可与体系中的其他合适的基团反应，实现力致交联增强的特殊效果。
通式4-C-1-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800016710
其中，
Figure GDA00019681752800016711
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，通式4-C-1-4所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA00019681752800016712
其中，通式4-C-1-4-2所示的力敏团力活化后可与体系中的羧基反应，实现力致增强的特殊效果，通式4-C-1-4-3所示的力敏团力活化后变色，可实现力致变色的特殊效果，因此更为优选。
通式4-C-1-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001681
其中，
Figure GDA0001968175280001682
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式4-C-1-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001683
其中，
Figure GDA0001968175280001684
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，基于弯曲活化机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：炔-呋喃加合物系列、蒽-三唑啉二酮加合物系列、炔基系列。
在本发明中，所述炔-呋喃加合物系列弯曲活化机理的共价单力敏团是指其中含有炔-呋喃加合物力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001685
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001686
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式5-A-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001687
其中，
Figure GDA0001968175280001688
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述蒽-三唑啉二酮加合物系列弯曲活化机理的共价单力敏团是指其中含有蒽-三唑啉二酮加合物力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001689
其中，R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链；
Figure GDA00019681752800016811
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；该力敏团力活化后生成的蒽基具有荧光效应，可以实现包括但不仅限于力致荧光等特殊效果，优选蒽基与其他具有荧光增强效应的功能基团相连，使力致荧光效果更为显著；该力敏团力活化后生成的三唑啉二酮基可与双烯基等基团进行加合反应，当R为不参与力活化的取代聚合物链或与另一个力敏团中的三唑啉二酮基相连，且体系中同时含有双烯基等基团时，可以实现包括但不仅限于力致化学反应、力致交联增强等特殊效果，因此也较为优选。
通式5-B-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800016810
Figure GDA0001968175280001691
其中，
Figure GDA0001968175280001692
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述炔基系列弯曲活化机理的共价单力敏团是指其中含有炔基力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下所举：
Figure GDA0001968175280001693
其中，
Figure GDA0001968175280001694
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连；该系列力敏团弯曲活化后可与叠氮基发生无需催化剂的叠氮-炔点击反应，实现包括但不仅限于力致交联等特殊效果。
通式5-C-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001695
其中，
Figure GDA0001968175280001696
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，基于其他机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：双亚硝酸盐系列、1，1’-联稠环系列、双硫代马来酰亚胺系列。
在本发明中，所述双亚硝酸盐系列其他机理的共价单力敏团是指其中含有双亚硝酸盐力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于如下类：
Figure GDA0001968175280001697
其中，X选自氧原子、硫原子，优选自氧原子；
Figure GDA0001968175280001698
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、参与力活化或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一个原子上的不同
Figure GDA00019681752800016911
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA00019681752800016912
也可以连接成环。在同一个结构式的不同位置上，具有相同符号的基团或结构相互独立，可以相同也可以不相同。
在本发明中，所述双亚硝酸盐系列其他机理的共价单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001699
其中，
Figure GDA00019681752800016910
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述1，1’-联稠环系列其他机理的共价单力敏团是指其中含有1，1’-联稠环力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于如下类：
Figure GDA0001968175280001701
其中，R各自独立为任意合适的原子、取代基、取代聚合物链；
Figure GDA0001968175280001702
表示任意元数的芳香族环。
Figure GDA0001968175280001703
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述1，1’-联稠环系列其他机理的共价单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001704
其中，
Figure GDA0001968175280001705
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述双硫代马来酰亚胺系列其他机理的共价单力敏团是指其中含有双硫代马来酰亚胺力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于如下类：
Figure GDA0001968175280001706
其中，
Figure GDA0001968175280001707
表示任意元数的芳香族环；
Figure GDA0001968175280001708
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述双硫代来酰亚胺系列其他机理的共价单力敏团，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001709
其中，
Figure GDA00019681752800017010
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，以复合方式进行划分，非共价单力敏团包括但不仅限于以下组：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团。非共价单力敏团能够对机械力特异性响应且产生显著的特定力致响应性能/效果，如催化性、光学、谱学等的超分子作用。
在本发明中，基于超分子复合体的非共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：配位键系列、主客体作用系列、氢键作用系列、π-π堆叠作用系列。
在本发明中，基于配位键的非共价单力敏团包括但不仅限于以下亚系列：不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用、卡宾-金属配位键、硼氮配位键、铂磷配位键、茂金属配位键、配体-镧系金属离子络合作用。
在本发明中，所述不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用的非共价单力敏团是指其中含有不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001711
其中，
Figure GDA0001968175280001712
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；R各自独立为任意合适的原子、取代基、取代聚合物链；在同一个结构式的不同位置上，具有相同符号的基团或结构相互独立，可以相同也可以不相同。
本发明所述的不饱和碳-碳键与过渡金属络合作用，其进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001713
Figure GDA0001968175280001721
其中，
Figure GDA0001968175280001722
表示任意元数的芳香族环；n为与构成环的原子相连的氢原子、取代原子、取代基、取代聚合物链的个数总数，其为0、1或大于1的整数；
Figure GDA0001968175280001723
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(A-1)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001724
本发明所述的含有结构通式(A-1)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001725
本发明所述的含有结构通式(A-2)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001726
Figure GDA0001968175280001731
本发明所述的含有结构通式(A-2)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001732
本发明所述的含有结构通式(A-3)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001733
本发明所述的含有结构通式(A-3)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001734
本发明所述的含有结构通式(A-4)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001735
本发明所述的含有结构通式(A-4)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001736
本发明所述的含有结构通式(A-5)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001737
Figure GDA0001968175280001741
本发明所述的含有结构通式(A-5)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001742
本发明所述的含有结构通式(A-6)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001743
本发明所述的含有结构通式(A-6)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001744
本发明所述的含有结构通式(A-7)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001745
本发明所述的含有结构通式(A-7)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001751
本发明所述的含有结构通式(A-8)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001752
本发明所述的含有结构通式(A-8)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001753
本发明所述的含有结构通式(A-9)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001754
Figure GDA0001968175280001761
本发明所述的含有结构通式(A-9)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001762
本发明所述的含有结构通式(A-10)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001763
本发明所述的含有结构通式(A-10)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001764
本发明所述的含有结构通式(A-11)的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001765
在本发明中，所述卡宾-金属配位键的非共价单力敏团是指其中含有卡宾-金属配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001766
其中，
Figure GDA0001968175280001767
n的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的卡宾-金属配位键，卡宾配体进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001771
其中，X4各自独立地选自氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、C-(R)2，优选自氧原子；
Figure GDA0001968175280001772
R的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述卡宾-金属配位键的非共价单力敏团是指其中含有卡宾-金属配位键力敏基元的单力敏团，其中，卡宾的结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001773
其中，
Figure GDA0001968175280001774
n的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的卡宾-金属配位键，卡宾配体进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001775
其中，X4、
Figure GDA0001968175280001776
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)的卡宾-金属配位键，其可选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001777
Figure GDA0001968175280001781
其中，X4、
Figure GDA0001968175280001782
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述；M是金属中心，其可以是任意一种过渡金属的任意合适的离子形式、化合物/螯合物形式及其组合；。
在本发明中，所述的含有结构通式(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)的卡宾-金属配位键，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001783
Figure GDA0001968175280001791
其中，X4、M、
Figure GDA0001968175280001792
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述硼氮配位键的非共价单力敏团是指其中含有硼氮配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001793
其中，
Figure GDA0001968175280001794
R的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
本发明所述的硼氮配位键，通式(C-1)可进一步优选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280001795
其中，
Figure GDA0001968175280001796
R、n的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述；
Figure GDA0001968175280001797
表示任意元数的氮杂环，包括但不仅限于脂肪族氮杂环、芳香族氮杂环及其组合。
在本发明中，所述的含有结构通式(C-1)的硼氮配位键，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001798
在本发明中，所述的含有结构通式(C-1)的硼氮配位键，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001799
在本发明中，所述铂磷配位键的非共价单力敏团是指其中含有铂磷配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA00019681752800017910
其中，X5各自独立地选自氯原子、溴原子、碘原子，优选自氯原子；
Figure GDA0001968175280001801
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(D-1)的铂磷配位键，其更进一步优选自但不仅限于如下亚类：
Figure GDA0001968175280001802
其中，X5、
Figure GDA0001968175280001803
n的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(D-1)的铂磷配位键，其更进一步优选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280001804
其中，X5、
Figure GDA0001968175280001805
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述的含有结构通式(D-1)的铂磷配位键，其结构可举例如下：
Figure GDA0001968175280001806
在本发明中，所述茂金属配位键的非共价单力敏团是指其中含有茂金属配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001807
其中，M是金属中心，
Figure GDA0001968175280001808
是环戊二烯配体，
Figure GDA0001968175280001809
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。所属的金属中心优选为第一副族至第七副族以及第八族中的金属。所述的第一副族至第七副族以及第八族中的金属还包括镧系金属(即La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)和锕系金属(即Ac、Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr)。所述的金属中心更优选为第一副族(Cu、Ag、Au)金属、第二副族(Zn、Cd)金属、第八族(Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt)金属、镧系(La、Eu、Tb、Ho、Tm、Lu)金属、锕系(Th)金属。进一步优选为Cu、Zn、Fe、Co、Ni、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Eu、Tb、Th，更进一步优选为Fe、Co、Ni。
在本发明中，所述的含有结构通式(E-1)的茂金属配位键，其结构可举例如下：
Figure GDA00019681752800018010
Figure GDA0001968175280001811
其中，
Figure GDA0001968175280001812
的选取范围如本系列力敏团前面所述，在此不再赘述。
在本发明中，所述配体-镧系金属离子络合作用的非共价单力敏团是指其中含有配体-镧系金属离子络合作用力敏基元的单力敏团，其在受力时更容易使配体基团的位置发生变化，从而表现出明显的应力响应性质，包括荧光、颜色等的变化。
在本发明的实施方式中，合适的配体基团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001813
在本发明的实施方式中，所述的镧系金属包括La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu；优选为镧系Ce、Eu、Tb、Ho、Tm、Lu；更优选为Ce、Eu、Tb，以获得更显著的应力响应性。
在本发明的实施方式中，配体基团与金属中心的组合并无特别限制，只要配体能够与金属中心形成合适的金属-配体作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001814
Figure GDA0001968175280001821
在本发明中，所述主客体作用的非共价单力敏团是指其中含有主客体作用力敏基元的单力敏团，所述的主体-客体作用中的主体(用H表示)是一类能够实现分子识别的带空穴的化合物(大分子或无机有机离子骨架)；客体(用G表示)是一类能够被主体识别而嵌入主体的空穴中的化合物(小分子或离子团)。一个主体分子可以识别键合多个客体分子，在本发明的实施方式中，优选一个主体分子至多与两个客体分子相识别作用。所述的主体分子包括但不仅限于醚(包括冠醚、穴醚、球醚、半球醚、荚状醚、套索醚、苯并冠醚、杂冠醚、杂穴醚、混合穴醚)、环糊精、环蕃、葫芦脲、杯芳烃、柱芳烃以及合适的无机有机离子骨架，优选冠醚、β-环糊精、葫芦[8]脲、杯[4]芳烃、柱[5]芳烃。所述的客体分子包括但不仅限于长链烷烃、环烷烃、杂环烷烃、芳烃、杂芳烃、稠环结构化合物、杂环结构化合物、单环结构化合物、多环结构化合物、螺环结构化合物、桥环结构化合物、合适的离子团，优选长链烷烃、杂环结构化合物、多环结构化合物、桥环结构化合物、合适的离子团。主体分子和客体分子可以在聚合物中稳定的存在，其形成的主体-客体作用强度适中，可以在较温和的条件下相互作用或解离，使力致响应聚合物在平常的条件下就得以实现力致效果。
合适的主体基团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001822
Ni(PDC)(H2O)2骨架、Zn3(PTC)2(H2O)8·4H2O骨架；
合适的客体基团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001823
在本发明的实施方式中，主体基团与客体基团的组合并无特别限制，只要主体能够与客体形成合适的主体-客体作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001831
在本发明中，所述氢键作用的非共价单力敏团，其为任意合适的通过氢键所建立的超分子作用，其一般是通过与电负性大的原子Z共价相连的氢原子与电负性大、半径小的原子Y在Z与Y之间以氢为媒介，生成Z-H...Y形式的氢键链接，其中，所述的Z、Y为任意合适的电负性大而半径小的原子，其可为同种元素也可以为不同种元素，其可选自F、N、O、C、S、Cl、P、Br、I等原子，更优选为F、N、O原子，更优选为O、N原子。其中，所述的氢键作用可以作为超分子聚合和/或交联和/或链内成环作用存在，也即氢键可以仅起到连接两个或两个以上链段单元起到增大聚合物链尺寸但未起到超分子交联作用，或氢键仅起到链间超分子交联，或仅起到链内成环作用，或是以上三种中任意两种或两种以上的组合。本发明也不排除氢键起到接枝的作用。
在本发明的实施方式中，所述的氢键可以是任意齿数。其中，所述的齿数指的是由氢键基团的供体(H，也就是氢原子)和受体(Y，也就是接受氢原子的电负性原子)所形成的氢键数量，每个H...Y组合为一齿。在下图中，分别示意说明一齿、二齿和三齿氢键基团的氢键成键情况。
Figure GDA0001968175280001832
一齿、二齿和三齿氢键的成键情况可具体举例如下：
Figure GDA0001968175280001833
氢键的齿数越多，协同效应越大，氢键的强度就越大。在本发明的实施方式中，对氢键的齿数没有限定。如果氢键的齿数多，则强度大，可以起到促进力致响应聚合物保持平衡结构和提高力学性能(模量和强度)的作用，在力活化后能够起到增韧的效果。如果氢键的齿数少，则强度低，力致响应的效果就较弱。在本发明的实施方式中，优选两齿及两齿以上的氢键作用，便于实现明显的力致响应效果。
本发明的实施方式中，所述的氢键作用可以通过任意合适的氢键基团之间存在的非共价相互作用产生。其中，所述的氢键基团可以仅含有氢键供体，或仅含有氢键受体，或同时含有氢键供体和受体，优选同时含有氢键供体和受体。其中，所述的氢键基团优选含有以下结构成分：
Figure GDA0001968175280001834
更优选含有以下结构成分中的至少一种：
Figure GDA0001968175280001835
进一步优选含有以下结构成分中的至少一种：
Figure GDA0001968175280001836
其中，
Figure GDA0001968175280001837
表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。在本发明的实施方式中，氢键基团优选自酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基、硫脲基、吡唑基、咪唑基、咪唑啉基、三唑基、嘌呤基、卟啉基以及以上基团的衍生物等。
在本发明中，所述的氢键基团可以仅存在于聚合物链骨架上(包括侧链/支链/分叉链)，称为骨架氢键基团；也可以仅存在于聚合物链侧基(也包括侧基的多级结构)，称为侧基氢键基团；也可以仅存在于聚合物链/小分子端基上，称为端基氢键基团；也可以同时存在于聚合物链骨架、聚合物链侧基、聚合物链/小分子端基中的至少两处上。当同时存在于聚合物链骨架、聚合物链侧基、聚合物链/小分子端基中的至少两处上时，在特定情况下，不同位置的氢键基团之间可以形成氢键，例如骨架氢键基团可以和侧基氢键基团之间形成氢键。
其中，合适的骨架氢键基团举例如(但本发明不仅限于此)：
Figure GDA0001968175280001841
其中，合适的侧基氢键基团/端基氢键基团除可以具有上述骨架氢键基团结构外，更多的举例如(但本发明不仅限于此)：
Figure GDA0001968175280001842
Figure GDA0001968175280001851
其中，m、n为重复单元的数量，可以是固定值，也可以是平均值，优选小于20，更优选小于5。
在本发明中，所述π-π堆叠作用的非共价单力敏团是指能够提供π键电子云的结构通过π键电子云相互交叠形成π-π堆叠作用力敏基元的单力敏团，其在受力时更容易使配体基团的位置发生变化，从而表现出明显的应力响应性质，包括荧光、颜色等的变化。
能够提供π键电子云的化合物结构，包括但不限于大部分的稠环化合物及一些存在π-π共轭的杂环化合物，合适的基团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001852
Figure GDA0001968175280001853
优选
Figure GDA0001968175280001854
π-π堆叠作用形成方式简单，可以稳定存在于聚合物中，受外界环境的影响较小，可以方便地通过改变共轭化合物和含量对其进行调控。
在本发明的实施方式中，提供π键电子云的化合物的组合并无特别限制，只要化合物之间形成合适的π-π堆叠作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001855
在本发明中，基于超分子组装体的非共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：给体-受体系列、二酮吡咯并吡咯系列、共轭系列、铂配位系列、金配位系列、铍配位系列、铜配位系列、铱配位系列、硼配位系列、吩噻嗪系列、二氧杂环硼烷系列、染料分子系列非共价单力敏团。
在本发明中，所述的给体-受体系列非共价单力敏团是指含有由给体-受体自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001856
其中，W4为具有吸电子效应的原子或基团；其中，所述的具有吸电子效应的原子选自但不仅限于氧原子或硫原子，优选自氧原子；所述的具有吸电子效应的基团选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280001861
其中，Ar7、Ar8各自独立选自具有给电子效应的芳香族环；其中，所述芳香族环结构为多环结构或稠环结构；作为举例，合适的Ar7、Ar8选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280001862
其中，
Figure GDA0001968175280001863
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式F-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001864
其中，
Figure GDA0001968175280001865
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式F-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001866
其中，
Figure GDA0001968175280001871
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式F-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001872
其中，
Figure GDA0001968175280001873
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的二酮吡咯并吡咯系列非共价单力敏团是指含有由二酮吡咯并吡咯自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001874
其中，
Figure GDA0001968175280001875
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式G-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001876
其中，
Figure GDA0001968175280001877
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的共轭系列非共价单力敏团是指含有由共轭自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团；其中，所述的共轭自组装基元包括但不仅限于以下亚系列：聚二乙炔亚系列、聚二苯基乙炔亚系列、聚噻吩亚系列、聚吡咯亚系列、聚蒽醌亚系列、聚芴亚系列、低聚对亚苯基亚乙烯亚系列、双(苯并恶唑)二苯乙烯亚系列、氮杂稠环亚系列自组装基元。
其中，所述的聚二乙炔亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001878
其中，n为重复单元的数量，其取值范围为大于2的整数，优选为大于等于5的整数，更优选为大于等于10的整数；
Figure GDA0001968175280001879
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800018710
Figure GDA0001968175280001881
其中，n、p为重复单元的数量，其取值范围各自独立为大于2的整数，优选为大于等于5的整数，更优选为大于等于10的整数；
Figure GDA0001968175280001882
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，所述的聚二苯基乙炔亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001883
其中，n、
Figure GDA0001968175280001884
的定义、选择范围、优选范围同通式H-1。
通式H-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001885
其中，n、n1、n2为重复单元的数量，其取值范围各自独立为大于2的整数，优选为大于等于5的整数，更优选为大于等于10的整数；
Figure GDA0001968175280001886
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，所述的聚噻吩亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001887
其中，n为重复单元的数量，其取值范围为大于5的整数；
Figure GDA0001968175280001888
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001889
其中，n、n1、n2为重复单元的数量，其取值范围为大于5的整数。
其中，所述的聚吡咯亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA00019681752800018810
其中n、
Figure GDA00019681752800018811
的定义、选择范围、优选范围同通式H-3。
通式H-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800018812
其中，n、n1、n2为重复单元的数量，其取值范围为大于5的整数；
Figure GDA00019681752800018813
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，所述的聚蒽醌亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA00019681752800018814
其中n、
Figure GDA00019681752800018815
的定义、选择范围、优选范围同通式H-3。
通式H-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001891
其中n的定义、选择范围、优选范围同通式H-5；
Figure GDA0001968175280001892
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，所述的聚芴亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001893
其中n、
Figure GDA0001968175280001894
的定义、选择范围、优选范围同通式H-3。
通式H-6的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001895
其中，n、n1、n2为重复单元的数量，其取值范围各自独立为大于5的整数；
Figure GDA0001968175280001896
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，所述的低聚对亚苯基亚乙烯亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001897
其中n、
Figure GDA0001968175280001898
的定义、选择范围、优选范围同通式H-1。
通式H-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001899
其中n的定义、选择范围、优选范围同通式H-7；
Figure GDA00019681752800018910
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，所述的双(苯并恶唑)二苯乙烯亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA00019681752800018911
其中，
Figure GDA00019681752800018912
选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA00019681752800018913
Figure GDA00019681752800018914
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-8的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800018915
其中，
Figure GDA00019681752800018916
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中，所述的氮杂稠环亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001901
其中，
Figure GDA0001968175280001902
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-9的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001903
其中，
Figure GDA0001968175280001904
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的铂配位系列非共价单力敏团是指含有由铂配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001905
其中，V各自独立选自碳原子或氮原子；
其中，Lg1为与铂原子配位的单齿配体；其中，所述单齿配体选自但不仅限于：卤素原子、
Figure GDA0001968175280001906
Figure GDA0001968175280001907
其中，Lg2为与铂原子配位的单齿配体；各个Lg2的结构相同或不同；其中，所述单齿配体选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280001908
其中，
Figure GDA0001968175280001909
为以V和氮原子为配位原子的二齿配体；作为举例，所述的二齿配体选自但不仅限于：
Figure GDA00019681752800019010
其中，
Figure GDA00019681752800019011
为以V和氮原子为配位原子的三齿配体；作为举例，所述的三齿配体选自但不仅限于：
Figure GDA00019681752800019012
其中，
Figure GDA00019681752800019013
为以V与氮原子为配位原子的四齿配体；作为举例，所述的四齿配体选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280001911
其中，
Figure GDA0001968175280001912
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式I-1至I-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001913
其中，
Figure GDA0001968175280001914
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的金配位系列非共价单力敏团是指含有由金配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001915
其中，Lg3为与金原子配位的单齿配体；各个Lg3的结构相同或不同；其中，所述单齿配体选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280001916
其中，
Figure GDA0001968175280001917
表示连有n个
Figure GDA0001968175280001918
的芳香族环，其中，n的取值为0、1或大于1的整数；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制，其选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、硼原子、磷原子、硅原子；成环原子上的氢原子可以被任意合适取代原子或取代基取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。作为例子，合适的
Figure GDA0001968175280001921
可选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001922
其中，
Figure GDA0001968175280001923
的定义、选择范围、优选范围同通式I-2；
其中，
Figure GDA0001968175280001924
为以硫原子与氮原子作为配位原子的二齿配体；作为例子，合适的
Figure GDA0001968175280001925
可选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001926
其中，
Figure GDA0001968175280001927
为以磷原子作为配位原子的二齿配体，其中与膦配位的金属原子可以为同一个金原子，也可以为不同的金原子；作为例子，合适的
Figure GDA0001968175280001928
可选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001929
其中，
Figure GDA00019681752800019210
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式J-1至J-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800019211
Figure GDA0001968175280001931
其中，
Figure GDA0001968175280001932
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的铍配位系列非共价单力敏团是指含有由铍配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001933
其中，
Figure GDA0001968175280001934
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式K-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001935
其中，
Figure GDA0001968175280001936
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的铜配位系列非共价单力敏团是指含有由铜配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001937
其中，
Figure GDA0001968175280001941
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式L-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001942
其中，
Figure GDA0001968175280001943
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的铱配位系列非共价单力敏团是指含有由铱配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001944
其中，
Figure GDA0001968175280001945
为以碳原子和氮原子为配位原子的二齿配体；作为例子，合适的
Figure GDA0001968175280001946
可选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001947
其中，
Figure GDA0001968175280001948
为以氮原子为配位原子的二齿配体；作为例子，合适的
Figure GDA0001968175280001949
可选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800019410
其中，
Figure GDA00019681752800019411
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式M-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800019412
其中，
Figure GDA00019681752800019413
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的硼配位系列非共价单力敏团是指含有由硼配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA00019681752800019414
其中，R各自独立选自卤素原子、氰基、C1-10烃基/杂烃基、取代的C1-10烃基/杂烃基；所述的R优选自卤素原子、苯基、五氟苯基；V、V’各自独立选自氧原子或氮原子；
Figure GDA0001968175280001951
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一通式中的任两个
Figure GDA0001968175280001952
成环或不成环。
其中，通式N-1至N-5所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类：
Figure GDA0001968175280001953
其中，
Figure GDA0001968175280001954
为芳香族环；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；其中，
Figure GDA0001968175280001955
为连接有n个
Figure GDA00019681752800019514
的芳香族环，所述环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子；其中，
Figure GDA0001968175280001956
和
Figure GDA00019681752800019515
为连接有n个
Figure GDA0001968175280001957
的含氮芳香族杂环，所述环的成环原子中至少有一个为氮原子，且所述含氮芳香族杂环通过氮原子与硼原子形成配位键，其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子；其中，
Figure GDA0001968175280001958
为连接有n个
Figure GDA0001968175280001959
的芳香族环，其成环原子中至少有两个为碳原子，其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子；其中，
Figure GDA00019681752800019510
为连接有n个
Figure GDA00019681752800019511
的含氮芳香族杂环，所述环的成环原子中至少有两个为氮原子，且其中一个氮原子与硼原子形成配位键，其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子；
其中，R、V、V’、
Figure GDA00019681752800019512
的定义、选择范围、优选范围同通式N-1至N-5。
通式N-1至N-5的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA00019681752800019513
Figure GDA0001968175280001961
其中，
Figure GDA0001968175280001962
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的吩噻嗪系列非共价单力敏团是指含有由吩噻嗪自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团；其中，所述的吩噻嗪自组装基元包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001963
其中，R各自独立选自原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链；其中所述的取代原子选自但不仅限于：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；所述的取代基优选自具有吸电子效应的取代基，以增强分子间的堆叠作用，获得更显著的力致响应性；其中所述的具有吸电子效应的取代基包括但不仅限于：三氟甲基、三氯甲基、硝基、氰基、磺酸基、醛基、烷基酰基、烷氧酰基、羧基、酰胺基；
其中，n为与构成所述环结构的原子相连的取代原子、取代基、取代聚合物链的个数总数，其为0、1或大于1的整数；当n大于1时，各个R的结构可以相同，也可以不同；
其中，
Figure GDA0001968175280001964
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式O-1、O-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001965
其中，
Figure GDA0001968175280001966
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的二氧杂环硼烷系列非共价单力敏团是指含有由二氧杂环硼烷自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001967
其中，Ar9为具有给电子效应的芳香族环；其中，所述芳香族环为多环结构，其选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280001971
其中，
Figure GDA0001968175280001972
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式P-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001973
其中，
Figure GDA0001968175280001974
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的染料分子系列非共价单力敏团是指含有由染料分子自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团；其中，所述的染料分子自组装基元选自如下结构通式中的一类：
Figure GDA0001968175280001975
其中，所述染料分子上的氢原子可以被任意合适的原子、取代基、聚合物链取代或不取代；且所述染料分子通过合适的方式链接到聚合物或超分子聚合物链上。
作为例子，典型的染料分子自组装基元的结构如下所示，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001976
Figure GDA0001968175280001981
其中，
Figure GDA0001968175280001982
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，基于聚集体的非共价单力敏团包括但不仅限于以下系列：二乙烯基蒽系列、四芳基乙烯系列、氰基乙烯系列、黄连素系列、马来酰亚胺系列、4-氢吡喃系列非共价单力敏团。
在本发明中，所述的二乙烯基蒽系列非共价单力敏团是指含有由二乙烯基蒽聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001983
其中，Ar1、Ar2各自独立选自芳香族环，其环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种；
Figure GDA0001968175280001984
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式Q-1至Q-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001985
Figure GDA0001968175280001991
其中，
Figure GDA0001968175280001992
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的四芳基乙烯系列非共价单力敏团是指含有由四芳基乙烯聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280001993
其中，W1为二价连接基，其各自独立选自直接键、
Figure GDA0001968175280001994
其中，Ar3各自独立选自芳香族环，其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基、取代聚合物链取代或不取代；其中，所述取代原子、取代基、取代聚合物链没有特别限制；为了增加空间位阻与聚集诱导发光基元的非平面构象，形成松散堆积的聚集体，以获得更显著力致响应效果，优选所述芳香族环的环结构为多环结构、稠环结构；通过合理选择多环结构和稠环结构，还可以大范围地调控所形成力敏团光谱性质，以获得大范围可调的颜色变化、荧光/磷光发射波长，满足各种应用场景的使用需求；为了增加分子内电荷转移性质，获得更显著的力致响应效果，尤其是获得荧光波长位移变化明显、力致变色的颜色对比度高的力致响应效果，更优选所述芳香族环结构上的取代基为含有强的给电子效应或吸电子效应的取代基；
其中，
Figure GDA0001968175280001995
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式R-1至R-7的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280001996
Figure GDA0001968175280002001
Figure GDA0001968175280002011
其中，
Figure GDA0001968175280002012
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的氰基乙烯系列非共价单力敏团是指含有由氰基乙烯聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280002013
其中，Ar4各自独立选自芳香族环，其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基、取代聚合物链取代或不取代；其中，所述取代原子、取代基、取代聚合物链没有特别限制。为了增加空间位阻与聚集诱导发光基元的非平面构象，形成松散堆积的聚集体，以获得更显著力致响应效果，优选所述芳香族环的环结构为多环结构、稠环结构；通过合理选择多环结构和稠环结构，还可以大范围地调控所形成力敏团光谱性质，以获得大范围可调的颜色变化、荧光/磷光发射波长，满足各种应用场景的应用需求；为了获得更显著的力致响应效果，尤其是获得荧光波长位移变化明显、力致变色的颜色对比度高的力致响应效果，优选所述的芳香族环上的部分氢原子被杂原子、烃基取代基、杂原子取代基取代，作为例子，合适的杂原子、烃基取代基、杂原子取代基选自但不仅限于：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、三氟甲基、五氟硫基、硝基、氰基、C1-20烷基、C1-20芳烃基、C1-20烷氧基、C1-20烷硫基、C1-20烷胺基、C1-20芳基氧基、C1-20芳基硫基、C1-20芳基胺基。所述的Ar4优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002014
作为例子，典型的Ar4包括但不仅限于如下结构中的一种或多种：
Figure GDA0001968175280002015
Figure GDA0001968175280002021
其中，Ar5为二价的芳香族环，其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基、取代聚合物链取代或不取代；其中，所述取代原子优选自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，所述取代基优选自C1-20烷基、C1-20芳烃基、C1-20烷氧基、C1-20烷硫基、C1-20烷胺基、C1-20芳基氧基、C1-20芳基硫基、C1-20芳基胺基。所述的Ar5优选自如下结构中的至少一种，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002022
作为例子，典型的Ar5包括但不仅限于如下结构中的一种或多种：
Figure GDA0001968175280002023
其中，
Figure GDA0001968175280002024
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中，通式S-1所示的结构进一步优选自以下通式结构：
Figure GDA0001968175280002025
其中，Ar4、
Figure GDA0001968175280002026
的定义、选择范围、优选范围同通式S-1。
通式S-1至S-4的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002027
Figure GDA0001968175280002031
Figure GDA0001968175280002041
其中，
Figure GDA0001968175280002042
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的黄连素系列非共价单力敏团是指含有由黄连素聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280002043
其中，a选自1～5的整数，优选自1或2；
其中，
Figure GDA0001968175280002044
表示连有n个
Figure GDA0001968175280002045
的芳香族环，其中，n的取值为0、1或大于1的整数；其中，*标注的为与式中其他结构相连接的位点；其中，所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种，优选自具有给电子效应的取代基；
其中，1R选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链；当1R选自原子或取代基时，其优选自具有吸电子效应的原子或取代基；
其中，
Figure GDA0001968175280002046
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式T-1的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002047
其中，
Figure GDA0001968175280002048
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的马来酰亚胺系列非共价单力敏团是指含有由马来酰亚胺聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280002049
其中，2R选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链；当2R选自原子或取代基时，其优选自具有吸电子效应的原子或取代基；作为举例，所述的具有吸电子效应的原子或取代基选自但不仅限于：卤素原子、硝基、五氟硫基、三氟甲基、4-三氟甲基-苯基；
其中，
Figure GDA00019681752800020410
表示连有n个
Figure GDA00019681752800020411
的芳香族环，其中，n的取值为0、1或大于1的整数；其中，*标注的为与式中其他结构相连接的位点；
其中，
Figure GDA00019681752800020412
表示连有n个
Figure GDA00019681752800020413
的芳香族环，其中，n的取值为0、1或大于1的整数；其中，*标注的为与式中其他结构相连接的位点；
其中，
Figure GDA0001968175280002051
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式U-1、U-2的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002052
其中，
Figure GDA0001968175280002053
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的4-氢吡喃系列非共价单力敏团是指含有由4-H吡喃聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团，其结构通式包括但不仅限于以下类：
Figure GDA0001968175280002054
其中，W2各自独立为二价连接基，其各自独立选自
Figure GDA0001968175280002055
其中，W3各自独立为具有吸电子效应的原子或基团，优选自氧原子或硫原子，更优选自氧原子；所述的具有吸电子效应的基团选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280002056
其中，Ar6各自独立选自具有给电子效应的芳香族环；其中，所述芳香族环结构为单环结构、多环结构或稠环结构；作为举例，合适的Ar6选自但不仅限于：
Figure GDA0001968175280002057
其中，
Figure GDA0001968175280002058
各自独立与任意合适的氢原子、取代原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式V-1至V-3的典型结构可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002059
Figure GDA0001968175280002061
其中，
Figure GDA0001968175280002062
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的基于能量转移组合物的非共价单力敏团，指的是由相互之间可进行能量转移的非机械力响应的能量供体与非机械力响应的能量受体组合形成的非共价力响应基元，其特征在于，所述的能量供体和能量受体各自均无机械力响应，而在机械力作用时，引起能量供体和能量受体之间的间距、排列形式等变化，造成两者之间能量转移过程被减弱/抑制或增强/促进，并由此产生的荧光波长偏移、荧光强度增强或减弱、荧光寿命延长或缩短等变化，表现出特异性的力致响应。
在本发明中，所述“能量转移”，特指光子能量从能量供体向能量受体的转移；一种情况是当能量供体吸收一定频率的光子后，被激发到更高的电子能态，在该电子回到基态前，通过能量供体和能量受体之间的偶极子共振相互作用，实现了能量向邻近的能量受体转移；另一种情况是当能量供体发生发光后，通过能量供体和能量受体之间的偶极子共振相互作用，实现了能量向邻近的能量受体转移。为了实现能量供体与能量受体之间的能量转移，以获得预期的力致响应效果，必须满足以下条件：1)能量供体的发射光谱和能量受体的吸收光谱要有部分的重叠；2)能量供体和能量受体需要足够靠近，间距优选在不大于10nm；3)能量供体与能量受体还必以适当的方式排列，其转移偶极取向优选接近平行。
在本发明中，所述的基于能量转移组合物的非共价单力敏团中的能量供体可以选自非机械力响应的荧光团和/或发光团，其中所述的能量受体可以选自非机械力响应的荧光团和/或淬灭团。
在本发明中，所述的基于能量转移组合物的非共价单力敏团中含有的能量供体和能量受体，其均可选自包括但不仅限于预先存在的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成的基元，但不包括力致活化生成的基元。在本发明中，同一个聚合物中含有多种能量供体和多种能量受体时，其中的能量供体和能量受体均可以有多于一个的来源。在本发明中的一种优选实施方式中，所有的能量供体和能量受体都是预先存在的，如此有利于仅通过控制机械力作用实现力致活化，获得快速、稳定的力致响应效果；在本发明的另一种优选实施方式中，所述的部分能量供体或能量供体是预先存在的，另一部分能量供体和能量受体是选自通过光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成的，如此有利于通过光控、热控、电控、化学刺激、生物刺激与机械力获得双重或多重协同控制的力致响应效果；在本发明的另一种优选实施方式中，所述的能量供体和能量受体均选自由光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成中的一种或多种，如此有利于获得丰富的非机械力响应，并与机械力对组合物的控制共同达到多重协同调控的力致响应效果，满足各种特殊应用场景的需要。
在本发明中，所述的基于能量转移组合物的非共价单力敏团中的能量供体和能量受体可以在同一聚合物链上、在不同的聚合物链上、可以是其中之一在聚合物链上；其中能量供体和能量受体可以通过共价和/或超分子作用连接于聚合物链上。在本发明的实施方式中，优选能量供体和能量受体之间间距不超过10nm，更优选能量供体和受体之间通过超分子作用保持相互靠近状态且二者间距不超过10nm。其中所述的超分子作用，其可以是任意合适的超分子作用，其包括但不仅限于：氢键作用、金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、路易斯酸碱对作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用、相分离、结晶作用；在机械力作用下，所述的超分子作用被破坏，引起能量转移过程改变，获得力致响应性；此外，由于所述超分子作用的可逆特性，还可赋予所述力敏团可逆的、可循环的力致响应效果。
在本发明中，通过设计、选择和调节能量供体/能量给体的种类、数量、组合，可以有机地调控能量转移，获得优异的多样性的、协同控制的能量转移性能和广泛的用途。
在本发明中，基于能量转移组合物的非共价单力敏团中的能量供体和能量受体可以不相同或相同，优选不相同。当能量供体和受体相同时，供体和受体必须至少有一个具有多种激发波长和/或发射波长。
在本发明中，基于能量转移组合物的非共价单力敏团中的能量转移可以是仅有一级，也可以是多级。当聚合物中含有多个荧光团/发光团(或其前体)时，在合适的能量转移条件下，就能够形成多级能量转移，即第一级能量供体所发出的荧光/冷发光波长作为第一级能量受体的荧光激发波长，第一级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第二级能量受体的荧光激发波长，第二级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第三级能量受体的荧光激发波长，等等，由此实现多级能量转移的现象。只有一级转移时，能量转移可以是荧光淬灭；多级转移时，最后一级的能量转移可以是荧光淬灭。
在本发明中，所述的荧光指的是当荧光团经某种波长的入射光照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长长或短的出射光，是一种光致发光的冷发光现象；入射光的波长称为激发波长，出射光的波长称为发射波长。当发射波长比激发波长长时，称为下转换荧光；当发射波长比激发波长长时，称为上转换荧光。除光致荧光外，可以作为能量受体的荧光激发波长或可被能量受体淬灭的冷发光可以是其他任意合适的非由物质产热而发出的光，包括但不仅限于发光团的化学发光、发光团的生物发光。所述的荧光淬灭指的是由于淬灭团的存在或荧光环境的变化使荧光/发光物质的荧光强度和荧光寿命降低的现象，其包括静态淬灭、动态淬灭和聚集荧光淬灭。所述的静态淬灭指的是当基态荧光团/发光团与淬灭团之间通过弱的结合生成复合物，且该复合物使荧光/发光淬灭的现象；所述的动态淬灭指的是激发态荧光团/发光团与淬灭团碰撞而使其荧光/发光淬灭；所述的聚集荧光淬灭指的是一些荧光团/发光团具有聚集而产生荧光淬灭的性质，当荧光团/发光团浓度过大时产生的自淬灭现象。
在本发明中，所述荧光团可以选自包括但不仅限于有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、无机荧光团，其可以选自包括但不仅限于共价基团和非共价复合体、自组装体、组合物、聚集体及其组合形式。所述荧光团可以选自包括但不仅限于预先存在的、化学活化生成的、生物活化生成的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、磁活化生成的。
在本发明中，所述预先存在的荧光团，其指的是未经任何活化或干预就能够在某种波长的入射光照射下，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长短或长的出射光的物质，其包括但不仅限于有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团，其可以选自包括但不仅限于共价结构和非共价复合体、自组装体、组合物、聚集体及其组合形式。
其中，共价有机荧光团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002071
Figure GDA0001968175280002081
其中，有机荧光团中聚集诱导发光有机荧光团，可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002082
Figure GDA0001968175280002091
Figure GDA0001968175280002101
其中，其他非共价复合体、自组装体、聚集体、组合物及各种组合形式的有机荧光团可以选自任意合适的结构。其中组合物有机荧光团本身可以是具有能量转移性能的供体和受体组合物。
其中，有机金属荧光团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002102
其中，有机元素荧光团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002111
其中，生物荧光团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
GFP、EGFP、GFP-S65T、BFP、CFP、YFP、EBFP、Azurite、EBFP2、mTagBFP、TagRFP、EYFP、ECFP、Cerulean、mTFP、mTurquoise、mCitrine、mVenus、CyPet、YPet、phiYFP、DsRed、mBanana、mOrange、dTomato、mTangerine、mStrawberry、mCherry、mKO、GFP-Phe66、Sirius、mPlum、mKate、mKate2、Katushka、mNeptune、TagRFP657、IFP1.4、T-Sapphire、mAmetrine、mKeima、mLSS-Katel、mLSS-Kate2；
其中，无机荧光团，其包括但不仅限于硫化物系荧光团、铝酸盐系荧光团、硅酸盐荧光团、氮化物荧光团、氧化物系荧光团、氮氧化物荧光团及稀土荧光团、无机非金属量子点，其中部分无机荧光团主要由基质：激活剂组成，无机荧光团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
CaS:Eu、SrS:Ce、SrGa2S4:Eu、SrAl2O4:Ce、CaAl2O4:Eu、BaAl2O4:Ce、Lu3Al5O12:Eu、Y3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、Gd3Al5O12:Eu、Ba2SiO4:Eu、Sr2SiO4:Eu、BaSi2O3:Eu、BaSiO3:Eu、Ba3SiO5:Eu、Ba2Si3O8:Eu、Ba3Si5O13:Eu、Ba9Sc2Si6O24:Eu、Ca3Mg2Si3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Ca2Si2O7:Eu、SrLi2SiO4:Eu、CaLi2SiO4:Eu、Ca2Si5N8:Eu、Sr2Si5N8:Eu、CaAlSiN3:Eu、ZnO:Eu、ZnO:Li、SrSi2N2o2:Eu、CaSi2N2O2:Eu、CdS/ZnS量子点、ZnSe/ZnS量子点、InP/ZnS量子点、CdSe/ZnS量子点、碳量子点、近红外区域发射波长PbS量子点、ZnS:Cu系列长余辉材料、CaS:Bi系列长余辉材料、SrAl2O4:Eu，Dy系列长余辉材料、CaAl2O4:Eu，Nd系列长余辉材料、Sr4Al14O25:Eu，Dy系列长余辉材料、Zn2SiO4:Mn，As系列长余辉材料、Sr2MgSi2O7:Eu，Dy系列长余辉材料、Ca2MgSi2O7:Eu，Dy系列长余辉材料、MgSiO3:Mn，Eu，Dy系列长余辉材料、CaTiO3:Pr，Al系列长余辉材料、Ca8Zn(SiO4)4Cl2:Eu系列长余辉材料、Ca2Si5N8:Eu系列长余辉材料；
无机上转换荧光物质通常由基质、激活剂和敏化剂组成，通常是通过稀土离子掺杂到纳米颗粒或者玻璃中，达到吸收长波的辐射发射出短波荧光的物质。其中，稀土离子可以举例如下，但本发明不仅限于此：钪离子、钇离子、镧离子、铈离子、钕离子、镨离子、钷离子、铕离子、钐离子、铽离子、钆离子、镝离子、钬离子、铒离子、铥离子、镥离子、镱离子；
其中，无机上转换荧光团，可以举例如下，但本发明不仅限于此：
NaYF4:Er、CaF2:Er、Gd2(MoO4)3:Er、Y2O3:Er、Gd2O2S:Er、BaY2F8:Er、LiNbO3:Er，Yb，Ln、Gd2O2:Er，Yb、Y3Al5O12:Er，Yb、TiO2:Er，Yb、YF3:Er，Yb、Lu2O3:Yb，Tm、NaYF4:Er，Yb、LaCl3:Pr、NaGdF4:Yb，Tm@NaGdF4:Ln的核壳纳米结构、NaYF4:Yb，Tm、Y2BaZnO5:Yb，Ho、NaYF4:Yb，Er@NaYF4:Yb，Tm的核壳纳米结构、NaYF4:Yb，Tm@NaGdF4:Yb的核壳纳米结构。
有机上转换荧光团优选通过基于三线态-三线态湮灭达到上转换效果的有机组合物，所述的有机组合物主要由敏化剂和有机上转换能量受体组成。
其中，敏化剂可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002121
其中，有机上转换能量受体可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002131
在本发明中，有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团等荧光团之间也可以形成同类或不同类的各种非共价复合体、自组装体、聚集体、组合物等荧光团。
本发明中，所述化学活化生成的荧光团，其指的是由其前体在化学反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生，可以获得合适的可化学活化生成荧光团的结构，但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生化学活化而生成荧光团。
本发明中，所述生物活化生成的荧光团，其指的是由其前体在生物反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生，可以获得合适的可生物活化生成荧光团的结构，但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但生物活化而生成荧光团。
本发明中，所述光活化生成的荧光团，其指的是由其前体在光反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生，可以获得合适的可光活化生成荧光团的结构。可以举例如下，但本发明不仅限于此：
PA-GFP(商标名)、PA-mCherry1(商标名)、Kaede(商标名)、PS-CFP2(商标名)、mEosFP(商标名)、Dendra2(商标名)、Dronpa(商标名)、rsFasLime(商标名)、Padron(商标名)、bsDronpa(商标名)、Kindling(商标名)。
本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生光活化而生成荧光团。
本发明中，所述热活化生成的荧光团，其指的是由其前体能在热反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生，可以获得合适的可热活化生成荧光团的结构，但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生热活化而生成荧光团。
本发明中，所述电活化生成的荧光团，其指的是由其前体在电应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适荧光团进行合适的结构改性和衍生，可以获得合适的可电活化生成荧光团的结构，但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生电活化而生成荧光团。
本发明中，所述磁活化生成的荧光团，其指的是由其前体在磁反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生，可以获得合适的可磁活化生成荧光团的结构，但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生磁活化而生成荧光团。
在本发明中，所述可生成荧光团的前体，其也可以是合适的荧光基元和淬灭基元组成的共价和/或非共价复合物，其在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用之前，处于淬灭状态，在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用下实现活化，由荧光基元产生荧光，所述的荧光基元可以是上述任意合适的可以在合适波长的光激发下产生荧光的实体。
在本发明中，所述荧光团在合适的条件下可以作为能量供体，而在另外的合适条件下可以作为能量受体。通过合理利用所述的荧光团，可以获得理想的能量供体和受体的组合，获得优异的能量转移性能。
在本发明中，所述发光团可以选自但不仅限于化学活化生成的、生物活化生成的、光活化生成的/可光致发光的、热活化生成的/可热致发光的、电活化生成的/可电致发光的、磁活化生成的/可磁致发光的。
在本发明中，所述化学活化生成的发光团其前体称为化学发光团，其指的是能够通过化学反应后结构发生改变，从而产生发光现象的化学基团，其包括但不仅限于合适的二氧杂环丁烷化学发光体系、鲁米诺化学发光体系、过氧化草酸酯化学发光体系、酸性高锰酸钾化学发光体系、四价铈化学发光体系、吖啶酯化学发光体系、荧光素化学发光体系。
其中，所述的合适的二氧杂环丁烷化学发光体系由合适的二氧杂环丁烷类化合物和荧光剂组成，其中，合适的二氧杂环丁烷类化合物可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002141
其中，荧光剂可以举例如下，但本发明不仅限于此：
5，12-二(苯乙炔基)萘、9，10-二苯基蒽、1-氯-9，10-二苯基蒽、1-甲氧基-9，10-二苯基蒽、1，5-二氯-9，10-二苯基蒽、1，8-二甲氧基-9，10-二苯基蒽、芘、9，10-二(苯乙炔基)蒽、1-氯-9，10-二(苯乙炔基)蒽、1-甲氧基-9，10-二(苯乙炔基)蒽、红荧烯、5，12-二(苯乙炔基)并四苯、2-氯-二(苯乙炔基)并四苯、罗丹明B、6-氯-二(苯乙炔基)并四苯、16，17-二癸氧紫蒽酮；
其中，所述的鲁米诺化学发光体系可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002142
其中，所述的过氧化草酸酯化学发光体系由草酸酯类化合物、荧光剂和过氧化氢组成，其中，草酸酯类化合物可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002143
其中，荧光剂可以举例如下，但本发明不仅限于此：
5，12-二(苯乙炔基)萘、9，10-二苯基蒽、1-氯-9，10-二苯基蒽、1-甲氧基-9，10-二苯基蒽、1，5-二氯-9，10-二苯基蒽、1，8-二甲氧基-9，10-二苯基蒽、芘、9，10-二(苯乙炔基)蒽、1-氯-9，10-二(苯乙炔基)蒽、1-甲氧基-9，10-二(苯乙炔基)蒽、红荧烯、5，12-二(苯乙炔基)并四苯、2-氯-二(苯乙炔基)并四苯、罗丹明B、6-氯-二(苯乙炔基)并四苯、16，17-二癸氧紫蒽酮；
其中，所述的酸性高锰酸钾化学发光体系由酸性高锰酸钾和待测物组成，还可以加入一些适配的化合物来增强其化学发光强度，在本发明中，将其表达成酸性KMnO4-待测物或酸性KMnO4-(发光增强剂)-待测物，其可以举例如下，但本发明不仅限于此：
酸性KMnO4-草酸盐、酸性KMnO4-鲁米诺、酸性KMnO4-(二价铅离子)-鲁米诺、酸性KMnO4-SO2、酸性KMnO4-亚硫酸盐、酸性KMnO4-谷氨酸、酸性KMnO4-天冬氨酸、酸性KMnO4-(甲醛)-L-色氨酸、酸性KMnO4-(甲醛)-甲氨嘌呤、酸性KMnO4-(甲醛)-双氯灭痛、酸性KMnO4-(甲醛)-氨基比林、酸性KMnO4-(甲醛)-碘、酸性KMnO4-(甲醛)-酪氨酸、酸性KMnO4-(乙二醛)-丙米嗪、酸性KMnO4-(乙二醛)-双嘧达莫、酸性KMnO4-(乙二醛)-利血平、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-核黄素、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-延胡索乙素、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-维生素B6、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-吡哌酸、酸性KMnO4-吗啡、酸性KMnO4-叔丁啡、酸性KMnO4-对氨基苯甲酸酯、酸性KMnO4-可待因、酸性KMnO4-色氨酸、酸性KMnO4-多巴胺、酸性KMnO4-左旋多巴、酸性KMnO4-肾上腺素、酸性KMnO4-甲氧苄氨吡啶、酸性KMnO4-DL-苹果酸；
其中，所述的四价铈化学发光体系由四价铈和待测物组成，还可以加入一些适配的化合物来增强其化学发光强度，在本发明中，将其表达成四价铈-待测物或四价铈-(发光增强剂)-待测物，其可以举例如下，但本发明不仅限于此：
四价铈-扑热息痛、四价铈-萘普生、四价铈-非那西丁、四价铈-联苯三酚、四价铈-亚硫酸盐、四价铈-(奎宁)-亚硫酸盐、四价铈-(奎宁)-青霉胺、四价铈-(奎宁)-2-巯基乙烷磺酸盐、四价铈-(奎宁)-半胱氨酸、四价铈-(奎宁)-噻唑类席夫碱、四价铈-(奎宁丁)-亚硫酸盐、四价铈-(辛可宁)-亚硫酸盐、四价铈-(盐酸环丙沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(恶弗沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(恶氟沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(诺氟沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(斯帕沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(罗氟沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(Tb3++依诺沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(Tb3++氟罗沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(Tb3++加替沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(N-四氢苯并噻唑亚胺席夫碱)-亚硫酸盐、四价铈-罗丹明5G、四价铈-(罗丹明B)-叶酸、四价铈-(罗丹明B)-抗坏血酸；
其中，所述的吖啶酯化学发光体系，其可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002151
4-(2-琥珀酰亚氨基羰基)苯基-10-甲基吖啶-9-羧酸酯氟磺酸盐；
其中，所述的荧光素化学发光体系，其可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002152
在本发明中，所述生物活化生成的发光团其前体称为可生物活化发光团，其指的是能够通过生物反应(如生物酶催化)后结构发生改变，从而产生发光现象的化学或生物基团。所述生物活化发光，其可以举例如下，但本发明不仅限于此：海洋动物发光、细菌发光、萤火虫发光；其中，所述的海洋动物发光，其包括但不仅限于夜光藻、甲藻、放射虫类、水母、海羽、栉水母、多管水母、多鳞虫、磷虾、樱虾、头足类、棘皮动物、被囊类、鱼类、磷沙蚕、海笋、海萤、桡足类、齿裂虫、波叶海牛、柱头虫等海洋动物发光；所述的细菌发光，其包括但不仅限于发光异短杆菌、明亮发光杆菌、鳆发光杆菌、羽田希瓦氏菌、海氏交替单胞菌、哈维氏弧菌、美丽弧菌生物型I、费氏弧菌、火神弧菌、东方弧菌、地中海弧菌、易北河弧菌、霍乱弧菌、青海弧菌等细菌发光；所述的萤火虫发光，其包括但不仅限于荧光素生物发光、二氧环丁烷类生物发光。
在本发明中，所述光活化生成的/可光致发光的发光团其前体称为可光活化发光团，其指的是能够通过光反应后结构发生改变，从而产生发光现象的化学基团。
在本发明中，所述热活化生成的/可热致发光的发光团其前体称为可热活化发光团，其指的是能够通过热反应后结构发生改变，从而产生发光现象的化学基团。
在本发明中，所述电活化生成的/可电致发光的发光团其前体称为可电活化发光团，其指的是能够通过电化学反应后结构发生改变或电荷/空穴结合或电激发等，从而产生发光现象的化学基团。其可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002161
在本发明中，所述可电活化发光团还包括有机发光二极管和无机发光二极管。其中，所述的有机发光二极管，其包括但不仅限于有机小分子发光二极管和有机高分子发光二极管；其中有机小分子发光二极管中的电子传输层材料可选自包括但不仅限于萤光染料化合物，如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等；而空穴传输层的材料选自包括但不仅限于芳香胺萤光化合物，如TPD、TDATA等有机材料。有机高分子发光二极管包括但不仅限于：聚对苯撑乙烯类、聚对苯撑乙炔类、聚对苯撑类、聚乙炔类、聚咔唑类、聚芴类、聚噻吩类等有机电致发光材料。其中，所述的无机发光二极管材料，其包括但不仅限于：砷化镓发光二极管、磷化镓发光二极管、碳化硅发光二极管、氮化镓发光二极管、硒化锌发光二极管、磷砷化镓发光二极管、砷化铝发光二极管。
在本发明中，所述磁活化生成的/可磁致发光的发光团及其前体称为磁活化发光团，其指的是能够通过磁反应后结构发生改变，从而产生发光现象的化学基团。
在本发明中，所述可生成发光团的前体，其也可以是合适的发光基元和淬灭基元组成的共价和/或非共价复合物，其在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用之前，处于淬灭状态，在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用下实现活化，由发光基元产生发光，所述的发光基元可以是上述任意合适的可以在合适波长的光激发下产生发光的实体。
需要说明的是同一种发光团，其可以同时存在一种或多种活化发光过程，如二氧杂环丁烷发光体系、过氧化草酸酯发光体系、荧光素发光体系，其同时存在化学活化发光过程和生物活化发光过程。
在本发明中，所述淬灭团指的是非荧光性能量受体，其也可以选自预先存在的或活化生成的。可以作为预先存在的淬灭团能量受体的基团包括但不仅限于：NPI、NBD、DABCYL、BHQ、ATTO、Eclipse、MGB、QXL、QSY、Cy、Lowa Black、IRDYE等为基本骨架的淬灭染料及其淬灭染料的衍生物，具体而言，可以列举如下：
Figure GDA0001968175280002171
ATT0540Q(商标名)、ATT0580Q(商标名)、ATT0612Q(商标名)、Eclipse(商标名)、MGB(商标名)、QXL490(商标名)、QXL520(商标名)、QXL570(商标名)、QXL610(商标名)、QXL670(商标名)、QXL680(商标名)、Cy5Q(商标名)、Cy7Q(商标名)、Lowa Black FQ(商标名)、LowaBlackRQ(商标名)、IRDYE QC-1(商标名)。
在本发明中，所述具有聚集荧光淬灭性质的荧光团，其包括但不仅限于三苯胺类荧光团、稠环类荧光团、并苯酰亚胺类荧光团、红荧烯类荧光团、卟啉类荧光团、酞菁类荧光团等，具体而言，可以列举如下：
Figure GDA0001968175280002172
在本发明中，淬灭团也可以选自部分具有力敏特性的力敏基元/力敏团在机械力作用外的其他作用下活化生成的具有荧光淬灭性能的结构。
在本发明中，合适的可活化生成的荧光团、发光团、淬灭团，其可以具有两种或两种以上的活化方法，不同的活化方法可以独立使用、同时使用或者次序性地使用，不同的活化方法甚至可以产生不同的活化效果。
在本发明中，能够通过机械力以外的其他作用如化学、生物、光热、热、电、磁等其中的一种或多种的活化作用而生成荧光团和/或淬灭团的具有力敏特性的力敏基元/力敏团主要选自自由基型结构、五元环结构、六元环结构、环丁烷结构、单杂环丁烷结构、二氧环丁烷结构、二氮环丁烷结构、环丁烯结构、DA结构、杂DA结构、光控DA结构、[4+4]环加成结构、金属-配体结构。能够通过机械力以外的其他作用如化学、生物、光热、热、电、磁等其中的一种或多种的活化作用而生成发光团的具有力敏特性的力敏基元/力敏团主要选自二氧杂环丁烷类结构。所述的结构可以通过小分子形式、单链连接形式或基元结构无法受力的多链连接形式连接于聚合物链上，使得所述结构无法受力活化；或者即使可以受力活化，但通过调控力的大小使得机械力小于其活化力而导致其无法活化。本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和思路合理地实现。这些丰富的选择性也体现了本发明的优势。
在本发明中，为了获得预期的力致响应性能，所述的基于能量转移组合物的非共价单力敏团在满足能量供体的发射光谱和能量受体的吸收光谱要有部分的重叠以及能量供体和能量受体需要足够靠近之外，所述的能量供体与能量受体还必须以适当的方式排列，其转移偶极取向优选接近平行。
在本发明中，所述的栓系复合力敏团，其通过任意合适的一个共价或非共价力敏基元/单力敏团模块与任意合适的一个或多个连接基结合而成，其中，通过所述连接基将所述力敏基元/单力敏团模块栓系起来，在所述力敏基元/单力敏团活化后，栓系的连接基可以阻止(至少暂时)聚合物链发生因为断链型力敏基元/单力敏团活化所产生的断链或活化的非断链型力敏基元/单力敏团继续受力而发生断链。栓系结构的复合力敏团特别有利于阻止，至少是暂时阻止或减缓高分子链因为力敏团活化而产生断链，这对既获得力致响应性又保护高分子不产生断链性破坏极其重要。一个典型的栓系力敏团结构通式如下式所示，但本发明不仅限于此。
Figure GDA0001968175280002181
其中，
Figure GDA0001968175280002182
为力敏基元/单力敏团力敏模块；
Figure GDA0001968175280002183
为连接基，其可以选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；
Figure GDA0001968175280002184
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，栓系连接基可以由普通共价键、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用中的至少一种形成。力敏模块可以由具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非动态的共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团。当力敏模块为断链型非动态的共价力敏基元/单力敏团，而栓系连接基由普通共价键形成时，所述栓系结构为非动态非断链型栓系复合力敏团。当仅有力敏模块具有动态共价特征或非共价特征时，而栓系连接基由普通共价键形成时，所述栓系结构为动态非断链型栓系复合力敏团。当力敏模块具有动态共价特征或非共价特征，而栓系连接基由动态共价键和/或超分子作用形成时，所述栓系结构为动态断链型栓系复合力敏团。当力敏模块为断链型非动态的共价力敏基元/单力敏团，而栓系连接基由含硼动态共价键和/或超分子作用形成时，所述栓系结构为部分动态断链型栓系复合力敏团。当栓系连接基仅由普通共价键形成时，栓系连接基结构最稳定，最能够抵挡被栓系的力敏基元/单力敏团活化后聚合物链的完全断链。不管力敏模块是否为动态型，一旦栓系连接基含有动态共价键和/或超分子作用，则最终活化后可以利用动态共价键和/或超分子作用实现动态共价键和/或超分子作用的性能，具有动态性。
在本发明中，所述的门控复合力敏团，其通过任意合适的两个或者多个共价或非共价力敏基元/单力敏团模块结合而成，其可以发生次序性受力活化，且只有其中作为门控的模块活化后作为底物的模块才可以活化。在只有两个模块组合而成的门控复合力敏团中，一个模块为门控，另一个门控为底物。在含有三个模块组合而成的门控复合力敏团中，其中有一个模块既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控。当门控复合力敏团中含有四个及其以上模块时，以n代表总的模块数量，则既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量为n-2。当门控模块的活化力高于底物模块时，一旦门控模块力活化，底物模块将随之立即活化，一方面门控模块保护了底物模块，另一方面门控模块间接提高了底物模块的活化力，有利于底物模块在聚合物受到更高的外力作用下发挥作用，对应力示警等功能意义特别突出。当门控模块的活化力低于底物模块时，门控活化后底物并不随之立即活化，底物必须在外力升高达到其活化力阈值后才发生活化；一方面可以通过阶梯式的活化获得次序性的力致响应，不同的响应可以给出不同的效果，例如应力示警等；另一方面，当一条聚合物链含有多个所述门控复合力敏团时，只有当可以活化的门控全部活化后才会开始活化底物，从而产生阶梯式的多次活化，除次序性的力致响应外，还有利于多层次保护聚合物并提高其韧性。当门控模块的活化力等于底物模块时，门控活化后底物也将随之快速活化，虽然门控无法有效保护底物，也无法产生阶梯式活化，但多个模块的次序性活化也可以产生多重相同或不相同的力致响应，对提高聚合物的韧性也具有积极的作用。一个典型的门控复合力敏团的结构通式如下式所示，但本发明不仅限于此。
Figure GDA0001968175280002185
其中，
Figure GDA0001968175280002186
为力敏基元/单力敏团力敏模块，p为既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量；
Figure GDA0001968175280002187
各自独立为连接基，其可以选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；
Figure GDA0001968175280002188
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，门控模块可以选自断链型和非断链型。底物模块也可以是断链型或非断链型。不管门控模块和底物模块是否为断链型，必须保证门控模块先于底物模块受力活化。所述断链型门控模块，其包括具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非动态的共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团。当门控模块和底物模块均选自具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团中任一种时，所述门控复合力敏团具有完全动态性；但若只有一种模块选自具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团中任一种时，所述门控复合力敏团仅具有部分动态性。
在本发明中，所述门控复合力敏团中的连接基，其可选自由普通共价键、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用的一种或多种形成的小分子或大分子连接基。其中，由普通共价键形成的连接基，方便对底物模块进行力活化；由含硼动态共价键和/或超分子作用形成的连接基，其具有动态性。
在本发明中，平行复合力敏团，其通过任意合适的两个或多个合适的力敏基元/单力敏团模块以平行连接的方式结合而成，其中所有的力敏基元/力敏团模块能够同时受力。其中，平行的力敏基元/单力敏团模块可以相同也可以不同；当相同时，一个平行复合力敏团所需的活化力相当于两个或多个单力敏团所需的活化力，而且各个力敏基元/单力敏团模块会一般会被同时活化；当不相同时，若各个力敏团的活化力不同，则不同力敏基元/单力敏团模块可能会不同时活化。一个典型的平行复合力敏团的结构通式如下式所示，但本发明不仅限于此。
Figure GDA0001968175280002191
其中，
Figure GDA0001968175280002192
为力敏基元/单力敏团力敏模块，m为并联的力敏基元/单力敏团的数量，不同位置的力敏基元/单力敏团可以相同或不同；R、
Figure GDA0001968175280002193
各自独立为连接基，其可以选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；
Figure GDA0001968175280002194
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述的平行复合力敏团中的力敏模块可以选自断链型和非断链型。当任何一个力敏模块为动态断链型结构时，方便提供动态性。当所有平行力敏模块均选自具有动态共价特征的共价力敏团基元/单力敏团和非共价力敏团基元/单力敏团时，所述平行复合力敏团为动态断链型复合力敏团。当任意一个力敏模块为非动态的共价力敏基元/单力敏团且其连接基为普通共价键结构时，所述平行复合力敏团为非断链型复合力敏团或断链型非动态复合力敏团。
在本发明中，所述的平行复合力敏团中的连接基可以选自由普通共价键、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用的一种或多种形成的小分子或大分子连接基。其中，由普通共价键形成的连接基，方便对力敏模块进行力活化；由动态共价键和/或超分子作用形成的连接基，其具有动态性。
在本发明中，串联复合力敏团，其通过任意合适的两个或多个合适的力敏基元/单力敏团模块以串联连接的方式结合而成，任意相邻的两个力敏基元/单力敏团模块之间的串联连接基同时也是所述相邻的两个串联的力敏基元/单力敏团模块中任何一个的一部分，是任何一个所串联的力敏基元/力敏团模块实现力响应性/效果所不可或缺的一部分，而且在合适的机械力作用下各个所串联的力敏基元/单力敏团模块均能够活化。一个典型的串联复合力敏团的结构通式如下式所示，但本发明不仅限于此。
Figure GDA0001968175280002195
其中，
Figure GDA0001968175280002196
为力敏基元/单力敏团力敏模块，不同位置的力敏基元/单力敏团可以相同或不同；R、L为连接基，其可以选自小分子和大分子连接基，不同位置的连接基可以相同或不同；n、m为串联的力敏基元/单力敏团的数量；
Figure GDA0001968175280002197
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中，所述串联复合力敏团中的力敏模块可以选自断链型和非断链型。当其中任何一个力敏模块为具有动态共价特征的共价力敏基元/单力敏团或非共价力敏基元/单力敏团时，所述的串联复合力敏团为动态断链型复合力敏团。当其中所有的力敏模块均为非动态的共价力敏基元/单力敏团时，所述的串联复合力敏团为非断链型复合力敏团或断链型非动态复合力敏团。
在本发明中，所述串联复合力敏团中的连接基可选自由普通共价键、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用的一种或多种形成的小分子或大分子连接基。优选由普通共价键形成的连接基，方便对力敏模块进行力活化。
本发明中，栓系、门控、平行、串联中的任何一个或多个还可以与任意合适的一个或多个力敏基元和/或单力敏团和/或连接基模块进行再结合，或者栓系、门控、平行、串联中的任意合适的两个或多个模块进行再结合，从而获得多元复合力敏团。例如，对门控复合力敏团进行栓系而获得栓系的门控多元力敏团、栓系复合力敏团与单力敏团模块结合成平行多元复合力敏团、门控复合力敏团与单力敏团模块结合成多级门控多元复合力敏团、两个或多个串联复合力敏团结合成平行多元复合力敏团、串联复合力敏团与栓系复合力敏团结合成栓系的平行多元复合力敏团、门控复合力敏团与串联复合力敏团结合成门控多元复合力敏团、并联复合力敏团与串联复合力敏团结合成串联多元力敏团、对串联多元力敏团继续栓系而获得多元力敏团，等等。本领域技术人员可以根据本发明的指导，进行合理的组合，制备出多种多样结构和性能优异的多元复合力敏团。一些示例的多元复合力敏团结构通式举例如下，但本发明不仅限于此。
Figure GDA0001968175280002201
其中，
Figure GDA0001968175280002202
为力敏基元/单力敏团力敏模块，不同位置的力敏基元/单力敏团可以相同或不同；
Figure GDA0001968175280002203
各自独立为连接基，其可以选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；n、m、q为串联/并联的力敏基元/单力敏团/复合力敏团/多元复合力敏团的数量，p为既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量；
Figure GDA0001968175280002204
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、参与力活化或不参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明中，所述多元复合力敏团中的力敏模块可以选自断链型和非断链型。当其中所有的力敏模块均为非动态的共价力敏基元/单力敏团时，所述的多元复合力敏团为非断链型复合力敏团或断链型非动态复合力敏团。当其中任何一个力敏模块为具有动态共价特征的共价力敏基元/单力敏团或非共价力敏基元/单力敏团时，所述的多元复合力敏团为动态断链型复合力敏团，其具有一定的动态性，也方便提供动态性。
在本发明中，所述多元复合力敏团中的连接基可选自由普通共价键、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用的一种或多种形成的小分子或大分子连接基。优选由普通共价键形成的连接基，方便对力敏模块进行力活化。
在本发明中，动态断链型复合力敏团中可以是每个力敏基元都同时具有动态性和断链型，也可以是部分力敏基元同时具有动态性和断链型但部分力敏基元仅是断链型而不具有动态性。
在本发明的实施方式中，栓系复合力敏团优选对断链型的均裂、异裂、逆环化以及非共价力敏基元/单力敏团进行栓系。
在本发明的实施方式中，用于栓系的均裂机理力敏基元/单力敏团优选双硫/多硫系列、双硒/多硒系列、双芳基呋喃酮系列、双芳基环酮系列、双芳基环戊烯二酮系列、双芳基色烯系列、芳基联咪唑系列、芳基乙烷系列、二氰基四芳基乙烷系列、芳基频哪醇系列、链转移系列、环己二烯酮系列、四氰基乙烷系列、氰基酰基乙烷系列、金刚烷取代乙烷系列、联芴系列、烯丙基硫醚系列、硫代/硒代酯系列中的可逆自由基结构。
在本发明的实施方式中，用于栓系的异裂机理力敏基元/单力敏团优选三芳基硫盐系列中的结构。
在本发明的实施方式中，用于栓系的逆环化机理力敏基元/单力敏团优选环丁烷系列、二氧环丁烷系列、DA系列、杂DA系列、[4+4]环加成系列中的结构。
在本发明的实施方式中，用于栓系的非共价力敏基元/单力敏团优选铂炔配位基、氮杂卡宾与银/铜/金/钌配位基、硼氮配位基、钯磷配位基、钌的配位基、二茂铁、二茂钴。
在本发明的实施方式中，用于栓系的连接基优选烃基、含有杂原子的烃基、聚酯基、聚乙二醇基。
在本发明的实施方式中，一些优选的栓系复合力敏团结构通式如下，但本发明不仅限于此。
Figure GDA0001968175280002211
其中，
Figure GDA0001968175280002212
选自：
Figure GDA0001968175280002213
其中，
Figure GDA0001968175280002214
选自：
Figure GDA0001968175280002215
Figure GDA0001968175280002216
其中，
Figure GDA0001968175280002217
为连有n个的芳香族环；所述环的成环原子数没有特别限制；所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、硼原子、膦原子、硅原子，成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代；其中，所述取代原子或取代基没有特别限制，选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。不同位置的
Figure GDA0001968175280002218
的结构相同或不同；如无特别注明，下文中出现的
Figure GDA0001968175280002219
为同样的含义，不再重复说明；其中，
Figure GDA00019681752800022110
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、参与力活化或不参与力活化的取代聚合物链相连；
Figure GDA00019681752800022112
为连接基，其可以选自小分子和大分子连接基，不同位置的连接基可以相同或不同；n为
Figure GDA00019681752800022111
的数量。
在本发明的实施方式中，一些优选的栓系复合力敏团举例如下，但本发明不仅限于此，本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure GDA0001968175280002221
Figure GDA0001968175280002231
Figure GDA0001968175280002241
其中，
Figure GDA0001968175280002242
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连，优选通过醚键、酯基、苯氧基、酰胺键、氨基甲酸酯键、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接；R选自包括但不仅限于氢原子、烃基。
在本发明的实施方式中，所述的门控复合力敏团中的优选门控力敏基元/单力敏团为断链型，包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化以及非共价力敏基元/单力敏团；底物力敏基元/单力敏团可以是任意合适的力敏基元/单力敏团，优选均裂、异裂、逆环化、电环化、弯曲活化以及非共价力敏基元/单力敏团。
在本发明的实施方式中，优选的门控基元/基团包括但不仅限于双硫键、双硒键、双芳基呋喃酮基、双芳基环酮基、双芳基环戊烯二酮基、双芳基色烯基、芳基联咪唑基、芳基乙烷基、二氰基四芳基乙烷基、芳基频哪醇基、烷氧基胺基、烷硫基胺基、环己二烯酮基、四氰基乙烷基、氰基酰基乙烷基、金刚烷取代乙烷基、联芴基、烯丙基硫醚基、硫代酯基、硒代酯基、环丁烷基、二氧环丁烷基、DA环化基、杂DA环化基、[4+4]环化基、铂炔配位基、氮杂卡宾与银/铜/金/钌配位基、硼氮配位基、钯磷配位基、钌的配位基、二茂铁、二茂钴。
在本发明的实施方式中，优选的底物基元/基团包括但不仅限于双硫键、双硒键、双芳基呋喃酮基、双芳基环酮基、双芳基环戊烯二酮基、双芳基色烯基、芳基联咪唑基、芳基乙烷基、二氰基四芳基乙烷基、芳基频哪醇基、烷氧基胺基、烷硫基胺基、环己二烯酮基、四氰基乙烷基、氰基酰基乙烷基、金刚烷取代乙烷基、联芴基、烯丙基硫醚基、硫代酯基、硒代酯基、环丁烷基、二氧环丁烷基、DA环化基、杂DA环化基、[4+4]环化基、铂炔配位基、氮杂卡宾与银/铜/金/钌配位基、硼氮配位基、钯磷配位基、钌的配位基、二茂铁、二茂钴、六元环、五元环、环丙烷基、环氧乙烷基。
在本发明的实施方式中，一些优选的门控复合力敏团举例如下，但本发明不仅限于此，本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure GDA0001968175280002251
其中，
Figure GDA0001968175280002252
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连，优选通过醚键、酯基、苯氧基、酰胺键、氨基甲酸酯键、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接；R1为氢、羟基、保护性基团，R2为氢、卤素，R3为氢、荧光团。
在本发明的实施方式中，一些优选的平行复合力敏团举例如下，但本发明不仅限于此，本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure GDA0001968175280002253
其中，
Figure GDA0001968175280002254
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连，优选通过醚键、酯基、苯氧基、酰胺键、氨基甲酸酯键、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接。在本发明中，平行力敏团所需的活化力是各个平行单元的加和，但是当各个单元不是同时发生活化时则不是加和效应。平行力敏团为材料的力致响应提供了更加丰富的性能和选择，特别是力敏团的综合力学强度可以得到提升。
在本发明的实施方式中，所述的串联复合力敏团中力敏基元/单力敏团为非断链型模块，优选六元环单元、五元环单元参与结合而成。在本发明的实施方式中，一些优选的串联复合力敏团举例如下，但本发明不仅限于此，本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure GDA0001968175280002261
Figure GDA0001968175280002271
其中，
Figure GDA0001968175280002272
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连，优选通过醚键、酯基、苯氧基、酰胺键、氨基甲酸酯键、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接；R1、R2为任意合适的基团/原子，优选烃基和氢原子。上述基于六元环和五元环的串联复合力敏团特别适合于获得多级力致变色/荧光响应，通过多级变色和混合色/荧光可以感应不同应力作用并获得协同效应，对于获得多功能的力致响应和吸能具有重要意义。
在本发明的实施方式中，多元复合力敏团中，优选所述的栓系复合力敏团力敏基元/单力敏团为断链型，包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化力敏基元/单力敏团；优选所述的门控复合力敏团中的门控力敏基元/单力敏团为断链型，包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化力敏基元/单力敏团；优选所述的串联复合力敏团中力敏基元/单力敏团为非断链型模块。在本发明的实施方式中，一些优选的多元复合力敏团举例如下，但本发明不仅限于此，本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure GDA0001968175280002273
Figure GDA0001968175280002281
其中，
Figure GDA0001968175280002282
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连，优选通过醚键、酯基、苯氧基、酰胺键、氨基甲酸酯键、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接；R为任意合适的基团/原子，优选烃基、甲氧基和酯基；R1为氢、羟基、保护性基团，R2为氢、卤素，R3为氢、荧光团。多元复合力敏团通过融合多元/多级复合/单力敏团/力敏基元，有利于通过一个力敏团获得多级/多重响应，最大限度地利用力致响应并支持吸能作用。
在本发明中，所述的具有动态共价特征的共价单力敏团，其典型的结构类型可以举例如：双硫/多硫系列均裂机理的的共价单力敏团、双硒/多硒系列均裂机理的的共价单力敏团、双芳基呋喃酮系列均裂机理的的共价单力敏团、双芳基环酮系列均裂机理的的共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮型系列均裂机理的的共价单力敏团、双芳基色烯系列均裂机理的的共价单力敏团、芳基联咪唑系列均裂机理的的共价单力敏团、芳基乙烷系列均裂机理的的共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的的共价单力敏团、芳基频哪醇系列均裂机理的的共价单力敏团、链转移系列均裂机理的的共价单力敏团、环己二烯酮系列均裂机理的的共价单力敏团、四氰基乙烷系列均裂机理的的共价单力敏团、氰基酰基乙烷系列均裂机理的的共价单力敏团、联芴系列均裂机理的的共价单力敏团、烯丙基硫醚系列均裂机理的的共价单力敏团、硫代/硒代酯系列均裂机理的的共价单力敏团、环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、DA系列逆环化机理的共价单力敏团、杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团、[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团，但本发明不仅限于此。
在本发明中，所述的非共价单力敏团中的动态组分，其包括非共价单力敏团中具有动态共价特征的共价成分、非共价单力敏团中的超分子成分中的至少一种。
在本发明的实施方式中，在同一个动态聚合物分子中可以存在一个或多个相同或不同的所述的力敏团；同一种动态聚合物(组成)中不同的聚合物分子可以含有相同或不同的力敏团。本发明中，当使用至少两种力敏团时，可以根据需要进行合理的设计、选择和调控，获得多样性和/或协同性和/或正交性和/或次序性的力响应性/效果，这也是本发明的优势；优选使用不同基元结构的不同种力敏团，以便更好地进行性能调控，可以最大限度地满足各种力致响应和吸能等性能和使用的要求。
在本发明中，除上述的基于能量转移组合物的非共价力敏团外，特定的力敏团以及聚合物结构和力活化作用还可以导致发生力致能量转移作用。这里所述“能量转移”，也是特指光子能量从能量供体向能量受体的转移。但这里的能量供体和能量受体中的至少一种必须是通过力致活化直接和/或间接产生的。所以可以视为一种力致“间接”能量转移作用，先有力致活化直接和/或间接产生能量供体和/或受体，后有能量转移作用。
在本发明中，产生力致能量转移的能量供体和能量受体的组合，可以包括但不仅限于以下的情况：力致直接生成的能量供体与其他非力致来源的能量受体的组合、力致直接生成的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、力致直接生成的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与其他非力致来源的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合、其他非力致来源的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、其他非力致来源的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合。此外，本发明也不排除一个合适的力敏团在合适条件下的活化可以同时直接和间接生成能量供体或能量受体或者同时生成能量供体和能量受体。而且，其中，当同一个聚合物中含有多种能量供体和多种能量受体时，其中的能量供体和能量受体均可以有多于一个的来源。其中，所述的其他非力致来源指的是所述能量供体/能量受体除所述力致活化直接和/或间接生成外，还可以包括但不仅限于预先存在的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成的。
此外，在本发明的实施方式中，所述的聚合物中除具有力致能量转移外，还可以发生其他形式的能量转移，也即其他非力致来源的能量供体和其他来源的能量受体之间的能量转移。在本发明的实施方式中，除力敏团力致活化直接生成的能量供体和能量受体必须在聚合物链上外，力敏团力致活化间接生成的以及其他非力致来源的能量供体和能量受体均可以在聚合物链上，也可以不在聚合物链上，优选在聚合物链上；优选能量供体和能量受体之间的距离不大于10nm，进一步优选在同一聚合物链上，更进一步优选在同一聚合物链上且距离不大于10nm。其中能量供体和能量受体可以通过共价和/或非共价作用连接于聚合物链上。其中所述的非共价作用，其可以是任意合适的非共价相互作用，其包括但不仅限于：氢键作用、金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、路易斯酸碱对作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用、相分离、结晶作用；在机械力作用下，所述的非共价作用被破坏，引起能量转移过程改变，获得力致响应性；此外，由于所述非共价作用的可逆特性，还可赋予所述力敏团可逆的、可循环的力致响应效果。在本发明中，通过设计、选择和调节力致和其他非力致来源的能量供体/能量给体的种类、数量、组合等，可以有机地调控包括力致能量转移在内的能量转移，获得优异的多样性的能量转移性能和广泛的用途。
在本发明中，力致能量转移中的能量供体和能量受体可以不相同或相同，优选不相同。当能量供体和受体相同时，供体和受体必须至少有一个具有多种激发波长和/或发射波长。
在本发明中，所述力致能量转移可以是仅有一级，也可以是多级。当所述力致能量转移聚合物中含有多个荧光团/发光团(前体)时，在合适的能量转移条件下，就能够形成多级能量转移，即第一级能量供体所发出的荧光/冷发光波长作为第一级能量受体的荧光激发波长，第一级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第二级能量受体的荧光激发波长，第二级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第三级能量受体的荧光激发波长，等等，由此实现多级能量转移的现象。只有一级转移时，能量转移可以是荧光淬灭；多级转移时，最后一级的能量转移可以是荧光淬灭。
在本发明中，所述荧光团可以选自包括但不仅限于有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、无机荧光团，其可以选自但不仅限于共价基团和非共价复合体、自组装体、组合物、聚集体及其组合形式。所述荧光团除可以是力致活化生成的以外，还可以选自但不仅限于预先存在的、化学活化生成的、生物活化生成的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、磁活化生成的。在本发明的实施方式中，所述的预先存在的、化学活化生成的、生物活化生成的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、磁活化生成的荧光团与前述的基于能量转移的组合物型非共价单力敏团中的荧光团一致，这里就不在赘述。
在本发明中，所述力致活化生成的荧光团，其指的是由其前体在机械力的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的实体，其前体可称为荧光力敏团。所述荧光力敏团在力致活化前可以发荧光或不发荧光，但活化后可以发荧光。其中，所述荧光力敏团中含有力敏基元，所述力敏基元包括但不仅限于共价化学基团、超分子复合体、超分子组装体、组合物、聚集体。
在本发明中，所述荧光力敏团包括荧光单力敏团和荧光复合力敏团。其中，所述的荧光单力敏团仅包含一个力敏基元或在其结构中仅有一个力敏基元可以被力活化，且其不被栓系结构所栓系，所述栓系结构不是产生力致响应信号的必要成分，其包括共价荧光单力敏团和非共价荧光单力敏团。其中，所述的荧光复合力敏团由上述共价和/或非共价荧光力敏基元/单力敏团中的一个或多个进行栓系和/或结合而成(包括与非荧光力敏基元/单力敏团结合)，其包括但不仅限于栓系结构、门控结构、平行结构、串联结构、以及栓系、门控、平行、串联中的两个或多个及其与荧光和/或非荧光力敏基元/单力敏团进行多元/多级结合而成的多元复合结构。所述荧光复合力敏团因此可以是共价复合力敏团、非共价复合力敏团、共价-非共价复合力敏团。复合力敏团的灵活性和多样性为本发明提供了灵活多样的聚合物设计和丰富的力致响应性。
在本发明中，所述共价荧光力敏基元，其在机械力作用下主要涉及共价键的断裂、消除、成键、异构化等化学变化，包括但不仅限于均裂、逆环化、电环化开环、弯曲活化、异构化；所述非共价荧光力敏基元，其在机械力作用下主要涉及超分子复合体的解离、组装体的解组装、组合物的分离、聚集体的分离等物理变化。在本发明的实施方式中，所述荧光力敏基元或力敏团如前述内容所述，这里就不在赘述。需要说明的是，其中的基于组合物的非共价荧光力敏团包括基于能量转移的组合物型非共价荧光力敏团。
在本发明中，所述力致能量转移中的发光团可以是力致活化生成的以外，还可以选自但不仅限于化学活化生成的、光活化生成的/可光致发光的、热活化生成的/可热致发光的、电活化生成的/可电致发光的、磁活化生成的/可磁致发光的。在本发明的实施方式中，所述的预先存在的、化学活化生成的、生物活化生成的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、磁活化生成的发光团与前述的基于能量转移的组合物型非共价单力敏团中的发光团一致，这里就不在赘述。
在本发明中，所述可以力致活化生成发光团的实体结构称为发光力敏团，其指的是能够在应力的作用下结构发生改变，从而产生发光现象的力敏团，其包括但不仅限于基于二氧环丁烷发光单力敏团和复合力敏团。在本发明的实施方式中，所述发光力敏基元或力敏团如前述内容所述，这里就不在赘述。
在本发明中，所述的力致能量转移中的淬灭团也如基于能量转移的组合物型非共价单力敏团中的所述的淬灭团，这里也不在赘述。
在本发明中，部分能够作为力敏基元/力敏团的结构也能够通过机械力以外的其他作用如化学、生物、光热、热、电、磁等其中的一种或多种的活化作用而生成荧光团和/或发光团和/或淬灭团。能够通过机械力以外的其他作用如化学、生物、光热、热、电、磁等其中的一种或多种的活化作用而生成荧光团和/或淬灭团的具有力敏特性的力敏基元/力敏团主要选自自由基型结构、五元环结构、六元环结构、环丁烷结构、单杂环丁烷结构、二氧环丁烷结构、二氮环丁烷结构、环丁烯结构、DA结构、杂DA结构、光控DA结构、[4+4]环加成结构、金属-配体结构。所述的结构可以通过小分子形式、单链连接形式或基元结构无法受力的多链连接形式连接于聚合物链上，使得所述结构无法受力活化；或者即使可以受力活化，但通过调控力的大小使得机械力小于其活化力而导致其无法活化。本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和思路合理地实现。这些丰富的选择性也体现了本发明的优势。
在本发明中，通过力敏团的力致活化而间接生成的能量供体和能量受体时，其可以是力敏团活化而导致其他结构生成能量供体和/或能量受体，或者可以是力敏团活化后被其他作用导致活化产物再生成能量供体和/或受体。例如，在聚合物交联网络中含有卡宾-金属配体非共价单力敏团，利用机械力使其活化后，产生的卡宾能够与二氧环丁烷反应，使其发光，成为一种能量供体；又如，在聚合物交联网络中含有卡宾-铜配体非共价单力敏团，机械力使其活化后，产生的铜可以催化叠氮基香豆素和苯炔进行反应，生成的强荧光物质可以作为一种能量受体；再例如，连接着肉桂酸二聚体的二氧环丁烷化合物，先用机械力将肉桂酸二聚体中的环丁烷开环活化后，生成连接着肉桂酸的二氧环丁烷，其发光强度和发光波长均会发生改变，再用碱性物质活化二氧环丁烷使其开环发光，可以将其作为一种能量供体。
在本发明中，合适的可活化生成的荧光团、发光团、淬灭团，其可以具有两种或两种以上的活化方法，不同的活化方法可以独立使用、同时使用或者次序性地使用，不同的活化方法甚至可以产生不同的活化效果。
在本发明中，还优选在一个复合力敏团中融入至少一个可力致活化直接生成功能供体和/或受体的力敏基元/单力敏团，同时对应的能量受体和供体也在复合力敏团结构中；更优选能量受体和供体均通过复合力敏团中的力敏团力致活化生成。这样通过复合力敏团的力致活化，就可以在活化的复合力敏团内部产生能量转移，效率高而且重复利用复合力敏团中的不同力敏基元/单力敏团。
在本发明中，所述的无硼动态共价键，在其动态结构组成中不含有硼原子，其包括但不限于动态连硫键、动态双硒键、动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅氧烷键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、动态可交换型三烷基锍键这二十三组键；其中，每一组的无硼动态共价键中，可以包含有多类的无硼动态共价键结构。本发明中所述的无硼动态共价键，当其选自两种或两种以上时，其可以选自同一组无硼动态共价键中的同类动态共价键中的不同种结构，也可以选自同一组无硼动态共价键中不同类动态共价键中的不同种结构，也可以选自不同组无硼动态共价键中的不同种结构，其中，为了达到正交和/或协同的动态性能，优选自不同组无硼动态共价键中的不同种结构。
需要特别注意的是，本发明中所述的无硼动态共价键，其特指的是在非机械力作用条件下产生动态平衡性的一系列动态共价键，本发明中的部分无硼动态共价键与部分力敏团在结构上可能相同，但在应用过程中均将此类结构视为力敏团而非动态共价键，如非特别说明，即使力敏团本身为动态共价键或其中含有动态共价键单元，也不视为本发明中通常所述的动态共价键。
本发明中，所述的动态连硫键，其包括动态双硫键和动态多硫键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；在本发明中所述的动态连硫键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002311
其中，x为S原子的个数，x≥2，
Figure GDA0001968175280002312
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。典型的动态连硫键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002313
在本发明实施方式中，所述的用于激活动态连硫键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、加入氧化还原剂、加入催化剂、加入引发剂、光照、辐射、微波、等离子体作用、调节pH等作用方式。例如，通过加热可以使得所述的动态连硫键断裂形成硫自由基，从而发生动态连硫键的解离及交换反应，降温后动态连硫键重新形成而稳定下来，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。光照也可以使得所述的动态连硫键断裂形成硫自由基，从而发生双硫键的解离及交换反应，去除光照后动态连硫键重新形成，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。辐射、微波及等离子体可以在体系中产生自由基与动态连硫键作用从而获得自修复性和再加工性。催化剂的存在能够促进动态连硫键的形成和交换，从而加快自修复过程和获得再加工性，其中，所述的催化剂包括但不限于四(三苯基膦)氢化铑、1，8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯、氯化亚铜、甲基丙烯酸酯-铜复合催化剂、烷基膦(如三苯基膦、三丁基膦、三环己基膦、二苯基环己基磷、二环己基苯基膦)。在本发明实施方式中，还可以通过在体系中加入氧化还原剂来实现双硫键的动态反应。其中，所述的还原剂能够促进动态连硫键的解离形成巯基，从而获得可回收性和再加工性；所述的氧化剂能够促进动态连硫键的形成，从而获得二次成型性。其中，所述的还原剂包括但不限于次硫酸钠、硼氢化钠、二硫苏糖醇、2-巯基乙醇、谷胱甘肽、烷基硫醇(如甲基硫醇、乙基硫醇、丙基硫醇等)、烷基膦(如三苯基膦、三丁基膦、三环己基膦、二苯基环己基磷、二环己基苯基膦等)等；所述的氧化剂包括但不限于空气、二氧化铅、二氧化锰、有机过氧化物(如过氧化二苯甲酰、过氧化氢、臭氧、对醌二肟、二硫化物)等。所述的动态聚合物还可以通过在体系中加入引发剂，然后再在加热、光照、辐射、微波及等离子体作用下产生自由基，促进动态连硫键的解离或交换，获得自修复性或循环利用可回收性。其中，所述的引发剂包括但不限于以下任一种或任几种引发剂：光引发剂，如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、二苯甲酮、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和α-酮戊二酸；有机过氧化物，如过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯；偶氮化合物，如偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈；无机过氧化物，如过硫酸铵、过硫酸钾等；其中，引发剂优选2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、偶氮二异丁腈、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过硫酸钾。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的动态连硫键，其可以通过化合物原料中含有的巯基的氧化偶联反应，硫自由基的成键反应形成，也可以利用含有双硫键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有双硫键的化合物原料没有特别限制，优选含有连硫键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸、酯、酰胺及硫磺、巯基化合物，更优选含有连硫键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的动态双硒键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；在本发明中所述的动态双硒键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002321
其中，
Figure GDA0001968175280002322
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。典型的动态双硒键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002323
在本发明实施方式中，所述用于激活动态双硒键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、加入氧化还原剂、加入催化剂、加入引发剂、光照、辐射、微波、等离子体作用等作用方式，从而使得动态聚合物表现出良好的自修复性、循环利用可回收性、刺激响应性等。例如，加热可以使得所述的动态双硒键断裂形成硒自由基，从而发生双硒键的解离及交换反应，降温后动态双硒键重新形成而稳定下来，表现出自修复性和再加工性；可以通过激光照射使得含有双硒键的聚合物获得良好的自修复性能；通过利用辐射、微波及等离子体可以在体系中产生自由基与动态双硒键作用从而获得自修复性和再加工性。还可以通过在体系中添加氧化还原剂使得动态聚合物获得循环利用可回收性；其中还原剂能够促进动态双硒键解离成为硒醇，使得所述动态聚合物解离；氧化剂能够氧化硒醇形成动态双硒键，从而获得再加工性。其中，所述的还原剂的种类包括但不限于次硫酸钠、硼氢化钠、二硫苏糖醇、2-巯基乙醇、谷胱甘肽、三(2-羰基乙基)磷盐酸盐、烷基硫醇(如甲基硫醇、乙基硫醇、丙基硫醇等)、烷基膦(如三苯基膦、三丁基膦、三环己基膦、二苯基环己基磷、二环己基苯基膦等)；所述的氧化剂种类包括但不限于空气、二氧化铅、二氧化锰、有机过氧化物(如过氧化二苯甲酰、过氧化氢、臭氧、对醌二肟、二硫化物)等。所述的动态聚合物还可以通过在体系中加入引发剂，然后再在加热、光照、辐射、微波及等离子体作用下产生自由基，促进动态双硒键的解离或交换，获得自修复性或循环利用可回收性。其中，所述的引发剂包括但不限于以下任一种或任几种引发剂：光引发剂，如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、二苯甲酮、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和α-酮戊二酸；有机过氧化物，如过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯；偶氮化合物，如偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈；无机过氧化物，如过硫酸铵、过硫酸钾等；其中，引发剂优选2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、偶氮二异丁腈、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过硫酸钾。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的动态双硒键，其可以通过化合物原料中含有的硒醇的氧化偶联反应、硒自由基的成键反应形成，也可以利用含有双硒键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有双硒键的化合物原料没有特别限制，优选含有双硒键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸、二硒化物(如二硒化钠、二硒化二氯)，更优选含有双硒键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的动态硒氮键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；在本发明中所述的动态硒氮键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002324
其中，X选自卤素离子，优选氯离子、溴离子，
Figure GDA0001968175280002325
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。典型的动态硒氮键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002331
在本发明实施方式中，所述用于激活动态双硒键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、加入酸碱催化剂等作用方式，从而使得动态聚合物表现出良好的自修复性、循环利用可回收性、刺激响应性等。其中，所述的酸碱催化剂可选自：(1)无机酸、有机酸及其酸式盐类催化剂。无机酸可以举例如，硫酸、盐酸和磷酸等；有机酸可以举例如，甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等；盐类可以举例如，硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸氢盐等。(2)IA族碱金属及其化合物，可以举例如，锂、氧化锂、乙酰丙酮化锂、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸艳等。(3)IIA族碱金属及其化合物，可以举例如，钙、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、乙醇镁等。(4)铝金属及其化合物，可以举例如，铝粉、氧化铝、铝酸钠、含水的氧化铝和氢氧化钠的复合物、烷氧基铝类化合物等。(5)有机化合物，可以举例如，氯化铵、三乙胺、三乙胺盐酸盐、吡啶、羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟胺、N-甲基羟胺盐酸盐、苄胺盐酸盐、邻苄基羟胺、邻苄基羟胺盐酸盐、丁醛肟、苯甲醛肟、一水合肼、N，N′-二苯基硫脲、三氟甲基磺酸钪(Sc(OTf)3)等。(6)二价铜化合物，可以举例如，醋酸铜等。(7)三价铁化合物，可以举例如，三氯化铁水溶液、硫酸铁水合物、硝酸铁水合物等。其中，优选硫酸、盐酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钙、三乙胺、吡啶、醋酸铜。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的动态硒氮键，其可以通过化合物原料中含有的苯基硒卤代物和吡啶衍生物反应形成。
本发明中，所述的缩醛类动态共价键，其包括动态缩酮键、动态缩醛键、动态缩硫酮键、动态缩硫醛键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、缩酮反应以及交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述用于激活缩醛类动态共价键动态可逆性的“一定条件”，指的是加热、合适的酸性含水条件等。在本发明中所述的缩醛类动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002332
其中，X1、X2、X3、X4各自独立地选自氧原子、硫原子、氮原子，优选自氧原子、硫原子；R1、R2各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；R3、R4各自独立地选自单键、杂原子连接基、二价或多价小分子烃基、二价或多价聚合物链残基；
Figure GDA0001968175280002333
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中，不同的
Figure GDA0001968175280002334
可以连接成环，所述的环包括但不限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的缩醛类动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002335
在本发明的实施方式中，所述的缩醛类动态共价键可以在酸性水溶液中发生解离，在无水的酸性条件下形成，具有良好的pH刺激响应性，因此可以通过酸性环境的调节获得动态可逆性。
在本发明实施方式中，可以用于动态缩酮反应的酸包括但不限于对甲苯磺酸、对甲苯磺酸吡啶鎓、盐酸、硫酸、草酸、碳酸、丙酸、壬酸、硅酸、乙酸、硝酸、铬酸、磷酸、4-氯-苯亚磺酸、对甲氧基苯甲酸、1，4-苯二甲酸、4，5-二氟-2-硝基苯乙酸、2-溴-5-氟苯丙酸、溴乙酸、氯乙酸、苯乙酸、己二酸等。本发明中所用的酸呈现的状态不受限制，可以是单纯的酸，酸的有机溶液，酸的水溶液，还可以是酸的蒸汽等形式。本发明还可以对所述酸的不同状态进行组合形式的使用，如先使用对甲苯磺酸的有机溶液促进动态共价键的形成，再使用盐酸的水溶液使得所述动态共价键解离获得循环利用可回收性等。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的缩醛类动态共价键，其可以通过化合物原料中含有的酮基、醛基与羟基、巯基通过缩合反应形成，也可以利用缩醛类动态共价键与醇、硫醇、醛、酮的交换反应形成，也可以利用含有缩醛类动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有缩醛类动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有缩醛类动态共价键的多元醇、多元硫醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸，更优选含有缩醛类动态共价键的多元醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的基于碳氮双键的动态共价键，其包括动态亚胺键、动态肟键、动态腙键、动态酰腙键，其在一定条件下可以被激活，并发生动态共价键的解离、缩合以及交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述用于激活基于碳氮双键的动态共价键动态可逆性的“一定条件”，指的是合适的pH含水条件、合适的催化剂存在条件、加热条件、加压条件等。在本发明中所述的基于碳氮双键的动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002341
其中，R1为二价或多价小分子烃基；
Figure GDA0001968175280002342
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。典型的基于碳氮双键的动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002343
在本发明的实施方式中，所述的用于促进基于碳氮双键的动态共价键的解离和缩合反应的合适的pH含水条件，其指的是将动态聚合物溶胀于一定pH值的含水溶液中，或者用一定pH值的含水溶液润湿其表面，使得动态聚合物中的基于碳氮双键的动态共价键具有动态可逆性。其中，上述的含水溶液，其可以全为水溶液，或者为含有水的有机溶液、齐聚物、增塑剂、离子液体。所选用的含水溶液的pH值，其根据所选用的基于碳氮双键的动态共价键的种类而改变，例如，对于动态苯甲酰亚胺键，可选用pH≤6.5的酸性溶液使其产生水解，对于动态酰腙键，可选用pH≤4的酸性溶液使其产生水解。
其中，用于基于碳氮双键的动态共价键的解离、缩合以及交换反应的酸碱催化剂可选自：(1)无机酸、有机酸及其酸式盐类催化剂。无机酸可以举例如，硫酸、盐酸和磷酸等；有机酸可以举例如，甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等；盐类可以举例如，硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸氢盐等。(2)IA族碱金属及其化合物，可以举例如，锂、氧化锂、乙酰丙酮化锂、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸艳等。(3)IIA族碱金属及其化合物，可以举例如，钙、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、乙醇镁等。(4)铝金属及其化合物，可以举例如，铝粉、氧化铝、铝酸钠、含水的氧化铝和氢氧化钠的复合物、烷氧基铝类化合物等。(5)有机化合物，可以举例如，氯化铵、三乙胺、三乙胺盐酸盐、吡啶、羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟胺、N-甲基羟胺盐酸盐、苄胺盐酸盐、邻苄基羟胺、邻苄基羟胺盐酸盐、丁醛肟、苯甲醛肟、一水合肼、N，N′-二苯基硫脲、三氟甲基磺酸钪(Sc(OTf)3)等。(6)二价铜化合物，可以举例如，醋酸铜等。(7)三价铁化合物，可以举例如，三氯化铁水溶液、硫酸铁水合物、硝酸铁水合物等。其中，优选硫酸、盐酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钙、三乙胺、吡啶、醋酸铜。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的基于碳氮双键的动态共价键，其可以通过化合物原料中含有的酮基、醛基、酰基与氨基、肼基、酰肼基通过缩合反应形成，也可以利用含有基于碳氮双键的动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有基于碳氮双键的动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有基于碳氮双键的动态共价键的多元醇、多元硫醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸，更优选含有基于碳氮双键的动态共价键的多元醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
在本发明中，所述的基于可逆自由基的动态共价键，其在一定条件下可以被激活，形成可逆氧/硫/碳/氮自由基，并发生键的键合或交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的“基于可逆自由基的动态共价键的交换反应”是指聚合物中旧的动态共价键解离后形成的中间态可逆自由基在别处形成新的动态共价键，从而产生链的交换和聚合物拓扑结构的变化。在本发明中所述的基于可逆自由基的动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002351
其中，X1、X2为与氮原子直接相连的具有位阻效应的二价或多价基团，其各自独立地选自二价或多价C3-20烷基、二价或多价环C3-20烷基、苯基、苄基、芳烃基、羰基、砜基、磷酸基及以上基团的不饱和形式、被取代形式、被杂化形式及其组合，更优选自亚异丙基、亚异丁基、亚异戊基、亚异己基、亚环己基、亚苯基、亚苄基、羰基、砜基、磷酸基；R’为与碳原子直接相连的基团，其各自独立地选自氢原子、C3-20烷基、环C3-20烷基、苯基、苄基、芳烃基及以上基团的不饱和形式、被取代形式、被杂化形式及其组合，R’优选自氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯基、苄基、甲基苄基，R’更优选自甲基、乙基、异丙基、苯基、苄基；其中，W各自独立地选自氧原子、硫原子；W1各自独立地选自醚基、硫醚基、仲胺基及其取代基，优选自醚基；W2各自独立地选自醚基、硫醚基、仲胺基及其取代基、羰基、硫代羰基、二价甲基及其取代基，优选自硫醚基、仲胺基及其取代基、羰基；W3各自独立地选自醚基、硫醚基；W4各自独立地选自直接键、醚基、硫醚基、仲胺基及其取代基、羰基、硫代羰基、二价甲基及其取代基，优选自直接键、醚基、硫醚基；不同位置的W、W1、W2、W3、W4的结构可以相同，也可以不相同；其中，R1各自独立地选自氢原子、卤素原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基，R1优选自氢原子、羟基、氰基、羧基、C1-20烷基、C1-20芳烃基、C1-20杂芳烃基、取代的C1-20烷基、取代的杂C1-20烷基，R1进一步优选自氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、羟基、氰基、羧基、甲基氧酰基、乙基氧酰基、丙基氧酰基、丁基氧酰基、甲基胺基酰基、乙基胺基酰基、丙基胺基酰基、丁基胺基酰基，不同位置的R1可以相同，也可以不相同；其中，R2各自独立地选自氢原子、氰基、羟基、苯基、苯氧基、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰氧基、三甲基硅氧基、三乙基硅氧基；其中，L’为二价连接基，其选自单键、杂原子连接基、二价小分子烃基，L’优选自酰基、酰氧基、酰硫基、酰胺基、氧酰基、硫酰基、亚苯基、二价C1-20烷基、取代的二价C1-20烷基、取代的二价C1-20杂烷基，L’更优选自酰基、氧酰基、胺基酰基、亚苯基，不同位置的L’可以相同，也可以不相同；其中，V、V’各自独立选自碳原子、氮原子，不同位置的V、V’可以相同，也可以不相同，当V、V’选自氮原子时，与V、V’相连的
Figure GDA0001968175280002352
不存在；其中，
Figure GDA0001968175280002353
表示的环状基团结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状基团结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状基团结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代；
Figure GDA0001968175280002354
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；其中，X1与X2上的
Figure GDA0001968175280002355
可以连接成环，其可形成如下结构：
Figure GDA0001968175280002356
其中，所述的环为任意元数的含氮脂肪族环、含氮芳香族环或其组合，其中至少有一个成环原子为氮原子，成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代，所述的环优选自含氮五元环、含氮六元环，最优选自2，2，6，6-四甲基-哌啶、4，4，5，5-四甲基-咪唑、2，2，5，5-四甲基吡咯、马来酰亚胺、琥珀酰亚胺、三嗪酮。典型的基于可逆自由基的动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002361
在本发明实施方式中，所述用于激活基于可逆自由基的动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、加入引发剂、光照、辐射、微波、等离子体作用等作用方式。例如，通过加热可以使得所述的动态共价键断裂形成氮氧自由基/氮硫自由基/碳自由基，从而发生动态共价键的解离及交换反应，降温后动态共价键重新形成而稳定下来，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。光照也可以使得所述的动态共价键断裂形成氮氧自由基/氮硫自由基/碳自由基，从而发生动态共价键的解离及交换反应，去除光照后动态共价键重新形成，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。辐射、微波及等离子体可以在体系中产生自由基与动态共价键作用从而获得自修复性和再加工性。引发剂的能够产生自由基，促进动态共价键的解离或交换，获得自修复性或循环利用可回收性。其中，所述的引发剂包括但不限于以下任一种或任几种引发剂：光引发剂，如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、二苯甲酮、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和α-酮戊二酸；有机过氧化物，如过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯；偶氮化合物，如偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈；无机过氧化物，如过硫酸铵、过硫酸钾等；其中，引发剂优选2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、偶氮二异丁腈、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过硫酸钾。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的基于可逆自由基的动态共价键，其可以通过化合物原料中含有的氮氧自由基、氮硫自由基、碳自由基、氮自由基的成键反应或其他合适的偶合等反应形成；其可以在聚合物中原位生成，也可以利用含有基于可逆自由基的动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有基于可逆自由基的动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有基于可逆自由基的动态共价键的多元醇、多元硫醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸，更优选含有基于可逆自由基的动态共价键的多元醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的结合性可交换型酰基键，其在一定条件下可以被激活，并与亲核基团发生结合性酰基交换反应(如结合性酯交换反应、结合性酰胺交换反应、结合性氨基甲酸酯交换反应、结合性插乙烯酰胺或插乙烯氨基甲酸酯的交换反应等)，体现出动态可逆特性；其中，所述“结合性酰基交换反应”是指结合性可交换型酰基键先与亲核基团结合形成中间结构，再进行酰基交换反应形成新的动态共价键，从而产生链的交换和聚合物拓扑结构的变化，在这其中，聚合物的交联度可以保持不变；其中，所述用于激活结合性可交换型酰基键动态可逆性的“一定条件”，指的是合适的催化剂存在条件、加热条件、加压条件等；其中，所述“亲核基团”指的是在聚合物体系中存在的用于进行结合性酰基交换反应的羟基、巯基和氨基等活性基团，所述的亲核基团，其可以与结合性可交换型酰基键在同一个聚合物网络/链上，也可以在不同的聚合物网络/链上，也可以通过含有亲核基团的小分子、聚合物来引入。在本发明中所述的结合性可交换型酰基键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002371
其中，X1、X2选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子和硅原子；Y选自氧原子、硫原子和仲胺基；Z1、Z2选自氧原子、硫原子；R5选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；其中，当X1、X2为氧原子或硫原子时，R1、R2、R3、R4不存在；当X1、X2为氮原子时，R1、R3存在，R2、R4不存在，且R1、R3各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；当X1、X2为碳原子、硅原子时，R1、R2、R3、R4存在，且各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；
Figure GDA0001968175280002372
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。其中，所述的结合性可交换型酰基键优选自结合性可交换型酯键、结合性可交换型硫酯键、结合性可交换型酰胺键、结合性可交换型氨基甲酸酯键、结合性可交换型硫代氨基甲酸酯键、结合性可交换型脲键、结合性可交换型插乙烯酰胺键、结合性可交换型插乙烯氨基甲酸酯键。典型的结合性可交换型酰基键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002373
其中，更优选含有亲核基团的结合性可交换型酰基键，其典型结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002374
在本发明中，部分所述的结合性酰基交换反应需要在催化剂条件下进行，所述的催化剂包含用于酯交换反应(包括酯、硫酯、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯等)和胺交换反应(包括酰胺、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、插乙烯酰胺、插乙烯氨基甲酸酯等)的催化剂。通过添加所述催化剂，可以促进结合性酰基交换反应的发生，使得动态聚合物体现出良好的动态特性。
其中，用于酯交换反应的催化剂可选自：(1)无机酸、有机酸及其酸式盐类催化剂。无机酸可以举例如，硫酸、盐酸和磷酸等；有机酸可以举例如，甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等；盐类可以举例如，硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸氢盐等。(2)IA族碱金属及其化合物，可以举例如，锂、氧化锂、乙酰丙酮化锂、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸艳等。(3)IIA族碱金属及其化合物，可以举例如，钙、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、乙醇镁。(4)铝金属及其化合物，可以举例如，铝粉、氧化铝、铝酸钠、含水的氧化铝和氢氧化钠的复合物、烷氧基铝类化合物。(5)锡类化合物，其中包括无机锡类和有机锡类。无机锡类可以举例如，氧化锡、硫酸锡、氧化亚锡、氯化亚锡等。有机锡类可以举例如，二丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡，二氯二丁基锡、三丁基乙酸锡、三丁基氯化锡和三甲基氯化锡等。(6)IVB族元素化合物，可以举例如，二氧化钛、钛酸四甲酯、钛酸异丙酯、钛酸异丁酯、钛酸四丁酯、氧化锆、硫酸锆、钨酸锆、锆酸四甲酯。(7)阴离子型层柱化合物，其主体成分一般是由两种金属的氢氧化物组成，称为双金属氢氧化物LDH，其煅烧产物为LDO，可以举例如，水滑石{Mg6(CO3)[Al(OH)6]2(OH)4·4H2O}。(8)负载型固体催化剂，可以举例如，KF/CaO、K2CO3/CaO、KF/γ-Al2O3、K2CO3/γ-Al2O3、KF/Mg-La、K2O/活性炭、K2CO3/煤灰粉、KOH/NaX、KF/MMT(蒙脱土)等复合物。(9)有机锌化合物，可以举例如，醋酸锌、乙酰丙酮锌等。(10)有机化合物，可以举例如，1，5，7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、2-甲基咪唑(2-MI)、三苯基膦等。其中，优选有机锡化合物、钛酸酯化合物、有机锌化合物、负载型固体催化剂、TBD、2-MI；更优选TBD和醋酸锌混合共用协同催化、2-MI和乙酰丙酮锌混合共用协同催化。
其中，用于胺交换反应的催化剂，可选自：硝酸、盐酸、氯化铝、氯化铵、三乙胺盐酸盐、羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟胺、N-甲基羟胺盐酸盐、苄胺盐酸盐、邻苄基羟胺、邻苄基羟胺盐酸盐、丁醛肟、苯甲醛肟、一水合肼、N，N′-二苯基硫脲、三氟甲基磺酸钪(Sc(OTf)3)、蒙脱石KSF、四氯化铪(HfCl4)、Hf4Cl5O24H24、HfCl4/KSF-polyDMAP、谷氨酰胺转胺酶(TGase)；二价铜化合物，可以举例如，醋酸铜；三价铁化合物，可以举例如，三氯化铁水溶液、硫酸铁水合物、硝酸铁水合物等。其中，优选醋酸铜；Sc(OTf)3和HfCl4混合共用协同催化；HfCl4/KSF-polyDMAP；甘油、硼酸、硝酸铁水合物混合共用协同催化。
本发明实施方式中，某些结合性酰基交换反应也可以通过微波辐射、加热的方式进行。例如，普通的氨基甲酸酯键、硫代氨基甲酸酯键、脲键可以在加热至160～180℃时，辅以4MPa的压力，发生酰基交换反应；插乙烯酰胺键、插乙烯氨基甲酸键可以在加热到100℃以上时，通过迈克尔加成发生酰基交换反应；
Figure GDA0001968175280002381
结构的氨基甲酸酯键可以加热到90℃以上时，与含酚羟基或苄羟基结构的分子链发生酰基交换反应。本发明优选通过添加可用于结合性酰基交换反应的催化剂，在通常温度和通常压力条件下进行可逆反应。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的结合性可交换型酰基键，其可以通过化合物原料中含有的酰基、硫代酰基、醛基、羧基、酰卤、酸酐、活性酯、异氰酸酯基与羟基、氨基、巯基通过缩合反应形成，也可以利用含有结合性可交换型酰基键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有结合性可交换型酰基键的化合物原料没有特别限制，优选含有结合性可交换型酰基键的多元醇、多元硫醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸，更优选含有结合性可交换型酰基键的多元醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的基于位阻效应诱导的动态共价键，其由于含有“具有位阻效应的大基团”，在室温或一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性。在本发明中所述的基于位阻效应诱导的动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002382
其中，X1、X2选自碳原子、硅原子和氮原子，优选碳原子、氮原子；Z1、Z2选自氧原子和硫原子，优选氧原子；当X1、X2为氮原子时，R1、R3存在，R2、R4不存在，且R1、R3各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；当X1、X2为碳原子、硅原子时，R1、R2、R3、R4存在，且各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；其中，Rb为与氮原子直接相连的具有位阻效应的大基团，其可选自C3-20烷基、环C3-20烷基、苯基、苄基、芳烃基及以上基团的不饱和形式、被取代形式、被杂化形式及其组合，更优选自异丙基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、苯基、苄基、甲基苄基，最优选自叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环戊基、环己基、苯基、苄基、甲基苄基；
Figure GDA0001968175280002383
表示任意元数的含氮环，其可为脂肪族环或芳香族环，其可以为脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，成环原子各自独立地选自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、硅原子或其他杂原子，成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代，所成的环优选吡咯环、咪唑环、哌啶环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环；n表示与环状基团结构的成环原子相连的连接个数。典型的基于位阻效应诱导的动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002384
Figure GDA0001968175280002391
在本发明中所述的“具有位阻效应的大基团”，其与氮原子直接相连或与氮原子形成环状结构，可以起到削弱羰基、硫代羰基中的碳原子和相邻氮原子之间的化学键强度，从而使得碳-氮键体现出动态共价键的性质，在室温或一定条件下即可进行动态可逆反应。需要指出的是，“具有位阻效应的大基团”中的位阻效应并非越大越好，而是大小适中，并使得碳-氮键具有合适的动态可逆性。所述的用于激活基于位阻效应诱导的动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于加热、加压、光照、辐射、微波、等离子体作用等作用方式，从而使得动态聚合物表现出良好的自修复性、循环利用可回收性、刺激响应性等。例如，
Figure GDA0001968175280002392
结构的动态共价键在60℃条件下即可进行动态交换反应，体现出动态特性。
在本发明中，所述的基于位阻效应诱导的动态共价键，其优选自基于位阻效应诱导的酰胺键、基于位阻效应诱导的氨基甲酸酯键、基于位阻效应诱导的硫代氨基甲酸酯键、基于位阻效应诱导的脲键。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的基于位阻效应诱导的动态共价键，其可以通过化合物原料中含有的酰基、硫代酰基、醛基、羧基、酰卤、酸酐、活性酯、异氰酸酯基与连有具有位阻效应的大基团的氨基通过缩合反应形成，也可以利用含有基于位阻效应诱导的动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有基于位阻效应诱导的动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有基于位阻效应诱导的动态共价键的多元醇、多元硫醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸，更优选含有基于位阻效应诱导的动态共价键的多元醇、多元胺、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的可逆加成断裂链转移动态共价键，其在引发剂存在条件下可以被激活，并发生可逆加成断裂链转移反应，体现出动态可逆特性。在本发明中所述的可逆加成断裂链转移动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002393
其中，R1～R10各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；X1、X2、X3各自独立地选自单键、二价或多价小分子烃基，优选自二价C1-20烷基及其被取代形式、被杂化形式、及其组合，更优选自二价异丙基、二价异丙苯基、二价异丙酯基、二价异丙羧基、二价异丙腈基、二价腈异丙苯基、二价丙烯酸基n聚体、二价丙烯酸酯基n聚体、二价苯乙烯基n聚体及其被取代形式、被杂化形式、及其组合，其中，n大于等于2；Z1、Z2、Z3各自独立地选自单键、杂原子连接基、二价或多价小分子烃基，优选自具有吸电效应或者与具有吸电效应的基团相连的杂原子连接基、具有吸电效应或者与具有吸电效应的基团相连的二价或多价小分子烃基；其中，作为Z2、Z3的优选，其可选自醚基、硫基、硒基、二价硅基、二价胺基、二价磷酸基、二价苯基、亚甲基、亚乙基、二价苯乙烯基、二价异丙基、二价异丙苯基、二价异丙酯基、二价异丙羧基、二价异丙腈基、二价腈异丙苯基；其中，具有吸电效应的基团包括但不限于羰基、醛基、硝基、酯基、磺酸基、酰氨基、砜基、三氟甲基、芳基、氰基、卤素原子、烯烃、炔烃及其组合；
Figure GDA0001968175280002394
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。
本发明中所述的可逆加成断裂链转移动态共价键优选聚丙烯酸基及其酯基、聚甲基丙烯酸基及其酯基、聚苯乙烯基、聚甲基苯乙烯基、烯丙基硫醚基、双硫酯基、双硒酯基、三硫代碳酸酯基、三硒代碳酸酯基、二硒代硫代碳酸酯基、二硫代硒代碳酸酯基、二双硫酯基、二双硒酯基、双三硫代碳酸酯基、双三硒代碳酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、二硒代氨基甲酸酯基、二硫代碳酸酯基、二硒代碳酸酯基及其相应的衍生物基。
典型的可逆加成断裂链转移动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002401
其中，n为重复单元的数量，可以是固定值，也可以是平均值，n≥1。
本发明所述的“可逆加成断裂链转移反应”指的是当一个活性自由基与本发明中所述的可逆加成断裂链转移动态共价键作用形成中间体，中间体能够断裂形成一个新的活性自由基并形成一个新的可逆加成断裂链转移动态共价键，并且这个过程为可逆的过程。这个过程类似可逆加成断裂链转移聚合中的可逆加成断裂链转移过程，但并不完全等同于可逆加成断裂链转移聚合中的可逆加成断裂链转移过程。首先，可逆加成断裂链转移聚合为溶液聚合过程，而本发明所述的“可逆加成断裂链转移反应”可以在溶液或固体中进行；此外在可逆加成断裂链转移反应中，可以加入适量合适的可以产生活性自由基的物质，在一定条件下产生活性自由基，从而使得可逆加成断裂链转移动态共价键具有良好的动态可逆性，促进可逆加成断裂链转移反应的进行，例如，当本发明中的可逆加成断裂链转移动态共价键为烯丙基硫醚基时，可以在体系中加入能够产生适量的硫自由基的物质促进反应的进行。
其中，在可逆加成断裂链转移交换反应中可选用的引发剂包括但不限于以下任一种或任几种引发剂：光引发剂，如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、二苯甲酮、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和α-酮戊二酸；有机过氧化物，如过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯；偶氮化合物，如偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈；无机过氧化物，如过硫酸铵、过硫酸钾等；其中，引发剂优选2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、偶氮二异丁腈、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过硫酸钾。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的可逆加成断裂链转移动态共价键，其可以利用含有可逆加成断裂链转移动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的动态硅氧烷键，其在催化剂或加热条件下可以被激活，并发生硅氧烷交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的“硅氧烷交换反应”是指在别处形成新的硅氧烷键并伴随着旧的硅氧烷键的解离，从而产生链的交换和聚合物拓扑结构的变化。在本发明中所述的动态硅氧烷键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002402
其中，
Figure GDA0001968175280002411
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；
Figure GDA0001968175280002412
之间可以成环，或不成环。
在本发明中，所述的硅氧烷反应需要在催化剂或加热条件下进行，其中，所述的动态硅氧烷键，其优选在催化剂存在条件下进行硅氧键交换反应。所述的催化剂可促进硅氧烷平衡反应的发生，使得动态聚合物体现出良好的动态特性。其中，用于硅氧烷平衡反应的催化剂可选自：(1)碱金属氢氧化物，可以举例如，氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙等。(2)碱金属醇盐、碱金属多醇盐，可以举例如，甲醇钾、甲醇钠、甲醇锂、乙醇钾、乙醇钠、乙醇锂、丙醇钾、正丁醇钾、异丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、戊醇锂、乙二醇钾、丙三醇钠、1，4-丁二醇钾、1，3-丙二醇钠、季戊四醇锂、环己醇钠等。(3)硅醇盐，可以举例如，三苯基硅醇钾、二甲基苯基硅醇钠、三叔丁氧基硅醇锂、三甲基硅醇钾、三甲基硅醇钠、三乙基硅醇钠、(4-甲氧基苯基)二甲基硅醇锂、三叔戊烷氧基硅醇、二苯基硅烷二醇钾、苄基三甲基铵基双(邻苯二酚)苯基硅醇钾等。(4)季铵碱，可以举例如，四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)、三甲基苄基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、(1-十六烷基)三甲基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵、苯基三甲基氢氧化铵、四正己基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵、三乙基苄基氢氧化铵、胆碱、[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]二甲基(3-硫代丙基)氢氧化铵内盐、苯基三乙基氢氧化铵、N，N，N-三甲基-3-(三氟甲基)氢氧化苯胺、氢氧化-N-乙基-N，N-二甲基-乙铵、四癸基氢氧化铵、四戊基氢氧化铵、N，N，N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、四十八烷基氢氧化铵、N，N-二甲基-N-[3-(硫代氧代)丙基]-1-壬烷氢氧化铵内盐、(甲氧基羰基氨磺酰基)三乙基氢氧化铵、3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱、3-(N，N-二甲基棕榈基氨)丙烷磺酸盐、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、N，N-二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八烷铵内盐、三丁基甲基氢氧化铵、三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵、十四烷基磺基甜菜碱等。在本发明中，用于硅氧烷平衡反应的催化剂优选季铵碱类、硅醇盐类和碱金属氢氧化物类的催化剂，进一步优选氢氧化锂、氢氧化钾、三甲基硅醇钾、四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)等催化剂。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的动态硅氧烷键，其可以利用化合物原料中含有的硅羟基、硅羟基前驱体之间通过缩合反应形成，也可以利用含有动态硅氧烷键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有动态硅氧烷键的化合物原料没有特别限制，优选含有动态硅氧烷键的多元醇、多元硅醇、多元胺、异氰酸酯、硅氧烷化合物、硅氢化合物、环氧化合物、烯、炔，更优选含有动态硅氧烷键的多元醇、多元硅醇、异氰酸酯、硅氧烷化合物、硅氢化合物、烯。其中，所述的硅羟基前驱体，其指的是由硅原子以及与该硅原子相连的一个可水解得到羟基的基团所组成的结构基元(Si-X1)，其中，X1为可水解得到羟基的基团，其可选自卤素、氰基、氧氰基、硫氰基、烷氧基、氨基、硫酸酯基、硼酸酯基、酰基、酰氧基、酰氨基、酮肟基、醇盐基。合适的硅羟基前驱体举例如：Si-C1，Si-CN，Si-CNS，Si-CNO，Si-SO4CH3，Si-OB(OCH3)2，Si-NH2，Si-N(CH3)2，Si-OCH3，Si-COCH3，Si-OCOCH3，Si-CONH2，Si-O-N＝C(CH3)2，Si-ONa。
本发明中，所述的动态硅醚键，其在加热条件下可以被激活，并发生硅醚键交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的“硅醚键交换反应”是指在别处形成新的硅醚键并伴随着旧的硅醚键的解离，从而产生链的交换和聚合物拓扑结构的变化。在本发明中所述的动态硅醚键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002413
其中，
Figure GDA0001968175280002414
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；
Figure GDA0001968175280002415
之间可以成环，或不成环。其中，动态硅醚键更优选自以下结构：
Figure GDA0001968175280002416
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的动态硅醚键，其可以利用化合物原料中含有的硅羟基、硅羟基前驱体与体系中的羟基通过缩合反应形成，也可以利用含有动态硅醚键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有动态硅醚键的化合物原料没有特别限制，优选含有动态硅醚键的多元醇、多元硅醇、多元胺、异氰酸酯、硅氧烷化合物、硅氢化合物、环氧化合物、烯、炔，更优选含有动态硅醚键的多元醇、多元硅醇、异氰酸酯、硅氧烷化合物、硅氢化合物、烯。其中，所述的硅羟基前驱体，其指的是由硅原子以及与该硅原子相连的一个可水解得到羟基的基团所组成的结构基元(Si-X1)，其中，X1为可水解得到羟基的基团，其可选自卤素、氰基、氧氰基、硫氰基、烷氧基、氨基、硫酸酯基、硼酸酯基、酰基、酰氧基、酰氨基、酮肟基、醇盐基。合适的硅羟基前驱体举例如：Si-Cl，Si-CN，Si-CNS，Si-CNO，Si-SO4CH3，Si-OB(OCH3)2，Si-NH2，Si-N(CH3)2，Si-OCH3，Si-COCH3，Si-OCOCH3，Si-CONH2，Si-O-N＝C(CH3)2，Si-ONa。
本发明中，所述的基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键，其在一定条件下可以被激活，并与卤代烷基发生动态交换反应，体现出动态可逆特性。在本发明中所述的基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002421
其中，X-为负离子，其选自溴离子、碘离子，优选为溴离子；
Figure GDA0001968175280002422
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。典型的基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002423
在本发明实施方式中，所述的卤代烷基，其可以为脂肪族卤代烷基、也可以为芳香族卤代烷基，其可以存在于动态聚合物中任意合适的端基、侧基和/或侧链中，或在小分子、低聚物等其他成分中以任意合适的形式存在，其可以与基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键在同一个聚合物网络/链上，也可以在不同的聚合物网络/链上，也可以通过含有卤代烷基的小分子、聚合物来引入。
在本发明实施方式中，所述用于激活基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其是指在卤代烷基和溶剂存在下以及合适的温度、湿度、压力条件下等。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键，其可以利用三唑基化合物与卤代烃作用生成，也可以利用含有基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，所述的三唑基化合物，其可以利用化合物原料中含有的叠氮基团与炔烃反应生成；其中，所述的卤代烃，其包括但不仅限于饱和卤代烃(举例如氯甲烷、溴代环己烷、1，2-二溴乙烷、三碘甲烷等)、不饱和卤代烃(举例如溴乙烯、3-氯环己烯、4-溴-1-丁烯-3-炔、1-溴-2-碘环丁烯等)、卤代芳烃(举例如氯苯、β-溴代萘、苯氯甲烷、邻二氯苯等)等；其中，对于含有基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸、酯、酰胺，更优选含有基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
在本发明中，所述的可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键，其在催化剂存在条件下可以被激活，并发生烯烃交叉易位复分解反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的“烯烃交叉易位复分解反应”是指由金属催化剂催化的不饱和碳碳双键之间的碳架重排反应；其中，所述的“重排反应”是指新的碳碳双键在他处生成并伴随着旧的碳碳双键的解离，从而产生链的交换和聚合物拓扑结构的变化。在本发明中所述可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键的结构没有特别的限制，优选自以下所示的位阻小反应活性高的结构：
Figure GDA0001968175280002424
在本发明的实施方式中，所述的用于催化烯烃交叉易位复分解反应的催化剂，其包括但不限于基于钌、钼、钨、钛、钯、镍等金属催化剂；其中，催化剂优选基于钌、钼、钨的催化剂，更优选催化效率更高和对空气、水不敏感的钌催化剂，特别是已经商品化的催化剂如Grubbs一代、二代、三代催化剂，Hoveyda-Grubbs一代、二代催化剂等。其中，本发明中用于催化烯烃交叉易位复分解反应的催化剂实例包括但不限于以下所举：
Figure GDA0001968175280002431
其中，Py3为
Figure GDA0001968175280002441
Mes为
Figure GDA0001968175280002442
Ph为苯基，Et为乙基，i-Pr为异丙基，t-Bu为叔丁基，PEG为聚乙二醇。
在本发明中，所述的可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键，其在催化剂存在条件下可以被激活，并发生炔烃交叉易位复分解反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的“炔烃交叉易位复分解反应”是指由金属催化剂催化的不饱和碳碳叁键之间的碳架重排反应；其中，所述的“重排反应”是指新的碳碳叁键在他处生成并伴随着旧的碳碳叁键的解离，从而产生链的交换和聚合物拓扑结构的变化。在本发明中所述可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键的结构没有特别的限制，优选自以下所示的位阻小反应活性高的结构：
Figure GDA0001968175280002443
在本发明的实施方式中，所述的用于催化炔烃交叉易位复分解反应的催化剂，其包括但不限于基于钼、钨等金属催化剂；其中，催化剂优选对功能基团具有相容性的催化剂，如举例结构中的催化剂15-20等；催化剂也优选催化效率更高和对空气不敏感的催化剂，如举例结构中的催化剂1、18-20等；催化剂也优选在常温或室温范围即可起到催化作用的催化剂，如举例结构中的催化剂11。本发明中用于催化炔烃交叉易位复分解反应的催化剂实例包括但不限于以下所举：
Figure GDA0001968175280002444
其中，Py3为
Figure GDA0001968175280002445
Ph为苯基，t-Bu为叔丁基。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键，可以是来自选用的己含有不饱和碳碳双键/不饱和碳碳叁键的聚合物前体，也可以在不含不饱和碳碳双键/不饱和碳碳叁键的聚合物前体的基础上生成或引入。但由于生成碳碳双键/碳碳叁键的反应条件通常较为苛刻，因此优选使用已含有碳碳双键/碳碳叁键的聚合物前体进行反应，达到引入碳碳双键/碳碳叁键的目的。
其中，己含有不饱和碳碳双键/不饱和碳碳叁键的聚合物前体，作为举例，包括但不限于顺丁橡胶、1，2-丁二烯橡胶、异戊橡胶、聚降冰片烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁二烯、溴化聚丁二烯、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、不饱和聚酯、不饱和聚醚及其共聚物、1，4-丁烯二醇、1，5-二对羟苯基-1，4-戊二烯-3-酮、单蓖麻油酸甘油酯、马来酸、富马酸、反式甲基丁烯二酸(中康酸)、顺式甲基丁烯二酸(柠康酸)、氯代顺丁烯二酸、2-亚甲基丁二酸(衣康酸)、4，4′-二苯乙烯二羧酸、1，5-二对羟苯基-1，4-戊二烯-3-酮、富马酰氯、1，4-亚苯基二丙烯酰氯、柠康酸酐、马来酸酐、富马酸二甲酯、富马酸单乙酯、富马酸二乙酯、柠康酸二甲酯、1，4-二氯-2-丁烯、1，4-二溴-2-丁烯等，还可以选用端基功能化的链骨架上含有碳碳双键/碳碳叁键的低聚物。
本发明中，所述的[2+2]环加成动态共价键，其基于[2+2]环加成反应形成，在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的[2+2]环加成反应指的是由一个不饱和双键与另一个不饱和双键或不饱和叁键各自提供2个π电子相互反应加成形成四元环结构的反应。在本发明中所述的[2+2]环加成动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002451
其中，D1～D6各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，优选自碳原子，D1、D2中至少一个选自碳原子或氮原子；a1～a6分别表示与D1～D6相连的连接个数；当D1～D6各自独立地选自氧原子、硫原子时，a1～a6＝0；当D1～D6各自独立地选自氮原子时，a1～a6＝1；当D1～D6各自独立地选自碳原子时，a1～a6＝2；Q1～Q6各自独立地选自碳原子、氧原子；b1～b6分别表示与Q1～Q6相连的连接个数；当Q1～Q6各自独立地选自氧原子时，b1～b6＝0；当Q1～Q6各自独立地选自碳原子时，b1～b6＝2；
Figure GDA0001968175280002452
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002453
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002454
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的[2+2]环加成动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002455
Figure GDA0001968175280002461
在本发明的实施方式中，用于进行所述[2+2]环加成反应的不饱和双键，其可选自碳碳双键、碳氧双键、碳硫双键、碳氮双键、氮氮双键；用于形成所述[2+2]环加成动态共价键的不饱和叁键，其可选自碳碳叁键；其中，所述的不饱和双键、不饱和叁键，其优选与吸电效应基团或供电效应基团直接相连，所述的吸电效应基团，其包括但不限于羰基、醛基、硝基、酯基、磺酸基、酰氨基、砜基、三氟甲基、芳基、氰基、卤素原子、烯烃、炔烃及其组合；所述的供电效应基团，其包括但不限于羟基、对甲氧基苯基、硫醚基、氨基、仲胺基、叔胺基、甲基、乙基、异丙基、异丁基及其组合。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的[2+2]环加成动态共价键，其可以利用化合物原料中含有的不饱和碳碳双键、偶氮基、羰基、醛基、硫代羰基、亚胺基、累积二烯烃、烯酮基团自身之间，或其与不饱和碳碳叁键之间通过[2+2]环加成反应形成，也可以利用含有[2+2]环加成动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物；其中，含有不饱和碳碳双键的化合物原料优选乙烯、丙烯、丙烯醛、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丁烯二羧酸、肉桂醇、肉桂醛、肉桂酸、肉桂酰胺、香豆素、嘧啶、查尔酮、虎杖、α，β-不饱和硝基化合物、环辛烯、降冰片烯、顺丁烯二酸酐、对苯醌、丁炔二羧酸、偶氮二羧酸酯、双硫酯、马来酰亚胺、富勒烯及以上化合物的衍生物等；其中，对于含有[2+2]环加成动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有[2+2]环加成动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸、酯、酰胺及硫磺、巯基化合物，更优选含有[2+2]环加成动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的[4+2]环加成动态共价键，其基于[4+2]环加成反应形成，在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的[4+2]环加成反应指的是由双烯体基团提供4个π电子，由亲双烯体基团提供2个π电子，通过加成形成环状基团结构的反应。在本发明中所述的[4+2]环加成动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002462
其中，K1、K2、K5～K10各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，且在K1、K2或K5、K6或K7、K8或K9、K10中至少有一个原子选自碳原子或氮原子；c1～c10分别表示与K1～K10相连的连接个数；当K1、K2、K5～K10各自独立地选自氧原子、硫原子时，c1、c2、c5～c10＝0；当K1、K2、K5～K10各自独立地选自氮原子时，c1、c2、c5～c10＝1；当K1、K2、K5～K10各自独立地选自碳原子时，c1、c2、c5～c10＝2；K3、K4各自独立地选自氧原子、硫原子、氮原子；c3、c4分别表示与K3、K4相连的连接个数；当K3、K4各自独立地选自氧原子、硫原子时，c3、c4＝0；当K3、K4各自独立地选自氮原子时，c3、c4=1；I1、I2各自独立地选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酰胺基、酯基、二价小分子烃基，更优选自氧原子、亚甲基、1，2-二亚乙基、1，2-亚乙烯基、1，1’-乙烯基、仲胺基的取代形式、酰胺基、酯基；
Figure GDA0001968175280002463
表示的环状基团结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状基团结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状基团结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代，其中，当成环原子选自氮原子时，氮原子可以带有正电荷；所述的环状基团结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上基团的被取代形式；n表示与环状基团结构的成环原子相连的连接个数；
Figure GDA0001968175280002471
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002472
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002474
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的[4+2]环加成动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002473
其中，[4+2]环加成动态共价键，其可以与光控锁定基元相连，形成光控DA结构。所述的光控锁定基元可在特定的光照条件下与动态共价键和/或光控锁定基元反应，改变动态共价键结构，从而达到锁定/解锁定DA反应的目的；其中，当动态共价键被锁定时，其无法或更难进行DA平衡反应，而当动态共价键解锁定时，其能够进行DA平衡反应，实现动态特性。
在本发明中，所述的光控锁定基元，其含有如下结构单元：
Figure GDA0001968175280002481
其中，
Figure GDA0001968175280002482
表示与聚合物链、交联网络链、力敏团或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002483
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002484
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合；
与光控锁定基元相连的具有光控功能的[4+2]环加成动态共价键，其优选自以下通式结构中的至少一类：
Figure GDA0001968175280002485
其中，K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，且在K1、K2，或K3、K4，或K5、K6中至少有一个选自碳原子；a1、a2、a3、a4、a5、a6分别表示与K1、K2、K3、K4、K5、K6相连的连接个数；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氧原子、硫原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝0；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氮原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝1；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝2；I1、I2、I3各自独立地不存在，或各自独立地选自氧原子、1，1′-羰基、亚甲基及其取代形式、1，2-亚乙基及其取代形式、1，1’-乙烯基及其取代形式；当I1、I2、I3各自独立地不存在时，b＝2；当I1、I2、I3各自独立地选自氧原子、1，1′-羰基、亚甲基及其取代形式、1，2-亚乙基及其取代形式、1，1’-乙烯基及其取代形式时，b＝1；M选自氧原子、氮原子、二价烷氧基链
Figure GDA0001968175280002486
优选氧原子、氮原子；c表示与M相连的连接个数；当M选自氧原子、二价烷氧基链时，c＝0；当M选自氮原子时，c＝1；C1、C2、C3、C4、C5、C6表示不同位置的碳原子；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002487
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002488
也可以连接成环，其中，优选在K1与K2之间，K3与K4之间，K5与K6之间，C1与C2之间，C3与C4之间，C5与C6之间成环；所成的环可以为任意元数的环，优选五元环和六元环，其可以为脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合，成环原子各自独立地选自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、硒原子或其他杂原子，成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代；其中，K1与K2之间，K3与K4之间，K5与K6之间所成的环优选以下结构：
Figure GDA0001968175280002489
C1与C2之间，C3与C4之间所成的环优选以下结构：
Figure GDA0001968175280002491
C5与C6之间所成的环优选以下结构：
Figure GDA0001968175280002492
在本发明的实施方式中，用于进行所述[4+2]环加成反应的双烯体基团，其可为任意合适的含有共轭二烯烃及其衍生物的基团，合适的共轭二烯烃及其衍生物举例如丁二烯、戊二烯、己二烯、环戊二烯、环己二烯、四嗪、苯、蒽、呋喃、富烯、石墨烯及其衍生物等；用于形成所述[4+2]环加成动态共价键的亲双烯体基团，其含有任意合适的不饱和双键或不饱和叁键，例如碳碳双键、碳碳叁键、碳氧双键、碳硫双键、碳氮双键、氮氮双键等；其中，所述的双烯体基团、亲双烯体基团中的不饱和双键或不饱和叁键，其优选与吸电效应基团或供电效应基团直接相连，所述的吸电效应基团，其包括但不限于羰基、醛基、硝基、酯基、磺酸基、酰氨基、砜基、三氟甲基、芳基、氰基、卤素原子、烯烃、炔烃及其组合；所述的供电效应基团，其包括但不限于羟基、对甲氧基苯基、硫醚基、氨基、仲胺基、叔胺基、甲基、乙基、异丙基、异丁基及其组合。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的[4+2]环加成动态共价键，其可以利用含有双烯体基团的化合物原料与含有亲双烯体基团的化合物原料之间通过[4+2]环加成反应形成，也可以利用含有[4+2]环加成动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，含有双烯体基团的化合物原料，其可选自丁二烯、戊二烯、己二烯、环戊二烯、环己二烯、四嗪、苯、蒽、呋喃、富烯、石墨烯及以上化合物的衍生物等；其中，含有亲双烯体基团的化合物原料，其可选自乙烯、丙烯、丙烯醛、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丁烯二羧酸、肉桂醇、肉桂醛、肉桂酸、肉桂酰胺、香豆素、嘧啶、查尔酮、虎杖、α，β-不饱和硝基化合物、环辛烯、降冰片烯、顺丁烯二酸酐、对苯醌、丁炔二羧酸、偶氮二羧酸酯、双硫酯、马来酰亚胺、富勒烯及以上化合物的衍生物等；其中，对于含有[4+2]环加成动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有[4+2]环加成动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸、酯、酰胺及硫磺、巯基化合物，更优选含有[4+2]环加成动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的[4+4]环加成动态共价键，其基于[4+4]环加成反应形成，在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的[4+4]环加成反应指的是由两个共轭双烯基团各提供4个π电子，通过加成形成环状基团结构的反应。在本发明中所述的[4+4]环加成动态共价键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002493
其中，
Figure GDA0001968175280002494
表示的环状基团结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状基团结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子，环状基团结构优选自6～50元环，更优选自6-12元环；各个成环原子上的氢原子可以被取代，或者不被取代，其中，当成环原子选自氮原子时，氮原子可以带有正电荷；所述的环状基团结构优选为苯环、萘环、蒽环、氮杂苯、氮杂萘、氮杂蒽及以上基团的被取代形式；I6～I14各自独立地选自氧原子、硫原子、酰胺基、酯基、亚胺基、二价小分子烃基，更优选自氧原子、亚甲基、1，2-二亚乙基、1，2-亚乙烯基、酰胺基、酯基、亚胺基；
Figure GDA0001968175280002501
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002502
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002503
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合。典型的[4+4]环加成动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002504
在本发明的实施方式中，用于进行所述[4+4]环加成反应的共轭双烯基团，其可为任意合适的含有共轭二烯烃及其衍生物的基团，举例如苯、蒽、萘、呋喃、环戊二烯、环己二烯、吡喃酮、吡啶酮及其衍生物等。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的[4+4]环加成动态共价键，其可以利用含有共轭双烯基团的化合物原料之间通过[4+4]环加成反应形成，也可以利用含有[4+4]环加成动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
在本发明实施方式中，所述用于激活[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、加入催化剂、光照、辐射、微波等作用方式。例如，通过在较高温度下对[2+2]环加成动态共价键进行加热，可以使其发生解离，再在较低温度条件下进行加热使其重新形成[2+2]环加成动态共价键；呋喃和马来酰亚胺在室温或者加热条件下能够进行[4+2]环加成反应形成动态共价键，而形成的动态共价键又能在高于110℃条件下解离，再通过降温又能使其重新形成动态共价键。再例如，[2+2]环加成动态共价键可在长波长光照射条件下进行[2+2]环加成反应形成动态共价键，再在短波长光照射条件下发生动态共价键的解离，重新得到不饱和碳碳双键；例如肉桂酰类不饱和碳碳双键可在λ大于280nm的紫外光照射条件下进行[2+2]环加成反应形成动态共价键，在λ小于280nm的紫外光照射条件下进行键的解离，重新得到肉桂酰类不饱和碳碳双键；香豆素类不饱和碳碳双键可以在λ大于319nm的紫外光照射条件下进行[2+2]环加成反应形成动态共价键，在λ小于319nm的紫外光照射条件下进行键的解离，重新得到香豆素类不饱和碳碳双键。再例如，蒽与马来酸酐可以在λ＝250nm的紫外光照射条件下进行[4+2]环加成反应形成动态共价键。再例如，蒽可以在λ＝365nm的紫外光照射条件下进行[4+4]环加成反应形成动态共价键，再在λ小于300nm的紫外光照射条件下进行键的解离。此外，还可以在催化剂催化条件下进行[2+2]、[4+2]、[4+4]环加成反应形成动态共价键，其中，所述催化剂包括但不仅限于路易斯酸、路易斯碱、金属催化剂；所述的路易斯酸，其包括但不仅限于金属氯化物、金属碘化物、三氟甲磺酸盐、烷基金属化合物、硼烷、三氟化硼及其衍生物、二氟化芳基硼、三氟烷基磺酸钪等，优选四氯化钛、三氯化铝、三溴化铝、乙基二氯化铝、三溴化铁、三氯化铁、四氯化锡、甲硼烷、三氟化硼、三氟化硼乙醚络合物、三氟甲烷磺酸钪；所述路易斯碱，其包括但不仅限于1，5，7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、氮杂环卡宾(NHC)、奎尼丁、奎宁等；所述的金属催化剂，其包括但不仅限于基于铁、钴、钯、钌、镍、铜、银、金、钼的催化剂，本发明中用于催化[2+2]、[4+2]、[4+4]环加成反应的金属催化剂实例包括但不限于以下所举：
Figure GDA0001968175280002511
Figure GDA0001968175280002521
本发明中，所述的巯基-迈克尔加成动态共价键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；在本发明中所述的巯基-迈克尔加成动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002522
其中，X选自酮基、酯基、酰胺基、硫代羰基、砜基；Y为吸电效应基团，其包括但不限于醛基、羧基、硝基、磷酸基、磺酸基、酰氨基、砜基、三氟甲基、氰基、卤素原子及其组合；
Figure GDA0001968175280002523
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中，同一个碳原子上的不同
Figure GDA0001968175280002524
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002525
也可以连接成环，碳原子与X上的
Figure GDA0001968175280002526
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的巯基-迈克尔加成动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002527
在本发明实施方式中，所述用于激活巯基-迈克尔加成动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、加入催化剂、调节pH等作用方式。例如，解离的巯基-迈克尔加成动态共价键可以通过加热重新生成所述的动态共价键或者进行动态共价键的交换，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。再例如，对于巯基-迈克尔加成动态共价键，可选用中性或弱碱性的溶液使其产生解离，从而处于动态可逆平衡。再例如，催化剂的存在能够促进动态共价键的形成及交换，所述的巯基-迈克尔加成反应催化剂包括但不限于路易斯酸、有机磷化物、有机碱类催化剂、亲核性催化剂、离子液体催化剂等；所述的路易斯酸，其包括但不仅限于金属氯化物、金属碘化物、三氟甲磺酸盐、烷基金属化合物、硼烷、三氟化硼及其衍生物、二氟化芳基硼、三氟烷基磺酸钪等；所述的有机磷化物，其包括但不仅限于磷酸钾、三正丙基膦、二甲基苯基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦；有机碱类催化剂，其包括但不仅限于乙二胺、三乙醇胺、三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺等；所述的亲核类催化剂，其包括但不仅限于4-二甲氨基吡啶、四丁基溴化铵、四甲基胍、1，5-二氮杂双环[4，3，0]壬-5-烯、1，8-二氮杂双环[5，4，0]-十一碳-7-烯、1，5，7-三氮杂双环[4，4，0]癸-5-烯、1，4-二氮杂双环[2，2，2]辛烷、咪唑、1-甲基咪唑；所述的离子液体催化剂，其包括但不仅限于1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-(4-磺酸基)丁基吡啶、1-丁基-3-甲基咪唑啉四氢硼酸、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐等。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的巯基-迈克尔加成动态共价键，其可以利用化合物原料中含有的巯基与共轭烯烃或共轭炔烃通过巯基-迈克尔加成反应形成，也可以利用含有巯基-迈克尔加成动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，含有共轭烯烃或共轭炔烃的化合物原料，其可选自丙烯醛、丙烯酸、丙烯酸酯、丙炔酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丁烯酸酯、丁烯二酸酯、丁炔二酸酯、衣康酸、肉桂酸酯、乙烯砜、顺丁烯二酸酐、马来酰亚胺及以上化合物的衍生物等；其中，对于含有巯基-迈克尔加成动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有巯基-迈克尔加成动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸、酯、酰胺，更优选含有巯基-迈克尔加成动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
本发明中，所述的胺烯-迈克尔加成动态共价键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；在本发明中所述的胺烯-迈克尔加成动态共价键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002531
其中，
Figure GDA0001968175280002532
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。
在本发明实施方式中，所述用于激活胺烯-迈克尔加成动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、调节pH等作用方式。例如，对于胺烯-迈克尔加成动态共价键，可选用弱酸性(pH≤5.3)的溶液使其产生解离，从而处于动态可逆平衡。再例如，解离的胺烯-迈克尔加成动态共价键可以通过在50-100℃条件下进行加热重新生成所述的动态共价键或者进行动态共价键的交换，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的胺烯-迈克尔加成动态共价键，其可以以对苯二甲醛、丙二酸、丙二酸二酯为原料制备中间产物，再将其与氨基化合物通过胺烯-迈克尔加成反应形成。
本发明中，所述的基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；在本发明中所述的基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002533
其中，
Figure GDA0001968175280002534
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。
在本发明实施方式中，所述用于激活基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、加压、加入催化剂等作用方式。例如，吲哚和二唑啉二酮可以在0℃条件下生成基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键，再通过加热实现键的解离，再通过降温重新生成所述的动态共价键或者进行动态共价键的交换，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。再例如，对于基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键，可选用中性或弱碱性的溶液使其产生解离，从而处于动态可逆平衡。再例如，催化剂的存在能够促进动态共价键的形成及交换，所述的加成反应催化剂可选自路易斯酸；所述的路易斯酸，其包括但不仅限于金属氯化物、金属碘化物、三氟甲磺酸盐、烷基金属化合物、硼烷、三氟化硼及其衍生物、二氟化芳基硼、三氟烷基磺酸钪等。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键，其可以利用化合物原料中含有的二唑啉二酮基团及其衍生物与吲哚及其衍生物通过阿尔德-烯烃加成反应形成。其中，吲哚及其衍生物原料，其可选自吲哚-3-丙酸、吲哚-3-丁酸、吲哚-4-羧酸、吲哚-5-羧酸、吲哚-6-羧酸、4-(氨基甲基)吲哚、5-(氨基甲基)吲哚、3-(2-羟乙基)吲哚、吲哚-4-甲醇、吲哚-5-甲醇、3-巯基吲哚、3-乙炔吲哚、5-氨基-2苯基吲哚、2-苯基-1H-吲哚-6胺、2-苯基-1H-吲哚-3-乙醛、(2-苯基-1H-吲哚-3-烷基)羧酸、6-氨基-2-苯基-1H-吲哚-3-甲酸乙酯、2-(2-氨苯基)吲哚、2-苯基吲哚-3-乙腈、二盐酸-4，6-二脒基-2-苯基吲哚等。
本发明中，所述的基于双氮杂卡宾的动态共价键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；在本发明中所述的基于双氮杂卡宾的动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002535
其中，
Figure GDA0001968175280002536
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；其中，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002537
可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的基于双氮杂卡宾的动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002541
Figure GDA0001968175280002542
其中，Me代表甲基，Et代表乙基，nBu代表正丁基，Ph代表苯基，Mes代表三甲基苯基。
在本发明实施方式中，所述用于激活基于双氮杂卡宾的动态共价键动态可逆性的“一定条件”，其包括但不仅限于温度调节、添加溶剂等作用方式。例如，可以通过在高于90℃的温度条件下加热基于双氮杂卡宾的动态共价键使得其解离为双氮杂卡宾结构，再通过降温重新生成所述的动态共价键或者进行动态共价键的交换，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的基于双氮杂卡宾的动态共价键，其可以利用化合物原料中含有的双氮杂卡宾基团自身或其与硫氰基反应形成。
本发明中，所述的六氢三嗪类动态共价键，其在一定条件下可以被激活，并发生键的解离、键合以及交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述用于激活六氢三嗪类动态共价键动态可逆性的“一定条件”，指的是合适的pH条件、加热条件等。在本发明中所述的六氢三嗪类动态共价键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002543
其中，
Figure GDA0001968175280002544
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。典型的六氢三嗪类动态共价键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002545
Figure GDA0001968175280002551
在本发明的实施方式中，所述的用于进行六氢三嗪类动态共价键动态可逆反应的合适的pH条件，其指的是将动态聚合物溶胀于一定pH值的溶液中，或者用一定pH值的溶液润湿其表面，使得动态聚合物中的六氢三嗪类动态共价键体现出动态可逆性。例如，六氢三嗪类动态共价键可以在pH＜2的条件下进行解离，再在中性pH条件下重新形成动态共价键，使得聚合物可以获得自修复性和再加工性。其中，用于调节pH的酸碱试剂可选自：(1)无机酸、有机酸及其酸式盐类催化剂。无机酸可以举例如，硫酸、盐酸和磷酸等；有机酸可以举例如，甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等；盐类可以举例如，硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸氢盐等。(2)IA族碱金属及其化合物，可以举例如，锂、氧化锂、乙酰丙酮化锂、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸艳、叔丁醇钾等。(3)IIA族碱金属及其化合物，可以举例如，钙、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、乙醇镁等。(4)铝金属及其化合物，可以举例如，铝粉、氧化铝、铝酸钠、含水的氧化铝和氢氧化钠的复合物、烷氧基铝类化合物等。(5)有机化合物，可以举例如，氯化铵、三乙胺、三乙胺盐酸盐、吡啶、羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟胺、N-甲基羟胺盐酸盐、苄胺盐酸盐、邻苄基羟胺、邻苄基羟胺盐酸盐、丁醛肟、苯甲醛肟、一水合肼、N，N′-二苯基硫脲、三氟甲基磺酸钪(Sc(OTf)3)等。(6)二价铜化合物，可以举例如，醋酸铜等。(7)三价铁化合物，可以举例如，三氯化铁水溶液、硫酸铁水合物、硝酸铁水合物等。其中，优选硫酸、盐酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钙、三乙胺、吡啶、醋酸铜、叔丁醇钾。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的六氢三嗪类动态共价键，其可以利用化合物原料中含有的氨基与醛基在低温条件下(如50℃)通过缩聚反应形成(I)型的六氢三嗪类动态共价键，再通过在高温条件下(如200℃)加热形成(II)型的六氢三嗪类动态共价键；也可以利用含有六氢三嗪类动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。其中，对于含有六氢三嗪类动态共价键的化合物原料没有特别限制，优选含有六氢三嗪类动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔、羧酸、酯、酰胺，更优选含有六氢三嗪类动态共价键的多元醇、异氰酸酯、环氧化合物、烯、炔。
在本发明中，所述的动态可交换型三烷基锍键，其在加热条件下可以被激活，并发生烷基交换反应，体现出动态可逆特性；其中，所述的“烷基交换反应”是指在别处形成新的三烷基锍键并伴随着旧的三烷基锍键的解离，从而产生链的交换和聚合物拓扑结构的变化。在本发明中，所述的烷基交换反应优选在130-160℃加热条件下进行。在本发明中所述的动态可交换型三烷基锍键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002552
其中，X-选自磺酸盐，优选苯磺酸盐，更优选对溴苯磺酸盐；
Figure GDA0001968175280002553
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的动态可交换型三烷基锍键，其可以利用化合物原料中含有的巯基与不饱和碳碳双键通过巯基-迈克尔加成反应形成，并加入磺酸盐作为烷基化试剂。
本发明中力致响应动态聚合物中含有的无硼动态共价键，能够在特定条件下保持稳定，起到提供平衡结构和力学强度的目的，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性，使得材料能够进行完全的自修复、回收利用以及塑性形变；同时，不同种类无硼动态共价键的存在，使得聚合物能够对热量、光照、压力、pH、氧化还原等外界刺激能够表现出不同的响应效果，通过选择性地控制外界条件，可以在适当的环境下促进或减缓动态可逆平衡，使动态聚合物处于所需的状态。
为了使本发明中的无硼动态共价键达到动态可逆平衡，从而具有动态可逆性，体现出良好的动态可逆效果，通常需要通过温度调节、加入氧化还原剂、加入催化剂、光照、辐射、微波、等离子体作用、调节pH等方式使其具有动态可逆性。其中，在本发明中可采用的温度调节方式，其包括但不限于水浴加热、油浴加热、电加热、微波加热及激光加热等。在本发明中所采用的光照类型不受限制，优选紫外光(UV)、红外光、可见光、激光、化学荧光，更优选紫外光、红外光、可见光。在本发明中所采用的辐射包括但不限于高能电离射线，如α射线、β射线、γ射线、x射线、电子束等。在本发明中所采用的等离子体作用指的是利用由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质进行催化作用。在本发明中所采用的微波，指的是频率为300MHz～300GHz的电磁波。
在本发明中所述的可选的含硼动态共价键，在其动态结构组成中含有硼原子，其包括但不限于有机硼酐键、无机硼酐键、有机-无机硼酐键、饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、无机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键、无机硼酸硅酯键这十五类键；其中，每一类的含硼动态共价键中，可以包含有多种的含硼动态共价键结构。本发明中所述的含硼动态共价键，当其选自两种或两种以上时，其可以选自同一类含硼动态共价键中的不同种结构，也可以选自不同类含硼动态共价键中的不同种结构，其中，为了达到正交和/或协同的动态性能，优选自不同类含硼动态共价键中的不同种结构。
本发明中，所述的有机硼酐键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002561
其中，有机硼酐键中的各个硼原子均至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA0001968175280002562
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个硼原子上的不同
Figure GDA0001968175280002563
可以连接成环，不同硼原子上的
Figure GDA0001968175280002564
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的有机硼酐键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002565
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的有机硼酐键，其可以通过化合物原料中含有的有机硼酸基元与有机硼酸基元反应形成，也可以利用含有有机硼酐键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的无机硼酐键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002566
其中，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，优选自氧原子，并且Y1、Y2至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，Y3、Y4至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure GDA0001968175280002567
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a、b、c、d分别表示与Y1、Y2、Y3、Y4相连的连接个数；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a、b、c、d＝0；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氧原子、硫原子时，a、b、c、d＝1；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氮原子、硼原子时，a、b、c、d＝2；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自硅原子时，a、b、c、d＝3；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002568
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002569
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的无机硼酐键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002571
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的无机硼酐键，其可以通过化合物原料中含有的无机硼酸基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有无机硼酐键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的有机-无机硼酐键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002572
其中，Y1、Y2各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，优选自氧原子，并且Y1、Y2至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；其中，结构中的硼原子至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA00019681752800025714
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a、b分别表示与Y1、Y2相连的连接个数；当Y1、Y2各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a、b＝0；当Y1、Y2各自独立地选自氧原子、硫原子时，a、b＝1；当Y1、Y2各自独立地选自氮原子、硼原子时，a、b＝2；当Y1、Y2各自独立地选自硅原子时，a、b＝3；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002573
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002574
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的有机-无机硼酐键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002575
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的有机-无机硼酐键，其可以通过化合物原料中含有的有机硼酸基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有有机-无机硼酐键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的饱和五元环有机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002576
其中，硼原子需与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA0001968175280002577
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个碳原子上的不同
Figure GDA0001968175280002578
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002579
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合。典型的饱和五元环有机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA00019681752800025710
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的饱和五元环有机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的1，2-二醇基元与有机硼酸基元反应形成，也可以利用含有饱和五元环有机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的不饱和五元环有机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA00019681752800025711
其中，硼原子需与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA00019681752800025712
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；
Figure GDA00019681752800025713
表示任意元数的芳香族环，优选自六元环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和五元环有机硼酸酯键中；芳香族环成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代。典型的不饱和五元环有机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002581
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的不饱和五元环有机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的邻二酚基元与有机硼酸基元反应形成，也可以利用含有不饱和五元环有机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的饱和六元环有机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002582
其中，硼原子需与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA0001968175280002583
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个碳原子上的不同
Figure GDA0001968175280002584
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002585
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合。典型的饱和六元环有机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002586
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的饱和六元环有机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的1，3-二醇基元与有机硼酸基元反应形成，也可以利用含有饱和六元环有机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的不饱和六元环有机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构：
Figure GDA0001968175280002587
其中，硼原子需与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA0001968175280002588
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；
Figure GDA0001968175280002589
表示任意元数的芳香族环，优选自六元环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和六元环有机硼酸酯键中；芳香族环成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代；同一个碳原子上的不同
Figure GDA00019681752800025810
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA00019681752800025811
也可以连接成环。典型的不饱和六元环有机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA00019681752800025812
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的不饱和六元环有机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的2-羟甲基酚基元与有机硼酸基元反应形成，也可以利用含有不饱和六元环有机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
在本发明中，所述的饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键，其结构中的硼原子优选与氨甲基苯基团(
Figure GDA00019681752800025813
*表示与硼原子相连的位置)相连；形成所述饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键的有机硼酸基元优选氨甲基苯硼酸(酯)基元。
由于氨甲基苯硼酸(酯)基元在与1，2-二醇基元和/或邻二酚基元和/或1，3-二醇基元和/或2-羟甲基酚基元进行反应时具有较高的反应活性，形成的含硼动态共价键具有较强的动态可逆性，可在较为温和的中性条件下进行动态可逆反应，能够表现出灵敏的力致响应性和显著的吸能效果，作为吸能材料将体现出更大的优势。
此类连有氨甲基苯基团的含硼动态共价键的典型结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002591
本发明中，所述的饱和五元环无机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002592
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure GDA0001968175280002593
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；同一个碳原子上的不同
Figure GDA0001968175280002594
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002595
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合。典型的饱和五元环无机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002596
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的饱和五元环无机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的1，2-二醇基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有饱和五元环无机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的不饱和五元环无机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002597
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure GDA0001968175280002598
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；
Figure GDA0001968175280002599
表示任意元数的芳香族环，优选自六元环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和五元环无机硼酸酯键中；芳香族环成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代。典型的不饱和五元环无机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA00019681752800025910
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的不饱和五元环无机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的邻二酚基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有不饱和五元环无机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的饱和六元环无机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA00019681752800025911
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，优选自氧原子；
Figure GDA00019681752800025912
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；同一个碳原子上的不同
Figure GDA0001968175280002601
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002602
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合。典型的饱和六元环无机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002603
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的饱和六元环无机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的1，3-二醇基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有饱和六元环无机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的不饱和六元环无机硼酸酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002604
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure GDA0001968175280002605
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；
Figure GDA0001968175280002606
表示任意元数的芳香族环，优选自六元环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和六元环无机硼酸酯键中；芳香族环成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代；同一个碳原子上的不同
Figure GDA0001968175280002607
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002608
也可以连接成环。典型的不饱和六元环无机硼酸酯键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002609
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的不饱和六元环无机硼酸酯键，其可以通过化合物原料中含有的2-羟甲基酚基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有不饱和六元环无机硼酸酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的有机硼酸单酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA00019681752800026010
其中，硼原子至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；I1选自二价连接基；I2选自与两个碳原子直接相连的双键、与两个碳原子直接相连的三价碳烯基团
Figure GDA00019681752800026011
二价非碳原子、含有至少两个骨架原子的连接基；
Figure GDA00019681752800026012
表示任意元数的芳香族环，优选自六元环；芳香族环成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代；
Figure GDA00019681752800026013
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个碳原子、硼原子上的不同
Figure GDA00019681752800026014
可以连接成环，不同碳原子、硼原子上的
Figure GDA00019681752800026015
也可以连接成环，也可以与I1、I2中的取代原子(取代基)一同成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合，其中，6、7结构成环后形成的有机硼酸单酯键不为之前所述的饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键和不饱和六元环有机硼酸酯键。典型的有机硼酸单酯键结构可举例如：
Figure GDA00019681752800026016
Figure GDA0001968175280002611
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的有机硼酸单酯键，其可以通过化合物原料中含有的单醇基元与有机硼酸基元反应形成，也可以利用含有有机硼酸单酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的无机硼酸单酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002612
其中，Y1～Y13各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，优选自氧原子，并且Y1、Y2；Y3、Y4；Y5、Y6、Y7、Y8；Y9、Y10、Y11、Y12至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；Y14选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；I1选自二价连接基团；I2选自与两个碳原子直接相连的双键、与两个碳原子直接相连的三价碳烯基团
Figure GDA0001968175280002613
二价非碳原子、含有至少两个骨架原子的连接基；
Figure GDA0001968175280002614
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a～n分别表示与Y1～Y14相连的连接个数；当Y1～Y13各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a～m＝0；当Y1～Y14各自独立地选自氧原子、硫原子时，a～n＝1；当Y1～Y14各自独立地选自氮原子、硼原子时，a～n＝2；当Y1～Y14各自独立地选自硅原子时，a～n＝3；
Figure GDA0001968175280002615
表示任意元数的芳香族环，优选自六元环；芳香族环成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代，也可以不被取代；同一个碳原子上的不同
Figure GDA0001968175280002618
可以连接成环，不同碳原子上的
Figure GDA0001968175280002616
也可以连接成环，也可以与I1、I2中的取代原子(取代基)一同成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合，其中，5、6、7、8结构成环后形成的无机硼酸单酯键不为之前所述的饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键和不饱和六元环无机硼酸酯键。典型的无机硼酸单酯键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002617
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的无机硼酸单酯键，其可以通过化合物原料中含有的单醇基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有无机硼酸单酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的有机硼酸硅酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002621
其中，硼原子至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA0001968175280002622
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002623
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002624
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的有机硼酸硅酯键结构可举例如：
Figure GDA0001968175280002625
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的有机硼酸硅酯键，其可以通过化合物原料中含有的硅醇基元与有机硼酸基元反应形成，也可以利用含有有机硼酸硅酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明中，所述的无机硼酸硅酯键，其选自但不仅限于如下结构中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002626
其中，Y1、Y2、Y3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，优选自氧原子，并且Y1、Y2至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure GDA0001968175280002627
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中a、b、c分别表示与Y1、Y2、Y3相连的连接个数；当Y1、Y2、Y3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a、b、c＝0；当Y1、Y2、Y3各自独立地选自氧原子、硫原子时，a、b、c＝1；当Y1、Y2、Y3各自独立地选自氮原子、硼原子时，a、b、c＝2；当Y1、Y2、Y3各自独立地选自硅原子时，a、b、c＝3；同一个原子上的不同
Figure GDA0001968175280002628
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002629
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。典型的无机硼酸硅酯键结构可举例如：
Figure GDA00019681752800026210
在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中含有的无机硼酸硅酯键，其可以通过化合物原料中含有的硅醇基元与无机硼酸基元反应形成，也可以利用含有无机硼酸硅酯键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物。
本发明实施方式中所述的有机硼酸基元，其选自但不仅限于以下任一种结构：
Figure GDA00019681752800026211
其中，K1、K2、K3为与氧原子直接相连的一价有机基团或一价有机硅基团，其通过碳原子或硅原子与氧原子直接相连，其选自以下任一种结构：小分子烃基、小分子硅烷基、聚合物链残基；K4为与两个氧原子直接相连的二价有机基团或二价有机硅基团，其通过碳原子或硅原子与氧原子直接相连，其选自以下任一种结构：二价小分子烃基、二价小分子硅烷基、二价聚合物链残基；M1 +、M2 +、M3 +为一价阳离子，优选自Na+、K+、NH4 +；M4 2+为二价阳离子，优选自Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ba2+；X1、X2、X3为卤素原子，优选自氯原子和溴原子；D1、D2为与硼原子相连的基团，D1、D2不相同且各自独立地选自羟基(-OH)、酯基(-OK1)、盐基(-O-M1 *)、卤素原子(-X1)，其中，K1、M1 +、X1的定义与之前所述相一致，这里不再赘述；其中，所述结构中的硼原子需与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure GDA00019681752800026212
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；同一个硼原子上的不同
Figure GDA00019681752800026213
可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。
本发明实施方式中所述的无机硼酸基元，其选自但不仅限于以下结构：
Figure GDA0001968175280002631
其中，W1、W2、W3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，优选自氧原子，并且W1、W2、W3至少一个选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；
Figure GDA0001968175280002632
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接，其中x、y、z分别表示与W1、W2、W3相连的连接个数；当W1、W2、W3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，x、y、z＝0；当W1、W2、W3各自独立地选自氧原子、硫原子时，x、y、z＝1；当W1、W2、W3各自独立地选自氮原子、硼原子时，x、y、z＝2；当W1、W2、W3各自独立地选自硅原子时，x、y、z＝3；同一个原子上的不同
Figure GDA00019681752800026310
可以连接成环，不同原子上的
Figure GDA0001968175280002633
也可以连接成环，所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。
本发明实施方式中所述的无机硼酸基元，其优选通过以无机硼烷、无机硼酸、无机硼酸酐、无机硼酸盐、无机硼酸酯、无机卤化硼作为原料进行引入。
本发明实施方式中所述的1，2-二醇基元，其为乙二醇
Figure GDA0001968175280002634
及其被取代形式失去至少一个非羟氢原子后形成的残基；
本发明实施方式中所述的1，3-二醇基元，其为1，3-丙二醇
Figure GDA0001968175280002635
及其被取代形式失去至少一个非羟氢原子后形成的残基；
对于1，2-二醇基元和1，3-二醇基元，其可以为线型结构，也可以为环状基团结构。
对于线型的1，2-二醇基元结构，其可选自类B结构中的任一种或任几种及其异构形式：
类B：
Figure GDA0001968175280002636
对于线型的1，3-二醇基元结构，其可选自类C结构中的任一种或任几种及其异构形式：
类C：
Figure GDA0001968175280002637
其中，R1～R3为与1，2-二醇基元相连的一价基团；R4～R8为与1，3-二醇基元相连的一价基团；
Figure GDA0001968175280002638
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接；其中，R1～R8各自独立地选自以下任一种结构：氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基。
其中，B1～B4、C1～C6的异构形式各自独立地选自位置异构、构象异构、手性异构中任一种。
对于环状的1，2-二醇基元结构，其可由乙二醇分子中的两个碳原子间通过同一个基团相连而成；其中，环状基团结构为3～200元环，优选3～10元环，更优选3～6元环，环状基团结构的数量为1个、2个或更多个，环状基团结构选自但不仅限于以下任一种：脂肪族环、醚环、缩合环及其组合；合适的环状基团结构举例如：
Figure GDA0001968175280002639
对于环状的1，3-二醇基元结构，其可由1，3-丙二醇分子中的两个碳原子间通过同一个基团相连构成；
其中，环状基团结构为3～200元环，优选3～10元环，更优选3～6元环，环状基团结构的数量为1个、2个或更多个，环状基团结构选自但不仅限于以下任一种：脂肪族环、醚环、缩合环及其组合；合适的环状基团结构举例如：
Figure GDA0001968175280002641
在本发明中所述的邻二酚基元，其为邻二酚
Figure GDA0001968175280002642
及其被取代形式及其被杂化形式及其组合失去至少一个非羟氢原子后形成的残基，合适的邻二酚基元结构举例如：
Figure GDA0001968175280002643
在本发明中所述的2-羟甲基酚基元，其为2-羟甲基酚
Figure GDA0001968175280002644
及其被取代形式及其被杂化形式及其组合失去至少一个非羟氢原子后形成的残基，合适的2-羟甲基酚基元结构举例如：
Figure GDA0001968175280002645
本发明实施方式中所述的单醇基元，其指的是由一个羟基以及与该羟基直接相连的碳原子所组成的结构基元(
Figure GDA0001968175280002646
其中，碳原子可以为非芳香烃碳原子，也可以为芳香烃碳原子)，且在1，2-二醇基元、邻二酚基元、1，3-二醇基元、2-羟甲基酚基元形成不饱和/饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和/饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和/饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和/饱和六元环无机硼酸酯键的情况下，所述的单醇基元不为1，2-二醇基元、邻二酚基元、1，3-二醇基元、2-羟甲基酚基元中的羟基，除此情况外，单醇基元也可以选自任意合适二元(多元)醇化合物和/或基团中的任一个羟基。合适的含有单醇基元的结构可以举例如：
Figure GDA0001968175280002647
本发明实施方式中所述的硅醇基元，其指的是由硅原子以及与该硅原子相连的一个羟基或可水解得到羟基的基团所组成的结构基元(
Figure GDA0001968175280002648
或
Figure GDA0001968175280002649
其中Z可选自卤素、氰基、氧氰基、硫氰基、烷氧基、氨基、硫酸酯基、硼酸酯基、酰基、酰氧基、酰氨基、酮肟基、醇盐基等，优选卤素、烷氧基)。
本发明中所选用的含硼动态共价键的动态性强、动态反应条件温和，可在无需催化剂、无需高温、光照或特定pH的条件下实现动态聚合物的合成和动态可逆效果，可以进一步提高制备效率，降低使用环境局限性，扩展聚合物的应用范围。
在本发明中，所选用的无硼动态共价键和含硼动态共价键，其动态性各异，在键的键合-解离平衡过程中的转换速率不尽相同，在本发明的实施方式中，可以将动态共价键依据键合-解离动力学常数划分为动态性较强的强动态共价键(其动力学常数一般大于10∧-5s-1)和动态性较弱的弱动态共价键(其动力学常数一般小于10∧-5s-1)；强动态共价键(主要为本发明中的含硼动态共价键)在温和的条件下就可以体现出动态可逆性，有利于使得动态聚合物获得胀流效应，从而获得更加优异的吸能效果，也更容易获得自修复性，同时，由于力敏团的活化力一般高于强动态共价键，强动态共价键的存在，也可以更大限度地活化力敏团，也更容易获得比较均匀活化的聚合物；弱动态共价键(主要为本发明中的无硼动态共价键)一般需要在特定条件下(如加热、光照、特定pH、催化剂等)才能体现出键的动态特性，其通常在材料工作温度且不施加外场作用等情况下不产生动态键合-解离平衡，可以通过对无硼动态共价键以及外界刺激条件的选择，达到在特殊条件下对动态聚合物的动态性和自修复性进行调节的目的，通常条件下力敏团的活化力一般低于弱动态共价键，可以实现在通常条件下由力敏团优先承受应力产生力致响应，而在特殊条件下由无硼动态共价键优先承受应力产生动态性和自修复性，从而具有丰富可调的综合性能。
在本发明的实施方式中，对于利用含有力敏团和/或动态共价键的化合物原料通过其所含有的反应性基团之间的聚合/交联反应引入动态聚合物的过程中，对于导入力敏团和/或动态共价键的反应类型和方式等无特别限定，优选如下反应：异氰酸酯与氨基、羟基、巯基、羧基、环氧基团的反应，羧酸、酰卤、酸酐、活性酯与氨基、羟基、巯基的反应，环氧基团与氨基、羟基、巯基的反应，thiol-ene点击反应，丙烯酸酯自由基反应，丙烯酰胺自由基反应，双键自由基反应，烯-胺的Michael加成反应，叠氮-炔点击反应，四唑-烯烃环加成反应，硅羟基缩合反应；更优选能够在不高于100℃条件下快速反应的方式，包括但不限于异氰酸酯基与氨基、羟基、巯基、羧基的反应，酰卤、酸酐与氨基、羟基、巯基的反应，丙烯酸酯自由基反应，丙烯酰胺自由基反应，thiol-ene点击反应。
在本发明的实施方式中所述的反应性基团，指的是能够自发地或者能够在引发剂或光、加热、辐照、催化等条件下进行化学反应和/或物理作用生成力敏团和/或普通共价键和/或动态共价键和/或超分子作用的基团，合适的基团包括但不限于：羟基、羧基、羰基、酰基、酰胺基、酰氧基、氨基、醛基、磺酸基、磺酰基、巯基、烯基、炔基、氰基、嗪基、肟基、肼基、胍基、卤素、异氰酸酯基团、酸酐基团、环氧基团、硅氢基团、丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、马来酰亚胺基团、琥珀酰亚胺酯基团、降冰片烯基团、偶氮基团、叠氮基团、杂环基团、三唑啉二酮、碳自由基、氧自由基、硫自由基、硒自由基、氢键基团等；优选羟基、氨基、巯基、烯基、异氰酸酯基团、环氧基团、丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、氧自由基、硫自由基、氢键基团。在本发明中所述的反应性基团，其在体系中起到的作用，一是进行衍生化反应制备超分子基元，二是在所述的化合物本身或其与其他化合物之间或与其反应产物之间直接通过所述的反应性基团的反应形成力敏团和/或普通共价键和/或动态共价键和/或超分基元，从而使得所述化合物和/或其反应产物的分子量增大/官能度增加，在化合物和/或其反应产物之间形成聚合或交联。
在本发明中，所述的可选的超分子作用，其指的是除非共价力敏基元以外的超分子/非共价作用力，如非特别说明，本发明中所述的超分子作用并不视为力敏团，其包括但不仅限于以下至少一种：氢键作用、金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、路易斯酸碱对作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用，也包括相分离作用和结晶作用。
所述的超分子作用可以是在力致响应动态聚合物的正常使用过程中不发生解离/断裂的弱动态超分子作用，其通常在材料工作温度且不施加外场作用等情况下不可以发生动态解离和生成相互转换的动态行为；也可以是在力致响应动态聚合物的正常使用过程中具有动态性的强动态超分子作用，其通常在材料工作温度且不施加外场作用等情况下即可以发生动态解离和生成相互转换的动态行为；所述材料工作温度通常不高于60℃，优选不高于25℃。在特定情况下，如高温、强竞争性物质、强机械力等作用下弱动态超分子作用也可发生解离/断裂。在本发明中，如非特别说明，超分子作用仅被视为超分子作用，而不被视为力敏基元/力敏团；当力敏团中也含有可形成超分子作用的基团/单元且该基团是构成该力敏团的特征基团之一时，如非特别说明，该基团/单元仅被视为力敏团的一部分而不被单独视为超分子基团/单元；如非特别说明，视为力敏基元/力敏团的超分子作用仅作为所述的力敏基元/力敏团使用。
其中，在本发明中所述的氢键作用，其指的是任意合适的通过氢键所建立的超分子作用，其一般是通过与电负性大的原子Z共价相连的氢原子与电负性大、半径小的原子Y在Z与Y之间以氢为媒介，生成Z-H…Y形式的氢键链接，其中，所述的Z、Y为任意合适的电负性大而半径小的原子，其可为同种元素也可以为不同种元素，其可选自F、N、O、C、S、Cl、P、Br、I等原子，更优选自F、N、O原子，更优选自O、N原子。其中，所述的氢键可以作为超分子聚合和/或交联和/或链内成环作用存在，也即氢键可以仅起到连接两个或两个以上链段单元起到增大聚合物链尺寸但未起到超分子交联作用，或氢键仅起到链间超分子交联，或仅起到链内成环作用，或是以上三种中任意两种或两种以上的组合。
在本发明的实施方式中，所述的氢键可以是任意齿数。其中，所述的齿数指的是由氢键基团的供体(H，也就是氢原子)和受体(Y，也就是接受氢原子的电负性原子)所形成的氢键数量，每个H…Y组合为一齿。在下式中，分别示意说明一齿、二齿和三齿氢键基团的氢键成键情况。
Figure GDA0001968175280002661
氢键的齿数越多，协同效应越大，氢键的强度就越大。在本发明的实施方式中，对氢键的齿数没有限定。如果氢键的齿数多，则强度大，那么氢键作用的动态性就弱，可以起到促进动态聚合物保持平衡结构和提高力学性能(模量和强度)的作用。如果氢键的齿数少，则强度低，氢键作用的动态性就强，可以与动态共价键一起提供动态性能。在本发明的实施方式中，优选不超过四齿的氢键作用。
本发明的实施方式中，所述的氢键可以通过任意合适的氢键基团之间存在的非共价相互作用产生。其中，所述的氢键基团可以仅含有氢键供体，或仅含有氢键受体，或同时含有氢键供体和氢键受体，优选同时含有氢键供体和氢键受体。
本发明中所述的氢键供体可以是任意合适的含有氢原子的供体基团，优选含有以下结构成分中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002662
更优选含有
Figure GDA0001968175280002663
本发明中所述的氢键受体可以是含有任意合适的电负性原子(如O、N、S、F等)的受体基团，优选含有以下结构成分中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002664
其中，A选自氧原子、硫原子；D选自氮原子、单取代烷基；X选自卤素原子。
本发明中所述的同时含有氢键供体和氢键受体的氢键基团，可以是任意合适的含有氢键供体和氢键受体的氢键基团，优选含有以下结构成分中的至少一种：
Figure GDA0001968175280002665
在本发明中，所述的氢键基团可以仅存在于聚合物链骨架(包括主链和侧链/支链/分叉链骨架)上，称为骨架氢键基团，其中至少部分原子是链骨架的组成部分；也可以仅存在于聚合物链骨架(包括主链和侧链/支链/分叉链骨架)的侧基上，称为侧基氢键基团，其中，侧基氢键基团也可存在于侧基的多级结构上；也可以仅存在于聚合物链骨架/小分子的端基上，称为端基氢键基团；也可以同时存在于聚合物链骨架、侧基、端基中的至少两处上；所述的氢键基团也可以存在于所述力致响应动态聚合物组成成分如小分子化合物或者填料中。当氢键基团同时存在于聚合物链骨架、侧基、端基中的至少两处上时，在特定情况下，不同位置的氢键基团之间可以形成氢键，例如骨架氢键基团可以和侧基氢键基团之间形成氢键。
本发明的实施方式中，所述的骨架氢键基团优选含有以下任一种或任几种结构成分：
Figure GDA0001968175280002666
其中，W选自氧原子、硫原子；X选自氧原子、硫原子、氮原子、碳原子；其中，a为与X原子相连的D的数目；当X选自氧原子或硫原子时，a＝0，D不存在；当X选自氮原子时，a＝1；当X选自碳原子时，a＝2；D选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基，优选自氢原子；
Figure GDA0001968175280002671
表示与聚合物主链骨架、交联网络链骨架、侧链骨架(包括其多级结构)、侧基(包括其多级结构)或者其他任意合适的基团/原子的连接；环状基团结构为含有至少一个N-H键的非芳香性或芳香性氮杂环基团，且至少有两个成环原子为氮原子，环状基团结构可以是小分子环，也可以是大分子环，其优选自3～50元环，更优选自3～10元环；环状基团结构的成环原子各自独立地为碳原子、氮原子或其他杂原子，各个成环原子上的氢原子可以被取代，也可以不被取代。在本发明的实施方式中，骨架氢键基团优选自酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基、硫脲基、吡唑、咪唑、咪唑啉、三唑、嘌呤、卟啉以及以上基团的衍生物。
合适的骨架氢键基团举例如(但本发明不仅限于此)：
Figure GDA0001968175280002672
本发明的实施方式中，所述的侧基氢键基团/端基氢键基团优选含有以下任一种或任几种结构成分：
Figure GDA0001968175280002673
其中，W选自氧原子、硫原子；X选自氧原子、硫原子、氮原子、碳原子；其中，a为与X原子相连的D的数目；当X选自氧原子或硫原子时，a＝0，D不存在；当X选自氮原子时，a＝1；当X选自碳原子时，a＝2；D选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基，优选自氢原子；I为二价连接基团，其选自单键、杂原子连接基、二价小分子烃基；Q为端基，其选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基；
Figure GDA0001968175280002674
表示与聚合物主链骨架、交联网络链骨架、侧链骨架(包括其多级结构)、侧基(包括其多级结构)或者其他任意合适的基团/原子的连接；其中，I、D、Q任意两个或多个之间可以连接成环，所述的环包括但不限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合；环状基团结构为含有至少一个N-H键的非芳香性或芳香性氮杂环基团，且至少有两个成环原子为氮原子，环状基团结构优选自3～50元环，更优选自3～10元环；环状基团结构的成环原子各自独立地为碳原子、氮原子或其他杂原子，各个成环原子上的氢原子可以被取代，也可以不被取代。在本发明的实施方式中，侧基氢键基团/端基氢键基团优选自酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基、硫脲基、吡唑、咪唑、咪唑啉、三唑、嘌呤、卟啉以及以上基团的衍生物。
合适的侧基氢键基团/端基氢键基团除可以具有上述骨架氢键基团结构外，还可以具有如下举例结构(但本发明不仅限于此)：
Figure GDA0001968175280002675
Figure GDA0001968175280002681
其中，m、n为重复单元的数量，可以是固定值，也可以是平均值，优选小于20，更优选小于5。
其中，在本发明中所述的金属-配体作用，其指的是由配体基团(以L表示)与金属中心(以M表示)所形成的配位键所建立的超分子作用。所述的配体基团，其选自环戊二烯，或者含有至少一个配位原子或离子(以A表示)的结构单元。所述的金属中心，其可选自金属离子、金属螯合物的金属中心、金属有机化合物的金属中心、金属无机化合物中的金属中心。其中，一个配位原子或离子可以与一个或者多个金属中心形成一个或多个配位键，一个金属中心也可以与一个或者多个配位原子或离子形成一个或者多个配位键。一个配体基团与金属中心形成的配位键的数量称为配体基团的齿数。本发明的实施方式中，同一个体系中，一个金属中心能与一齿配体、二齿配体、三齿配体中的一种或多种配体形成金属-配体作用，不同的配体间还可能通过金属中心连接成环，本发明因此可以有效提供种类、数量和性能足够丰富的动态性金属-配体作用，下述通式所示结构为一些给出示例，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002691
其中，A是配位原子或离子，M是金属中心，每个配体基团与同一个金属中心所形成的一个A-M键为一齿，式中用单键把A连接起来表示该配位原子或离子属于同一个配体基团，当一个配体基团中含有两个或两个以上配位原子或离子时，A可以是相同的原子也可以是不同的原子，选自包括但不仅限于硼、氮、氧、硫、磷、硅、砷、硒、碲；优选硼、氮、氧、硫、磷；更优选氮、氧；最优选氮。需要说明的是，有时A以负离子形式存在；
Figure GDA0001968175280002692
是环戊二烯配体。在本发明中，优选一个配位原子或离子仅与一个金属中心形成一个配位键，因此配体基团中含有的配位原子或离子的数量即为配体基团的齿数。所述配体基团与金属中心形成的金属-配体作用(以M-Lx表示，x表示与同一个金属中心相作用的配体基团的数量)的强弱与配体基团上的配位原子或离子的种类和数量、金属中心的种类以及价态和离子对等有关。
本发明的实施方式中，当形成凝胶点以上的超分子作用交联时，为了能够形成基于金属-配体作用的交联，一个金属中心至少要能够与两个所述的配体基团形成金属-配体作用(即M-L2结构)，也可以由多个配体与同一个金属中心形成金属-配体作用，其中两个或多个配体基团可以相同或不同。一个金属中心的配位数有限，配体基团的配位原子或离子越多，一个金属中心能够配位的配体数量越少，基于金属-配体作用的超分子交联度就越低；但每个配体与金属中心所形成的齿数越多配位作用越强，动态性就越低，因此本发明中优选不超过三齿的配体基团。
在本发明的实施方式中，一条聚合物链或一个动态聚合物体系中可以仅有一种配体，也可以同时存在多种配体的任意合适的组合。所述的一种配体，指的是一种核心配体结构，一个骨架配体、侧基配体、端基配体可以具有同一种核心配体结构，它们的不同之处在于核心配体结构接入聚合物链或小分子的的连接点和/或位置不同。合适的配体组合可以有效地制备具有特定性能的动态聚合物，例如起到协同和/或正交的效果，提升材料的综合性能。合适的配体基团(核心配体结构)可以举例如下，但本发明不仅限于此：
一齿配体基团举例如下：
Figure GDA0001968175280002693
二齿配体基团举例如下：
Figure GDA0001968175280002694
三齿配体基团举例如下：
Figure GDA0001968175280002695
四齿配体基团举例如下：
Figure GDA0001968175280002701
多齿配体举例如下：
Figure GDA0001968175280002702
在本发明的实施方式中，所述的金属中心M可以是任意合适的金属离子或化合物/螯合物等的金属中心，其可选自元素周期表中任意一种金属的任意合适的离子形式、化合物/螯合物形式及其组合。
所涉及的金属优选为第一副族至第七副族以及第八族中的金属。所述的第一副族至第七副族以及第八族中的金属还包括镧系金属(即La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)和锕系金属(即Ac、Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr)。
所涉及的金属更优选为第一副族(Cu、Ag、Au)金属、第二副族(Zn、Cd)金属、第八族(Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt)金属、镧系(La、Eu、Tb、Ho、Tm、Lu)金属、锕系(Th)金属。进一步优选为Cu、Zn、Fe、Co、Ni、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Eu、Tb、Th，以获得更强的动态性。
在本发明的实施方式中，所涉及的金属有机化合物并无限制，合适的例子可以举例如下：
Figure GDA0001968175280002703
其他能够提供金属中心的合适金属有机化合物包括但不限于金属-有机笼、金属-有机框架。此类金属有机化合物可以单独使用，或者通过合适的共价化学链接方式引入到聚合物链的合适位置。本领域的技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络，合理有效地实现。
在本发明的实施方式中，所涉及的金属无机化合物优选上述金属的氧化物、硫化物颗粒，特别是纳米颗粒。
在本发明的实施方式中，可以提供合适金属中心的金属螯合物优选具有配位点空缺的螯合物，或者部分配体可以被本发明的所述骨架配体所取代的螯合物。
在本发明的实施方式中，配体基团与金属中心的组合并无特别限制，只要配体能够与金属中心形成合适的金属-配体作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002704
Figure GDA0001968175280002711
其中，在本发明中所述的离子作用，其指的是在动态聚合物结构中含有至少一对带正负电荷的离子基团，并由正离子基团和负离子基团间通过库仑力所形成的超分子作用。所述的正离子基团指的是一种带有正电荷的基团，作为例子可以举例如：
Figure GDA0001968175280002712
优选
Figure GDA0001968175280002713
所述的负离子基团指的是一种带有负电荷的基团，作为例子可以举例如：
Figure GDA0001968175280002714
优选
Figure GDA0001968175280002715
其中，负离子基团还可以存在于粘土矿物中，所述的粘土矿物包括但不仅限于高岭石、叶蛇纹石、叶蜡石、滑石、蒙脱石、皂石、蛭石、水云母、云母、绿泥石、坡缕石、海泡石。在特殊情况下，正离子基团和负离子基团可以处于同一个化合物结构中，如胆碱甘油磷酸盐、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱、左旋肉碱、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱等化合物。离子作用能够稳定地存在于聚合物中，而且可以通过改变离子基团的浓度和种类，对离子作用的强弱进行很好的控制。
在本发明的实施方式中，正离子基团与负离子基团的组合并无特别限制，只要正离子基团能够与负离子基团形成合适的离子作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002716
其中，在本发明中所述的离子-偶极作用，其指的是当两种电负性不同的原子成键时，由于电负性较大原子的诱导作用使得电荷分布不均匀，导致电子的不对称分布，产生电偶极，该电偶极与带电荷的离子基团相互作用，所形成的超分子作用。其中，所述的离子基团可以是任意合适的带电荷基团，举例如下，但本发明并不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002717
优选
Figure GDA0001968175280002718
Figure GDA0001968175280002719
其中，所述的电偶极可以由任意合适的两种电负性不同的原子成键而产生，举例如下，但本发明并不仅限于此：C-N、C＝N、
Figure GDA00019681752800027110
C＝O、C-O、C-S、C＝S、C-F、C-Cl、C-Br、C-I、H-O、H-S、H-N，优选
Figure GDA00019681752800027111
C＝O、C-F、H-O。离子-偶极作用在电化学的环境中可以稳定存在，作用力大小易于调控，作用力产生和解离的条件比较温和。
在本发明的实施方式中，离子基团与电偶极的组合并无特别限制，只要离子基团能够与电偶极形成合适的离子-偶极作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002721
其中，在本发明中所述的主体-客体作用，其指的是任意合适的通过主体-客体作用所建立的超分子作用主体。其中，所述的主体(用H表示)是一类能够实现分子识别的带空穴的化合物(大分子或无机有机离子骨架)；所述的客体(用G表示)是一类能够被主体识别而嵌入主体的空穴中的化合物(小分子或离子团)。一个主体分子可以识别键合多个客体分子，在本发明的实施方式中，优选一个主体分子至多与两个客体分子相识别作用。所述的主体分子包括但不仅限于醚(包括冠醚、穴醚、球醚、半球醚、荚状醚、套索醚、苯并冠醚、杂冠醚、杂穴醚、混合穴醚)、环糊精、环蕃、葫芦脲、杯芳烃、柱芳烃以及合适的无机有机离子骨架，优选冠醚、β-环糊精、葫芦[8]脲、杯[4]芳烃、柱[5]芳烃。所述的客体分子包括但不仅限于长链烷烃、环烷烃、杂环烷烃、芳烃、杂芳烃、稠环结构化合物、杂环结构化合物、单环结构化合物、多环结构化合物、螺环结构化合物、桥环结构化合物、合适的离子团，优选长链烷烃、杂环化合物、多环化合物、桥环化合物、合适的离子团。主体分子和客体分子可以在聚合物中稳定的存在，其形成的主客体作用强度适中，可以在较为温和的条件下相互作用或解离，使动态聚合物的动态性在平常的条件下就得以实现。
合适的主体分子可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002722
骨架、Zn3(PTC)2(H2O)8·4H2O骨架；
合适的客体分子可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002723
Figure GDA0001968175280002731
在本发明的实施方式中，主体分子与客体分子的组合并无特别限制，只要主体能够与客体形成合适的主体-客体作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002732
其中，在本发明中所述的亲金属作用，其指的是当两个最外层电子结构为d10或d8的金属离子靠近至小于其范德华半径之和时所产生的相互作用力；其中，亲金属作用的两个金属离子可以相同也可以不同。所述的最外层电子结构为d10的金属离子包括但不仅限于Cu+、Ag+、Au+、Zn2+、Hg2+、Cd2+，优选Au+、Cd2+；所述的最外层电子结构为d8的金属离子包括但不仅限于Co+、Ir+、Rh+、Ni2+、Pt2+、Pb2+，优选Pt2+、Pb2+。亲金属作用可以在聚合物中稳定存在，作用强度适中，且具有一定的方向性，不具有明显的饱和性，能聚集形成多核配合物，受外界环境的影响较小，可以使所制备聚合物的动态性更充足。
在本发明的实施方式中，形成亲金属作用的组合并无特别限制，只要金属离子之间形成合适的亲金属作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Cu-Cu、Ag-Ag、Au-Au、Zn-Zn、Hg-Hg、Cd-Cd、Co-Co、Ir-Ir、Rh-Rh、Ni-Ni、Pt-Pt、Pb-Pb、Cu-Ag、Cu-Au、Ag-Au、Cu-Zn、Cu-Co、Cu-Pt、Zn-Co、Zn-Pt、Co-Pt、Co-Rh、Ni-Pb。
其中，在本发明中所述的偶极-偶极作用，其指的是当两种电负性不同的原子成键时，由于电负性较大原子的诱导作用使得电荷分布不均匀，导致电子的不对称分布，产生电偶极，两个电偶极之间所产生的相互作用。其中，所述的电偶极可以由任意合适的两种电负性不同的原子成键而产生，举例如下，但本发明并不仅限于此：C-N、C＝N、
Figure GDA0001968175280002733
C＝O、C-O、C-S、C＝S、C-F、C-Cl、C-Br、C-l、H-O、H-S、H-N，优选
Figure GDA0001968175280002734
C＝O、C-F、H-O，更优选
Figure GDA0001968175280002735
偶极-偶极作用可以能够稳定的存在于聚合物中，易于调控，作用基团的配对可以产生微结构域，使相互作用更稳定；温度较高时，偶极-偶极作用会减弱甚至消失，因此含有偶极-偶极作用的聚合物可以根据温度的差异而体现出动态性的差异。
在本发明的实施方式中，电偶极之间的组合并无特别限制，只要电偶极间能形成合适的偶极-偶极作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002736
其中，在本发明中所述的卤键作用，其指的是由卤素原子与中性的或者带负电的路易斯碱之间形成的非共价相互作用，其本质是卤素原子的σ反键轨道与具有孤电子对的原子或π电子体系之间的相互作用。卤键相互作用可以用-X…Y-表示，其中，X可选自Cl、Br、I，优选Br、I；Y可选自F、Cl、Br、I、N、O、S、π键，优选Br、I、N、O。卤键具有方向性，倾向于线性的几何特征；随着卤素原子序数的增加，其可结合的电子供体数目也会增多，形成的卤键强度也就越高。基于卤键作用，可以设计出有序性、自修复性的动态聚合物。
在本发明的实施方式中，卤键作用的形成原子组合并无限制，只要能在动态聚合物中形成稳定的卤键作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
-Cl…Cl-、-Cl…F-、-Cl…Br-、-Cl…I-、-Cl…N-、-Cl…O-、-Cl…S-、-Cl…π-、-Br…Br-、-Br…F-、-Br…I-、-Br…N-、-Br…O-、-Br…S-、-Br…π-、-I…I-、-I…F-、-I…N-、-I…O-、-I…S-、-I…π-。
其中，在本发明中所述的路易斯酸碱对作用，其指的是由路易斯酸和路易斯碱之间所形成的非共价相互作用。其中，所述的路易斯酸，其指的是能够接受电子对的一类物质(包括分子、离子或原子团)，其可选自正离子基团(如烷基正离子、硝基正离子、季铵正离子、咪唑正离子等)、金属离子(如钠离子、钾离子、钙离子、镁离子等)、缺电子化合物(如三氟化硼、有机硼烷、氯化铝、氯化铁、三氧化硫、二氯卡宾、三氟甲磺酸盐等)，所述的路易斯酸优选烷基正离子、季铵正离子、咪唑正离子、有机硼烷，更优选为有机硼烷；所述的路易斯碱，其指的是能够给出电子对的一类物质(包括分子、离子或原子团)，其可选自负离子基团(如卤离子、氧离子、硫离子、氢氧根离子、碳酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子、烷氧基离子、烯烃、芳香化合物等)、带有孤电子对的化合物(如氨、胺、亚胺、偶氮化合物、亚硝基化合物、氰、异氰酸酯、醇、醚、硫醇、一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、一氧化二氮、二氧化硫、有机磷烷、卡宾等)，所述的路易斯碱优选烷氧基离子、烯烃、芳香化合物、胺、偶氮化合物、亚硝基化合物、异氰酸酯、二氧化碳、有机磷烷，更优选为胺、偶氮化合物、亚硝基化合物、有机磷烷。其中，所述的路易斯酸碱对作用优选“受阻路易斯酸碱对作用”，所述的“受阻路易斯酸碱对作用”，其指的是路易斯酸碱对作用中的路易斯酸、路易斯碱中的至少一个需与“具有位阻效应的大基团”相连；所述的“具有位阻效应的大基团”，可以削弱路易斯酸与路易斯碱之间配位键的强度，从而使得路易斯酸碱对体现出强动态性超分子的性质，其选自C3-20烷基、环C3-20烷基、苯基、苄基、芳烃基及以上基团的不饱和形式、被取代形式、被杂化形式及其组合，更优选自异丙基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、苯基、三甲基苯基、氟代苯基、苄基、甲基苄基，最优选自叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环戊基、环己基、苯基、三甲基苯基、氟代苯基、苄基、甲基苄基。其中，偶氮类化合物优选自偶氮甲烷、偶氮叔丁烷、N-甲基偶氮甲胺、N-甲基偶氮乙胺、N-乙基偶氮乙胺、偶氮二乙酸、偶氮苯、偶氮二苯胺、二氯偶氮苯、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二甲酯、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸二叔丁酯；亚硝基化合物优选自亚硝基甲烷、亚硝基叔丁烷、N-亚硝基乙醇胺、亚硝基苯、亚硝基甲苯、亚硝基氯苯、亚硝基萘、N-亚硝基脲。所述的路易斯酸碱对作用，其具有良好的动态可逆性，能够在略微加热或在有机溶剂存在条件下进行快速地解离，从而实现自修复或者重新塑形。
在本发明的实施方式中，路易斯酸碱对作用的形成组合并无限制，只要能在动态聚合物中形成稳定的路易斯酸碱对作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002741
Figure GDA0001968175280002751
其中，在本发明中所述的阳离子-π作用，其指的是由阳离子基团与芳香π体系之间所形成的非共价相互作用。阳离子-π作用主要有三大类，第一组是简单无机阳离子或离子团(如Na+、K+、Mg2+、NH4 +、Ca2+)和芳香π体系之间的作用；第二组是有机阳离子(如季铵阳离子)和芳香π体系之间的作用；第三类是偶极键中带正电荷的原子(如N-H键中的H原子)和芳香π体系之间的作用。阳离子-π作用的种类丰富，强度适中，能够稳定地存在于各种环境中，基于阳离子-π作用能够制备出性能丰富的动态聚合物。
在本发明的实施方式中，阳离子-π作用的种类并没有特别限制，只要能只要能在动态聚合物中形成稳定的阳离子-π作用即可。一些合适的阳离子基团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002752
Na+、K+、Li+、Mg2+、Ca2+、Be2+、H-O、H-S、H-N。
其中，在本发明中所述的阴离子-π作用，其指的是由阴离子基团与缺电子芳香π体系之间形成的非共价相互作用。所述的阴离子基团可以是简单的无机非金属离子或离子团(如Cl-、Br-、I-、OH-)；也可以是有机阴离子基团(如苯磺酸基)；还可以是偶极键中带负电荷的原子(如C-Cl键中的氯原子)。所述缺电子芳香π体系是指由于成环原子电负性的不同，环的π电子云密度分布并不均匀，π电子主要向电负性高原子方向偏移，从而导致芳香环的π电子云分布密度下降，如吡啶、氟苯等。阴离子-π作用具有可逆性和可控识别性，能够用其构建出具有特殊性能的动态聚合物。
在本发明的实施方式中，阴离子-π作用的种类并没有特别限制，只要能只要能在动态聚合物中形成稳定的阴离子-π作用即可。一些合适的阴离子基团可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002753
Cl-、Br-、I-、OH-、SCN-；
一些合适的缺电子芳香π体系可以举例如下，但本发明不仅限于此：吡啶、哒嗪、氟苯、硝基苯、四氧杂杯[2]芳烃[2]三嗪、苯三酰亚胺。
其中，在本发明中所述的苯-氟苯作用，其指的是由芳烃与多氟代芳烃之间通过色散力和四极矩作用共同组成的非共价相互作用。由于氟原子的电离势很高且原子极化率和原子半径都较小，多氟代芳烃中四周的氟原子因电负性大而带负电荷，中心碳环骨架电负性较小而带有正电荷。因为碳原子的电负性大于氢原子，所以芳烃的电四极矩方向与多氟代芳烃的电四极矩方向相反，且由于氟原子的体积很小，多氟代芳烃和芳烃的体积相近，所以芳烃与多氟代芳烃以交替的面对面方式堆积作用，形成柱状堆积结构，且这种堆积方式基本不受引入官能团的影响。利用苯-氟苯作用的可逆性和堆积作用，可以制备出具有特殊功能的动态聚合物。
在本发明的实施方式中，苯-氟苯作用的种类并没有限制，只要能在动态聚合物中形成稳定的苯-氟苯作用即可。一些合适的苯-氟苯作用可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002754
其中，在本发明中所述的π-π堆叠作用，其指的是动态聚合物中含有能够提供π键电子云的芳香π体系，通过π键电子云的相互交叠所形成的π-π堆叠作用。π-π堆叠的作用方式有三种，包括面面堆积、偏移堆积和边面堆积。其中，面面堆积指的是相互作用的环面彼此平行，且平行环面中心的距离与环面之间的距离几乎相等，这种堆积方式的π-π作用是静电互斥的，比较不稳定，但是当环面上连接的取代基吸电子性较强时，面面堆积的π-π作用变得比较明显；偏移堆积指的是作用环面相互平行，但环中心有一定偏移，即环中心的距离大于环面间距离，这种堆积方式缓解了两个环面之间的互斥作用，相应增加了σ-π的吸引力，是比较常见的堆积方式；除了面面堆积和偏移堆积以外的堆积方式称为边面堆积，这种堆积方式能量最小，分子间斥力最小，常见于范德华表面较小的环共轭分子之间或有柔性连接子的环共轭分子之间。
能够提供π键电子云的芳香π体系，包括但不限于大部分的稠环化合物及一些存在π-π共轭的杂环化合物，合适的芳香π体系可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002761
Figure GDA0001968175280002762
优选
Figure GDA0001968175280002763
π-π堆叠作用形成方式简单，可以稳定存在于聚合物中，受外界环境的影响较小，可以方便地通过改变共轭化合物和含量对其进行调控。
在本发明的实施方式中，提供π键电子云的芳香π体系的组合并无特别限制，只要芳香π体系之间形成合适的π-π堆叠作用即可。一些合适的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002764
其中，在本发明中所述的离子氢键作用，其由可形成氢键作用的正离子基团和负离子基团构成，同时形成氢键作用和正负离子间的库仑作用，或由可形成氢键作用的正/负离子基团与中性氢键基团构成，同时形成氢键作用和正/负离子与中性基团间的离子-偶极作用。
在本发明的实施方式中，一些合适的离子氢键作用的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002765
其中，在本发明中所述的自由基阳离子二聚作用，其指的是由同时含有自由基和阳离子的自由基阳离子基团之间通过相互作用所建立起的超分子作用。作为举例，所述的可形成自由基阳离子二聚作用的自由基阳离子基团包括但不限于以下所举：
Figure GDA0001968175280002771
在本发明的实施方式中，一些合适的自由基阳离子二聚作用的组合可以举例如下，但本发明不仅限于此：
Figure GDA0001968175280002772
其中，在本发明中所述的相分离作用，其指的是在多相体系中，由于某一环境条件变化在相与相之间出现分离的不稳定倾向，其包括在配位、复合、组装、组合、聚集等超分子作用过程中引起的相分离、不相容的相引起的相分离、不相容的嵌段结构引起的相分离等。
在本发明的实施方式中，相分离所形成的相拓扑结构(相形态)没有限制，包括但不限于球状、圆柱形状、螺旋状、层状及其组合形式。任何一相，包括不同的相之间，可以分散在另外一相中，也可以与其他相形成互穿的双/多连续相，也可以是相互独立的连续相，也可以是上述的混合形式。在本发明的实施方式中，优选其中一相以球状分散在另一相中作为分相物理交联，如此所述聚合物能够更方便地具有更好的柔软性和弹性并更加适合发挥动态性。
其中，在本发明中所述的结晶作用，其指的是聚合物链排列折叠形成有序区域的过程，其包括在配位、复合、组装、组合、聚集等超分子作用过程中引起的结晶、不相容的相引起的结晶、不相容的嵌段结构引起的结晶、规整性易结晶链段引起的结晶、由液晶引起的结晶等。其中，通过引入液晶链段，利用由液晶引起的结晶，可以有效地调控结晶作用，使得其能够在热、光、pH和化学变化等刺激条件下实现动态可逆转变；其中，所述的液晶链段，其可以通过液晶聚合物(如聚对苯甲酰胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚苯并噻唑、聚苯并恶唑等)、液晶基团(如偶氮苯及其衍生物、联苯、对苯二甲酸二苯酯、胆甾衍生物等)、液晶基元(如4，4’-二甲氧基氧化偶氮苯、乙烯基对苯二甲酸二对甲氧基苯酯、介晶二丙烯酸酯等)等方式引入。
在本发明中，所述的相分离作用和结晶作用，其可以独立存在，也可以由同一种基元结构同时具有。所述的超分子作用所产生的相分离和/或结晶，不仅起到增大超分子表观分子量和调控超分子拓扑结构以及聚合物微观结构的作用，还具有自增强的效果，可以提高聚合物的强度、模量等性能。
在本发明的实施方式中，具有所述相分离作用/结晶作用的动态聚合物可以是基于下列聚合物链段、基团或其中任几种组合的链段，但不仅限于此：具有高玻璃化转变温度(即玻璃化转变温度高于材料工作温度的上限，通常高于40℃，优选不低于100℃)的无定形聚合物链段，如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡啶、氢化聚冰片烯、聚醚、聚酯、聚醚醚酮、聚芳族碳酸酯、聚砜等；富含氢键基团的聚合物链段、基团，如聚酰胺、聚肽、富含脲键的链段、富含氨基甲酸酯键的链段、基于脲基嘧啶酮的链段等；富含结晶相的聚合物链段、基团，如结晶性聚乙烯、结晶性聚丙烯、结晶性聚酯、结晶性聚醚、液晶聚合物、液晶基团等；离子型聚合物链段，如聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、聚丙烯酰胺盐、聚苯乙烯磺酸盐等；富含共轭结构的聚合物链段，如聚乙炔、聚苯乙炔、聚苯、聚芴、聚噻吩等。其中，优选具有高玻璃化转变温度的无定形聚合物链段、富含氢键基团的聚合物链段/基团、富含结晶相的聚合物链段/基团，以便设计和调控所述的动态聚合物分子结构，获得最佳的性能。
本发明中所述的能够形成物理分相的嵌段结构，指的是在动态聚合物中包含同时具有硬段和软段的动态聚合物分子，所述动态聚合物分子各硬段之间相互混合和/或各自独立地可形成结晶相和/或与软段不相容的相，以形成基于硬段的分相物理交联或同时交联和聚合；所述动态聚合物分子的各软段为无定型态。
在本发明的实施方式中，所述的同时具有硬段和软段的动态聚合物分子，其含有硬段和软段的总数大于等于2，即其中含有至少一个硬段和至少一个软段。各硬段之间相互混合和/或各自独立地可形成结晶相和/或与软段不相容的相，以形成基于硬段的分相物理交联或同时交联和聚合。所述的物理聚合使聚合物链增长(包括交联)；所述的物理交联使聚合物具有类似共价交联后的交联物理性质，包括但不限于表观分子量增大、弹性、尺寸稳定性、力学强度，硬段分相物理交联特别是适合用于提供本发明的动态聚合物的平衡结构，也即尺寸稳定性。当硬段数量大于等于2且相互之间通过软段相连接时，硬段的结晶/相分离将更加有效地形成链间分相物理交联，可以有效提供分相物理交联的强度、聚合物的平衡结构以及所述物理分相聚合物的力学性能，因此优选含有至少两个硬段和至少一个软段形成硬段-软段交替结构。所述聚合物分子的链拓扑结构没有特别的限定，可以是直链结构、支化结构(包括但不限于星状、H型、树枝状、梳状、超支化)、环状基团结构(包括但不限于单环、多环、桥环、嵌套环)、二维/三维团簇结构、凝胶点以上交联的颗粒及其两种或任几种的组合，优选为直链和支化结构。当存在支化结构时，部分硬段/软段可以在主链上，部分硬段/软段可以在侧链/支链/分叉链上。
在本发明的实施方式中，所述的同时具有硬段和软段的动态聚合物分子中，各个硬段可以相同或者不同，各个软段可以相同或不同；其中，硬段和软段又可以各自独立地包含两个或者两个以上相同或者不同的子链段；所述子链段可以是同在主链上的更小的链段，也可以是在侧链、支链、分叉链上的更小的链段；所述不同包括但不仅限于化学组成不同、分子量不同、拓扑结构不同、空间构型不同。在本发明的实施方式中，各硬段、软段及其子链段可以是均聚物链段也可以是共聚物链段，可以是均聚的团簇或共聚的团簇，可以是均聚或共聚的凝胶点以上的交联颗粒，还可以是功能基团以及以上各种的任意组合形式。
在本发明的实施方式中，硬段中任意链段的拓扑结构没有特别的限定，可以是直链结构、支化结构(包括但不限于星状、H型、树枝状、梳状、超支化)、环状基团结构(包括但不限于单环、多环、桥环、嵌套环)、二维/三维团簇结构、凝胶点以上交联的颗粒及其两种或任几种的组合，优选为直链和支化结构。软段中任意链段的拓扑结构没有特别的限定，可以是直链结构、支化结构(包括但不限于星状、H型、树枝状、梳状、超支化)、环状基团结构(包括但不限于单环、多环、桥环、嵌套环)、二维/三维团簇结构、凝胶点以上交联的颗粒及其两种或任几种的组合，优选为直链、支化结构和团簇结构。
作为例子，可以举出如下式(1A)-(1H)所示的本发明的一些优选结构，但本发明不仅限于此，其中，A为硬段，B为软段，同一动态聚合物分子中不同位置的硬段A可以相同也可以不同，同一分子中不同位置的软段B可以相同也可以不同：
Figure GDA0001968175280002781
其中，式(1A)为直链结构，n为A类型嵌段-B类型嵌段交替单元的数量，其大于等于0；优选n大于等于1；
Figure GDA0001968175280002782
式(1B)为直链结构，且两端段为A类型嵌段，n为A类型嵌段-B类型嵌段交替单元的数量，其大于等于0；优选n为0；
Figure GDA0001968175280002783
式(1C)为直链结构，且两端段为B类型嵌段，n为A类型嵌段-B类型嵌段交替单元的数量，其大于等于0；优选n大于等于1；
Figure GDA0001968175280002784
式(1D)为支化结构，x为连接在B类型嵌段B上的A类型嵌段分支链单元的数量；n为A类型嵌段-B类型嵌段交替单元的数量，其大于等于0；y为连接在B类型嵌段B上A类型嵌段-B类型嵌段分支链单元的数量；x、y大于等于0，且x、y之和大于等于3；
Figure GDA0001968175280002785
式(1E)为支化结构，x为连接在B类型嵌段B上的A类型嵌段分支链单元的数量；n为A类型嵌段-B类型嵌段交替单元的数量，其大于等于0；y为连接在B类型嵌段B上A类型嵌段-B类型嵌段交替并且以A类型嵌段为端段的分支链单元的数量；x、y大于等于0，且x、y之和大于等于3；优选n为0，且x、y之和大于等于3；
Figure GDA0001968175280002786
式(1F)为支化结构，x为连接在A类型嵌段A上的B类型嵌段分支链单元的数量；n为B类型嵌段-A类型嵌段交替单元的数量，其大于等于0；y为连接在A类型嵌段A上B类型嵌段-A类型嵌段分支链单元的数量；x、y大于等于0，且x、y之和大于等于3；优选y大于等于1，且x、y之和大于等于3；
Figure GDA0001968175280002791
式(1G)为支化结构，x为连接在A类型嵌段A上的B类型嵌段分支链单元的数量；n为B类型嵌段-A类型嵌段交替单元的数量，其大于等于0；y为连接在A类型嵌段A上B类型嵌段-A类型嵌段交替并且以B类型嵌段为端段的分支链单元的数量；x、y大于等于0，且x、y之和大于等于3；优选y大于等于1，且x、y之和大于等于3；
Figure GDA0001968175280002792
式(1H)为环状基团结构，n为A类型嵌段-B类型嵌段交替单元的数量，其大于等于1；优选n大于等于2。
其中，更优选式(1B)中n为0的情况，以及式(1E)中n为0且x、y之和大于等于3的情况。
此外，本发明的同时具有硬段和软段的动态聚合物分子的结构还可以是上述列举的优选结构的任意组合形式和其他的任意合适的结构，本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络给予合理地实现。
在本发明中，硬段一般比软段具有更高的玻璃化转变温度和/或形成的结晶相和/或与软段不相容的相比软段形成的相具有更好的热稳定性和/或更高的力学强度和/或更低的溶解性。在本发明的实施方式中，所述动态聚合物中通常存在软段构成的软相和硬段构成的硬相两相结构；但由不同硬段形成的不同硬相也可以不相容，由不同软段形成的不同软相也可以不相容，也即，动态聚合物中可以存在两个甚至三个或三个以上不相容的相。在本发明的实施方式中，软段构成的软相和硬段构成的硬相所形成的相拓扑结构(相形态)没有限制，包括但不限于球状、圆柱形状、螺旋状、层状及其组合形式。任何一相，包括不同的软相之间和不同的硬相之间，可以分散在另外一相中，也可以与其他相形成互穿的双/多连续相，也可以是相互独立的连续相。在本发明的实施方式中，优选软相为连续相，硬相为不连续相分散在软相中，更优选硬相以球状分散在软相中，因此所述聚合物能够更方便地具有更好的柔软性和弹性并更加适合发挥动态共价键的动态性。所述不连续的硬相的尺寸通常不大于100微米，更优选不大于10微米，更优选不大于1微米，最优选不大于100纳米。动态聚合物的硬段的总含量没有特别限制，优选占总重的1％-50％之间，更优选为总重的5％-35％之间，以方便形成有效的分相物理交联。
在本发明的实施方式中，硬段形成的分相物理交联的交联度可以在其凝胶点上下；优选硬段形成的分相物理交联的交联度在其凝胶点上(含凝胶点，下同)，以获得完全基于硬段分相物理交联的三维无限网络，在力敏团、含硼动态共价键形成的共价交联和超分子交联完全解离的情况下，动态聚合物也可以保持平衡结构，也即尺寸稳定性。
在本发明的实施方式中，所述的动态聚合物的软相可以没有玻璃化转变温度，或者有一个或多个玻璃化转变温度，优选其中至少有一个玻璃化转变温度不高于工作温度范围的下限；所述的硬相也可以没有玻璃化转变温度，或者有一个或多个玻璃化转变温度，同时也可以有一个或多个解分相物理交联温度，优选任意硬段的解分相物理交联温度高于工作温度范围的上限。当所述的动态聚合物含有增塑剂等助剂或填料使其软段至少有一个玻璃化转变温度不高于工作温度范围的下限时，同时硬段的解交联温度高于工作温度范围的上限，该组合物也属于本发明所指的“动态聚合物”。其中，优选为整个软段的各个组分的玻璃化转变温度全部低于工作温度范围的下限，有利于获得柔软度高的聚合物，特别是具有阻尼等广泛用途的弹性体。由此获得的弹性体不但具有动态性，而且具有热塑性便于成型和再加工，这种热塑性动态弹性体在吸能、密封和力传感等方面具有非常重要的用途。所述热塑性动态弹性体各个软段的玻璃化转变温度更优选为均不高于25℃，在室温下即可作为弹性体使用。
在本发明的实施方式中，硬段的化学组成没有特别的限制，可以选自但不限于主链为碳链结构、碳杂链结构、碳元素链结构、元素链结构、元素杂链结构、碳杂元素链结构的聚合物链段。所述的碳链结构为主链骨架仅含有碳原子的结构；所述的碳杂链结构为主链骨架同时含有碳原子和任一种或任几种杂原子的结构，其中所述杂原子包括但不仅限于硫、氧、氮；所述的碳元素链结构为主链骨架同时含有碳原子和任一种或任几种元素原子的结构，其中元素原子包括但不仅限于硅、硼、铝；所述的元素链结构为主链骨架仅含有元素原子的结构；所述的元素杂链结构为主链骨架同时且仅含有至少一种杂原子和至少一种元素原子的结构；所述的碳杂元素链结构为主链骨架同时包含碳原子、杂原子和元素原子的结构。其中，优选碳链结构、碳杂链结构，因其原料易得、工业化制备技术成熟。作为举例，所述动态聚合物的硬段可以是基于下列聚合物链段、基团或其中任几种组合的链段，但不仅限于此：具有高玻璃化转变温度的无定形聚合物链段，如聚苯乙烯、聚乙烯吡啶、氢化聚冰片烯、聚醚醚酮、聚芳族碳酸酯、聚砜等；富含氢键基团的聚合物链段、基团，如聚酰胺、聚肽、富含脲键的链段、富含氨基甲酸酯键的链段、基于脲基嘧啶酮的链段等；富含结晶相的聚合物链段、基团，如结晶性聚乙烯、结晶性聚丙烯、结晶性聚酯、结晶性聚醚、液晶聚合物、液晶基团等；离子型聚合物链段，如聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、聚丙烯酰胺盐、聚苯乙烯磺酸盐等。其中，优选具有高玻璃化转变温度的无定形聚合物链段、富含氢键基团的聚合物链段/基团，富含结晶相的聚合物链段/基团，因其原料易得、工业化制备技术成熟；更优选为具有高玻璃化转变温度的无定形聚合物、富含结晶相的聚合物、可形成六齿以上氢键的聚合物链段/基团。需要特别指出的是，当本发明的聚合物中含有富含氢键基团的聚合物链段，如聚酰胺、聚肽、富含脲键的链段、富含氨基甲酸酯键的链段、基于脲基嘧啶酮的链段等时，当形成相分离时，视为物理分相交联；当不形成相分离时，视为超分子作用中的氢键作用。
在本发明的实施方式中，软段聚合物骨架可以选自但不限于主链为碳链结构、碳杂链结构、碳元素链结构、元素链结构、元素杂链结构、碳杂元素链结构的聚合物链段，优选碳链结构、碳杂链结构、元素杂链结构和碳杂元素链结构，因其原料易得、制备技术成熟。软段聚合物链骨架(包括主链和侧链/支链/分叉链)和/或侧基/端基可以选择性地含有超分子基元。所含的超分子基元不结晶且不与软段形成相分离，齿数优选不高于四齿。软段可以由合成高分子和/或天然高分子前体继续反应(包括导入端基和/或侧基活性点、导入侧基和/或侧链、接枝、扩链等)得到，也可以由单体和/或预聚物/齐聚物聚合得到，或由以上两种方法相结合得到。作为举例，软段聚合物链骨架可以是基于下列聚合物的链段，但本发明不仅限于此：丙烯酸酯类聚合物、饱和烯烃类聚合物、不饱和烯烃类聚合物、含卤素的烯烃类聚合物、聚丙烯腈类聚合物、聚乙烯醇类聚合物、有机硅类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、生物聚酯类聚合物等的均聚物或共聚物。
在本发明的实施方式中，所述的力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子基元可以存在于所述动态聚合物分子中的位置包括但不仅限于：软段主链骨架、软段侧链/支链/分叉链骨架、软段主链侧基、软段主链端基、软段侧链/支链/分叉链侧基、软段侧链/支链/分叉链端基、硬段主链骨架、硬段侧链/支链/分叉链骨架、硬段主链侧基、硬段主链端基、硬段侧链/支链/分叉链侧基、硬段侧链/支链/分叉链端基、软段和硬段的连接基、主链与侧链/支链/分叉链的连接基。优选存在于软段主链骨架以及软段和硬段的连接基上，更优选存在于软段主链骨架上，以充分发挥力敏团的力致响应性以及动态共价键和超分子作用的动态性。
物理分相的嵌段结构具有非共价键的性能，而动态共价键具有动态共价性能，两者的有机结合可以获得丰富的协同和正交的材料性能。物理分相通常对温度、溶剂更为敏感，而动态共价键通常具有一定的动态性，能够在成键和断键之间进行快速转换。物理分相方便作为更稳定的聚合/交联连接点，而动态共价键用于提供链的动态性。特别是当基于结晶/相分离的硬段形成分相物理交联并为为材料提供平衡结构而同时动态共价键在软段中时，即可获得动态的弹性体/凝胶等，特别是热塑性弹性体，从而赋予聚合物胀流性能，起到抗冲击防护、缓冲减震等吸能防护作用。由于物理分相可以通过加热和/或溶剂进行解离，即使形成基于物理分相的物理交联，材料也具有良好的加工性能，因此在较大程度内实现自修复、塑形、回收、再次加工利用，使得聚合物材料具有更宽广的应用范围和更长久的使用寿命。
本发明中，所述力致响应动态聚合物中可以含有一类或者多类所述的超分子作用。当含有多类所述的超分子作用时，优选所述的多类超分子作用具有正交性和/或协同性。所述的正交性，指的是所述多种不同超分子作用彼此之间的形成、解离和其他响应相互不影响；所述的协同性，指的是所述不同超分子作用中的一种或多种的形成和/或解离和/或其他响应会触发其他超分子作用的形成和/或解离和/或其他响应，或与其他超分子作用的形成和/或解离和/或其他响应同时发生，并产生比各种超分子作用线性叠加更大的效果。
在本发明的实施方式中，为了同时获得力致响应性/效果和超分子作用的动态性/可逆性，在所述动态聚合物中，存在以下情况中的至少一种：在超分子作用解离状态下，超分子单体即具有力致响应性/效果；含有力强度高于所述力敏团活化力的超分子作用，且在所述超分子作用存在下可以实现力敏团的力活化；不含有力强度高于所述力敏团活化力的超分子作用，但在其作用下所述动态聚合物可以在受力过程中产生取向、结晶、缠结、相分离等效应，从而导致促进所述动态聚合物实现力致响应。
超分子作用的非共价动态性指的是其解离和缔合/结合状态之间的转换速率，速率越快动态性越强。动态性越强的超分子作用越有利于获得胀流效应，从而获得更加优异的吸能效果，也更容易获得自修复性，因此优选力强度高且动态性强的超分子作用。含有强动态超分子作用的动态聚合物中，由于超分子作用的交换速度快，不同位置的单体能够交换，从而使得可以更大限度地活化力敏团，也更容易获得比较均匀活化的聚合物。在本发明中，当所述动态聚合物存在多种力敏团时，不一定需要每种力敏团均得到力活化，这样的设计可以让某些特定的力敏团在材料破坏后也无法活化，例如某些力敏团的活化力高于超分子作用时，反而可以产生许多有益效果，例如检验材料的强度、超分子作用的强度等。
在本发明的实施方式中，所述的“超分子基元”，指的即是用于形成各类超分子作用的基团或分子或结构单元，其包括但不仅限于氢键基团、配体基团、金属中心、离子基团、电偶极、主体分子、客体分子、金属离子、卤素原子、路易斯碱、路易斯酸、芳香π体系、芳烃、多氟代芳烃、自由基阳离子基团、相分离性聚合物链段、结晶性聚合物链段等。所述的超分子基元，其可以位于所述动态聚合物任意合适的位置上，例如非交联动态聚合物的主链骨架上、非交联动态聚合物的侧链/支链/分叉链骨架上、交联动态聚合物的交联网络链骨架上、交联动态聚合物交联网络链骨架的侧链/支链/分叉链骨架上、动态聚合物的侧基和/或端基上、聚合物的其他组成成分如小分子、填料等。
在本发明的实施方式中，同一种力致响应动态聚合物中可以含有一种或一种以上的超分子基元，同一个交联网络中也可以含有一种或一种以上的超分子基元，也即动态聚合物中可以含有一种超分子基元或多种超分子基元的组合。所述的超分子基元，其可以通过任意合适的化学反应引入，例如：异氰酸酯与氨基、羟基、巯基、羧基的反应，杂环的亲电取代反应，杂环的亲核取代反应，双键自由基反应，杂环的侧链反应，叠氮-炔点击反应，巯基-双键/炔点击反应，尿素-胺的反应，酰胺化反应，四嗪-降冰片烯反应，活性酯与氨基的反应；优选异氰酸酯与氨基、羟基、巯基的反应，叠氮-炔点击反应，尿素-胺的反应，酰胺化反应，活性酯与氨基的反应，巯基-双键/炔点击反应；更优选异氰酸酯与氨基、羟基、巯基的反应，巯基-双键/炔点击反应，叠氮-炔点击反应。
在本发明的实施方式中，超分子基元可以在任意合适的成分中和在任意合适的时机下引入，包括但不限于从单体中引入，在形成预聚物的同时引入，在形成预聚物之后引入，在形成交联的同时引入，在形成交联之后引入。优选在形成预聚物和交联的同时引入。为避免超分子基元引入后形成超分子交联影响混合、溶解等操作，也可以对超分子基元进行封闭保护，待合适时间(如形成交联的同时或之后)再进行解保护。
在本发明的实施方式中，所述的力致响应动态聚合物既可以是均相的也可以是微相分离具有多相结构的，还可以是具有渐变性结构的。其中，具有渐变性的结构可以得到具有渐变性的力致响应性、力学性能和吸能性能，以适应不同的应用。在本发明中的聚合物所具有的渐变性结构，其可以利用氢键作用、金属-配体作用等超分子作用交联密度的差异来实现力致响应性、力学性能和吸能性的渐变效果，也可以利用液晶的取向和液态-固态转换来实现力致响应性、力学性能和吸能性的渐变效果，也可以通过选用合适的动态共价键、超分子作用、结晶作用来实现力致响应性、力学性能和吸能性的渐变效果，也可以利用多相或多交联网络中成分结构或分布的不同来实现力致响应性、力学性能和吸能性的渐变效果，本发明不仅限于此；其中，所述的液晶优选为可光控液晶等基元。
本发明的实施方式中，所述的具有渐变性结构的力致响应动态聚合物的制备可以采用任意合适的方法。作为举例，所述的具有渐变性结构的力致响应动态聚合物可根据如下所述的方法制备，但本发明不仅限于此：一种可选的制备方法是先制备两块或多块具有不同动态/超分子交联密度或硬相密度的聚合物，再将其通过溶剂蒸汽、适宜的温度、适宜的光照等条件通过界面处动态共价键/超分子作用的重排复合在一起，形成一个整体，从而得到具有渐变性结构的力致响应动态聚合物；另一种可选的制备方法是先制备一块均相的力致响应动态聚合物，再引入具有渐变性的结构，如在不同部位引入浓度不同的小分子单体、超分子基元如金属离子，或用溶剂蒸汽、适宜的温度、适宜的光照等条件改变部分部位的交联密度，从而实现渐变结构；另一种可选的制备方法是在聚合物结构中引入偶氮苯，通过控制光的强度梯度实现不同位置偶氮苯的液态-固体转变的程度不同，从而控制不同位置的力学性能，并进而调控不同位置的力致响应。
根据本发明的一个优选实施方式(第一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团以及至少一种无硼动态共价键。在该实施方式中，所述共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，可以通过无硼动态共价键含量、位置和动态性等控制聚合物链的长度、拓扑结构和动态性等，再通过机械力大小和施加方式等参数的控制，可以有效地调控所述动态聚合物的力致响应。由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够对机械力进行快速响应，无硼动态共价键在通常条件下为基体提供平衡结构，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性进行自修复、回收重复使用以及加工成型；动态聚合物中含有的共价单力敏团，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种含硼动态共价键。在该实施方式中，所述共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，共价单力敏团通过无硼动态共价键和含硼动态共价键链接于非交联的聚合物链上，可以通过无硼动态共价键和含硼动态共价键含量、位置和动态性等控制聚合物链的长度，再通过机械力大小和施加方式控制，可以有效地调控所述动态聚合物的力致响应。由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够对机械力进行快速响应，能够通过含硼动态共价键进行快速高效的自修复、回收重复使用以及加工成型，无硼动态共价键在通常条件下仅为基体提供平衡结构，而在另外的特定条件下也同样体现出动态可逆性，进行自修复和加工成型，通过无硼动态共价键与含硼动态共价键的配合，可以体现出多重动态和响应效果；动态聚合物中含有的共价单力敏团，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种超分子作用。在该实施方式中，所述共价单力敏团、无硼动态共价键、超分子作用处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够在特定条件下对机械力进行快速响应，无硼动态共价键在通常条件下为基体提供平衡结构，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性进行自修复、回收重复使用以及加工成型；动态聚合物中含有的共价单力敏团，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强；通过引入超分子作用，使得其与无硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，提供非共价特性和自支撑性，有利于对材料进行快速高效的自修复和动态响应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及至少一种超分子作用。在该实施方式中，所述共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够对机械力进行快速响应，含硼动态共价键在通常条件下即具有动态性，可以进行快速高效的自修复、回收重复使用以及加工成型，无硼动态共价键在通常条件下仅为基体提供平衡结构，而在另外的特定条件下也同样体现出动态可逆性，进行自修复和加工成型，通过无硼动态共价键与含硼动态共价键的配合，可以体现出多重动态和响应效果；动态聚合物中含有的共价单力敏团，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强；通过引入超分子作用，使得其与无硼动态共价键、含硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，提供非共价特性和自支撑性，有利于对材料进行快速高效的自修复和动态响应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团以及至少一种无硼动态共价键。在该实施方式中，所述非共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，无硼动态共价键含量、位置和动态性等对聚合物链的长度尤其重要，机械力的大小和施加方式控制更为微妙。由于力致响应动态聚合物为非交联结构，且力敏团为非共价型，无硼动态共价键在通常条件下为基体提供平衡结构，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性进行自修复、回收重复使用以及加工成型；动态聚合物中含有的非共价单力敏团，其对力作用比共价型更加敏感，存在形式广泛，动态平衡性强，可以与无硼动态共价键起到良好的搭配效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种含硼动态共价键。在该实施方式中，所述非共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，非共价单力敏团通过无硼动态共价键和含硼动态共价键链接于非交联的聚合物链上，无硼动态共价键和含硼动态共价键含量、位置和动态性等对聚合物链的长度尤其重要，机械力的大小和施加方式控制更为微妙。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够对机械力进行快速响应，能够通过含硼动态共价键进行快速高效的自修复、回收重复使用以及加工成型，无硼动态共价键在通常条件下仅为基体提供平衡结构，而在另外的特定条件下也同样体现出动态可逆性，进行自修复和加工成型，通过无硼动态共价键与含硼动态共价键的配合，可以体现出多重动态和响应效果；动态聚合物中含有的非共价单力敏团，其对力作用比共价型更加敏感，存在形式广泛，动态平衡性强，可以与无硼动态共价键起到良好的搭配效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种超分子作用。在该实施方式中，所述非共价单力敏团、无硼动态共价键、超分子作用处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够在特定条件下对机械力进行快速响应，无硼动态共价键在通常条件下为基体提供平衡结构，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性进行自修复、回收重复使用以及加工成型；动态聚合物中含有的非共价单力敏团，其对力作用比共价型更加敏感，存在形式广泛，动态平衡性强，可以与无硼动态共价键起到良好的搭配效果；通过引入超分子作用，使得其与无硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，提供非共价特性和自支撑性，有利于对材料进行快速高效的自修复和动态响应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及至少一种超分子作用。在该实施方式中，所述非共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够对机械力进行快速响应，含硼动态共价键在通常条件下即具有动态性，可以进行快速高效的自修复、回收重复使用以及加工成型，无硼动态共价键在通常条件下仅为基体提供平衡结构，而在另外的特定条件下也同样体现出动态可逆性，进行自修复和加工成型，通过无硼动态共价键与含硼动态共价键的配合，可以体现出多重动态和响应效果；动态聚合物中含有的非共价单力敏团，其对力作用比共价型更加敏感，存在形式广泛，动态平衡性强，可以与无硼动态共价键起到良好的搭配效果；通过引入超分子作用，使得其与无硼动态共价键、含硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，提供非共价特性和自支撑性，有利于对材料进行快速高效的自修复和动态响应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团以及至少一种无硼动态共价键。在该实施方式中，所述复合力敏团和无硼动态共价键处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，无硼动态共价键含量、位置和动态性等对聚合物链的长度尤其重要，机械力的大小和施加方式控制更为微妙。由于力致响应动态聚合物为非交联结构，且力敏团为复合型，无硼动态共价键在通常条件下为基体提供平衡结构，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性进行自修复、回收重复使用以及加工成型；此外，通过对动态聚合物中复合力敏团中力敏基元以及力敏团复合形式的选择，可以达到调控聚合物力致响应效果的目的。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种含硼动态共价键。在该实施方式中，所述复合力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，复合力敏团通过无硼动态共价键和含硼动态共价键链接于非交联的聚合物链上，无硼动态共价键和含硼动态共价键含量、位置和动态性等对聚合物链的长度尤其重要，机械力的大小和施加方式控制更为微妙。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够对机械力进行快速响应，能够通过含硼动态共价键进行快速高效的自修复、回收重复使用以及加工成型，无硼动态共价键在通常条件下仅为基体提供平衡结构，而在另外的特定条件下也同样体现出动态可逆性，进行自修复和加工成型，通过无硼动态共价键与含硼动态共价键的配合，可以体现出多重动态和响应效果；此外，通过对动态聚合物中复合力敏团中力敏基元以及力敏团复合形式的选择，可以达到调控聚合物力致响应效果的目的。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键以及至少一种超分子作用。在该实施方式中，所述复合力敏团、无硼动态共价键、超分子作用处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够在特定条件下对机械力进行快速响应，无硼动态共价键在通常条件下为基体提供平衡结构，又能够在另外的特定条件下体现出动态可逆性进行自修复、回收重复使用以及加工成型；此外，通过对动态聚合物中复合力敏团中力敏基元以及力敏团复合形式的选择，可以达到调控聚合物力致响应效果的目的；通过引入超分子作用，使得其与无硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，提供非共价特性和自支撑性，有利于对材料进行快速高效的自修复和动态响应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及至少一种超分子作用。在该实施方式中，所述复合力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够对机械力进行快速响应，含硼动态共价键在通常条件下即具有动态性，可以进行快速高效的自修复、回收重复使用以及加工成型，无硼动态共价键在通常条件下仅为基体提供平衡结构，而在另外的特定条件下也同样体现出动态可逆性，进行自修复和加工成型，通过无硼动态共价键与含硼动态共价键的配合，可以体现出多重动态和响应效果；此外，通过对动态聚合物中复合力敏团中力敏基元以及力敏团复合形式的选择，可以达到调控聚合物力致响应效果的目的；通过引入超分子作用，使得其与无硼动态共价键、含硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，提供非共价特性和自支撑性，有利于对材料进行快速高效的自修复和动态响应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性的力致响应；动态聚合物中含有的共价单力敏团，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，但无硼动态共价键交联的交联度和含硼动态共价键交联的交联度之和在凝胶点以上。在该实施方式中，所述共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过将无硼动态共价键交联度控制在其凝胶点以下，利于通过对无硼动态共价键的小幅扰动，达到控制聚合物交联结构和力学性能的目的，从而调控聚合物的力致响应和吸能等效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团且其中至少一种是具有动态共价特征的共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，具有动态共价特征的共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述具有动态共价特征的共价单力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键、可选的超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性的力致响应；动态聚合物中含有的具有动态共价特征的共价单力敏团，其具有动态可逆性，在机械力作用下断裂之后可在适宜条件下重新成键，使得动态聚合物具有可重复使用的力致响应性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团且其中至少一种是具有动态共价特征的共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，具有动态共价特征的共价单力敏团交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度，二者至少有一个在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述具有动态共价特征的共价单力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键、可选的超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性的力致响应；动态聚合物中含有的具有动态共价特征的共价单力敏团，其具有动态可逆性，在机械力作用下断裂之后可在适宜条件下重新成键，使得动态聚合物具有可重复使用的力致响应性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种共价单力敏团、至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络中的无硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，任何一个网络中无硼动态共价键的解离将导致该网络中交联结构的解体。在该实施方式中，通过采用多网络，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的共价单力敏团，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。此外，通过将共价单力敏团交联网络和无硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个网络中含有至少一种含硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，任何一个网络中无硼动态共价键、含硼动态共价键和超分子作用的解离将导致该网络交联结构的解体。在该实施方式中，通过采用多网络和多种动态作用，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的共价单力敏团和超分子作用，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。此外，通过将共价单力敏团交联网络、无硼动态共价键交联网络和含硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种具有动态共价特征的共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种含硼动态共价键，可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，任何一个网络中具有动态共价特征的共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键和超分子作用的解离将导致该网络中交联结构的解体。在该实施方式中，通过采用多网络和多种动态作用，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的具有动态共价特征的共价单力敏团和超分子作用，其动态可逆，种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。此外，通过将具有动态共价特征的共价单力敏团交联网络、无硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述非共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于非共价单力敏团交联的交联度和无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，其之和在其凝胶点以上，非共价单力敏团和无硼动态共价键中的任何一类的解离将导致交联结构的解体，通过外力或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能；动态聚合物中含有的非共价单力敏团，其对力作用比共价型更加敏感，存在形式广泛，动态平衡性强，可以与无硼动态共价键起到良好的搭配效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下。在该实施方式中，所述非共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键的解离将不会导致交联结构的解体，可以弱化无硼动态共价键对力致响应的影响，通过合适的外力或其他条件的调节可以达到合适的力致响应性和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述非共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键能够很大程度上影响动态聚合物的交联结构和力学性能等，通过合适的外力或其他条件的调节可以达到合适的力学性能、力致响应性和吸能效果等。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下，且四者的交联度之和在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述非共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，一旦非共价单力敏团、含硼动态共价键和超分子作用的交联度之和低于凝胶点，无硼动态共价键的解离将导致交联结构的解体；另外，由于无硼动态共价键交联的交联度在凝胶点以下，可以较为方便地通过合适的方式将其全部解离，从而可以通过外力或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能；通过引入含硼动态共价键和可选的超分子作用，使得其与无硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。在该实施方式中，所述非共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，通过外力或其他条件的调节能够更大范围地控制聚合物的交联结构变化和性能；通过引入含硼动态共价键和可选的超分子作用，使得其与无硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络中非共价单力敏团中动态组分交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，通过采用多网络，并且控制非共价单力敏团中动态组分和无硼动态共价键的交联度，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的非共价单力敏团中的动态组分，其对力作用比共价型更加敏感，存在形式广泛，动态平衡性强，可以与无硼动态共价键起到良好的搭配效果。此外，通过将非共价单力敏团交联网络、无硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个网络中含有至少一种含硼动态共价键，还可选地在至少一个网络中含有超分子作用；其中，各个网络中非共价单力敏团中动态组分交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度、含硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，通过采用多网络和多种动态作用并结合非共价单力敏团的非共价性，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的非共价单力敏团和超分子作用，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。此外，通过将非共价单力敏团交联网络、无硼动态共价键交联网络和含硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述复合力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性的力致响应；此外，通过对动态聚合物中复合力敏团中力敏基元以及力敏团复合形式的选择，可以达到调控聚合物力致响应效果的目的。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，但无硼动态共价键交联的交联度和含硼动态共价键交联的交联度之和在凝胶点以上。在该实施方式中，所述复合力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过将无硼动态共价键交联度控制在其凝胶点以下，利于通过对无硼动态共价键的小幅扰动，达到控制聚合物交联结构和力学性能的目的，从而调控聚合物的力致响应和吸能等效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团且其中至少一种是动态断链型复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，动态断链型复合力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述动态断链型复合力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键、可选的超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性的力致响应；动态聚合物中含有的动态断链型复合力敏团，其具有动态可逆性，在机械力作用下断裂之后可在适宜条件下重新成键，使得动态聚合物具有可重复使用的力致响应性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种复合力敏团且其中至少一种是动态断链型复合力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种可选的含硼动态共价键、至少一种可选的超分子作用；其中，动态断链型复合力敏团交联的交联度、无硼动态共价键交联的交联度，二者至少有一个在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述动态断链型复合力敏团、无硼动态共价键、可选的含硼动态共价键、可选的超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性的力致响应；动态聚合物中含有的动态断链型复合力敏团，其具有动态可逆性，在机械力作用下断裂之后可在适宜条件下重新成键，使得动态聚合物具有可重复使用的力致响应性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种复合力敏团、至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络中的无硼动态共价键交联的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，任何一个网络中无硼动态共价键的解离将导致该网络中交联结构的解体。在该实施方式中，通过采用多网络，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；通过对动态聚合物中复合力敏团中力敏基元以及力敏团复合形式的选择，可以达到调控聚合物力致响应效果的目的。此外，通过将复合力敏团交联网络和无硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种复合力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个网络中含有至少一种含硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，任何一个网络中无硼动态共价键、含硼动态共价键和超分子作用的解离将导致该网络交联结构的解体。在该实施方式中，通过采用多网络和多种动态作用，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；通过对动态聚合物中复合力敏团中力敏基元以及力敏团复合形式的选择，可以达到调控聚合物力致响应效果的目的。此外，通过将复合力敏团交联网络、无硼动态共价键交联网络和含硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种动态断链型复合力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，在交联网络中还可选地含有至少一种含硼动态共价键，可选地含有至少一种超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，任何一个网络中动态断链型复合力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键和超分子作用的解离将导致该网络中交联结构的解体。在该实施方式中，通过采用多网络和多种动态作用，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的动态断链型复合力敏团和超分子作用，其动态可逆，种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。此外，通过将动态断链型复合力敏团交联网络、无硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，非共价单力敏团交联的交联度在其凝胶点以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，但三者的交联度之和在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述共价单力敏团、非共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于共价单力敏团交联的交联度、非共价单力敏团交联的交联度和无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，其之和在其凝胶点以上，共价单力敏团、非共价单力敏团和无硼动态共价键中的任何一类的解离将导致交联结构的解体，通过外力或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能；动态聚合物中同时含有的共价和非共价单力敏团，其对力作用敏感，存在形式广泛，动态平衡性强，可以与无硼动态共价键起到良好的搭配效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下。在该实施方式中，所述共价单力敏团、非共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键的解离将不会导致交联结构的解体，可以弱化无硼动态共价键对力致响应的影响，通过合适的外力或其他条件的调节可以达到合适的力致响应性和吸能效果，特别是同时采用了共价和非共价单力敏团，能够达到更好的正交和/或协同性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述共价单力敏团、非共价单力敏团和无硼动态共价键处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，无硼动态共价键能够很大程度上影响动态聚合物的交联结构和力学性能等，通过合适的外力或其他条件的调节可以达到合适的力学性能、力致响应性和吸能效果等；而且同时采用了共价和非共价单力敏团，能够达到更好的正交和/或协同性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下，但四者的交联度之和在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述共价单力敏团、非共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以下，可以较为方便地通过合适的方式将其全部解离，从而可以通过外力或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少一种共价单力敏团、至少一种非共价单力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，非共价单力敏团中动态组分交联的交联度在其凝胶点以上或以下，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上或以下，超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。在该实施方式中，所述共价单力敏团、非共价单力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用处于同一交联聚合物网络结构中。在该实施方式中，由于无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上，通过外力或其他条件的调节能够更大范围地控制聚合物的交联结构变化和性能；通过引入共价/非共价单力敏团和超分子作用，使得其与无硼动态共价键一同起到正交和/或协同效应，达到更为高效、丰富的动态以及响应和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第三十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种具有动态共价特征的共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团中的动态组分，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上，且其中具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中的动态组分和无硼动态共价键一旦解离，交联网络即降解。在该实施方式中，通过采用多网络，并且控制无硼动态共价键的交联度，控制共价单力敏团和非共价单力敏团在各个网络中的分配和交联度，可以更加灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的共价单力敏团和非共价单力敏团，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。此外，通过将具有动态共价特征的共价单力敏团交联网络、非共价单力敏团中的动态组分交联网络和无硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其中至少一个交联网络中含有至少一种具有动态共价特征的共价单力敏团，至少一个交联网络中含有至少一种非共价单力敏团中的动态组分，至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键，至少一个交联网络中含有至少一种含硼动态共价键，至少一个交联网络中还可选地含有超分子作用；其中，各个网络的交联度均在其凝胶点以上，且其中具有动态共价特征的共价单力敏团、非共价单力敏团中的动态组分、无硼动态共价键、含硼动态共价键和可选的超分子作用一旦解离，交联网络即降解。在该实施方式中，通过采用多网络，结合共价和非共价单力敏团的使用，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应；动态聚合物中含有的共价单力敏团、非共价单力敏团和超分子作用，其种类丰富，引入方便，对力作用的表现形式多样，可选择性及可控性强。此外，通过将具有动态共价特征的共价单力敏团交联网络、非共价单力敏团中的动态组分交联网络、无硼动态共价键交联网络、含硼动态共价键交联网络分散共混，可以各自在体系中形成不连续、部分连续或双连续的分散相，从而分别体现出各自所具有的功能响应特性，既能够分别进行应力感应和破坏感应，又能够分散、吸收和耗散冲击能量，还能够体现出具有差异性的自修复性能。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键以及可选的至少一种含硼动态共价键和可选的至少一种超分子作用；其中不含有交联的无限网络；其中共混有含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的非交联聚合物和/或含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的交联聚合物颗粒。在该实施方式中，所述聚合物以交联的颗粒和/或非交联的形式分散共混在非交联的聚合物结构中，可以通过聚合物基体来保持聚合物的力学性能，通过分散着的非交联聚合物和/或交联聚合物颗粒来实现力致响应，方便通过调整基体与填充共混的聚合物来调控力致响应。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中至少含有一个交联的无限网络；其中含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键以及可选的至少一种含硼动态共价键和可选的至少一种超分子作用；其中至少一个交联的无限网络含有无硼动态共价交联和/或含硼动态共价键和/或超分子作用交联，且一旦无硼动态共价交联和/或含硼动态共价键和/或超分子作用交联解离则交联结构降解；其中共混有含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的非交联聚合物和/或含有至少一种无硼动态共价键和/或至少一种含硼动态共价键和/或至少一种超分子作用的交联聚合物颗粒。在该实施方式中，所述聚合物以交联的颗粒和/或非交联的形式分散共混在非交联的聚合物结构中，可以通过聚合物基体来保持聚合物的力学性能，通过分散着的非交联聚合物和/或交联聚合物颗粒来实现力致响应，方便通过调整基体与填充共混的聚合物来调控力致响应。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为非交联结构，其含有至少两种力敏团、至少一种无硼动态共价键、可选的至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用。在该实施方式中，所述至少两种力敏团优选处于同一非交联聚合物链中。在该实施方式中，使用至少两种力敏团，可以根据需要进行合理的设计、选择和调控，获得多样性和/或协同性和/或正交性和/或次序性的力响应性/效果。由于力致响应动态聚合物为非交联结构，能够通过动态共价键进行快速高效的自修复、回收重复使用以及加工成型。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中仅含一个交联网络，其含有至少两种力敏团、至少一种无硼动态共价键、可选的至少一种含硼动态共价键以及可选的至少一种超分子作用；其中，无硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述至少两种力敏团和动态共价键处于同一交联聚合物网络结构中，动态组分的解离将导致交联结构的解体。在该实施方式中，使用至少两种力敏团，可以根据需要进行合理的设计、选择和调控，获得多样性和/或协同性和/或正交性和/或次序性的力响应性/效果，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性的力致响应。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物为交联结构，其中含有至少两个交联网络，其含有至少两种力敏团，在至少一个交联网络中含有至少一种无硼动态共价键；其中，在至少一个网络中还可选的含有含硼动态共价键，在至少一个网络中还可选的含有超分子作用；其中，各个网络中的动态组分交联的交联度均在其凝胶点以上。在该实施方式中，所述至少两种力敏团优选处于同一交联聚合物网络结构中，任何一个网络中动态组分的解离将导致该网络中交联结构的解体。在该实施方式中，使用至少两种力敏团，可以根据需要进行合理的设计、选择和调控，获得多样性和/或协同性和/或正交性和/或次序性的力响应性/效果，通过采用多网络，设计不同网络的组成、交联度、拓扑结构等，可以灵活地调控动态聚合物的平衡结构、力学强度以及力敏团的受力难易；另外，通过外力大小和/或施加方式或其他条件的调节能够控制聚合物的交联结构变化和性能，从而获得可调性和多样性的力致响应。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态连硫键、动态双硒键。在该实施方式中，选用的动态共价键结构简单、制备方便，且具有多重动态刺激响应形式，可以通过温度调节、加入氧化还原剂、加入催化剂、加入引发剂、光照等方式实现动态可逆特性，赋予了动态聚合物良好的吸能效果和调控能力。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键。在该实施方式中，选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种基于可逆自由基的动态共价键。在该实施方式中，选用的基于可逆自由基的动态共价键，其具有多重动态刺激响应形式，可以通过控制温度、光照条件、引发剂引发等方式实现动态可逆特性，且该动态共价键的动态转变条件还具有激活温度窗口宽、光照波长范围广等特点，赋予了动态聚合物良好的吸能效果和调控能力。
根据本发明的另一个优选实施方式(第四十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种结合性可交换型酰基键。在该实施方式中，选用的结合性可交换型酰基键，其能够在加热或者催化剂催化条件下与亲核基团发生结合性酰基交换反应，使得动态聚合物表现出良好的吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种可逆加成断裂链转移动态共价键。在该实施方式中，选用的可逆加成断裂链转移动态共价键，其具有多重刺激响应性，可以在诸如温度、光照、辐射、等离子体及微波等作用下实现动态聚合物的动态可逆性以及吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种动态硅氧烷键。在该实施方式中，选用的动态硅氧烷键，其能够在加热或者催化剂催化条件下实现动态共价键的动态平衡反应，使得动态聚合物表现出良好的吸能效果，且该动态共价键具有结构简单，引入方便等优势。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；其中，所述的无硼动态共价键，其选自[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键。在该实施方式中，选用的无硼动态共价键能够在不同温度或者不同光照频率或者催化剂催化条件下表现出灵敏的动态响应特性，通过控制动态共价键的原料组成和结构，可制备出具有不同拓扑结构和吸能效果的动态聚合物。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键。在该实施方式中，选用的基于三唑啉二酮-吲哚加合物的合成反应过程简便，不需要催化剂以及加热等其他条件，在室温下即可进行；同时，通过调节温度即可实现动态平衡反应，使得聚合物能够体现出良好的吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种含硼动态共价键；其中，所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键。在该实施方式中，选用的含硼动态共价键具有良好的调控性和丰富的结构可选择性，通过控制含硼动态共价键中有机硼酸基元的分子结构、官能团数、分子量等参数，可制备出具有不同拓扑结构和不同吸能效果的动态聚合物。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种含硼动态共价键；其中，所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键。在该实施方式中，选用的含硼动态共价键结构简单、稳定，且具有灵敏的动态响应性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种含硼动态共价键；其中，所述的含硼动态共价键，其选自有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键。在该实施方式中，选用的含硼动态共价键原料来源广泛、制备简单，可以表现出灵敏的动态响应性和吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种金属-配体作用。在该实施方式中，通过控制金属-配体作用中的配体基团、金属中心等参数，可以在更大范围内对聚合物的动态性进行组合搭配和调控，从而获得结构丰富、性能多样、吸能效果优异的聚合物材料。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种离子作用。在该实施方式中，选用的离子作用能够稳定地存在于聚合物中，而且可以通过改变离子基团的浓度和种类，对离子作用的强弱进行很好的控制。
根据本发明的另一个优选实施方式(第五十九种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种离子-偶极作用。在该实施方式中，选用的离子-偶极作用能够在电化学的环境中稳定存在，且作用力产生和解离的条件比较温和，作用力大小易于调控，具有pH、浓度敏感性和导电性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种主体-客体作用。在该实施方式中，选用的主体分子和客体分子可以在聚合物中稳定的存在，其形成的主客体作用强度适中，可以在较为温和的条件下相互作用或解离，使动态聚合物的动态性和吸能特性在较为温和的条件下就得以实现。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十一种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种路易斯酸碱对作用。在该实施方式中，选用的路易斯酸碱对作用具有良好的动态可逆性，能够在略微加热或在有机溶剂存在条件下进行快速地解离，从而实现自修复或者重新塑形以及良好的吸能效果。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十二种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键和至少一种π-π堆叠作用。在该实施方式中，选用的π-π堆叠作用形成方式简单，可以稳定存在于聚合物中，受外界环境的影响较小，可以方便地通过改变共轭化合物和含量对其进行调控。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十三种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键；所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。在该实施方式中，所选用的无硼动态共价键可以通过温度调节、光照等常规手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对无硼动态共价键的动态反应平衡过程进行控制；所选用的含硼动态共价键均具有良好的调控性和丰富的结构可选择性，通过控制含硼动态共价键中有机硼酸基元的分子结构、官能团数、分子量等参数，可制备出具有不同拓扑结构和不同动态性的动态聚合物；所选用的超分子作用能够在聚合物中稳定存在，且具有良好的动态可逆特性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十四种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。在该实施方式中，所选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变；所选用的含硼动态共价键均具有良好的调控性和丰富的结构可选择性，通过控制含硼动态共价键中有机硼酸基元的分子结构、官能团数、分子量等参数，可制备出具有不同拓扑结构和不同动态性的动态聚合物；所选用的超分子作用能够在聚合物中稳定存在，且具有良好的动态可逆特性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十五种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。在该实施方式中，所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，无硼动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性，从而与含硼动态共价键进行组合搭配体现出自修复性、缓冲吸能等特性；所选用的含硼动态共价键均具有良好的调控性和丰富的结构可选择性，通过控制含硼动态共价键中有机硼酸基元的分子结构、官能团数、分子量等参数，可制备出具有不同拓扑结构和不同动态性的动态聚合物；所选用的超分子作用能够在聚合物中稳定存在，且具有良好的动态可逆特性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十六种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键；所述的含硼动态共价键，其选自无机硼酐键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。在该实施方式中，所选用的无硼动态共价键则可以通过温度调节、光照等常规手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对无硼动态共价键的动态反应平衡过程进行控制；所选用的含硼动态共价键结构简单、稳定，能够在受到外力作用时体现出灵敏的动态响应性；所选用的超分子作用能够在聚合物中稳定存在，且具有良好的动态可逆特性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十七种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自无机硼酐键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。在该实施方式中，所选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变；所选用的含硼动态共价键结构简单、稳定，能够在受到外力作用时体现出灵敏的动态响应性；所选用的超分子作用能够在聚合物中稳定存在，且具有良好的动态可逆特性。
根据本发明的另一个优选实施方式(第六十八种聚合物结构)，所述的力致响应动态聚合物在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键、至少一种含硼动态共价键和至少一种超分子作用；其中，所述的无硼动态共价键，其选自动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自无机硼酐键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、无机硼酸单酯键、无机硼酸硅酯键；所述的超分子作用，其选自金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、路易斯酸碱对作用、π-π堆叠作用。在该实施方式中，所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，无硼动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性，从而与含硼动态共价键进行组合搭配体现出自修复性、缓冲吸能等特性；所选用的含硼动态共价键结构简单、稳定，能够在受到外力作用时体现出灵敏的动态响应性；所选用的超分子作用能够在聚合物中稳定存在，且具有良好的动态可逆特性。
此外，本发明还可以有其他多种多样的动态聚合物结构实施方式，一个实施方式中可以包含多个相同或不相同的非交联聚合物链和/或交联聚合物网络，同一个交联网络中可以包含有不同的无硼动态共价键交联，其中含硼动态共价键、超分子作用可以与力敏团或无硼动态共价键在同一个交联网络中或者在各自独立的交联网络中或者部分与交联网络相互作用，也可以形成非交联聚合物和/或交联聚合物颗粒分散在交联网络中；所述的非交联聚合物或聚合物颗粒，其可以含有力敏团、动态共价键、超分子作用中的一种或任几种，也可以仅由普通共价键形成。分散在其中的交联度在其凝胶点以下的非交联聚合物可以提供为交联网络提供动态性或缠结性；而分散在其中的交联度在其凝胶点以上的聚合物颗粒可以提供填充性和动态性，在应变时可以获得局部的粘度和强度增加，在本发明中，优选含有具有强动态性的动态共价和/或超分子交联聚合物进行分散共混，且优选其中的普通共价交联在凝胶点以下，以便获得柔软性。具有强动态性的动态聚合物能够产生强烈的胀流效应，可以有效地对冲击能量进行分散、吸收和耗散，具有良好的吸能能力。
在本发明中，力致响应动态聚合物中的任一个网络的任一种交联的交联度也可以进行合理地控制，以达到调控平衡结构和动态性能的目的；其中，无硼动态共价键交联、含硼动态共价键交联、超分子作用交联的交联度可以在各自的凝胶点以上，也可以在各自的凝胶点以下，优选在各自的凝胶点以上；当无硼动态共价键交联、含硼动态共价键交联的交联度在其凝胶点以上时，动态聚合物在特定条件下能够凭借动态共价交联保持平衡结构而仅由超分子作用体现动态特性，并在另外的特定条件下体现出完全的动态可逆性。在本发明中，当存在至少一种交联成分时，不同成分(包括交联成分和非交联成分)之间可以相互分散、相互穿插或部分穿插，但本发明不仅限于此。在本发明中，当含有至少两个网络时，交联度较高的网络可以成为交联度较低网络的门控，而交联度较低的网络可以成为交联度较高网络的栓系；如果不同的网络中含有不同的力敏团，则不同的网络之间可以互相协同、正交等，达到门控、栓系、相互感应、次序性感应、能量转移、相互反应等等。这些性能是现有技术所无法实现的，具有意想不到的效果。本发明中力致响应动态聚合物的结构包括但不限于以上所举，本领域的技术人员可以根据本发明中的逻辑和脉络给予合理地实现。
本发明的优选实施方式中，所述的至少两种无硼动态共价键，其可以选自同一组无硼动态共价键中的同类动态共价键中的不同种结构，也可以选自同一组无硼动态共价键中不同类动态共价键中的不同种结构，也可以选自不同组无硼动态共价键中的不同种结构，其中，为了达到正交和/或协同的动态性能，优选自不同组无硼动态共价键中的不同种结构。在本发明的实施方式中，所述的至少两种无硼动态共价键，其可以选自以下组合中的一种：
组合1：动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少两组。该组合中所选用的无硼动态共价键可以通过温度调节、光照、加入引发剂等手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对动态反应平衡过程进行控制。
组合2：动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少两组。该组合中所选用的无硼动态共价键对于pH值的变化感应灵敏，具有较快的动态反应能力，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变。
组合3：动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少两组。该组合中所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性。
本发明中可提供的力致响应动态聚合物中所包含无硼动态共价键的组合包括但不仅限于以上所举的优选，本领域的技术人员可以根据具体实际需要进行合理组合和选取。
本发明的优选实施方式中，力致响应动态聚合物中含有的力敏团和无硼动态共价键优选如下组合中的一种：
组合1：过氧化物系列均裂机理的共价单力敏团、双硫/多硫系列均裂机理的共价单力敏团、双硒/多硒系列均裂机理的共价单力敏团、偶氮腈系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基呋喃酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮型系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基色烯系列均裂机理的共价单力敏团、芳基联咪唑系列均裂机理的共价单力敏团、芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、芳基频哪醇系列均裂机理的共价单力敏团、链转移系列均裂机理的共价单力敏团、环己二烯酮系列均裂机理的共价单力敏团、四氰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、氰基酰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、金刚烷取代乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、联芴系列均裂机理的共价单力敏团、烯丙基硫醚系列均裂机理的共价单力敏团、硫代/硒代酯系列均裂机理的共价单力敏团、硒氧/硒硫/硒氮系列异裂机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团力活化后产生的自由基可以产生包括但不仅限于变色、荧光、引发自由基聚合、抗氧化、提高导电性等力致响应效果，以此来对机械力进行感应监测，并可以通过温度调节、加入氧化还原剂、加入催化剂、加入引发剂、光照等方式实现力敏团的重新键合，赋予了聚合物良好的重复使用性，可用于制备具有力致响应变色、力致响应聚合、力致响应交联、力致响应导电功能的动态聚合物；所选用的无硼动态共价键则可以通过温度调节、光照等常规手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对无硼动态共价键的动态反应平衡过程进行控制。
组合2：环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氧环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团、三唑环系列逆环化机理的共价单力敏团、DA系列逆环化机理的共价单力敏团、杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团、[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团在机械力作用下可以产生键的解离、荧光变化或产生不饱和键，产生力致增韧、力致增强、力致交联或力致荧光等力致响应效果，从而可以对机械力进行感应监测，可用于制备具有力致响应增韧、力致响应聚合、力致响应交联、力致响应荧光功能的动态聚合物；所选用的无硼动态共价键则可以通过温度调节、光照等常规手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对无硼动态共价键的动态反应平衡过程进行控制。
组合3：六元环系列电环化机理的共价单力敏团、五元环系列电环化机理的共价单力敏团、三元环系列电环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团在机械力作用下可以产生明显的颜色变化、荧光效应或产生负离子，产生力致变色、力致荧光、力致交联等力致响应效果，从而可以对机械力进行感应监测，且电环化机理的共价单力敏团力活化后不会断链，有利于保持聚合物的力学性能；所选用的无硼动态共价键则可以通过温度调节、光照等常规手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对无硼动态共价键的动态反应平衡过程进行控制。
组合4：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。该组合中所选用的非共价单力敏团能够对机械力特异性响应并产生特定的力致光学、谱学等响应，从而可以在机械力作用下产生发光、荧光效应，或者产生催化效果，从而可以对机械力进行感应监测以及力致催化；所选用的无硼动态共价键则可以通过温度调节、光照等常规手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对无硼动态共价键的动态反应平衡过程进行控制。
组合5：栓系复合力敏团、门控复合力敏团、平行复合力敏团、串联复合力敏团、多元复合力敏团组合中的至少一类；动态连硫键、动态双硒键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、动态可交换型三烷基锍键组合中的至少一类。该组合中所选用的复合力敏团具有多样的功能特性，其中，栓系复合力敏团有利于阻止或减缓高分子链因为力敏团活化而产生的断链，门控复合力敏团可以通过人为控制力敏基元的力活化次序，达到层次性、递进式地力活化效果，平行复合力敏团中所有的力敏基元/力敏团能够同时受力，并可通过对力敏基元/力敏团的选择达到所需的力活化效果，串联复合力敏团可以在合适的机械力作用下使得各个串联的力敏基元/力敏团均能够产生活化；所选用的无硼动态共价键则可以通过温度调节、光照等常规手段实现动态共价键的动态可逆平衡，操作较为简易便捷，成本较低，还可以通过调控温度以及光照频率对无硼动态共价键的动态反应平衡过程进行控制。
组合6：过氧化物系列均裂机理的共价单力敏团、双硫/多硫系列均裂机理的共价单力敏团、双硒/多硒系列均裂机理的共价单力敏团、偶氮腈系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基呋喃酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮型系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基色烯系列均裂机理的共价单力敏团、芳基联咪唑系列均裂机理的共价单力敏团、芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、芳基频哪醇系列均裂机理的共价单力敏团、链转移系列均裂机理的共价单力敏团、环己二烯酮系列均裂机理的共价单力敏团、四氰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、氰基酰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、金刚烷取代乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、联芴系列均裂机理的共价单力敏团、烯丙基硫醚系列均裂机理的共价单力敏团、硫代/硒代酯系列均裂机理的共价单力敏团、硒氧/硒硫/硒氮系列异裂机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团力活化后产生的自由基可以产生包括但不仅限于变色、荧光、引发自由基聚合、抗氧化、提高导电性等力致响应效果，以此来对机械力进行感应监测，并可以通过温度调节、加入氧化还原剂、加入催化剂、加入引发剂、光照等方式实现力敏团的重新键合，赋予了聚合物良好的重复使用性，可用于制备具有力致响应变色、力致响应聚合、力致响应交联、力致响应导电功能的动态聚合物；所选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变。
组合7：环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氧环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团、三唑环系列逆环化机理的共价单力敏团、DA系列逆环化机理的共价单力敏团、杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团、[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团在机械力作用下可以产生键的解离、荧光变化或产生不饱和键，产生力致增韧、力致增强、力致交联或力致荧光等力致响应效果，从而可以对机械力进行感应监测，可用于制备具有力致响应增韧、力致响应聚合、力致响应交联、力致响应荧光功能的动态聚合物；所选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变。
组合8：六元环系列电环化机理的共价单力敏团、五元环系列电环化机理的共价单力敏团、三元环系列电环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团在机械力作用下可以产生明显的颜色变化、荧光效应或产生负离子，产生力致变色、力致荧光、力致交联等力致响应效果，从而可以对机械力进行感应监测，且电环化机理的共价单力敏团力活化后不会断链，有利于保持聚合物的力学性能；所选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变。
组合9：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的非共价单力敏团能够对机械力特异性响应并产生特定的力致光学、谱学等响应，从而可以在机械力作用下产生发光、荧光效应，或者产生催化效果，从而可以对机械力进行感应监测以及力致催化；所选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变。
组合10：栓系复合力敏团、门控复合力敏团、平行复合力敏团、串联复合力敏团、多元复合力敏团组合中的至少一类；动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的复合力敏团具有多样的功能特性，其中，栓系复合力敏团有利于阻止或减缓高分子链因为力敏团活化而产生的断链，门控复合力敏团可以通过人为控制力敏基元的力活化次序，达到层次性、递进式地力活化效果，平行复合力敏团中所有的力敏基元/力敏团能够同时受力，并可通过对力敏基元/力敏团的选择达到所需的力活化效果，串联复合力敏团可以在合适的机械力作用下使得各个串联的力敏基元/力敏团均能够产生活化；所选用的无硼动态共价键可对pH值的变化进行动态响应，通常适用于制作凝胶材料，并可通过调控溶胀剂的pH值，实现对动态平衡反应的控制以及聚合物材料的凝胶-溶胶转变。
组合11：过氧化物系列均裂机理的共价单力敏团、双硫/多硫系列均裂机理的共价单力敏团、双硒/多硒系列均裂机理的共价单力敏团、偶氮腈系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基呋喃酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环酮系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮型系列均裂机理的共价单力敏团、双芳基色烯系列均裂机理的共价单力敏团、芳基联咪唑系列均裂机理的共价单力敏团、芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、芳基频哪醇系列均裂机理的共价单力敏团、链转移系列均裂机理的共价单力敏团、环己二烯酮系列均裂机理的共价单力敏团、四氰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、氰基酰基乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、金刚烷取代乙烷系列均裂机理的共价单力敏团、联芴系列均裂机理的共价单力敏团、烯丙基硫醚系列均裂机理的共价单力敏团、硫代/硒代酯系列均裂机理的共价单力敏团、硒氧/硒硫/硒氮系列异裂机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团力活化后产生的自由基可以产生包括但不仅限于变色、荧光、引发自由基聚合、抗氧化、提高导电性等力致响应效果，以此来对机械力进行感应监测，并可以通过温度调节、加入氧化还原剂、加入催化剂、加入引发剂、光照等方式实现力敏团的重新键合，赋予了聚合物良好的重复使用性，可用于制备具有力致响应变色、力致响应聚合、力致响应交联、力致响应导电功能的动态聚合物；所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，无硼动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性，从而与可选的含硼动态共价键进行组合搭配体现出自修复性、可回收性等特性。
组合12：环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氧环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团、环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团、三唑环系列逆环化机理的共价单力敏团、DA系列逆环化机理的共价单力敏团、杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团、[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团在机械力作用下可以产生键的解离、荧光变化或产生不饱和键，产生力致增韧、力致增强、力致交联或力致荧光等力致响应效果，从而可以对机械力进行感应监测，可用于制备具有力致响应增韧、力致响应聚合、力致响应交联、力致响应荧光功能的动态聚合物；所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，无硼动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性，从而与可选的含硼动态共价键进行组合搭配体现出自修复性、可回收性等特性。
组合13：六元环系列电环化机理的共价单力敏团、五元环系列电环化机理的共价单力敏团、三元环系列电环化机理的共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的共价单力敏团在机械力作用下可以产生明显的颜色变化、荧光效应或产生负离子，产生力致变色、力致荧光、力致交联等力致响应效果，从而可以对机械力进行感应监测，且电环化机理的共价单力敏团力活化后不会断链，有利于保持聚合物的力学性能；所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，无硼动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性，从而与可选的含硼动态共价键进行组合搭配体现出自修复性、可回收性等特性。
组合14：基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的非共价单力敏团能够对机械力特异性响应并产生特定的力致光学、谱学等响应，从而可以在机械力作用下产生发光、荧光效应，或者产生催化效果，从而可以对机械力进行感应监测以及力致催化；所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，无硼动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性，从而与可选的含硼动态共价键进行组合搭配体现出自修复性、可回收性等特性。
组合15：栓系复合力敏团、门控复合力敏团、平行复合力敏团、串联复合力敏团、多元复合力敏团组合中的至少一类；动态硅氧烷键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[2+4]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键组合中的至少一类。该组合中所选用的复合力敏团具有多样的功能特性，其中，栓系复合力敏团有利于阻止或减缓高分子链因为力敏团活化而产生的断链，门控复合力敏团可以通过人为控制力敏基元的力活化次序，达到层次性、递进式地力活化效果，平行复合力敏团中所有的力敏基元/力敏团能够同时受力，并可通过对力敏基元/力敏团的选择达到所需的力活化效果，串联复合力敏团可以在合适的机械力作用下使得各个串联的力敏基元/力敏团均能够产生活化；所选用的无硼动态共价键一般需要在催化剂存在条件下进行动态共价键的动态平衡反应，在体系中添加催化剂或包含有催化剂的复合组分后，无硼动态共价键即可在较为温和的条件下体现出动态特性，从而与可选的含硼动态共价键进行组合搭配体现出自修复性、可回收性等特性。
本发明中可提供的力致响应动态聚合物中所包含的力敏团和无硼动态共价键的组合包括但不仅限于以上所举的优选，本领域的技术人员可以根据具体实际需要进行合理组合和选取。
本发明充分利用了力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子作用之间动态性和响应性的差异，发挥出正交性和协同性效果，获得具有力致响应性、自修复性、可重复性的动态聚合物，由于不同种类的力敏团对于作用力的响应效果以及表现形式的不同，不同种类的无硼动态共价键、含硼动态共价键以及超分子作用的强度、动态响应性亦有所不同，使得动态聚合物的强度、力致响应性、动态性、刺激响应性等大范围可调。在本发明中，通过设计和选择不同的力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子基元的分子结构、化合物原料的分子量、化合物原料的拓扑结构、力敏团的种类数量、超分子基元的种类数量等，可以获得丰富的组合、结构和性能，在吸能之外可以获得各种力致响应性、自修复性、超韧性、形状记忆性、可加工性等，充分体现了本发明的有益之处和创造性。
在本发明的实施方式中，用于连接力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键和/或超分子基元的连接单元可以选自杂原子连接基、二价或多价小分子烃基、二价或多价聚合物链残基、二价或多价无机小分子链残基、二价或多价无机大分子链残基、颗粒状成分中的任一种或任几种。优选所述的聚合物链残基和所述颗粒状成分中的聚合物链段为碳链结构和碳杂链结构的聚合物链残基，因其结构丰富、性能优异。
在本发明的实施方式中，优选所述的聚合物链残基和所述颗粒状成分中的聚合物链段的玻璃化转变温度不高于25℃，更优选所述的聚合物链残基的玻璃化转变温度不高于0℃，在反应前在室温下体现为柔性，方便在常温下进行后续产物的加工制备，方便获得柔性和粘性的产物，也便于通过增加交联密度或使用其他添加物来调节材料基体的软硬度，作为基体有利于体现力致响应性和动态特性。在本发明的另一个实施方式中，优选所述的聚合物链残基和所述颗粒状成分中的聚合物链段的玻璃化转变温度高于25℃但低于40℃，有利于引入温度敏感性、适中的弹性和动态性等特性。在本发明的另一个实施方式中，优选所述的聚合物链残基和所述颗粒状成分中的聚合物链段的玻璃化转变温度不低于40℃且不高于力敏团以及超分子作用的解离温度，有利于引入形状记忆性、高温尺寸稳定性、低温和常温硬度等特性。
对于用于连接力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键和/或超分子基元的连接单元的拓扑结构并未作特别限定，其可以是直链结构、支化结构(包括但不仅限于支链结构、多臂结构、星型、H型、梳型、树枝型)、环状基团结构(包括但不仅限于单环型、多环型、螺环型、稠环型、桥环型、索环型、轮环型)、二维和三维团簇结构及其组合，连接基的拓扑结构优选便于合成与控制结构的直链结构、结构丰富的支化结构和可以局部增强的二维和三维团簇结构。对于直链结构、支化结构的连接基，其分子链运动能垒低，分子链运动能力强，有利于加工成型，并能够使得聚合物体现出快速高效的自修复性和灵敏的应力/应变响应能力，能够获得具有快速自修复、可回收重复使用特性以及良好的加工性能的动态聚合物。对于二维和三维团簇结构的连接基，其拓扑结构较为稳定，能够为动态聚合物提供较为良好的力学性能、热稳定性、耐溶剂性及抗蠕变性。
本发明的力致响应动态聚合物中，同时含有至少一种力敏团、至少一种无硼动态共价键以及可选的至少一种含硼动态共价键、可选的至少一种超分子作用，不同类型的力敏团对于机械力的敏感性和表现形式不同，不同类型的无硼动态共价键、含硼动态共价键与超分子作用在强度、结构、动态性、响应性和形成条件等方面也各不相同，可以达到协同又正交的动态效果以及丰富多样的响应效果和吸能效果，制备得到的动态聚合物材料的结构和性能具有可设计性和可调控性。
在本发明的实施方式中，所述力致响应动态聚合物可以通过分子量不超过1000Da的小分子单体和/或分子量超过1000Da的大分子单体和/或含有力敏团、无硼动态共价键、含硼动态共价键、超分子基元的颗粒状单体进行聚合而成。其中，所述颗粒状包括但不仅限于球状、椭球状、片状、纤维状、正方体状、长方体状态、棒状、不规则状。所述的颗粒状单体可以包括但不仅限于无机颗粒、有机颗粒和有机/无机杂化颗粒；其中有机颗粒状单体可以是交联的和/或结晶的聚合物颗粒，但本发明不仅限于此。
对于含有两个或两个以上交联网络的力致响应动态聚合物，可采用分步法、同步法进行制备。
例如，对于含有双网络结构的动态聚合物，当采用分步法进行制备时，可以先利用单体或预聚物、催化剂、引发剂制备好第一网络，再将制备好的第二网络加入进行共混得到相互共混的交联网络，其中，第二网络可借助溶剂进行溶胀后与第一网络进行共混；也可以先制备好第一网络，再将已经交联的第一网络置入含有催化剂、引发剂等的第二网络单体或预聚物熔体或溶液中，使其溶胀，然后使第二网络单体或预聚物就地聚合并交联形成第二网络，得到(部分)相互穿插的交联网络，其中，第一网络的交联度优选自凝胶点以上的轻度交联，以便于第二网络的互穿效果；以此类推，对于含有多网络结构的动态聚合物，可采用类似的分步法得到多个相互共混或相互穿插的交联网络。
例如，对于含有双网络结构的动态聚合物，当采用同步法进行制备时，可以将两种制备好的交联网络置于同一反应器中进行共混得到相互共混的交联网络，其中，可借助溶剂对交联网络进行溶胀后再进行共混；也可以将两种或多种单体或预聚物混合后在同一反应器中按各自聚合和交联历程进行反应，得到(部分)相互穿插的交联网络。
在本发明的实施方式中，所述力致响应动态聚合物的形态可以是溶液、乳液、膏、胶、普通固体、弹性体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)、泡沫材料等，其中，普通固体和泡沫材料中含有的可溶解小分子量成分含量一般不高于10wt％，而凝胶中含有的小分子量成分含量一般不低于50wt％。溶液、乳液、膏、胶、普通固体、弹性体、凝胶和泡沫材料各有特色和优势。溶液和乳液具有良好的流动性，在流体中可充分体现出剪切增稠效果，适用于制备力致交联、力致催化材料以及用于离子检测，同时也可利用其具有的涂覆性来制备具有应力检测功能的自修复涂层或抗冲击涂层。膏通常是浓乳液，胶通常是浓溶液或低玻璃化转变温度的聚合物，其能够体现出良好的可塑性和可填充性。普通固体的形状和体积比较固定，具有更好的机械强度，可以不受有机溶胀剂或水的约束。弹性体具有普通固体的普遍性质，但同时具有较好的弹性，并且比较柔软，有利于提供良好的回弹性、韧性和阻尼/吸能特性，可以实现连续循环力致响应特性。凝胶则具有良好的柔软性，能够体现出较好的可变性和回弹性，适用于制备具有阻尼效果的吸能材料。泡沫材料则具有密度低、轻便的优点，还可以克服部分普通固体的脆性和凝胶机械强度偏低的问题，软泡材料还具有良好的弹性、吸能效果以及柔软舒适的特性。不同形态的材料可以在不同的领域具有合适的用途。
在本发明的实施方式中，力致响应动态聚合物凝胶可以通过在溶胀剂(包括水、有机溶剂、齐聚物、增塑剂、离子液体中之一或其组合)中进行动态共价交联获得，也可以在动态聚合物制备完成后再利用溶胀剂进行溶胀获得。当然，本发明不仅限与此，本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络，合理有效地实现。
在动态聚合物泡沫材料的制备过程中，主要采用机械发泡法、物理发泡法、化学发泡法三种方法对动态聚合物进行发泡。
其中，所述的机械发泡法，是在动态聚合物的制备过程中借助强烈搅拌把大量空气或其他气体引入聚合物的乳液、悬浮液或溶液中使之成为均匀的泡沫体，然后经过物理或化学变化使之成型而成为泡沫材料。为缩短成型周期可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。
其中，所述的物理发泡法，是在动态聚合物的制备过程中利用物理原理来实现聚合物的发泡，其包括但不仅限于以下方法：(1)惰性气体发泡法，即在加压情况下把惰性气体压入熔融聚合物或糊状物料中，然后减压升温，使溶解的气体膨胀而发泡；(2)利用低沸点液体蒸发气化发泡，即把低沸点液体压入聚合物中或在一定的压力、温度状况下，使液体溶入聚合物(颗粒)中，然后将聚合物加热软化，液体也随之蒸发气化而发泡；(3)溶出法，即用液体介质浸入聚合物中溶解掉事先所添加的固体物质，使聚合物中出现大量孔隙而呈发泡状，如将可溶性物质食盐等先与聚合物混合，等到成型为制品后，再将制品放在水中反复处理，把可溶性物质溶出，即得到开孔型泡沫制品；(4)中空/发泡微球法，即在材料中加入中空微球后经复合而成为闭孔型泡沫聚合物；(5)填充可发泡颗粒法，即先混合填充可发泡颗粒，再在成型或混合过程中使可发泡颗粒发泡以获得发泡的聚合物材料；(6)冷冻干燥法，即将动态聚合物溶胀于易挥发的溶剂中冻结，然后在接近真空条件下以升华的方式逸出溶剂，由此得到多孔海绵状的泡沫材料。其中，优选利用在聚合物中溶入惰性气体和低沸点液体的方法进行发泡。
其中，所述的化学发泡法，是在动态聚合物发泡过程中伴随着化学反应，产生气体而发泡的方法，其包括但不仅限于以下方法：(1)热分解型发泡剂发泡法，即利用化学发泡剂加热后分解放出的气体进行发泡。(2)聚合物组分间相互作用产生气体的发泡法，即利用发泡体系中的两个或多个组分之间发生的化学反应，生成惰性气体(如二氧化碳或氮气)致使聚合物膨胀而发泡。发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行，为保证制品有较好的质量，一般加入少量催化剂和泡沫稳定剂(或表面活性剂)。其中，优选利用在聚合物中添加化学发泡剂的方法进行发泡。
在本发明的实施方式中，动态聚合物泡沫材料的结构涉及开孔结构、闭孔结构、半开半闭结构三种；动态聚合物泡沫材料按照其硬度分类，可分为软质、硬质和半硬质三类；动态聚合物泡沫材料按照其密度又可分为低发泡、中发泡和高发泡。
对于本发明前文所述的用于激活/调整无硼动态共价键动态平衡反应所用的引发剂、催化剂、氧化还原剂，其可以直接分散在聚合物组分中进行使用，也可以以复合物的形式使用，例如通过物理或化学方法包覆或加载于有机、无机、聚合物载体上使用，以及和其他在动态反应条件下具有高流动性的组分一起包覆在微胶囊或微导管中使用等。当所选用的引发剂、催化剂、氧化还原剂单独使用时，需与聚合物组分和选择性存在的各类助剂填料中的各类基团相容。合理选择载体可以增强引发剂、催化剂、氧化还原剂或其复合物组分在聚合物组分中的分散性，减小团簇的粒径，从而提高反应效率、减少用量、降低成本。合理选择包覆材料还可以避免添加剂在组合物制备过程中或工作过程中失活。
本发明用于包覆引发剂、催化剂、氧化还原剂的有机载体没有特别限制，作为例子可选自石蜡、聚乙二醇等，将添加剂包覆在有机载体中的方法为已知公开的技术手段，本发明选用通常的制备方法。例如，以石蜡为有机载体进行包覆的一种优选的制备方法为：将所选用的添加剂、石蜡和表面活性剂在石蜡熔融状态下充分共混，将共混物倒入以一定转速搅拌且温度高于石蜡熔点的水中；搅拌至共混液体达到稳定状态后，加入冰水使水温迅速冷却至石蜡熔点以下；停止搅拌，过滤，得到石蜡包覆的复合物组分。
本发明对于通过物理吸附或化学反应在有机或无机载体上加载引发剂、催化剂、氧化还原剂的载体没有特别限制，作为例子可选自聚苯乙烯树脂颗粒、磁性纳米粒子、硅胶颗粒、分子筛、其他介孔材料等，将添加剂加载在有机或无机载体上的方法为已知公开的技术手段，本发明选用通常的制备方法。
本发明还可以将引发剂、催化剂、氧化还原剂和其他可选择的助剂包覆在以聚合物为壳的微胶囊中。其中，作为微胶囊外壁的聚合物没有特别的限制，包括但不限于下列所举：天然高分子如阿拉伯胶、琼脂等，半合成高分子如纤维素衍生物，合成高分子如聚烯烃、聚酯、聚醚、聚氨酯、聚脲、聚脲醛、聚酰胺、聚乙烯醇、聚硅氧烷等，本发明选用通常的制备方法。
力致响应动态聚合物在制备过程中，除了前文所提到的用于激活/调整无硼动态共价键动态平衡反应所用的引发剂、催化剂、氧化还原剂外，还可以加入或使用某些可添加/使用的溶剂、其他助剂/添加剂、填料来共同组成动态聚合物材料。
所述的可添加/使用的其他助剂/添加剂，其能够改善材料制备过程，提高产品质量和产量，降低产品成本或者赋予产品某种特有的应用性能。所述的助剂选自以下任一种或任几种助剂：合成用助剂，包括催化剂；稳定化助剂，包括抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂；改善力学性能的助剂，包括增韧剂；提高加工性能的助剂，包括润滑剂、脱模剂；柔软化与轻质化的助剂，包括增塑剂、发泡剂、动态调节剂；改变表面性能的助剂，包括抗静电剂、乳化剂、分散剂；改变色光的助剂，包括着色剂、荧光增白剂、消光剂；难燃化与抑烟助剂，包括阻燃剂；其他助剂，包括成核剂、流变剂、增稠剂、流平剂。
所述的可添加/使用的填料，包括但不仅限于无机非金属填料、金属填料、有机填料、有机金属化合物填料。
所述的无机非金属填料，包括但不仅限于以下任一种或任几种：碳酸钙、陶土、硫酸钡、硫酸钙和亚硫酸钙、滑石粉、白炭黑、石英、云母粉、粘土、石棉、石棉纤维、正长石、白垩、石灰石、重晶石粉、石膏、石墨、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、富勒烯、碳纳米管、二硫化钼、二氧化硅、硅藻土、赤泥、硅灰石、硅铝炭黑、氢氧化铝、氢氧化镁、纳米二氧化硅、纳米Fe3O4颗粒、纳米γ-Fe2O3颗粒、纳米MgFe2O4颗粒、纳米MnFe2O4颗粒、纳米CoFe2O4颗粒、量子点(包括但不仅限于硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点)、上转换晶体颗粒(包括但不仅限于NaYF4:Er、CaF2:Er、Gd2(MoO4)3:Er、Y2O3:Er、Gd2O2S:Er、BaY2F8:Er、LiNbO3:Er，Yb，Ln、Gd2O2:Er，Yb、Y3Al5O12:Er，Yb、TiO2:Er，Yb、YF3:Er，Yb、Lu2O3:Yb，Tm、NaYF4:Er，Yb、LaCl3:Pr、NaGdF4:Yb，Tm@NaGdF4:Ln的核壳纳米结构、NaYF4:Yb，Tm、Y2BaZnO5:Yb，Ho、NaYF4:Yb，Er@NaYF4:Yb，Tm的核壳纳米结构、NaYF4:Yb，Tm@NaGdF4:Yb的核壳纳米结构)、油页岩粉、膨胀珍珠岩粉、氮化铝粉、氮化硼粉、蛭石、铁泥、自泥、碱泥、硼泥、玻璃微珠、树脂微珠、玻璃粉、玻璃纤维、碳纤维、石英纤维、炭芯硼纤维、二硼化钛纤维、钛酸钙纤维、碳化硅纤维、陶瓷纤维、晶须等。在本发明的一个实施方式中，优选具有导电性的无机非金属填料，包括但不仅限于石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维，方便获得导电性和/或具有电热功能的复合材料。在本发明的另一个实施方式中，优选具有在红外和/或近红外光和/或电磁作用下具有发热功能的非金属填料，包括但不仅限于石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、纳米Fe3O4，方便获得可利用红外和/或近红外光进行加热的复合材料。良好的发热性能，特别是遥控性的发热性能，有利于获得可控的形状记忆、自修复等性能。在本发明的另一个实施方式中，优选具有导热性的无机非金属填料，包括但不仅限于石墨、石墨烯、碳纳米管、氮化铝、氮化硼、碳化硅，方便获得导热功能的复合材料。
所述的金属填料，包括金属化合物，包括但不仅限于以下任一种或任几种：金属粉末、纤维，其包括但不仅限于铜、银、镍、铁、金等及其合金的粉末、纤维；纳米金属颗粒，其包括但不仅限于纳米金颗粒、纳米银颗粒、纳米钯颗粒、纳米铁颗粒、纳米钴颗粒、纳米镍颗粒、纳米CoPt3颗粒、纳米FePt颗粒、纳米FePd颗粒、镍铁双金属磁性纳米颗粒以及其他在红外、近红外、紫外、电磁至少一种作用下可以发热的纳米金属颗粒等；液态金属，其包括但不仅限于汞、镓、镓铟液态合金、镓铟锡液态合金、其它镓基液态金属合金。在本发明的一个实施方式中，优选可以进行电磁和/或近红外加热的填料，包括但不仅限于纳米金、纳米银、纳米钯，以便进行遥感加热。在本发明的另一个实施方式中，优选液态金属填料，可以在增强柔性基材的导热、导电性能的同时保持基材的柔性和延展性。
所述的有机填料，包括但不仅限于以下任一种或任几种：①天然有机填料；②合成树脂填料；③合成橡胶填料；④合成纤维填料；⑤可发泡聚合物颗粒；⑥共轭高分子；⑦有机功能染料/颜料。具有包括紫外吸收、荧光、发光、光热等性能的有机填料对本发明具有重要意义，可以充分利用其性能获得多功能性。
所述的有机金属化合物填料，其中含有金属有机配合物成分，其中金属原子与碳原子直接相连成键(包括配位键和sigma键等)，其可以是小分子或大分子，其可以是无定型或晶体结构。金属有机化合物往往优异的性能，包括紫外吸收、荧光、发光、磁性、催化性、光热、电磁热等性能。
其中，添加的填料类型不限定，主要根据所需求的材料性能而定，优选碳酸钙、粘土、炭黑、石墨烯、(中空)玻璃微珠、纳米Fe3O4颗粒、纳米二氧化硅、量子点、上转换金属颗粒、发泡微球、可发泡颗粒、玻璃纤维、碳纤维、金属粉、纳米金属颗粒、合成橡胶、合成纤维、合成树脂、树脂微珠、有机金属化合物、具有光热性能的有机材料。所用的填料用量没有特别限定，一般为1-30wt％。在本发明的实施方式中，填料也可以选择性地通过改性再进行分散复合或直接连接入聚合物链，可以有效提高分散性、相容性和填充量等，特别是对于光热、电磁热等作用时具有重要意义。
在力致响应动态聚合物的制备过程中，对动态聚合物各组分原料的添加量并未做特别的限定，本领域的技术人员可根据实际制备情况以及目标聚合物性能进行调整。
在本发明的具体实施方式中，对于力致响应形式的检测/验证方法包括但不仅限于以下任一种或任几种的组合：颜色观测、荧光光谱检测、吸收光谱检测、交联度测试、凝胶渗透色谱、拉伸/压缩以及其他力学性能测试、纳米压痕、电子顺磁共振/电子自旋共振、磁性检测、电导率检测、核磁共振、红外光谱测试、拉曼光谱测试、pH值检测、离子检测。
本发明中的力致响应动态聚合物由于含有不同种类的力敏团、无硼动态共价键以及可选的含硼动态共价键、可选的超分子作用，能够体现出具有差异性的动态响应性以及多样的力致响应效果，从而体现出独特的性能；通过合适的组分选择和配方设计，所得的聚合物材料可广泛应用于应力感应材料、功能涂层、自修复性板材、自修复性粘结剂、密封材料、韧性材料、储能器件材料、光电器件材料、夹层胶、玩具、形状记忆材料、抗冲击防护材料、减震材料、消音材料、力致催化、力学探针、力传感器等领域。
通过利用力敏团的力致变色/力致发光以及无硼动态共价键、含硼动态共价键和超分子作用的动态可逆性，可以制备出具有自修复和力致变色/力致发光功能的粘结剂，应用于各类材料的胶黏并起到警示作用，例如作为电池/超级电容器电极粘结剂、隔膜起到减少电极的破损、增加电极材料寿命的作用，提高安全性的同时还具有应力指示的功能；也可用于制备具有优异力学性能的聚合物封堵胶和密封塞、密封圈等各类密封件，广泛应用于电子电器、管道密封等方面，并可以通过材料颜色的变化反映出材料当前的受力情况，起到预警的作用，同样地，也可以将其应用于制备可自修复又抗撕裂的仪器设备或套件，作为飞机或汽车组件；基于动态共价键和超分子作用的动态可逆性，可以设计制备出具有自修复功能的力学检测涂层，从而延长涂层的使用寿命，并实现涂层的应力监测，可以将其应用于航空航天领域，也可以用于制备具有力致增强功能的耐刮擦涂层，在涂层受到刮擦时能够显示出受刮擦的地方，涂层在破坏前可以修复和/或产生力致交联增强，实现对基体材料的长效防腐保护；通过合适的组分选择和配方设计，可以制备具有自修复功能的聚合物垫片或聚合物板材，从而可以模仿生物体损伤愈合的原理，使得材料能够对内部或者外部损伤进行自愈合，消除了隐患，延长了材料的使用寿命，体现出仿生效果，另一方面力致响应材料能够准确地体现出受损的区域，方便人为参与修复过程，使材料的修复更加完善，在高分子材料损伤探测与失效机理研究方面发挥重要作用，可以在不破坏材料性能的前提下对高分子材料的应力分布进行研究，并且其所具有的可回收特性和循环使用能力，也使得其在军工、航天、电子、仿生等领域表现出巨大的应用潜力。
采用强动态性的无硼动态共价键，以及可选的含硼动态共价键，优选无机硼酸硅酯键、有机硼酸硅酯键、连有氨甲基苯基团的饱和五元环有机硼酸酯键/不饱和五元环有机硼酸酯键/饱和六元环有机硼酸酯键/不饱和六元环有机硼酸酯键，以及可选的强动态性的超分子作用，可以获得在不同的应变速率作用下不同的表观分子量/交联度，从而获得应变速率依赖性的力致响应。这是本发明的一个十分重要的优势。在本发明中的无硼动态共价键以及可选的含硼动态共价键和超分子基元/超分子作用，其由于可以进行动态交换，原先位于链端的力敏团，可以通过交换变成在链中间或交联网络骨架中，从而提高了活化概率，克服了传统聚合物位于链端的力敏团不易活化的缺点。
通过力致响应动态聚合物中不同种类的力敏团所具有的力致响应性的差异以及不同无硼动态共价键、含硼动态共价键和超分子作用动态性的差异，可以制备出具有不同力致响应效果和动态响应效果的聚合物材料。其中，通过力致响应动态聚合物中不同种类的力敏团所具有的多样的力致响应特性，如力致变色、力致发光、力致荧光、力致交联、力致导电、力致释放小分子、力致催化特性等，可以依据实际需要在聚合物中体现出单一或者多重的力致响应效果，体现出丰富的应力监控以及应力响应能力，从而应用于力学探针、力传感器、光电器件材料、力致催化、力致聚合/交联、力致导电等领域。
例如，将寡聚苯撑乙烯分子、苝衍生物、芘的衍生物作为非共价单力敏团引入到聚合物中，其能够在外力作用下产生力致变色，从而可以实现裸眼的应力检测，可以将其应用于机械力的检测或聚合物材料热历史的检测，这种超分子层面上的变化可以在不破坏材料性能的前提下对高分子材料的应力分布进行研究；将螺吡喃与金属-配体形成的门控复合力敏团引入聚合物链，金属-配体能够对螺吡喃起到一个保护作用，使得材料在一定程度的机械力作用下才会显现出颜色变化，能够将其作为力学探针使用，为材料的受力情况提供预警信号；利用马来酰亚胺和9-苯乙炔基蒽形成的DA结构作为力敏团，聚合物链中心的取代环己烯因为环张力作用，在机械力作用下最易发生断裂开环，形成更稳定的共轭结构，而生成的9-苯乙炔基蒽由于具有高荧光量子效率、较长的发射波长和良好的稳定性，使这一聚合物体系可以作为优异的分子探针标记材料中应力分布情况；利用螺噻喃力敏团在机械力作用下产生的硫负离子与体系中通过力化学活化或其他方式活化释放的不饱和键反应，可以产生力致交联，增强材料使其免于遭受外力破坏；将四氰基二苯基力敏团引入聚合物链后，其在机械力作用下可以断链产生自由基，从而用于引发苯乙烯、丙烯醛进行聚合/交联，达到力致交联、力致增强的作用；选用合适的螺恶嗪衍生物，利用其在机械力作用下开环吸附离子，达到离子吸附或离子检测的效用；利用带有氮杂环卡宾配位银离子、Grubbs催化剂衍生物作为非共价单力敏团，其在机械力作用下使得催化性能改变，能够分别催化酯交换反应、烯烃复分解反应，特别是双环戊二烯的交联，可以将其作为力致响应催化剂进行使用并获得优异的材料结构和性能。
此外，通过选用合适的力敏团和无硼动态共价键，力致响应动态聚合物也可以在机械力作用下实现力敏团的断裂达到力致降解，从而可以对聚合物材料进行回收利用；也可以通过力敏团在机械力作用下产生的电导改变，利用力化学制备导电性聚合物。
再例如，通过力致响应动态聚合物中不同种类的无硼动态共价键所具有的刺激响应性的差异，可以制备出具有不同刺激依赖性和动态响应效果的聚合物材料，并通过与含硼动态共价键的配合，体现出多重响应效果。例如，通过对不同无硼动态共价键的选用，能够使得动态聚合物对热量、光照、压力、pH、氧化还原等刺激条件体现出不同的响应效果，从而可应用于诸如热致响应型形状记忆材料、pH响应型凝胶、光致变色材料、药物控释系统等智能材料的制作，其在较为温和的条件下能够依靠含硼动态共价键提供动态性，依靠无硼动态共价键提供结构性和力学性能，而在特殊外界刺激条件下又能通过两类动态共价键共同作用，发挥出动态可逆效果。
再例如，通过合适的力敏团以及无硼动态共价键、含硼动态共价键和超分子作用的引入，使得聚合物材料在外力作用下可体现出优异的韧性和吸能特性，在动态聚合物的应用过程中，一方面可以通过粘性流动来损耗机械能量，表现出具有刺激响应性的胀流性，另一方面也可将聚合物中的力敏团以及合适的无硼动态共价键、含硼动态共价键与可选的超分子作用作为“可牺牲键”，通过其可逆断裂来达到对能量的多重吸收。通过对动态聚合物进行合适的组分选择和配方设计，可以制备出具有良好韧性和优异吸能效果的聚合物纤维、薄膜、板材、泡沫、凝胶等。例如，可将动态聚合物应用于制作阻尼减震器，用于各种机动车辆、机械设备、桥梁、建筑的震动隔离，或者作为吸能缓冲材料应用于缓冲包装材料、运动防护制品、冲击防护制品以及军警用防护材料等方面，还可将动态聚合物用于制备道路和桥梁的速度锁定器，以及用于制作抗震剪切板或循环应力承载工具；还可以设计出具有形状记忆功能的吸能材料，应用于特定场合，例如个性化定制的吸能护具；此外，还可以将所述材料作为护具，在日常生活、生产和运动中对身体进行防护；制备成防爆帐篷、毯、墙、防弹玻璃夹层胶、夹层板材等，对物品进行防爆保护；制备成其他防护物品/用具，应用于空降和空投防护、汽车防撞、电子电器物品的抗冲击防护等方面。也可将聚合物材料应用于制作具有粘流性和高弹性转换的涂层材料应用于储能器件等，以及制作具有粘性-弹性魔幻转换效果的玩具和健身材料。再例如，可以将合适的动态聚合物制备成吸能材料和用具，在抗冲击吸能时，能够感应人体或物体受外力冲击的位置和大小，可以评估受冲击和损害的程度，方便进行预防和后期干预，这是传统吸能材料所完全不能具备的性能。
此外，本发明中的力致响应动态聚合物还可根据其所体现出的性能应用于其他各类合适的领域，本领域技术人员可以根据实际需要，予以扩展和实施。
下面结合一些具体实施方式对本发明所述的动态聚合物材料做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
Figure GDA0001968175280003061
将15.9g 2，3，3-三甲基吲哚加入50mL三口瓶中，加入30mL氯仿溶剂，装好回流装置，橡胶塞密封反应体系；接着液氮冷冻、抽真空、解冻循环三次；用一次性注射器将17.1g2-碘乙醇注射到反应体系中；在68℃油浴条件下搅拌回流48h；反应完成后，旋转蒸发除去氯仿，用石油醚、乙醚各洗涤一遍，干燥，称重，制得化合物1。
取9.3g KOH于研钵中研磨至粉末状；取29.1g化合物1于研钵中和KOH一起研磨，产物由粉末状变为黏糊状；用石油醚(60～90℃)萃取研钵中的产物，旋干，制得化合物2。
称取21.5g 3-氯甲基水杨醛溶于100mL丙酮中，再加入35mL水，回流100min后，缓慢滴加6mol/L的NaOH溶液15mL，滴加后再搅拌回流6h；将混合物旋转蒸发除去溶剂后，用去离子水洗涤两遍，除水干燥，制得化合物3。
称取21.5g 3-氯甲基水杨醛溶于50mL干燥甲苯中，再加入29g甲基丙烯酸银，升温到120℃，然后回流2h，制得化合物4。
将41.4g化合物4与19.2g N，N-二甲基硫代氨基甲酰氯在22.2g 1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷的无水DMF(100mL)溶液处理2h，缓慢滴加入30ml 6mol/L的NaOH溶液，搅拌回流3h，然后将其溶于无水甲苯中回流2h，蒸发溶液得到棕色焦油；然后用硅胶柱色谱用乙酸乙酯/苯(1/9)洗脱，制得化合物5。
称取17g 4-氯甲基-3-羟基吡啶甲醛溶于100mL丙酮中，再加入35mL水，回流100min后，缓慢滴加6mol/L的NaOH溶液15mL，滴加后再搅拌回流6h；将混合物旋转蒸发除去溶剂后，用去离子水洗涤两遍，除水干燥，制得化合物6。
取2g 5，5’/7’-二溴金刚烷烯金刚烷溶解在20ml 1，4-二氧杂环乙烷中，加入100ml乙二醇、4g四氟硼酸银，通氩气保护，在85℃条件下反应3h，用乙醚和水洗涤后，利用无水硫酸镁干燥，再以20∶1氯仿-甲醇作为洗脱剂，利用硅胶柱层析提纯得到化合物7。
取0.6g化合物7溶解在120ml二氯乙烷溶剂中，加入60mg亚甲基蓝，通氧气鼓泡，置于600W高压钠灯下照射4h，利用活性炭除去亚甲基蓝后进行抽滤，除溶剂后得到化合物8。
取4g化合物8、15ml三乙胺溶解在180ml THF溶剂中，在0℃条件下加入混有1.57ml烯丙酰氯的200ml THF溶剂，在室温下搅拌反应24h，将混合液倒入水中，利用乙醚萃取，然后用水洗涤有机层，利用无水硫酸钠干燥，再以二氯甲烷作为洗脱剂，利用硅胶柱层析提纯得到化合物9。
实施例1
Figure GDA0001968175280003071
称取20g化合物2于100ml圆底烧瓶中，加入50mL乙醇和50mL去离子水的混合溶剂，搅拌均匀；再加入16.2g化合物3，搭好回流装置，油浴80℃，回流搅拌12h；反应完成后，旋转蒸发除去溶剂，所得产物在乙腈∶水＝7∶3的混合溶剂中重结晶，过滤，干燥，制得螺吡喃二醇化合物(a)。
以1-氨基乙基硼酸与3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷为原料，四氢呋喃为溶剂，控制二者的摩尔比为1∶2，在60℃条件下通过缩合反应得端氨基化合物(b)。
在反应瓶中加入17.8g 2-(乙氨基)乙醇和100mL氯仿，置于冰浴条件下，加入6mL二硫化碳和12.7g碘，反应3h后提纯得二硫化二羟基秋兰姆(c)。
以1摩尔当量三氟化硼乙醚为引发剂，环氧氯丙烷为促进剂，引发四氢呋喃和2-(四氢呋喃-3-基)乙腈的开环共聚合，以水为终止剂，得到含有侧腈基的羟基封端聚四氢呋喃。
取5.3g甲苯-2，4，6-三基三异氰酸酯加入到三口烧瓶中，在120℃下真空脱水2h，降温至45℃后加入12ml DMF溶解并稀释，通氩气保护，然后将1.5g二硫化二羟基秋兰姆(c)，4.05g 6-羟基香豆素和少量的丁基二月桂酸锡乙酯溶液溶解于40mL DMF并将其匀速滴加到反应瓶中。加热到70℃反应3h后，加入10g含有侧腈基的羟基封端聚四氢呋喃，在70℃下继续反应6h，即得含有香豆素侧基的聚氨酯；另取一个烧瓶，加入200ml THF溶剂，抽真空除水1h，然后加入5g含有侧腈基的羟基封端聚四氢呋喃，0.2g螺吡喃二醇化合物(a)，3g端氨基化合物(b)，4.0g三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯，加热到60℃在氮气气氛中反应3h，然后加入15g含有香豆素侧基的聚氨酯、3.0g微球发泡剂，0.04g二乙醇胺，0.25g辛酸亚锡，2.0g聚磷酸铵，快速搅拌30s混合均匀后，然后将反应物倒入到合适的模具中，置于80℃真空烘箱中继续反应12h，之后冷却到室温放置30min，再经350nm紫外光照射固化2h，再利用平板硫化机进行发泡成型，其中，模压温度为140-150℃，模压时间为10-15min，压力为10MPa，最终得到聚氨酯泡沫材料。在本实施例中，可将得到的聚氨酯泡沫材料作为具有阻燃和力致变色效果的泡沫板材使用，在低压缩速率条件下，泡沫材料不产生颜色变化，但在高压缩速率条件下，泡沫材料能够由浅白色变为紫色，而破损的样品可以在加热或特定频率的光照条件下实现自修复，可将其作为应力监测材料应用于建筑领域。
实施例2
Figure GDA0001968175280003072
将13g化合物2和15g化合物5在甲醇溶剂中回流12h，抽真空除溶剂后，产物利用乙酸乙酯/正己烷(1∶2)作为洗脱剂，利用硅胶柱层析提纯，然后将其溶解在200mL CH3OH/CH2Cl2(1∶1)混合溶液中，加入31g K2CO3，然后将所得溶液搅拌5h，然后向反应混合物中加入1mol/LHCl水溶液，然后用乙酸乙酯萃取产物；萃取物用饱和NaCl水溶液洗涤并用无水硫酸钠干燥；然后真空除去溶剂，再以1∶1乙酸乙酯-正己烷作为洗脱剂，利用硅胶柱层析提纯制得螺噻喃二醇化合物(a)。
以9，10-二溴蒽、三甲基硅基乙炔为原料，Pd(PPh3)2Cl2、CuI、二异丙胺为催化剂，THF为溶剂，在60℃氩气氛围下反应制得9，10-双三甲基硅基乙炔基蒽；将9，10-双三甲基硅基乙炔基蒽与N-(2-羟乙基)马来酰亚胺溶解在二甲苯溶剂中，在150℃条件下搅拌反应3d制得化合物(b)；将化合物(b)溶解于THF和甲醇的混合溶剂中，加入碳酸钾，在室温氩气氛围下搅拌反应2h，得中间产物，再以Pd(PPh3)2Cl2、CuI、二异丙胺为催化剂，THF为溶剂，将其与4-碘苯酚在室温氩气氛围下反应1d制得化合物(c)。
取3.48g 1，2-二(4-苯基异氰酸酯)二硫加入到三口烧瓶中，在120℃下真空脱水2h，降温至45℃后加入10ml DMF溶解并稀释，通氩气保护，然后加入10g聚三亚甲基醚二醇、2.5g化合物(c)和少量的丁基二月桂酸锡乙酯溶液溶解于40mL DMF并将其匀速滴加到反应瓶中，加热到70℃反应6h，制得第一网络；另取一个烧瓶，加入200ml THF溶剂，抽真空除水1h，然后加入8g聚氧化丙烯三醇，2g螺噻喃二醇化合物(a)，1.2g 2，2′-二硒二乙醇(c)，2.4g 1，2-二(4-苯基异氰酸酯)二硫，加热到60℃在氮气气氛中反应3h，然后加入15g第一网络聚合物，快速搅拌30s混合均匀后，然后将反应物倒入到合适的模具中，置于80℃真空烘箱中继续反应12h，之后冷却到室温放置30min，最终得到双网络聚氨酯弹性体材料。在本实施例中，聚氨酯弹性体第一网络中的力敏团在机械力作用下优先受力断裂使得交联网络产生解离并能够在紫外灯下释放出蓝色荧光作为标示，在第一网络产生解体之后，第二网络中的力敏团中的碳硫键断裂形成硫负离子并产生颜色变化，形成的硫负离子又能够与第一网络中断裂形成的马来酰亚胺反应，重新形成交联结构，利用此特性可将其作为应力监测以及力致增强材料应用于智能防护领域。
实施例3
Figure GDA0001968175280003081
在搅拌下将18.9g 2，7-二羟基萘溶解于温热的50mL2mol/LNaOH的溶液中，然后置于食盐-冰浴中冷冻至-3℃，再加入6.9g NaNO2，继续搅拌1h，慢慢滴加78％硫酸溶液，整个过程始终控制反应温度在-1℃以下反应4h，加完后继续反应1h，抽滤，用蒸馏水反复洗涤直至刚果红试纸不变色为止，真空干燥，制得固体1-亚硝基-2，7-二羟基萘。将溶有20.5g化合物2的乙醇溶液缓慢滴入沸腾着的19g 1-亚硝基-2，7-二羟基萘的120mL乙醇溶液，在氮气保护下继续回流3h后，蒸除75％溶剂，冷却，过滤，无水乙醇重结晶，制得螺恶嗪二醇化合物(a)。
将定量的二苯基甲烷二异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇PPG-700反应制成异氰酸酯封端的预聚物。将1摩尔当量的螺恶嗪二醇化合物(a)、1摩尔当量芳基环酮化合物(b)、1摩尔当量二(2-羟基)乙基四硫(c)混合溶于甲苯溶剂中，加入少量三乙胺，搅拌加热至80℃，缓慢加入3摩尔当量的异氰酸酯封端的预聚物，然后继续反应2h，然后加入甲醇进行封端，反应完全后除去溶剂，冷却后制得一种聚氨酯基力致响应动态聚合物弹性体，其具有良好的拉伸韧性和可塑性，可依据模具尺寸制备成不同形状的产品；材料可以在外力拉伸作用下由浅黄色变为蓝色，实现力致变色，而随着拉伸应力的进一步加大，材料又呈现出紫红色，两种共价单力敏团的存在，使得材料能够表现出协同的力致响应效果，并且可以通过加热实现材料的自修复。利用其所具有的力致响应特性，可将其应用于功能性胶黏剂。
实施例4
Figure GDA0001968175280003082
以9-溴蒽、三甲基硅基乙炔为原料，Pd(PPh3)2Cl2、CuI、二异丙胺为催化剂，THF为溶剂，在60℃氩气氛围下反应制得9-三甲基硅基乙炔基蒽；将9-三甲基硅基乙炔基蒽与N-(2-羟乙基)马来酰亚胺溶解在甲苯溶剂中，在120℃条件下搅拌反应制得化合物(a)；将化合物(a)溶解于二氯甲烷和甲醇的混合溶剂中，加入碳酸钾，在室温氩气氛围下搅拌反应2h，得中间产物，再以Pd(PPh3)2Cl2、CuI、二异丙胺为催化剂，THF为溶剂，将其与4-溴苯酚在50℃氩气氛围下反应4h制得化合物(b)。
在反应瓶中加入15g 2，4-二叔丁基苯酚、10g 4-羟基扁桃酸、30ml乙酸，加热到95℃混合均匀后，加入0.09ml甲磺酸，继续反应3h，过夜冷却后过滤提纯得中间产物A，再将其溶解于NaOH水溶液中，在氮气保护下加热到80℃，加入适量的3-氯-1，2-丙二醇，继续反应3h，然后冷却到室温，加入盐酸水溶液，升温到80℃继续反应1h，提纯后得中间产物B，将其与过氧化二叔丁基、苯混合均匀，在30℃下紫外光照射90min，提纯后得化合物(c)。
将等摩尔量的三苯基甲烷三异氰酸酯与4-羟甲基-四硫富瓦烯反应制得含四硫富瓦烯的异氰酸酯化合物。
在干燥洁净的烧瓶中称取30g的聚乙二醇400作为扩链剂，加热到100℃通氮气除水除氧1h，然后加入15g含四硫富瓦烯的异氰酸酯化合物，在80℃氮气保护条件下反应2h，然后降温到60℃，加入4.5g化合物(b)、3g化合物(c)、1.5g三乙胺、12g丙酮、0.15g辛酸亚锡，回流反应2h，然后再加入1.5g碳酸钙、1.5g硫酸钡、1.0g滑石粉超声20min，反应结束后，真空除去丙酮，冷却至室温，最终得到聚氨酯弹性体，在365nm紫外光照射下，其可在外力拉伸作用下产生蓝绿色荧光，可将其作为具有自修复和力致响应效果的聚氨酯密封胶进行使用。
实施例5
Figure GDA0001968175280003091
在反应器中加入5g苯甲酮、20g马来酸酐、100ml乙腈溶剂混合搅拌均匀，通氩气保护后，用450W压汞孤灯照射5h，蒸馏提纯得双环[4.2.0]辛烷化合物(a)，再将其与乙二醇反应，加入浓硫酸作为催化剂，在100℃氩气保护条件下反应12h，提纯干燥后得双环[4.2.0]辛烷化合物(b)。
在干燥洁净的反应瓶中加入0.02mol聚醚胺D2000、0.01mol双环[4.2.0]辛烷化合物(b)、0.01mol二氰基环丁烷化合物(c)、0.05mol N，N′-二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)乙二胺(d)和0.05mol 1，2-二(4-苯基异氰酸酯)二硫搅拌均匀后，加热到100℃反应3h，再加入0.01mol二硫醇化合物(e)继续反应1h，得到聚氨酯基动态聚合物弹性体，其具有一定粘弹性，该聚合物中的双环[4.2.0]辛烷和环丁烷结构在外力作用下能够开环形成含有双键的直链烷烃结构，而加入的二硫醇化合物可以作为交联剂使得聚合物达到力致交联。
实施例6
Figure GDA0001968175280003092
称取2g化合物2于100ml圆底烧瓶中，加入50mL乙醇和50mL去离子水的混合溶剂，搅拌均匀；再加入1.5g化合物6，搭好回流装置，油浴80℃，回流搅拌12h；反应完成后，旋转蒸发除去溶剂，所得产物在乙腈∶水＝7∶3的混合溶剂中重结晶，过滤，干燥，制得初产物，取1g将其溶解于50ml THF溶剂中，加入2ml碘甲烷，在氩气氛围下搅拌反应5d，得到的产物过滤后利用THF洗涤，干燥后得到水溶性螺吡喃化合物(a)。
在反应瓶中加入3摩尔当量的丙烯基硼酸与1摩尔当量的1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇，加入DMPA作为光引发剂，以紫外光为光源，通过thiol-ene点击反应制得有机硼化合物(b)。
在反应瓶中加入一定量的无水甲苯，加入5g聚乙二醇800以及适量的溶解有叔丁醇钾的叔丁醇溶液，混合均匀后，通氮气20min，逐滴加入3ml溴代乙酸乙酯，在室温下搅拌24h，提纯后溶于甲醇溶剂中，缓慢加入水合肼甲醇溶液，室温下搅拌24h，过滤提纯后得酰肼基封端聚乙二醇。
在干燥洁净的反应瓶中加入一定量的去离子水，加入0.03mol酰肼基封端聚乙二醇，加热到60℃通氮气除水除氧1h，然后加入0.02mol 1，3，5-苯三甲醛在氮气保护下反应24h，形成第一网络；再加入0.02mol聚乙二醇2000、0.01mol水溶性螺吡喃化合物(a)，搅拌溶解完全后，加入适量的三乙胺，再在搅拌状态下加入0.02mol有机硼化合物(b)，混合均匀后，加热到60℃反应3h，形成第二网络，再加入0.04mol分子量约为4,000的聚乙二醇二胺、0.1mol多聚甲醛，在搅拌状态下加热到50℃继续反应30min，形成第三网络，最终得到具有三重网络结构的聚乙二醇基水凝胶，聚合物水凝胶具有较大的表面粘性，用刀片将其切断后，对其表面略微加热即可实现完全的重新愈合，体现出优异的自修复性能，并且水凝胶在一定速率的外力拉伸作用下能够实现力致变色，利用其所具有的自修复性和力/温度响应性，可在生物分离、药物控制释放和力传感器等方面具有潜在的用途。
实施例7
Figure GDA0001968175280003101
以等摩尔量的丙烯酸-2-异氰酸乙酯和丙烯酸羟乙酯为原料，以三乙胺作为催化剂，在二氯甲烷溶剂中反应，制得链上含有氨基甲酸酯基的双烯烃化合物(a)。
将双烯烃化合物(a)、二氰基四芳基化合物(b)、三硫代碳酸二-2-丙烯基酯、1，6-己二硫醇和季戊四醇四巯基乙酸酯按照等摩尔量混合，加入0.2wt％的安息香双甲醚(DMPA)作为光引发剂，再加入6mol％1，5，7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)和5mol％醋酸锌，搅拌充分混合后放在紫外交联仪中紫外辐射4h，得到动态聚合物交联网络，其具有良好的回弹性和拉伸韧性，并能够在外力拉伸作用下产生粉色变化。在聚合物材料表面用刀片进行刻划后，将其置于60℃真空烘箱中放置3h后，划痕消失。本实施例中，可将聚合物样品制成一种能够实现力致发光功能的抗冲击防护垫进行使用，其能够体现出良好的韧性和弹性。
实施例8
Figure GDA0001968175280003102
向反应瓶中加入适量的3，3′-二丙酸三硫代碳酸酯和三苯基磷，在无氧条件下加入丙烯酸羟乙酯的无水四氢呋喃溶液，然后逐滴加入偶氮二甲酸乙酯的甲苯溶液，控制3，3′-二丙酸三硫代碳酸酯与丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1∶2，控制反应温度为10℃，滴加完成后反应结束，得到含有三硫酯基的双烯化合物(a)。
在反应器中加入6-氨基-β-环糊精和碳酸氢钠溶液，将反应器置于冰浴中，加入丙烯酰氯，搅拌反应4h后，加入丙酮进行沉淀，将沉淀液离心后收集的产物置于真空烘箱中烘干，制得丙烯酰胺-β-环糊精。以过硫酸钾为引发剂，将丙烯酰胺-β-环糊精与N，N-二甲基丙烯酰胺通过自由基聚合得到环糊精-丙烯酰胺共聚物。以过硫酸钾为引发剂，将丙烯酸酯化合物(a)与N，N-二甲基丙烯酰胺通过自由基聚合得到偶氮基-丙烯酰胺共聚物。
称取一定量的N，N’-二甲基丙烯酰胺，并将其溶解于去离子水中配制成1mol/L的溶液，在溶液中加入1mol％的双烯化合物(a)和1mol％的氧杂环丁烷化合物(c)作为交联剂，再加入1.2mol％的引发剂过硫酸钾，搅拌混合均匀后，静置1h除去气泡，通氮气保护，置于60℃条件下恒温水浴反应6h，制得第一网络，再加入3mmol环糊精-丙烯酰胺共聚物、3mmol偶氮基-丙烯酰胺共聚物，搅拌混合均匀后，静置1h除去气泡，通氮气保护，置于60℃条件下恒温水浴反应5h，反应结束后，得到双网络离子液体凝胶，其具有良好的回弹性，可以通过控制入射光强度以及照射位置得到具有不同模量的动态聚合物凝胶，其在相同的机械力作用下能够展现出不同的力学性能和力致响应效果，可将实施例中的动态聚合物凝胶作为光控形状记忆凝胶使用。
实施例9
Figure GDA0001968175280003111
在干燥洁净的反应瓶中加入100ml的去离子水，加入2g的硼酸钙，滴加入适量的乙酸水解30min后，再加入适量的KOH水溶液，调节溶液的pH为7.5～8，震荡混合10min后，加入0.54g季戊四醇、3.2g化合物(a)、8g聚乙二醇400、2.5g海藻酸钠，加热到65℃搅拌反应4h，然后通氮气1h，加入4.5g醛基封端聚乙二醇和0.02g对甲苯磺酸，搅拌混合后，在氮气保护条件下于65℃反应3h，得到聚合物水凝胶，得到的聚合物水凝胶具有一定的粘性、良好的回弹性以及良好的生物相容性，并可以在超声作用下通过紫外光照射产生荧光效应并释放出钙离子，对聚合物的交联结构进行调节，可将其作为生物相容凝胶作为机械骨骼间的缓冲层，其可在磷酸盐缓冲液中实现水解以及可再生并具有力致响应特性。
实施例10
Figure GDA0001968175280003112
以过氧化二苯甲酰为引发剂，通过熔融接枝反应用马来酸酐接枝改性三元乙丙橡胶，其中，过氧化二苯甲酰与马来酸酐的质量比为1∶10。将等摩尔量的4-羧基肉桂酸和2，2′-二硒二乙醇加入到反应瓶中，加入三乙胺作为催化剂，在50℃下进行缩合反应制得肉桂酸双硒二羟基化合物(a)。在反应瓶中加入等摩尔量的2-氨基乙基氨基硼酸与2-(4-氨基丁基)丙烷-1，3-二醇作为原料，加入四氢呋喃作为溶剂，在50℃，pH＝8的条件下进行缩合反应得氨基化合物(b)。
称取10g马来酸酐接枝改性三元乙丙橡胶加入到反应瓶中，加入150ml的环氧大豆油、40ml磷酸三甲苯酯、1.5g氨基化合物(b)、0.5g 8-羟基苯并[a]芘、0.2g对甲苯磺酸、2.0mg BHT抗氧剂，通氮气保护后加热到80℃进行搅拌反应2h，制得交联三元乙丙橡胶，将其破碎成小颗粒。
在反应器中加入20g马来酸酐接枝改性三元乙丙橡胶、3.0g肉桂酸双硒二羟基化合物(a)、2.0g三唑环化合物(c)、0.3g对甲苯磺酸、2.0mg BHT抗氧剂、3.0g有机膨润土、0.5g硝酸铽、10g之前所制得的三元乙丙橡胶小颗粒、1.5g石墨烯、0.5g纳米Fe3o4，通氮气保护后加热到80℃进行搅拌混合反应2h；然后置于80℃真空烘箱中继续反应6h，之后冷却到室温放置30min，从模具中取出样品，得到三元乙丙橡胶导热动态聚合物材料。得到的聚合物橡胶在外力拉伸作用下可进行缓慢地延展，具有良好的力致延展性，在外力去除之后，聚合物材料能够缓慢恢复原状，具有形状记忆功能，并且其可以在加热或紫外光照射条件下实现动态组分在应力作用下的协同响应效果，体现出不同的延展性、自修复性以及导热能力，可将其作为一种热量传感垫片进行使用。
实施例11
Figure GDA0001968175280003113
在三口烧瓶中加入5.4g对苯二胺，25ml吡啶，在氮气保护下缓慢升温到70℃，慢慢滴加18.3g 3-溴-3-甲基-2-丁酮，当反应液由酒红色变黑时，升温到90℃，保温10min，然后冷至室温，减压浓缩用饱和氨水处理后再用氯仿重结晶，取1.2g加热溶于15ml盐酸中，升温至210℃，氮气保护条件下反应30min，冷至室温，过滤后用环己烷和苯重结晶得到化合物(a)。在三口烧瓶中加入0.24g化合物(a)，0.26g硫酸二甲酯，15ml二甲苯，逐渐升温回流，反应1h，静置过夜，过滤后用无水乙醚洗涤，加入0.08g活性炭，12ml水，回流10min，抽滤向液体中加入1g高氯酸钠，沉淀减压干燥得到化合物(b)。以次氯酸叔丁酯为氧化剂，将脲唑化合物(c)的脲唑基氧化为三唑啉二酮基，再将其与吲哚-5-甲醇反应，得到三唑啉二酮-吲哚化合物(d)。在三口烧瓶中加入1.8g化合物(b)，3.3g 3-氯甲基-5-硝基水杨醛，100ml乙腈，通氮气保护，避光回流反应24h，减压浓缩，然后加入25ml水，0.5g KOH，用氯仿萃取，无水硫酸钠干燥，减压浓缩制得螺吡喃化合物(e)。
以1-氨基乙基硼酸与二乙醇胺为原料，四氢呋喃为溶剂，控制二者的摩尔比为1∶2，在60℃条件下通过缩合反应得端氨基化合物(f)。
称取定量的MDI和分子量为700的聚醚二醇反应制成异氰酸酯封端的预聚物。将1摩尔当量螺吡喃化合物(e)、1摩尔当量二氨基化合物(f)和1摩尔当量三唑啉二酮-吲哚化合物(d)混合溶于甲苯中，加入0.01摩尔当量三乙胺，搅拌加热至80℃，缓慢加入4摩尔当量的异氰酸酯封端的预聚物，5wt％纳米银颗粒，1wt％十二烷基苯磺酸钠，超声5min，然后继续反应2h，然后加入甲醇进行封端，反应完全后除去溶剂，将其溶胀在溶有4-乙烯基吡啶、硝酸银和2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的氯仿溶液中，溶胀24h后，将溶胀物取出，在300W紫外光下照射10min进行光聚合，制得一种含有导热纳米银颗粒的聚氨酯凝胶材料，其具有良好的拉伸韧性，在低拉伸速率条件下材料不产生颜色变化，对其进行快速拉伸时材料显示蓝紫色，将其切断后，断面贴合在一起1h后可自动愈合，可将其制成具有应力预警功能的导热凝胶垫片材料进行使用。
实施例12
Figure GDA0001968175280003121
以N，N-二乙基间氨基苯酚、对苯二酚、2-甲醛基苯甲酸乙酯为原料，在硫酸溶液中回流18h，并用氢氧化钾溶液中和，然后用无水乙醇洗去未反应物，最后用乙酸乙酯和甲醇重结晶后制得纯净的串联罗丹明化合物，然后以甲苯为溶剂，将串联罗丹明化合物与2-氨基乙醇在90℃的条件下搅拌反应2h，加入丙烯酰氯后再继续搅拌2h，制得含有双键的串联罗丹明化合物(a)。以等摩尔量的丙烯酸-2-异氰酸乙酯和丙烯酸羟乙酯为原料，以三乙胺作为催化剂，在二氯甲烷溶剂中反应，制得双烯烃化合物(b)。
在三口烧瓶中加入0.06mol 1，10-癸二硫醇、0.03mol含有双键的串联罗丹明化合物(a)、0.03mol双烯烃化合物(b)、1wt％蒙脱土、1wt％二氧化硅、0.2wt％光引发剂DMPA混合均匀，再加入6mol％1，5，7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)和5mol％醋酸锌，搅拌充分混合后放在紫外交联仪中紫外辐射4h，然后将反应物置于合适的模具中，置于60℃真空烘箱中12h进行进一步的反应和干燥，之后冷却到室温放置30min，得到胶态的聚合物样品。在本实施例中，制得的聚合物材料具有良好的可延展性以及自修复性能，并可在外力拉伸作用下由白色变为粉红色，实现力致响应，可将其作为一种力致响应性密封胶或封堵胶进行使用。
实施例13
Figure GDA0001968175280003122
在苯乙烯、过氧化苯甲酰混合溶液中加入4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-氧基哌啶，在氮气保护下加热到90℃反应20h制得化合物(a)，其中，过氧化苯甲酰和4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-氧基哌啶的摩尔比为1∶2；将溶解有化合物(a)的乙醇溶液加入到KOH水溶液中，在氮气保护条件下回流反应16h制得化合物(b)，将化合物(b)与甲基丙烯酰氯溶解在无水四氢呋喃溶剂中，在室温氩气保护条件下反应10h，制得二甲基丙烯酸酯化合物(c)。
以1摩尔量的茚和2摩尔量的ε-己内酯为原料，KOH为催化剂，在氩气保护氛围下加热到200℃反应2d，再将其溶于乙醚，加入LiAlH4，回流反应24h制得中间产物I，再将其溶解在二氯甲烷溶剂中，加入对甲苯磺酸、3，4-二氢-2H-吡喃，在室温下搅拌反应3h制得中间产物II，再以氯仿为溶剂，加入苄基三乙基氯化铵、50％NaOH溶液，在35℃条件下反应2.5h，然后加入对甲苯磺酸和甲醇，在室温下继续反应3h制得中间产物III，将其与4-(二甲氨基)吡啶溶解在THF溶剂中，加入甲基丙烯酸酐，在室温下搅拌反应30min，加入甲醇继续搅拌反应30min，提纯干燥后得二甲基丙烯酸酯化合物(d)。
将聚醚胺D2000以及等摩尔当量催化剂原乙酸三乙酯在苯酚的存在下反应，得到脒基聚醚。
在三口烧瓶中加入0.08mol 1，10-癸二硫醇、0.04mol二甲基丙烯酸酯化合物(c)、0.04mol二甲基丙烯酸酯化合物(d)、0.2wt％光引发剂DMPA混合均匀，置于紫外交联仪中紫外辐射4h，然后将反应物置于合适的模具中，置于60℃真空烘箱中12h进行进一步的反应和干燥，之后冷却到室温放置30min，得到白色的聚合物样品。取10g聚合物样品分散于40ml的去离子水中，加入4g脒基聚醚、0.4g十二烷基苯磺酸钠、0.2g羟乙基纤维素、0.1g硬脂酸和0.1g油酸，加热搅拌混合均匀后，得到具有一定粘度的丙烯酸酯乳液，乳液中动态聚合物含有的力敏团在超声作用下可释放出HCl，使得乳液的pH值产生变化，可将制得的动态聚合物乳液制作成具有力致pH响应性和自修复性的乳胶膜。
实施例14
Figure GDA0001968175280003131
以KOH作为催化剂，将1摩尔当量的1，2-二氯苯并环丁烯与2摩尔当量的二乙二醇反应，再与1摩尔当量的4-羟基肉桂酸进行酯化反应，然后在含有二苯甲酮和高氯酸钾的乙腈溶液中利用365nm紫外光光照8h，进行2+2环加成反应，制得肉桂酸衍生物(a)。以1-氨基乙基硼酸与3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷为原料，四氢呋喃为溶剂，控制二者的摩尔比为1∶2，在60℃条件下通过缩合反应得多氨基化合物(c)。
在反应器中加入30质量份聚酯二醇PDA-1000、5质量份肉桂酸衍生物(a)、5质量份二硫代氨基甲酸N-氨基乙基-S-氨基乙基酯(b)、3质量份多氨基化合物(c)、1质量份6-羟甲基蒽嵌蒽(d)、0.2质量份N，N’-二乙基哌嗪、1质量份乙二胺(DA)、0.2质量份二月桂酸二丁基锡、0.5质量份有机硅油、13质量份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(异氰酸酯含量约为30％)、2质量份水、4质量份二氯甲烷，混合均匀，升温至80℃，用专业的搅拌器快速搅拌反应，发泡成型后将泡沫至于60℃烘箱中继续熟化6h，冷却后即制得一种聚脲基动态聚合物泡沫材料。得到的聚合物泡沫材料比重轻、回弹性好，其受力后，力敏团活化，对聚合物起到增韧的效果，聚合物中的动态组分可在加热或者紫外光照射条件下再次聚合，起到自修复、自增强的作用，并且通过引入门控力敏团，对底物力敏团的力敏感性也进行了调节，使得聚合物能够具有丰富的力响应效果。在本实施例中，可将其作为泡沫缓冲垫应用于鞋底材料或者工业机械缓冲片，在其表面出现裂纹时，将垫片置于光照或者加热条件下则可达到实现裂纹的自修复。
实施例15
Figure GDA0001968175280003132
以2，3，3-三甲基吲哚、2-碘乙醇、KOH、3-氯甲基-2-羟基-5-硝基苯甲醛、2-(3-(羟基甲基)-2，3-二氢-1H-咪唑-1-基)乙酸、氧化银为原料，反应制得防护螺吡喃化合物(a)。将1摩尔当量丁二酮肟与1.1摩尔当量TDI反应制得异氰酸酯化合物(b)。将20质量份聚氧化丙烯三醇、5质量份的防护螺吡喃化合物(a)、1质量份的二乙基甲苯二胺、0.5质量份的二月桂酸二丁基锡、9质量份异氰酸酯化合物(b)用超声波分散后放入合适的模具中，用专业搅拌机混合均匀后，升温至80℃，反应4h；反应完全后，再加入10质量份聚醚多元醇ED-28、2质量份2，3-环氧丙基三甲基氯化铵、1.6质量份环氧乙烷羧酸钾、0.05质量份三氟化硼乙醚，升温至100℃，继续反应2h。反应结束后，得到一种聚氨酯弹性体。在本实施例中，制得的聚氨酯弹性体可以作为兼具水溶性和pH响应特性的水溶液溶胀程度指示材料使用，其能够在不同光波长或不同的pH条件下实现弹性体的自修复。在拉力的作用下，聚合物中的动态组分间表现出协同作用，使该动态聚合物的拉伸强度和断裂伸长率得到了一定的提升，呈现出正交的力学性能。防护螺吡喃力敏团结构的存在使聚合物在一定强度的应力才会显示出颜色的变化，可以作为应力指示材料进行使用。
实施例16
Figure GDA0001968175280003141
以过硫酸钾为引发剂，1，2-丙烷二醇单-2-丙烯酸酯、丙烯酸甲酯为原料，通过乳液聚合得到共聚改性丙烯酸酯(a)。以丙烯酸、2-羟基查尔酮为原料，通过缩合反应制得查尔酮丙烯酸酯单体，再以过硫酸钾为引发剂，将2-肉桂酰氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯为原料，通过自由基聚合得到共聚改性丙烯酸酯(b)。
在三口烧瓶中加入15g共聚改性丙烯酸酯(a)，100ml 1，4-二氧六环溶剂，加热到50℃进行搅拌溶解后，再加入1.24g硼酸，再加入适量的三乙胺，搅拌混合均匀后，加热到60℃反应2h，然后通氮气除水除氧1h，加入2.68g对苯二甲醛和适量的对甲苯磺酸，搅拌混合后，在氮气保护条件下于65℃反应3h，制得第一网络聚合物；然后加入10g共聚改性丙烯酸酯(b)、6wt％的纤维素纳米晶和0.3wt％十二烷基苯磺酸钠，超声20min，加热到80℃继续搅拌反应2h。反应结束后，通过减压干燥脱去溶剂得到白色残余物，将其提纯后置于合适的模具中，置于280nm的紫外光下照射30min，得到双网络交联动态聚合物，其表面均匀并具有一定的光泽度，具有一定的成型性，可根据模具形状加压加热成型成所需形状，通过紫外光照射在外力拉伸作用下可产生荧光，在其表面划痕之后，将其重新加热或进行光照，划痕可自修复，可将其制作成具有良好成型性和自修复能力的工艺美术造型品。
实施例17
Figure GDA0001968175280003142
以过硫酸钾为引发剂，丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸甲酯为原料，通过通过自由基聚合得到共聚改性丙烯酸酯(a)。
以丙烯酸、2-羟基查尔酮为原料，通过缩合反应制得查尔酮丙烯酸酯单体，再以过硫酸钾为引发剂，将查尔酮丙烯酸酯单体、丙烯酸甲酯为原料，通过自由基聚合得到共聚改性丙烯酸酯(b)。
在干燥洁净的三口烧瓶中加入一定量的甲苯溶剂，再在其中加入0.03mol的共聚改性丙烯酸酯(a)和0.75mol％的硅氧烷化合物(c)，搅拌混合10min后，在80℃氮气保护条件下反应12h，制得第一网络；然后加入0.03mol共聚改性丙烯酸酯(b)、1wt％重晶石粉、2wt％石膏和0.3wt％十二烷基苯磺酸钠，超声20min后，继续反应2h。反应完成后，将聚合物溶液倒入到合适的模具中，置于80℃真空烘箱中12h进行除溶剂，然后置于280nm的紫外光下照射30min，之后冷却到室温放置30min，最终得到硬质固态的聚合物聚酯样品。在本实施例中，可将聚合物材料作为具有高效阻尼效果的抗震剪切材料或循环应力承载材料，其可在紫外光照射条件下通过外力拉伸产生荧光效应，也可以在加热条件下体现出协同阻尼效果，也可以在不同的光照频率下显现出具有正交性的阻尼效果。
实施例18
Figure GDA0001968175280003151
取10g的9-蒽甲醇溶解在100ml的吡啶溶剂中，在惰性氛围下在冰浴中冷却，然后加入50ml十一-碳烯酰氯，在室温条件下搅拌过夜后，制得蒽衍生物(a)。取12g的[4-(2，2′:6′，2″-三联吡啶-4′-基)苯基]甲醇溶解在100ml的吡啶溶剂中，在惰性氛围下在冰浴中冷却，然后加入50ml十一-碳烯酰氯，在室温条件下搅拌过夜后，制得金属配体化合物(b)。以分子量约为60,000的甲基巯基硅油、蒽衍生物(a)为原料，以DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过thiol-ene点击反应制得含有巯基和蒽侧基的甲基巯基硅油(c)。以分子量约为60,000的甲基巯基硅油、金属配体化合物(b)为原料，以DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过thiol-ene点击反应制得含有金属配体侧基的甲基巯基硅油(d)。
在三口烧瓶中加入25ml端羟基聚二甲基硅油和2g硼酸，升温到80℃，加入少量三乙胺，在搅拌状态下进行聚合反应3h，形成第一网络；再加入60ml含有巯基和蒽侧基的甲基巯基硅油(c)，升温到80℃搅拌均匀后，通氮气除水除氧1h后，然后加入适量的三乙胺和二氧化锰氧化剂，继续搅拌反应3h后，加入30ml含有金属配体侧基的甲基巯基硅油(d)、1g氯化锌、1g二氧化硅，继续搅拌混合1h，将聚合物倒入到合适的模具中，在氮气氛围下利用365nm紫外光照射30min，最终得到表面柔软并具有一定粘性的聚合物样品。聚合物材料表面强度较低，在外力作用下，材料较易延展，并体现出良好的拉伸韧性，能够进行较大程度的拉伸而不断裂。在其表面出现缺陷时，置于60℃真空烘箱中加热2-4h，缺陷消失。在本实施例中，对聚合物材料进行一定波长的紫外光照射，其在低拉伸速率下样品不产生荧光，但在高拉伸速率下样品能够产生绿色荧光并产生粘弹性转变。动态聚合物材料中含有的不同动态组分可以在室温或者紫外光照射条件下产生不同的动态响应效果，可将其作为带有自修复特性和应力指示性的超级热熔胶或室温自粘性材料使用，也可用于作为速度锁定器的介质而用于桥梁和道路建设。
实施例19
将13g化合物2和15g化合物5在甲醇溶剂中回流12h，抽真空除溶剂后，产物利用乙酸乙酯/正己烷(1∶2)作为洗脱剂，利用硅胶柱层析提纯，然后将其溶解在200mL CH3OH/CH2Cl2(1∶1)混合溶液中，加入31g K2CO3，然后将所得溶液搅拌5h，然后向反应混合物中加入1mol/LHCl水溶液，然后用乙酸乙酯萃取产物；萃取物用饱和NaCl水溶液洗涤并用无水硫酸钠干燥；然后真空除去溶剂，再以1∶1乙酸乙酯-正己烷作为洗脱剂，利用硅胶柱层析提纯制得螺噻喃二醇化合物(a)。
Figure GDA0001968175280003152
在干燥洁净的烧瓶中称取100质量份的聚醚胺D2000，加热到100℃通氮气除水除氧1h，然后加入10质量份二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃氮气保护条件下反应2h，然后降温到60℃，加入3质量份5，6-二羟基吲哚、4质量份螺噻喃二醇化合物(a)、5质量份化合物(c)、1质量份1，1′-二茂铁二甲醇、适量的三乙胺、0.5质量份辛酸亚锡，继续反应4h，然后加入3质量份三唑啉二酮化合物(b)、5质量份植物纤维、5质量份硫酸钡、5质量份滑石粉继续反应1h，反应结束后，将聚合物样品置于合适的模具中，置于真空烘箱中干燥24h，然后冷却至室温，最终得到具有高弹性的聚氨酯基弹性体，相比于传统的聚氨酯材料，本实施例中的聚氨酯材料由于存在力敏团和动态共价键，能够在外力拉伸作用下由浅黄色变为绿色，并且产生的硫负离子能够导致二氧环丁烷的解离发光，从而表现出敏锐的力致响应特性以及自修复能力。
实施例20
Figure GDA0001968175280003161
以三乙胺为催化剂，以等摩尔量的[(1E)-6-羟基-1-己烯-1-基]硼酸与3-(2-羟基乙氧基)丙烷-1，2-二醇在50℃条件下进行缩合反应制得硼酸酯化合物(b)。
称取0.01mol复合力敏团化合物(a)、0.01mol硼酸酯化合物(b)、0.01mol 1，4-丁烯二醇、0.01mol丁烯二酸、0.01mol分子量约为2,000的聚氧化丙烯二醇、0.04mol二环己基碳二亚胺缩合剂、4mmol催化剂4-二甲氨基吡啶溶解于80ml的二氯甲烷溶剂中，搅拌混合均匀后，在回流条件下反应4h，然后加入2wt.％的金属锇杂芳香环颗粒和钌基催化剂(c)，继续反应2h。反应结束后，常压滤去生成的双环己基脲，再通过减压干燥脱去溶剂得到残余物，将其提纯后得到胶状的动态聚合物固体。得到的动态聚合物表面柔软，具有良好的加工成型性和自修复性，并可在红外作用下发热，同时，随着受力大小的变化动态聚合物可以呈现出不同的力致响应效果以及自修复能力，具有多级响应性，可以将得到的聚合物样品用于制作功能性导热垫片，应用于汽车工业以及各种机械设备领域。
实施例21
Figure GDA0001968175280003162
在干燥洁净的三口烧瓶中依次加入50ml液体石蜡、20ml分子量约为3,000的端羟基甲基巯基硅油、2g硼酸，加入适量的三乙胺，加热到80℃反应3h，然后通氮气除水除氧1h，再加入2.6g茚二酮衍生物(a)、0.2wt％光引发剂DMPA、3wt％四甲基氢氧化铵、2wt％丙三醇钠和适量的二氧化锰氧化剂混合均匀，加热到80℃反应2h，然后将反应液倒入合适的模具中，在紫外光照射下反应30min，再置于60℃真空烘箱中12h进行进一步的反应和干燥，之后冷却到室温放置30min，得到橡胶态的聚合物样品。聚合物弹性体表面强度较低，具有良好的延展性，利用外力将聚合物样品拉长并固定一段时间，聚合物中的力敏团产生断裂重排，在外力去除之后样品能够维持其形状不变，对样品进行加热之后样品能够体现出形状记忆能力恢复原状；此外，在低冲击速率下，材料不产生颜色变化，但在高冲击速率下，材料能够产生颜色变化，并体现出胀流性对外部能量进行分散吸收，可将得到的聚合物胶体作为一种具有力致变色和形状记忆特性的智能吸能防护材料使用。
实施例22
Figure GDA0001968175280003163
以原甲酸三甲酯、三溴化四丁基铵、咪唑、叔丁基二甲基甲硅烷基氯、亚磷酸三甲酯、TiCl4、锂二异丙基酰胺、2-金刚烷酮、正丁基锂、饱和氯化铵溶液、硼氢化钠、亚甲基蓝、丙烯酰氯、2，3，3-三甲基吲哚、2-碘乙醇、KOH、3-氯甲基-水杨醛为原料，制得双烯基可化学发光螺吡喃化合物(a)。取一定量的三羟甲基丙烷溶解在盐酸溶液中，再加入适量的3-羟基-2，2-二甲基丙醛，在90℃氩气保护条件下搅拌反应24h，其中，三羟甲基丙烷和3-羟基-2，2-二甲基丙醛的摩尔比为3∶2，然后取适量中间产物与烯丙基溴、NaOH粉末混合均匀，加入四丁基溴化铵作为相转移催化剂，加热到70℃搅拌反应24h，制得二烯烃化合物(b)。
在干燥洁净的三口烧瓶中加入一定量的甲苯溶剂，然后加入0.01mol双烯基可化学发光螺吡喃化合物(a)、0.02mol二烯烃化合物(b)、0.02mol 1，2-双(2-巯基乙氧基)乙烷、0.01mol N，N-二烯丙基氰胺、0.02mol二巯基噻吩衍生物(c)、0.2wt％光引发剂DMPA混合均匀，在紫外光照射下反应20min，得到聚合物溶液，通过紫外光照射，其在超声作用下可以产生力致变色和荧光效应，超声作用下产生的力敏团中间体还能够与体系中的氰基反应，产生力致交联。
实施例23
Figure GDA0001968175280003171
在干燥洁净的反应瓶中加入8g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、400ml二氯甲烷溶解完全后，再加入66ml三溴甲烷、4.6g溴化十六烷基三甲基铵，通氮气保护，再缓慢加入NaOH，室温下搅拌反应21h，提纯后制得苯乙烯-丁二烯-二溴环丙烷共聚物(a)。以化合物(c)、化合物(d)和苯乙烯为原料，二硫代苯甲酸枯酯为链转移剂，在110℃条件下进行RAFT共聚制得含硼烷、磷烷侧基的聚苯乙烯。以AIBN为引发剂，利用苯乙烯和4-乙烯基吡啶通过自由基共聚制得苯乙烯-吡啶共聚物。
在干燥洁净的反应瓶中加入一定量的甲苯溶剂，通氩气除水除氧1h后，在其中加入10g苯乙烯-丁二烯-二溴环丙烷共聚物(a)、0.5g癸二酸二四丁基铵盐、0.02g钌基催化剂(b)，搅拌混合反应2h后，再加入5g苯乙烯-吡啶共聚物、0.61g苯基硒溴代物(c)，搅拌混合1h，再加入7.5g含硼烷、磷烷侧基的聚苯乙烯、0.8g偶氮二甲酸二乙酯，继续反应1h，然后将混合溶液置于合适的模具中在60℃真空烘箱中干燥24h，最终得到聚合物硬质固体，其表面光滑，有一定光泽度，同时具有一定的硬度和机械强度，并且可以在外界机械力作用下实现力致增强。在本实施例中，制得的聚合物样品可以作为透明器件抗冲击防护外壳，对物品起到保护作用。
实施例24
Figure GDA0001968175280003172
以1，6-己二异氰酸脂、呋喃甲醇为原料，二氯甲烷为溶剂，辛酸亚锡为催化剂，控制二者的摩尔比为1∶2，在氮气保护条件下室温反应2h，回流反应2h，制得二呋喃化合物(b)。
称取0.02mol邻苯二甲酸双缩水甘油酯加入到三口烧瓶中，升温到80℃，通氮气1h后，缓慢加入0.02mol端氨基化合物(a)继续搅拌反应2h，然后再加入0.01mol四缩水甘油甲基二苯胺环氧树脂、0.04mol N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺继续加热反应2h，然后加入0.02mol二呋喃化合物(b)混合搅拌1h，将聚合物样品置于合适的模具中，置于265nm紫外光下照射30min，再置于真空烘箱中干燥24h，然后冷却至室温，最终可得到具有韧性和高延伸率的环氧树脂弹性体，其具有良好的电绝缘性、耐候性以及冲击韧性。此聚合物弹性体在常态下可以保持弹性，并能够在外力拉伸作用下通过紫外光照射产生显著的蓝色荧光，可将其制作成功能性力致感应型缓冲垫使用，实现对外力的监控作用。
实施例25
Figure GDA0001968175280003181
以AIBN为引发剂，利用苯乙烯和4-氯甲基苯乙烯通过自由基共聚制得苯乙烯-氯甲基苯乙烯共聚物。以苯乙烯-氯甲基苯乙烯共聚物、9-蒽甲醇为原料，NaH为催化剂，THF为溶剂，在65℃条件下反应制得苯乙烯共聚物(b)。以苯乙烯-氯甲基苯乙烯共聚物、化合物(a)为原料，NaH为催化剂，THF为溶剂，在70℃条件下反应制得苯乙烯共聚物(c)。
在干燥洁净的反应瓶中加入200ml的甲苯溶剂，加入10g苯乙烯共聚物(b)、0.2wt％光引发剂DMPA、10g苯乙烯共聚物(c)，搅拌反应3h，之后将混合溶液置于合适的模具中，在氮气氛围下利用365nm紫外光照射30min，再在60℃真空烘箱中干燥24h，最终得到聚合物硬质固体，其表面光滑，有一定光泽度，同时具有一定的硬度和机械强度，将其制成20.0×20.0×20.0mm尺寸的块状样品，利用万能试验机进行压缩性能测试，压缩速率为2mm/min，测得样品压缩强度为3.56±0.88MPa。聚合物样品具有一定的强度和刚性，通过356nm紫外光照射，聚合物样品可在压缩作用下产生显著的蓝绿色荧光，可将其用于制作具有力致响应特性的抗冲击板材。
实施例26
Figure GDA0001968175280003182
在干燥洁净的反应瓶中加入0.02mol聚乙二醇800、0.03mol三甲酰基甲烷、0.02mol化合物(a)、0.02mol芳基色烯化合物(b)、0.02mol二羟胺化合物(b)、0.03mol端醛基聚乙二醇2,000，在氮气保护下加热到60℃反应24h，得到粘稠的聚合物样品，再将其置于合适的模具中，在365nm紫外光下照射30min，再在60℃真空烘箱中干燥24h，最终得到具有一定胀流性和良好延展性的动态聚合物材料，其能够在外部拉伸或压缩机械力的作用下产生较为明显的荧光变化和颜色变化，同时，聚合物样品的粘度也能够随着温度、机械力的改变而响应变化，可将实施例中的聚合物材料作为应力感应特性的吸能填充料使用。
实施例27
Figure GDA0001968175280003183
以4-烯丙氧基苯甲酮、4-烯丙氧基苯甲酸甲酯为原料，NaH为催化剂，THF为溶剂，制得中间产物后再在二氯甲烷/三乙胺混合溶剂中与三氟化硼反应制得二氟代硼化合物(a)。将6-溴-1-己烯与过量的叠氮化钠反应，得到6-叠氮基-1-己烯；将1摩尔当量丙烯酸炔丙酯和1摩尔当量6-叠氮基-1-己烯在环己酮中于90℃下反应3h，得到二烯烃化合物(b)。以乙基硼酸、5-己烯基二甲基氯硅烷为原料，氯仿/水混合液为溶剂，三乙胺为催化剂，在50℃条件下进行缩合反应制得硼酸硅酯化合物(c)。
在三口烧瓶中加入20ml粘度约为1000mPa·s的端氢基二甲基硅油、5.8g二氟代硼化合物(a)、0.75g二烯烃化合物(b)、1.25g硼酸硅酯化合物(c)、0.25g 1，11-二溴十一烷混合搅拌均匀，再加入适量铂烯络合物Pt(dvs)作为催化剂，加热到80℃，在氮气保护条件下反应30h，然后置于80℃真空烘箱中放置6h进行进一步的反应和干燥。利用模具制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为1.98±0.54MPa，拉伸模量为4.82±1.35MPa，断裂伸长率为1022±285％。在本实施例中，将聚合物样品拉断之后略微加热，断裂的样品可自动重新粘结，并且材料可在拉伸应力作用下产生荧光淬灭，可将其作为带有自修复和力致响应性质的橡胶粘合剂或铸件修补剂进行使用。
实施例28
Figure GDA0001968175280003191
向反应瓶中加入适量的3，3′-二丙酸三硫代碳酸酯和三苯基磷，在无氧条件下加入丙烯酸羟乙酯的无水四氢呋喃溶液，然后逐滴加入偶氮二甲酸乙酯的甲苯溶液，控制3，3′-二丙酸三硫代碳酸酯与丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1∶1，控制反应温度为10℃，滴加完成后反应结束，再加入等摩尔量的单羟基聚醚(分子量约为1,000)继续进行酯化反应制得单丙烯酸封端的三硫酯聚醚。将等摩尔量的单羟基聚醚(分子量约为1,000)与1，6-己二异氰酸酯反应，制得异氰酸酯单封端聚醚。将实施例1中的螺吡喃二醇化合物与等摩尔量的甲基丙烯酸反应制得螺吡喃化合物(a)。
称取一定量的N，N’-二甲基丙烯酰胺，并将其溶解于去离子水中配制成1mol/L的溶液，在溶液中加入5mol％单丙烯酸封端的三硫酯聚醚，5mol％螺吡喃化合物(a)，5mol％苯并恶二唑化合物(b)，0.6mol％的引发剂过硫酸钾，搅拌混合均匀后，静置1h除去气泡，通氮气保护，置于60℃条件下恒温水浴反应4h，再加入5mol％异氰酸酯单封端聚醚，在80℃条件下继续反应2h，最终得到具有一定粘度的聚合物液体，其在超声作用以及一定波长的光照射作用下能够进行能量转移发出荧光，并产生颜色变化，此外，温度和光照条件的改变能够使得材料体现出不同的荧光效果。
实施例29
Figure GDA0001968175280003192
以四氢呋喃、1-(2，6-二异丙基苯基)咪唑烷、三氟甲基磺酸盐为原料，过氧化二叔丁基为催化剂，THF为溶剂，在氩气保护氛围下于0℃反应制得中间产物，再与钌基化合物(a)以六甲基二硅基胺基钾为催化剂，在甲苯溶剂中反应制得含有钌基配合物的聚四氢呋喃(b)。
在干燥洁净的反应瓶中量取200ml甲苯溶剂，加入15g含有钌基配合物的聚四氢呋喃(b)，溶解搅拌完全后，加入5g二环戊二烯，再加入适量抗氧剂754和亚磷酸烷基酯，搅拌混合均匀后，在氮气保护条件下于65℃反应3h，然后将反应液倒入合适的模具中，置于80℃真空烘箱中反应干燥24h，最终制得粘性动态聚合物材料，动态聚合物中的金属-配体力敏团可以在外部拉伸作用下断裂释放出钌催化剂，从而催化二环戊二烯的聚合以及动态交换反应，使得聚合物具有自修复以及力致增强能力，可将得到的动态聚合物材料作为具有力致修复特性的聚合物材料使用。
实施例30
Figure GDA0001968175280003201
以DMPA作为光引发剂，紫外光为光源，将3-巯基-1，2，4-三氮唑与端羟基聚丁二烯通过thiol-ene点击反应制得氮唑接枝改性聚丁二烯。以DMPA作为光引发剂，紫外光为光源，将12-巯基十二烷基磷酸与端羟基聚丁二烯通过thiol-ene点击反应制得磷酸接枝改性聚丁二烯。
在干燥洁净的反应瓶中加入适量的三氯甲烷溶剂，再加入1摩尔当量降冰片烯，搅拌均匀并将溶液冷却到0℃，然后加入0.1摩尔当量催化剂(b)，搅拌反应5min后，加入5摩尔当量梯型烷化合物(a)，继续搅拌反应3min后，再加入1摩尔当量降冰片烯，然后继续反应3min，滴加入少量乙基乙烯基醚淬灭反应混合物，沉淀干燥后得降冰片烯-梯型烷共聚物。
在干燥洁净的反应瓶中加入12g氮唑接枝改性聚丁二烯、10g磷酸接枝改性聚丁二烯、20g降冰片烯-梯型烷共聚物、5g含有钌基配合物的化合物(c)，再加入2g镓铟液态合金、0.2g滑石粉、0.1g二月桂酸二丁基锡、0.5g无水硫酸钠加热到80℃搅拌反应2h后，加入3.8g二苯基甲烷二异氰酸酯迅速混合，倒入合适的模具中，置于80℃条件下继续反应2h，之后冷却到室温放置30min，最终可得到导热聚丁二烯基弹性体材料，其具有良好的拉伸韧性和柔韧性，并可以在外部拉伸应力或压缩应力作用下体现出良好的力致增韧特性，释放分子链中的钌催化剂，从而催化碳碳双键的聚合以及交换反应，实现材料的自修复以及力致增强，而力敏团中栓系结构的存在，避免了机械力作用下由于力敏团的解离造成的分子链断裂，使得聚合物依旧保持有良好的力学性能。
实施例31
Figure GDA0001968175280003202
以烯丙基溴、1-(2，6-二异丙基苯基)咪唑烷为原料，甲苯为溶剂，在氩气保护氛围下回流反应制得中间产物，再与钌基化合物(a)以六甲基二硅基胺基钾为催化剂，在甲苯溶剂中反应制得含有钌基配合物的双烯化合物(b)。
以含有钌基配合物的双烯化合物(b)、环戊二烯为原料，控制二者的摩尔比为1∶2，以三氯化铝为催化剂，通过Diels-Alder反应制得降冰片烯化合物(c)。
将等摩尔当量的烯丙基羟乙基醚和(6-苯基-2，2′-双吡啶)-4-羧酸在DCC和DMAP的催化下反应，得到含配体的烯烃化合物，再取10摩尔当量的含配体的烯烃化合物加入到甲苯中，将反应容器冷却至5℃，低温下搅拌滴加13摩尔当量的环戊二烯，滴加完毕后升温到回流温度继续搅拌反应，得到降冰片烯类单体化合物(d)。
在干燥洁净的反应瓶中加入150ml的甲苯溶剂，再加入0.02mol降冰片烯、4mmol降冰片烯化合物(c)、1mmol降冰片烯类单体化合物(d)，以茂金属催化剂/甲基铝氧烷为催化体系，在70℃条件下搅拌反应3h，再加入0.02mol PtCl2(DMSO)2、5wt％的纤维素纳米晶、0.3wt％十二烷基苯磺酸钠后反应2h，减压干燥得到交联聚降冰片烯化合物。将聚合物样品放入模具中加热加压成型，可得到具有一定柔韧性和自修复功能的聚合物材料，其在外部应力作用下可实现材料表面裂纹的自修复，具有力致响应特性。
实施例32
Figure GDA0001968175280003211
在烧瓶中加入18.2mL 4-甲氧基苯甲醛，再缓慢滴加入120mL溶有34.6g亚硫酸氢钠的水溶液，室温搅拌反应2.5h，接着在冰浴冷却下向反应液中滴加入80mL溶有21.7g氰化钾的水溶液，滴加完后，移除冰浴，室温搅拌反应2h，提纯得到4-甲氧基扁桃腈；在另一烧瓶中加入24.5mL 35％硫酸，4.56g 4-甲氧基扁桃腈，6.33g苯酚，升温至50℃搅拌反应24h，提纯得到2-(4-羟基苯基)-2-(4-甲氧基苯基)乙腈；在另一烧瓶中加入7.8g 2-(4-羟基苯基)-2-(4-甲氧基苯基)乙腈，9.0g碳酸钾，80mLDMF，升温至100℃反应1h，再加入5.3mL 3-氯-1，2-丙醇，升温至100℃搅拌反应1.5h，制得中间产物；在另一烧瓶中加入80mL 5M氢氧化钠水溶液，8.3g铁氰化钾，再缓慢滴加入180mL溶有7.51g中间产物的甲醇溶液，搅拌反应5min，提纯得到含有二氰基四苯基化合物(a)。
在干燥洁净的反应瓶中加入0.04mol二氰基四苯基化合物(a)，0.02mol二羟胺化合物(b)，加入适量的三乙胺搅拌混合均匀后，加入0.02mol乙基硼酸，0.08mol端醛基聚乙二醇2,000，在氮气保护下加热到60℃反应24h，得到聚醚基动态聚合物弹性体，其具有一定粘弹性，在低拉伸速率下，聚合物弹性体表现出良好的延展性但不表现出颜色变化，在高拉伸速率下，聚合物弹性体模量提高，并可以在外力作用下显示粉色，并使得材料的导电性得以提高，该聚合物产品可用于制备具有应力指示功能的电子电器粘结材料，并可以通过加热和光照进行自修复。
实施例33
Figure GDA0001968175280003212
利用2-甲酰基苯硼酸、分子量约为1000的聚醚胺为原料，控制二者的摩尔比为2∶1，将其溶解于甲苯溶剂，加入适量的硼氢化钠为还原剂，通过Petasis反应合成氨甲基苯硼酸封端聚醚胺。以四烯丙氧基乙烷、3-巯基-1，2-丙二醇为原料，甲醇为溶剂，三乙胺为催化剂，通过硫醇-烯烃click加成反应制得多元醇化合物(a)。
在干燥洁净的烧瓶中称取7.5g氨甲基苯硼酸封端聚醚胺、2.5g多元醇化合物(a)，并在其中加入100ml环氧大豆油，0.08g皂土，将其置于60℃条件下进行不断地搅拌混合，混合30min后，滴加入适量的三乙胺，加热到80℃继续反应3h，制得第一网络；再在烧瓶中加入4g分子量约为2,000的聚醚胺，再加入0.68gN，N′-二叔丁基己二胺(b)、1.24g四羟基化合物(c)、3.36g六亚甲基二异氰酸酯，在氮气气氛中反应2h，反应结束后，可得到具有良好回弹性的动态聚合物弹性体，在低冲击速率条件下，聚合物弹性体能够产生缓慢变形但无颜色变化，在高冲击速率条件下，聚合物弹性体能够产生模量变化从而耗散外部冲击力并产生蓝色，可将其作为一种具有力致变色特性的吸能缓冲垫片，用于精密仪器或电子产品的减震消音以及应力监测。
实施例34
Figure GDA0001968175280003221
将2摩尔量的1，1，1，3，3，3-六甲基二硅氮烷和2摩尔量的4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶加入到硝基甲烷溶液中，加热到50℃搅拌反应，再在氮气氛围下加入2摩尔量的乙酸钠和DMF制得中间产物，将反应液冷却到0℃，逐滴加入1摩尔量的二氯化二硫，继续搅拌反应15min后，倒入冷水中，收集产物溶解于正己烷中并用Na2SO4干燥，提纯后将产物溶解于甲醇溶剂中，加入适量的K2CO3，室温下搅拌反应4h，提纯后利用甲醇重结晶得到二羟基化合物(a)。
以2-二甲基-4-羟基-1-苯并噻喃鎓高氯酸盐、2，3-二羟基-1-萘甲醛为原料制得制得双螺化合物(b)。
以亚甲基二硫代二甲醇、环氧乙烷为原料，KOH为催化剂，通过阳离子开环聚合合成含有双硫键的端羟基聚环氧乙烷。
在干燥洁净的烧瓶中称取20g含有双硫键的端羟基聚环氧乙烷，加热到110℃除水1h，然后加入4.8g二羟基化合物(a)、5.2g双螺化合物(b)、6.5g TDI、12g丙酮、0.2g辛酸亚锡，在80℃氮气保护条件下反应3h，反应结束后，真空除去丙酮，冷却至室温，最终得到具有一定回弹性的聚氨酯基弹性体。相比于传统的聚氨酯材料，本实施例中的聚氨酯材料由于存在对光照条件和机械力具有响应性的双螺力敏团以及动态共价键，其在不同应力及光照条件下能够体现出不同的显色效果。
实施例35
Figure GDA0001968175280003222
在干燥洁净的三口烧瓶中加入1.2g四硼酸钠，7.5g分子量约为4,000的端羟基聚丁二烯，120ml甲苯，加入少量的乙酸水溶液搅拌混合30min，滴加入少量的BHT抗氧剂，加热到120℃继续混合30min后，滴加入少量三乙胺，在氮气保护条件下反应3h，再加入200ml氯仿、2.28g含有钌基配合物的二羟基化合物(b)、1.71g丁炔二酸、3g二羧酸化合物(a)、4.12g二环己基碳二亚胺缩合剂、0.468g催化剂4-二甲氨基吡啶，在回流条件下反应6h，再加入2.48gN，N′-1，4-亚丁基二马来酰亚胺，搅拌混合均匀后，继续反应2h，将粘稠的反应液倒入合适的模具中，置于80℃真空烘箱中24h进行进一步的反应，之后冷却到室温放置30min，最终得到具有一定粘弹性的块状聚合物样品，其在紫外光和可见光照射下能够体现出不同的韧性和自修复性，动态聚合物中的金属-配体力敏团可以在机械力作用下断裂释放出钌催化剂，从而催化体系中不饱和键的动态交换反应，使得聚合物物具有动态可逆性以及自修复能力，可将其作为一种具有光和力响应功能的抗冲击材料垫应用于精密仪器的智能防护。
实施例36
Figure GDA0001968175280003223
在烧瓶中加入18.2mL 4-甲氧基苯甲醛，再缓慢滴加入120mL溶有34.6g亚硫酸氢钠的水溶液，室温搅拌反应2.5h，接着在冰浴冷却下向反应液中滴加入80mL溶有21.7g氰化钾的水溶液，滴加完后，移除冰浴，室温搅拌反应2h，提纯得到4-甲氧基扁桃腈；在另一烧瓶中加入24.5mL 35％硫酸，4.56g 4-甲氧基扁桃腈，6.33g苯酚，升温至50℃搅拌反应24h，提纯得到2-(4-羟基苯基)-2-(4-甲氧基苯基)乙腈；在另一烧瓶中加入7.8g 2-(4-羟基苯基)-2-(4-甲氧基苯基)乙腈，9.0g碳酸钾，80mLDMF，升温至100℃反应1h，再加入5.3mL 3-氯-1-丙醇，升温至100℃搅拌反应1.5h，制得中间产物；在另一烧瓶中加入80mL 5M氢氧化钠水溶液，8.3g铁氰化钾，再缓慢滴加入180mL溶有7.51g中间产物的甲醇溶液，搅拌反应5min，提纯得到含有二氰基四苯基化合物(a)。在反应瓶中加入21g双(2-羟乙基)氨基和100mL氯仿，置于冰浴条件下，加入6mL二硫化碳和12.7g碘，反应3h后提纯得二硫化四羟基秋兰姆(b)。
取2.5g硼酸三甲酯溶解在200ml的甲苯溶剂中，滴加入适量的乙酸水溶液水解30min后，再加入适量的三乙胺，调节溶液的pH为7.5～8，搅拌混合10min后，加入25g分子量约为2,000的聚氧化丙烯三醇，搅拌混合均匀后，加热到80℃进行混合反应，混合搅拌反应4h后，加入0.2g滑石粉、0.1g二月桂酸二丁基锡、0.4g硅油泡沫稳定剂，高速搅拌混合均匀后，加入8.5g二氰基四苯基化合物(a)、3.6g二氧环丁烷化合物(b)、4.2g二硫化四羟基秋兰姆(c)、33.6g六亚甲基二异氰酸酯迅速混合，并高速搅拌30s，当混合物发白冒泡时，迅速将其倒入合适的模具中，置于80℃条件下进行成型发泡12h，使得反应聚合完全，最终可得到聚氨酯基泡沫材料。制得的聚氨酯基泡沫材料具有一定的回弹性和柔韧性，可将其作为泡沫缓冲垫应用于鞋底材料或者工业机械缓冲片，在机械力作用下泡沫材料能够进行力致变色，在其表面出现裂纹时，将垫片置于光照或者加热条件下则可达到实现裂纹的自修复。
实施例37
Figure GDA0001968175280003231
将定量的甲苯二异氰酸酯和聚三亚甲基醚二醇反应制成异氰酸酯封端聚醚。取1.14g二羟基环丁烯(a)、1.98g双(2-羟乙基)三硫代碳酸酯(b)加入到三口烧瓶中，在100℃下真空脱水2h，降温至45℃后加入20ml DMF溶解并稀释，通氩气保护，然后加入12g异氰酸酯封端聚醚、3.2g二硫酯衍生物(c)和少量的丁基二月桂酸锡乙酯溶液，加入80mLDMF，加热到70℃反应3h，然后将反应物倒入到合适的模具中，置于80℃真空烘箱中继续反应12h，之后冷却到室温放置30min，得到聚氨酯弹性体材料。在本实施例中，聚氨酯弹性体中含有的力敏团在机械力作用下能够开环形成二烯结构，其能与体系中含有的二硫酯反应形成交联结构，从而实现力致交联的效果，利用此特性可将其作为力致增强材料应用于抗冲击防护材料。
实施例38
Figure GDA0001968175280003232
将1.7gN-炔丙基马来酰亚胺和1.24g 2-(羟甲基)呋喃溶解在无水乙腈中，通氮气保护后，在35℃搅拌反应14h，制得中间产物，再将其溶解在THF溶剂中，滴加入碳酰氯溶液(15wt％在甲苯溶剂中)，在氩气氛围下于室温搅拌反应24h，制得化合物(a)。
在反应瓶中加入0.02mol乙醛酸乙酯，再加入20ml二氯甲烷和10μmol三乙胺，在-20℃条件下搅拌反应1h，加入0.1g化合物(a)、280μmol三乙胺，在搅拌的状态下逐渐升温到室温反应16h，制得化合物(b)。
称取5g化合物(b)、0.36g 2，4，6-三叠氮基-S-三嗪溶解在50ml DMF溶剂中，通氩气保护后，加入0.04g CuSO4、0.05g抗坏血酸钠，在40℃条件下搅拌16h，制得第一网络；然后称取0.02mol羟基封端的三臂聚环氧乙烷进行溶解，再加入0.3mol对苯二甲醛和适量的对甲苯磺酸，搅拌溶解完全后，在氮气保护下于65℃回流反应6h，然后加入5wt％的碳酸钙、2wt％的钛白粉，继续反应2h，然后将其置于合适的模具中，置于60℃烘箱中进一步反应，之后冷却到室温放置30min，最终得到具有一定的粘度以及良好的生物相容性的动态聚合物胶体，通过对温度和环境pH的控制，聚合物胶体能够在机械力作用下实现聚合物胶体的自降解。
实施例39
Figure GDA0001968175280003241
以化合物(a)为原料，将其与N-烯丙基马来酰亚胺通过Diels-Alder反应制得马来酰亚胺-呋喃化合物(b)。将6-溴-1-己烯与过量的叠氮化钠反应，得到6-叠氮基-1-己烯；将1摩尔当量丙烯酸炔丙酯和1摩尔当量6-叠氮基-1-己烯在环己酮中于90℃下反应3h，得到二烯烃化合物(c)。将4-(4-碘-2，3，5，6-四氟苯氧)丁基-1-醇与4-戊烯酰氯在三乙胺的催化下反应，得到带有卤代苯基的含烯化合物(d)。将等摩尔当量的4-戊烯酰氯和6-羟甲基喹啉在三乙胺的催化下反应得到一端为烯基的喹啉化合物(e)。
在三口烧瓶中加入40ml分子量约为20,000的甲基含氢硅油，5.2g马来酰亚胺-呋喃化合物(b)，1.5g二烯烃化合物(c)、0.8g含烯化合物(d)、0.6g喹啉化合物(e)，加入2ml1％Pt(dvs)-二甲苯溶液作为催化剂，加热到80℃，在氮气保护条件下反应24h，最终得到具有一定粘弹性的聚合物胶体。所得的聚合物胶体在紫外光和可见光照射下能够表现出不同的力致延展性以及自修复性能，可将其用于制备具有光/力双重响应效果的聚合物封堵胶。
实施例40
Figure GDA0001968175280003242
以分子量约为3,000的羟基封端的甲基乙烯基硅油、3-巯基-1-丙醇为原料，加入适量的DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过thiol-ene点击反应制得改性硅油(a)。
在干燥洁净的三口烧瓶中加入20ml改性硅油(a)、1.2g硅氧烷化合物(b)，加入适量的三乙胺，加热到80℃反应4h，制得第一网络；再加入50ml甲基含氢硅油(分子量约为30,000)，通氮气1h后，加入8.4g四苯基二烯烃化合物(c)，1.14g 4-甲基-4-戊烯酸，0.5gZnCl2，2ml 1％Pt(dvs)-二甲苯溶液作为催化剂，加热到80℃，继续在氮气保护条件下反应24h，最终得到具有表面柔软、具有一定韧性的聚合物胶体，其能够在外界应力下进行缓慢地拉伸延展并呈现出粉色。在本实施例中，可将制得的聚合物样品制作成具有力致显色效果的魔幻玩具。
实施例41
Figure GDA0001968175280003243
以化合物(a)和N-(2-羟乙基)马来酰亚胺为原料，将其溶解在甲苯溶剂中，加热到80℃条件下搅拌反应24h制得二羟基化合物(b)。
将定量的二苯基甲烷二异氰酸酯和聚乙二醇2,000反应制成异氰酸酯封端聚醚。将1摩尔当量的异氰酸酯封端聚醚和2摩尔当量的化合物(d)反应后，在三氟乙酸催化下脱去Boc保护基，再加入过量的六氟磷酸铵，得到两端为铵基客体基团的聚醚。
在干燥洁净的反应瓶中加入一定量的甲苯溶剂，密封后，利用氩气鼓泡除氧1h，在其中加入0.2mol二羟基化合物(b)、0.1mol双氮杂卡宾化合物(c)、0.2mol聚己内酯二醇，搅拌溶解后，加入2ml三乙胺混合均匀，滴加入0.6mol甲苯二异氰酸酯继续搅拌混合反应2h，再加入0.1mol二羟基冠醚(e)、0.1 mol异氰酸酯封端聚醚，加热到80℃反应1h，再加入0.1mol两端为铵基客体基团的聚醚、5wt％纳米银颗粒，继续反应2h，得到导电聚合物材料，利用可见光对其进行照射后，聚合物材料可以进行力致逆DA反应，体现超韧性，并且可以通过加热进行局部的自修复，可将其作为一种功能性导电胶。
实施例42
Figure GDA0001968175280003251
以三乙胺为催化剂，以等摩尔量的[(1E)-6-羟基-1-己烯-1-基]硼酸与3-(2-羟基乙氧基)丙烷-1，2-二醇在50℃条件下进行缩合反应制得硼酸酯化合物(b)。以化合物(a)、二(2-羟基)乙基四硫(b)为原料，DCC作为缩合剂，DMAP作为催化剂，二氯甲烷和THF作为混合溶剂，通氮气保护，在40℃条件下反应24h，干燥提纯后制得环戊二烯双封端含硫化合物。
将等摩尔量的N-羟乙基马来酰亚胺与戊二酸利用酯化反应只能马来酰亚胺戊二酸；再利用N-羟乙基马来酰亚胺在铝催化条件下引发丙交酯开环聚合后，用马来酰亚胺戊二酸进行封端制得马来酰亚胺双封端的聚丙交酯(c)。
在干燥洁净的圆底烧瓶中加入0.05mmol的马来酰亚胺双封端聚丙交酯(c)，通氮气保护，加入20ml的二氯甲烷溶剂进行搅拌溶解，然后将溶液置于密闭的注射器1中备用。另外取0.05mmol环戊二烯双封端含硫化合物，20ml二氯甲烷溶剂配制成溶液后，置于密闭的注射器2中备用。在干燥洁净的圆底烧瓶中加入500ml的二氯甲烷溶剂，少量的焦亚硫酸钠搅拌均匀，在氮气保护的密封条件下，同时缓慢注射入注射器1和2中的溶液(1ml/h)，在室温下进行搅拌反应。溶液添加完毕后，继续反应24h。反应完成后，将反应液进行抽滤除溶剂得初产物，利用石油醚/二氯甲烷(3∶1)洗脱去杂质，然后在60℃条件下干燥12h后得到最终产物。得到的聚合物在紫外光和可见光照射下能够体现出不同的力致降解效果以及自修复能力，可将其作为具有光/力双重响应的药物缓释包装剂应用于生物医药领域。
实施例43
Figure GDA0001968175280003252
在干燥洁净的反应瓶中加入一定量的甲苯溶剂，密封后，利用氩气鼓泡除氧1h，在其中加入0.2mol聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇、0.2mol羟乙基六氢均三嗪(a)、0.1mol多羟基化合物(b)、搅拌溶解后，加入2ml三乙胺混合均匀，滴加入0.6mol癸二酰氯继续搅拌混合反应6h。反应结束后，通过减压干燥脱去溶剂后提纯得到聚酯基聚合物固体。聚合物材料在机械力作用下能够产生颜色变化，并表现出优异的韧性和良好的自修复能力，可将其作为一种具有力致响应特性的自修复材料进行使用。
实施例44
Figure GDA0001968175280003253
将1mmol聚丁二烯溶解在50ml二氯甲烷溶剂中，利用冰浴冷却至0℃，滴加入溶解有1mmol间氯过氧化苯甲酸的二氯甲烷溶液，搅拌30min后，加入50ml 10％碳酸钠溶液，洗涤抽滤干燥后制得聚合物(a)。
以溴化丁基橡胶、3-巯基-1-丙醇为原料，以DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过硫醇-烯烃click加成反应制得含有侧羟基的溴化丁基橡胶(b)。
在干燥洁净的反应瓶中量取200ml甲苯溶剂，加入15g含有侧羟基的溴化丁基橡胶(a)，溶解搅拌完全后，加入0.6g硼酸，加入适量的三乙胺，搅拌混合均匀后，加热到60℃反应2h，然后加入10g聚合物(a)，搅拌混合均匀后，在60℃反应3h，然后加入0.09g钌基催化剂2，0.06g抗氧剂754在60℃条件下继续反应24h，然后将反应液倒入合适的模具中，置于80℃真空烘箱中反应干燥24h，最终制得具有良好回弹性的丁基橡胶，其可在机械力作用下进行大范围的拉伸延展，并随着机械力的进一步增大而产生力致交联效果。
实施例45
Figure GDA0001968175280003261
在干燥洁净的反应瓶中加入0.03mol聚乙二醇800、0.03mol二羟胺化合物(a)、0.02mol门控力敏团化合物(b)，加入适量的三乙胺搅拌混合均匀后，加入0.02mol三甲酰基甲烷，0.05mol甲苯二异氰酸酯，在氮气保护下加热到60℃反应2h，得到粘稠的聚合物样品，其能够体现出明显的胀流性，并且聚合物样品的剪切增稠效果能够随着温度、pH的改变而响应变化，再将聚合物置于合适的模具中，在60℃真空烘箱中24h进行进一步的反应和干燥，之后冷却到室温放置30min，最终得到具有一定弹性的胶状聚合物样品，在较低的拉伸速率条件下，其可进行延展而不产生发光，在高拉伸速率条件下，其能够表现出弹性模量增加，且当机械力达到一定情况下材料开始发出蓝色荧光，在其表面喷洒少量的碱水后，材料能够随着机械力增加荧光增强，可以将其制成应力指示材料进行使用，当其受力达到一定程度时，能够开始产生荧光，从而对外部应力进行监测。
实施例46
Figure GDA0001968175280003262
在干燥洁净的反应瓶中加入1摩尔当量羧酸封端聚丁二烯、0.2摩尔当量罗丹明衍生物(a)、0.2摩尔当量羟乙基六氢均三嗪(b)，溶解均匀后，加入0.02摩尔当量N，N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐，使反应体系在室温下搅拌反应24h，除去溶剂后，将反应物倒入特定模具中，冷却后制得一种透明薄膜。在薄膜拉伸过程中，用340nm的紫外光照射，材料先发出绿色的荧光；持续拉伸，当伸长率超过30％后，荧光逐渐由绿色变为红色，可将其作为一种具有荧光指示功能的刮擦膜进行使用，在薄膜受到挤压或拉伸时能发出荧光进行警示。
实施例47
Figure GDA0001968175280003263
在干燥洁净的烧瓶中称取20g的聚乙二醇400、3.5g螺吡喃化合物(a)、2.4g双氮杂卡宾化合物(b)，加热到110℃除水1h，然后加入14g甲苯二异氰酸酯、10g含四硫富瓦烯的异氰酸酯化合物，在80℃氮气保护条件下反应3h，然后降温到60℃，加入2.02g扩链剂二羟甲基丙酸，1.50g三乙胺，8.8g丙酮，0.12g辛酸亚锡，0.3g Tb3Al5O12:Ce无机荧光物质，回流反应2h，反应结束后，真空除去丙酮，冷却至室温，最终得到具有高弹性的聚氨酯基聚合物材料，在本实施例中，在聚合物受力前用460nm的光照射，其会发出黄色的荧光，在持续的挤压应力下用相同波长的光照射时，聚合物的荧光颜色逐渐变成橙红色，出现了能量转移现象，可将其制成一种聚氨酯填缝胶进行使用，当外界应力过大时，其发出显眼的橙红色荧光进行警示。
实施例48
Figure GDA0001968175280003271
在干燥洁净的反应瓶中称取10g聚碳酸酯二醇(分子量约为2,000)，3.2g二氧环丁烷化合物(a)，1.97g庚二酰氯，在60℃氮气保护条件下反应2h，然后加入1.0g碳酸二苯基酯、0.03g醋酸锌继续反应4h，降温到室温，得到胶状动态聚合物。在应力和松弛的不同状态下，通过紫外光照射，该聚合物具有不同的荧光颜色，可将其用于承重指示胶，超过一定负荷时，通过颜色变化和荧光改变来进行警示。
实施例49
Figure GDA0001968175280003272
称取3g对苯二甲醛溶解在50ml无水乙醇中，加入8.9g丙二酸二乙酯、0.2g哌啶、0.2g乙酸，在氩气氛围下回流反应12h，然后降温提纯得到化合物(a)。
在干燥洁净的三口烧瓶中量取200ml二氯乙烷溶剂，加入15g聚乙二醇、3.52g香豆素衍生物(b)，加热到60℃进行搅拌溶解，然后加入22g异佛尔酮二异氰酸酯在氮气保护下于60℃反应3h，聚合物溶液具有一定粘度后，加入4.0g化合物(a)、3.2g三亚乙基四胺搅拌均匀，冷却到室温放置6h，再加热到50℃条件放置10h，得到动态聚合物有机凝胶，其可在420nm光照条件下，通过机械力作用发生力响应产生香豆素并发出荧光，然后释放出谷氨酸，而在力活化之前，进行光照则无法发生释放反应，可将其作为具有氨基酸释放功能的凝胶材料应用于医学领域。
实施例50
以过氧化二异丙苯为引发剂，通过熔融接枝反应用马来酸酐接枝改性低分子量聚乙烯得接枝改性聚乙烯，其中，过氧化二异丙苯与马来酸酐的质量比为1∶10；然后以对甲苯磺酸为催化剂，将其与1，3-环戊二烯-1-甲醇通过熔融接枝反应制得环戊二烯接枝改性聚乙烯。
称取25g环戊二烯接枝改性聚乙烯，20mg的BHT抗氧剂，加入到干燥洁净的三口烧瓶中，在氮气保护条件下加热到180℃进行搅拌熔融，然后加入2.0g二硫代氨基甲酸N-氨基乙基-S-氨基乙基酯、1.5g二(2-羟基)乙基四硫、0.15g对甲苯磺酸、2g碳纳米管、2.0g增塑剂DOP、0.25g二甲基硅油继续在氮气条件下反应3h。之后将其浇注到合适的模具中，在180℃条件下利用模压机进行模压成型，之后冷却到室温放置30min，最终得到包裹有碳纳米管的聚乙烯聚合物样品。得到的聚合物样品具有良好的导电性、导热性和自修复性，在受应力后，其能够起到良好的力致增韧效果，并使得体系中的碳纳米管排布发生改变，导电性和导热性产生变化，用刀片在聚合物样品表面进行划痕之后，对其进行加热或光照，划痕可自修复。
实施例51
Figure GDA0001968175280003273
将0.03mol肉桂酰氯衍生物(a)、0.02mol烷氧基胺化合物(b)、0.02mol己二酰氯、0.02mol聚氧化丙烯三醇混合溶于甲苯溶剂中，加入少量三乙胺，搅拌加热至80℃反应2h，再加入1.5g碳酸钙、1.5g硫酸钡、1.0g滑石粉进行超声混合20min，反应完全后除去溶剂，冷却后制得一种聚酯基力致响应动态聚合物，其具有良好的拉伸韧性和可塑性，可依据模具尺寸制备成不同形状的产品；通过紫外光照射，材料可以在外力拉伸作用下产生荧光现象，并且聚合物在强氧化剂存在条件下能够产生显著发光，可将其作为具有自修复和力致响应效果的聚酯基密封胶进行使用，并可以对单线态氧进行检测。
实施例52
Figure GDA0001968175280003281
以次氯酸叔丁酯为氧化剂，将脲唑化合物(a)的脲唑基氧化为三唑啉二酮基，再将其与吲哚-5-甲醇反应，得到三唑啉二酮-吲哚化合物(b)。
将1摩尔当量的三唑啉二酮-吲哚化合物(b)、1摩尔当量的聚四氢呋喃二醇混合溶于四氢呋喃溶剂中，加入少量三乙胺，搅拌加热至80℃，加入过量的甲苯二异氰酸酯进行聚合封端，再加入过量的罗丹明二醇化合物(c)进行封端，除去未反应的原料，加入0.1摩尔当量经过表面羧基功能化的具有CdSe/CdS核壳结构的量子点，在DCC和DMAP的催化下反应，反应结束后，再加入2.0g十二烷基苯磺酸钠、1.0g皂土、0.8g硬脂酸、0.8g油酸，搅拌混合30min，再加入1.0g有机膨润土、0.8g聚二甲基硅氧烷、0.8g二月桂酸二丁基锡、50mg光稳定剂770，继续搅拌混合2h后，得到动态聚合物乳液，将其置于一定波长的紫外光照射下进行快速搅拌，乳液能够产生荧光，并且对三价铁离子具有识别作用。
实施例53
Figure GDA0001968175280003282
在反应器中加入1摩尔当量的化合物(a)以及适量的无水甲苯，通入氩气，冷却到0℃，加入1.05摩尔当量的DMAP，搅拌混合均匀后升温到室温继续搅拌1h，用DCM稀释，再用饱和氯化铵提取3次，减压抽滤提纯后得聚酯化合物(b)。
在干燥洁净的反应瓶中量取200ml二氯甲烷溶剂，加入20g聚酯化合物(b)、4.38g羟乙基六氢均三嗪(c)，除水除氧30min，再加入12g甲苯二异氰酸酯搅拌溶解后，加热到60℃反应3h，利用甲醇封端，再加入5wt％二氧化硅、0.2g滑石粉、0.1g二月桂酸二丁基锡混合均匀，然后将反应液倒入合适的模具中，置于80℃真空烘箱中反应干燥24h，冷却到室温，最终得到具有良好粘弹性的聚合物样品，聚合物样品能够在机械力作用下实现聚合物网络的自解体，并产生酚羟基负离子，引起二氧环丁烷的分解和发光。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种力致响应动态聚合物，其特征在于，其在聚合物链骨架上含有至少一种力敏团和至少一种无硼动态共价键；所述动态聚合物中动态组分的存在，是形成或维持动态聚合物结构的必要条件；在机械力作用下，所述动态聚合物中的力敏团发生化学和/或物理变化，实现力致响应；
其中，所述的力敏团和无硼动态共价键选自以下组合：
组合1：所述的力敏团选自二氧环丁烷系列共价单力敏团、三唑环系列共价单力敏团、六元环系列共价单力敏团、五元环系列共价单力敏团、三元环系列共价单力敏团、配位键系列非共价单力敏团、主客体作用系列非共价单力敏团、氢键作用系列非共价单力敏团、π-π堆叠作用系列非共价单力敏团、硼配位系列非共价单力敏团、染料分子系列非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、氰基乙烯系列非共价单力敏团、栓系复合力敏团、门控复合力敏团、平行复合力敏团、串联复合力敏团、多元复合力敏团；所述的无硼动态共价键选自动态连硫键、动态双硒键、动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅氧烷键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键；
组合2：所述的力敏团选自双硫/多硫系列共价单力敏团、双硒/多硒系列共价单力敏团；所述的无硼动态共价键选自动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅氧烷键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键；
组合3：所述的力敏团选自双芳基环酮系列共价单力敏团、双芳基环戊烯二酮系列共价单力敏团、双芳基色烯系列共价单力敏团、芳基乙烷系列共价单力敏团、二氰基四芳基乙烷系列共价单力敏团、链转移系列共价单力敏团、四氰基乙烷系列共价单力敏团；所述的无硼动态共价键选自动态连硫键、动态双硒键、动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅氧烷键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键；
组合4：所述的力敏团选自环丁烷系列共价单力敏团、单杂环丁烷系列共价单力敏团、环丁烯系列共价单力敏团、DA系列共价单力敏团、杂DA系列共价单力敏团、光控DA系列共价单力敏团、[4+4]环加成系列共价单力敏团；所述的无硼动态共价键，其选自动态连硫键、动态双硒键、动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅氧烷键、动态硅醚键、基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键；
其中，所述的双硫/多硫系列共价单力敏团，其中含有双硫/多硫力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000021
其中，m为通过单键相连的硫原子的个数，其取值为大于等于2的某个特定整数值；其中，W各自独立选自氧原子、硫原子；其中，
Figure FDA0003492628790000022
表示连有n个
Figure FDA0003492628790000024
的芳香族环；其中，n的取值为1或大于1的整数；*标注的为与式中其他结构相连接的位点；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；其中，R1、R2、R3、R4各自独立选自氢原子、羟基、氰基、羧基、C1-20烷基、C1-20杂烷基、环状结构的C1-20烷基、环状结构的C1-20杂烷基、C1-20芳烃基、C1-20杂芳烃基；其中，
Figure FDA0003492628790000023
表示连有n个
Figure FDA0003492628790000025
的含氮脂肪族杂环，其中，n的取值为1或大于1的整数；其中，
Figure FDA0003492628790000026
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的双硒/多硒系列共价单力敏团，其中含有双硒/多硒力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000031
其中，m为通过单键相连的硒原子的个数，其取值为大于等于2的某个特定整数值；其中，W各自独立选自氧原子、硫原子；其中，
Figure FDA0003492628790000032
表示连有n个
Figure FDA0003492628790000038
的芳香族环；其中，n的取值为1或大于1的整数；*标注的为与式中其他结构相连接的位点；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；其中，R1、R2、R3、R4各自独立选自氢原子、羟基、氰基、羧基、C1-20烷基、C1-20杂烷基、环状结构的C1-20烷基、环状结构的C1-20杂烷基、C1-20芳烃基、C1-20杂芳烃基；其中，
Figure FDA0003492628790000033
表示连有n个
Figure FDA0003492628790000039
的含氮脂肪族杂环，其中，n的取值为1或大于1的整数；其中，
Figure FDA00034926287900000310
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的双芳基环酮系列共价单力敏团，其中含有双芳基环酮力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000034
其中，W各自独立选自氧原子、硫原子；W2为二价连接基，其各自独立选自
Figure FDA0003492628790000035
Figure FDA0003492628790000036
Figure FDA00034926287900000311
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure FDA00034926287900000312
成环或不成环；
其中，所述的双芳基环戊烯二酮系列共价单力敏团，其中含有双芳基环戊烯二酮力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000037
其中，W各自独立选自氧原子、硫原子；
Figure FDA00034926287900000313
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure FDA0003492628790000047
成环或不成环；
其中，所述的双芳基色烯系列共价单力敏团，其中含有双芳基色烯力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000041
其中，W3为二价连接基，其各自独立选自
Figure FDA0003492628790000042
V、V’各自独立选自碳原子、氮原子；当V、V’为氮原子时，与V、V’相连的
Figure FDA0003492628790000048
不存在；
Figure FDA0003492628790000049
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一环结构中的任两个
Figure FDA00034926287900000410
成环或不成环；
其中，所述的芳基乙烷系列共价单力敏团，其中含有芳基乙烷力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000043
其中，R2各自独立选自原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，其中所述的取代基选自羟基、苯基、苯氧基、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰氧基、三甲基硅氧基、三乙基硅氧基；其中，
Figure FDA0003492628790000044
表示连有n个
Figure FDA00034926287900000411
的芳香族环；其中，n的取值为0、1或大于1的整数；*标注的为与式中其他结构相连接的位点；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；其中，
Figure FDA00034926287900000412
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的二氰基四芳基乙烷系列共价单力敏团，其中含有二氰基四芳基乙烷力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000045
其中，
Figure FDA0003492628790000046
表示连有n个
Figure FDA00034926287900000413
的芳香族环；其中，n的取值为0、1或大于1的整数；*标注的为与式中其他结构相连接的位点；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；其中，
Figure FDA00034926287900000414
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的链转移系列共价单力敏团，其中含有链转移力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000051
其中，R2各自独立选自原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链，其中所述的取代基选自羟基、苯基、苯氧基、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰氧基、三甲基硅氧基、三乙基硅氧基；其中，
Figure FDA0003492628790000052
表示连有n个
Figure FDA0003492628790000056
的芳香族环；其中，n的取值为0、1或大于1的整数；*标注的为与式中其他结构相连接的位点；所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；其中，W4为二价连接基，其各自独立选自直接键、
Figure FDA0003492628790000053
其中，R1、R2、R3、R4各自独立选自氢原子、羟基、氰基、羧基、C1-20烷基、C1-20杂烷基、环状结构的C1-20烷基、环状结构的C1-20杂烷基、C1-20芳烃基、C1-20杂芳烃基；其中，
Figure FDA0003492628790000054
表示连有n个
Figure FDA0003492628790000057
的含氮脂肪族杂环，其中，n的取值为1或大于1的整数；其中，R1各自独立选自氢原子、卤素原子、杂原子基团、C1-20烃基/杂烃基、取代的C1-20烃基/杂烃基以及以上基团中的两种或多种的组合所形成的取代基；其中，V3选自碲原子、锑原子、铋原子；其中，k为与V3相连的
Figure FDA0003492628790000058
的个数；当V3为碲原子时，k为1，表示只有一个
Figure FDA0003492628790000059
与V3相连；当V3为锑原子或铋原子时，k为2，表示有两个
Figure FDA00034926287900000510
与V3相连，两个
Figure FDA00034926287900000511
的结构相同或不相同；其中，L’为二价连接基，不同位置的L’的结构相同或不相同，所述的L’各自独立选自杂原子连接基、杂原子基团连接基、二价C1-20烃基/杂烃基、取代的二价C1-20烃基/杂烃基以及以上基团的两种或多种的组合形成的二价连接基；
其中，所述的四氰基乙烷系列共价单力敏团，其中含有四氰基乙烷力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000055
其中，
Figure FDA0003492628790000064
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连；
其中，所述的环丁烷系列共价单力敏团，其中含有环丁烷力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000061
其中，Q各自独立地选自氧原子、碳原子；b分别表示与Q相连的连接个数；当Q各自独立地选自氧原子时，b＝0；当Q各自独立地选自碳原子时，b＝2；
Figure FDA0003492628790000065
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的单杂环丁烷系列共价单力敏团，其中含有单杂环丁烷力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000062
其中，Q选自氧原子、碳原子；b表示与Q相连的连接个数；当Q选自氧原子时，b＝0；当Q选自碳原子时，b＝2；D选自氧原子、硫原子、氮原子；a表示与D相连的连接个数；当D选自氧原子、硫原子时，a＝0；当D选自氮原子时，a＝1；
Figure FDA0003492628790000066
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的二氧环丁烷系列共价单力敏团，其中含有二氧环丁烷力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000063
其中，J选自直接键、氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、亚甲基及其取代形式；其中，Ar选自芳香族环；其中，
Figure FDA0003492628790000067
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的环丁烯系列共价单力敏团，其中含有环丁烯力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000071
其中，
Figure FDA0003492628790000072
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环；n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数；R各自独立地选自原子、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链；
Figure FDA0003492628790000077
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的三唑环系列共价单力敏团，其中含有三唑环力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000073
其中，
Figure FDA0003492628790000078
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述DA系列共价单力敏团，其中含有DA力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000074
其中，I各自独立选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酰胺基、酯基、二价小分子烃基；
Figure FDA0003492628790000075
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环；n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数；
Figure FDA0003492628790000079
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的杂DA系列共价单力敏团，其中含有杂DA力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000076
其中，P1选自氧原子、硫原子、氮原子；P2选自碳原子、氮原子；c1、c2分别表示与P1、P2相连的连接个数；当P1选自氧原子、硫原子时，c1＝0；当P1、P2选自氮原子时，c1、c2＝1；当P2选自碳原子时，c2＝2；I选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酰胺基、酯基、二价小分子烃基；
Figure FDA0003492628790000082
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环；n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数；
Figure FDA0003492628790000083
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的光控DA系列共价单力敏团，其中含有光控锁定基元以及对机械力敏感的DA基元的力敏团，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000081
其中，K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，且在K1、K2，或K3、K4，或K5、K6中至少有一个选自碳原子；a1、a2、a3、a4、a5、a6分别表示与K1、K2、K3、K4、K5、K6相连的连接个数；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氧原子、硫原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝0；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氮原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝1；当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子时，a1、a2、a3、a4、a5、a6＝2；I1、I2、I3各自独立地不存在，或各自独立地选自氧原子、1,1'-羰基、亚甲基及其取代形式、1,2-亚乙基及其取代形式、1,1’-乙烯基及其取代形式；当I1、I2、I3各自独立地不存在时，b＝2；当I1、I2、I3各自独立地选自氧原子、1,1'-羰基、亚甲基及其取代形式、1,2-亚乙基及其取代形式、1,1’-乙烯基及其取代形式时，b＝1；M选自氧原子、氮原子、二价烷氧基链；c表示与M相连的连接个数；当M选自氧原子、二价烷氧基链时，c＝0；当M选自氮原子时，c＝1；C1、C2、C3、C4、C5、C6表示不同位置的碳原子；
Figure FDA0003492628790000093
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的[4+4]环加成系列共价单力敏团，其中含有[4+4]环加成力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000091
其中，
Figure FDA0003492628790000094
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环；I6～I14各自独立地选自氧原子、硫原子、酰胺基、酯基、亚胺基、二价小分子烃基；
Figure FDA0003492628790000095
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的六元环系列共价单力敏团，其中含有六元环力敏基元，其结构通式包括如下类：
Figure FDA0003492628790000092
其中，X选自氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、C-R、N-R；Y选自C-R、氮原子；R各自独立为原子、取代基、取代聚合物链；M是一种金属原子，其选自Be、Zn、Cu、Co、Hg、Pb、Pt、Fe、Cr、Ni；
Figure FDA0003492628790000096
各自独立与原子、取代基、参与力活化或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的五元环系列共价单力敏团，其中含有五元环力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000101
其中，A0选自
Figure FDA0003492628790000102
A1选自
Figure FDA0003492628790000103
A2选自
Figure FDA0003492628790000104
Figure FDA0003492628790000109
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的三元环系列共价单力敏团，其中含有三元环力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000105
其中，
Figure FDA00034926287900001010
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；A选自-O-、-S-、
Figure FDA0003492628790000106
其中，E各自独立选自氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基；
其中，所述的配位键系列非共价单力敏团包括以下系列：不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用、卡宾-金属配位键、硼氮配位键、铂磷配位键、茂金属配位键、配体-镧系金属离子络合作用；
其中，所述的不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用的非共价单力敏团，其中含有不饱和碳-碳键与过渡金属的络合作用力敏基元的单力敏团，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000107
其中，
Figure FDA00034926287900001011
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；R各自独立为原子、取代基、取代聚合物链；
所述的卡宾-金属配位键的非共价单力敏团，其中含有卡宾-金属配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000108
其中，
Figure FDA00034926287900001012
表示芳香族环；n为与构成环的原子相连的氢原子、取代原子、取代基、取代聚合物链的个数总数，其为0、1或大于1的整数；
Figure FDA00034926287900001013
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
所述的硼氮配位键的非共价单力敏团，其中含有硼氮配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000111
其中，
Figure FDA0003492628790000115
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；R各自独立为原子、取代基、取代聚合物链；
所述的铂磷配位键的非共价单力敏团，其中含有铂磷配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000112
其中，X5各自独立地选自氯原子、溴原子、碘原子；
Figure FDA0003492628790000116
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
所述的茂金属配位键的非共价单力敏团，其中含有茂金属配位键力敏基元的单力敏团，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000113
其中，M是金属中心，其选自Cu、Zn、Fe、Co、Ni、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Eu、Tb、Th；
Figure FDA0003492628790000117
是环戊二烯配体；
Figure FDA0003492628790000118
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
所述的配体-镧系金属离子络合作用的非共价单力敏团，其中含有配体-镧系金属离子络合作用力敏基元的单力敏团，其中，所述的配体基团选自如下：
Figure FDA0003492628790000114
其中，所述的镧系金属选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu；
其中，所述的主客体作用系列非共价单力敏团，其中含有主客体作用力敏基元，其中，所述的主体-客体作用中的主体是一类能够实现分子识别的带空穴的化合物，所述的主体分子包括醚、环糊精、环蕃、葫芦脲、杯芳烃、柱芳烃以及无机有机离子骨架；客体是一类能够被主体识别而嵌入主体的空穴中的化合物，所述的客体分子包括长链烷烃、环烷烃、杂环烷烃、芳烃、杂芳烃、稠环结构化合物、杂环结构化合物、单环结构化合物、多环结构化合物、螺环结构化合物、桥环结构化合物、离子团；
其中，所述的氢键作用系列非共价单力敏团，其为通过氢键所建立的超分子作用，其是通过与电负性大的原子Z共价相连的氢原子与电负性大、半径小的原子Y在Z与Y之间以氢为媒介，生成Z-H…Y形式的氢键链接，其中，所述的Z、Y为电负性大而半径小的原子，其选自F、N、O、C、S、Cl、P、Br、I原子；所述的氢键作用通过氢键基团之间存在的非共价相互作用产生；其中，所述的氢键基团含有以下结构成分：
Figure FDA0003492628790000121
其中，所述的π-π堆叠作用系列非共价单力敏团，其为能够提供π键电子云的结构通过π键电子云相互交叠形成π-π堆叠作用力敏基元的单力敏团；其中，能够提供π键电子云的化合物结构，包括稠环化合物及存在π-π共轭的杂环化合物，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000122
其中，所述的硼配位系列非共价单力敏团，其含有由硼配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000123
其中，R各自独立选自卤素原子、氰基、C1-10烃基/杂烃基、取代的C1-10烃基/杂烃基；V、V’各自独立选自氧原子或氮原子；
Figure FDA0003492628790000134
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连，同一通式中的任两个
Figure FDA0003492628790000135
成环或不成环；
其中，所述的染料分子系列非共价单力敏团，其含有由染料分子自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元；其中，所述的染料分子自组装基元选自如下结构中的一类：
Figure FDA0003492628790000131
其中，所述的基于组合物的非共价单力敏团，指的是由相互之间可进行能量转移的非机械力响应的能量供体与非机械力响应的能量受体组合形成的非共价力响应基元；其中，所述的非机械力响应的能量供体选自非机械力响应的荧光团；其中，所述的非机械力响应的能量受体选自非机械力响应的荧光团和/或淬灭团；其中，所述荧光团选自有机荧光团、无机荧光团；其中，所述的无机荧光团，其选自硫化物系荧光团、铝酸盐系荧光团、硅酸盐荧光团、氮化物荧光团、氧化物系荧光团、氮氧化物荧光团及稀土荧光团、无机非金属量子点；其中，所述的淬灭团选自预先存在的淬灭团能量受体，其选自NPI、NBD、DABCYL、BHQ、ATTO、Eclipse、MGB、QXL、QSY、Cy、Lowa Black、IRDYE为基本骨架的淬灭染料及其淬灭染料的衍生物；
其中，所述的氰基乙烯系列非共价单力敏团，其含有由氰基乙烯聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元，其结构通式包括以下类：
Figure FDA0003492628790000132
其中，Ar4各自独立选自芳香族环，其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；其中，所述的Ar4选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000133
Figure FDA0003492628790000141
其中，Ar5为二价的芳香族环，其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构；其中，所述的Ar5选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000142
其中，
Figure FDA0003492628790000144
各自独立与原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的栓系复合力敏团，其通过一个共价或非共价力敏基元/单力敏团模块与一个或多个连接基结合而成，其中，通过所述连接基将所述力敏基元/单力敏团模块栓系起来；所述的栓系复合力敏团，其结构通式如下式所示：
Figure FDA0003492628790000143
其中，
Figure FDA0003492628790000145
为力敏基元/单力敏团力敏模块；
Figure FDA0003492628790000146
为连接基，其选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；
Figure FDA0003492628790000147
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连；
其中，所述的门控复合力敏团，其通过两个或者多个共价或非共价力敏基元/单力敏团模块结合而成，其可以发生次序性受力活化，且只有其中作为门控的模块活化后作为底物的模块才可以活化；所述的门控复合力敏团，其结构通式如下式所示：
Figure FDA0003492628790000151
其中，
Figure FDA0003492628790000152
为力敏基元/单力敏团力敏模块，p为既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量；
Figure FDA0003492628790000155
各自独立为连接基，其选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；
Figure FDA0003492628790000156
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连；
其中，所述的平行复合力敏团，其通过两个或多个力敏基元/单力敏团模块以平行连接的方式结合而成，其中所有的力敏基元/力敏团模块能够同时受力；所述的平行复合力敏团，其结构通式如下式所示：
Figure FDA0003492628790000153
其中，
Figure FDA0003492628790000157
为力敏基元/单力敏团力敏模块，m为并联的力敏基元/单力敏团的数量，不同位置的力敏基元/单力敏团相同或不同；R、
Figure FDA0003492628790000158
各自独立为连接基，其选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；
Figure FDA0003492628790000159
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连；
其中，所述的串联复合力敏团，其通过两个或多个力敏基元/单力敏团模块以串联连接的方式结合而成，其相邻的两个力敏基元/单力敏团模块之间的串联连接基同时也是所述相邻的两个串联的力敏基元/单力敏团模块中任何一个的一部分，而且在合适的机械力作用下各个所串联的力敏基元/单力敏团模块均能够活化；所述的串联复合力敏团，其结构通式如下式所示：
Figure FDA0003492628790000154
其中，
Figure FDA00034926287900001510
为力敏基元/单力敏团力敏模块，不同位置的力敏基元/单力敏团相同或不同；R、L为连接基，其选自小分子和大分子连接基，不同位置的连接基相同或不同；n、m为串联的力敏基元/单力敏团的数量；
Figure FDA00034926287900001511
各自独立与参与力活化的聚合物链或超分子聚合物链相连；
其中，所述的多元复合力敏团，其由栓系、门控、平行、串联复合力敏团中的任何一个或多个与一个或多个力敏基元和/或单力敏团和/或连接基模块进行再结合获得，或者由栓系、门控、平行、串联复合力敏团中的两个或多个模块进行再结合获得；所述的多元复合力敏团，其结构通式如下所示：
Figure FDA0003492628790000161
其中，
Figure FDA0003492628790000162
为力敏基元/单力敏团力敏模块，不同位置的力敏基元/单力敏团相同或不同；
Figure FDA0003492628790000176
各自独立为连接基，其选自分子量小于1000Da的小分子连接基和分子量大于等于1000Da的大分子连接基；n、m、q为串联/并联的力敏基元/单力敏团/复合力敏团/多元复合力敏团的数量，p为既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量；
Figure FDA0003492628790000177
各自独立与原子、取代基、参与力活化或不参与力活化的取代聚合物链相连；
其中，所述的动态连硫键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000171
其中，x为S原子的个数，x≥2；
Figure FDA0003492628790000178
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的动态双硒键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000172
其中，
Figure FDA0003492628790000179
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的动态硒氮键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000173
其中，X选自卤素离子；
Figure FDA00034926287900001710
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的缩醛类动态共价键，其包括动态缩酮键、动态缩醛键、动态缩硫酮键、动态缩硫醛键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000174
其中，X1、X2、X3、X4各自独立地选自氧原子、硫原子、氮原子；R1、R2各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；R3、R4各自独立地选自单键、杂原子连接基、二价或多价小分子烃基、二价或多价聚合物链残基；
Figure FDA00034926287900001711
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的基于碳氮双键的动态共价键，其包括动态亚胺键、动态肟键、动态腙键、动态酰腙键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000175
其中，R1为二价或多价小分子烃基；
Figure FDA0003492628790000182
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的基于可逆自由基的动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000181
其中，X1、X2为与氮原子直接相连的具有位阻效应的二价或多价基团，其各自独立地选自二价或多价C3-20烷基、二价或多价环C3-20烷基、芳烃基、羰基、砜基、磷酸基及以上基团的不饱和形式、被取代形式、被杂化形式及其组合；R’为与碳原子直接相连的基团，其各自独立地选自氢原子、C3-20烷基、环C3-20烷基、芳烃基及以上基团的不饱和形式、被取代形式、被杂化形式及其组合；其中，W各自独立地选自氧原子、硫原子；W1各自独立地选自醚基、硫醚基、仲胺基及其取代基；W2各自独立地选自醚基、硫醚基、仲胺基及其取代基、羰基、硫代羰基、二价甲基及其取代基；W3各自独立地选自醚基、硫醚基；W4各自独立地选自直接键、醚基、硫醚基、仲胺基及其取代基、羰基、硫代羰基、二价甲基及其取代基；不同位置的W、W1、W2、W3、W4的结构相同，或不相同；其中，R1各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基，不同位置的R1相同，或不相同；其中，R2各自独立地选自氢原子、氰基、羟基、苯基、苯氧基、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰氧基、三甲基硅氧基、三乙基硅氧基；其中，L’为二价连接基，其选自单键、杂原子连接基、二价小分子烃基，不同位置的L’相同，或不相同；其中，V、V’各自独立选自碳原子、氮原子，不同位置的V、V’相同，或不相同，当V、V’选自氮原子时，与V、V’相连的
Figure FDA0003492628790000183
不存在；其中，
Figure FDA0003492628790000184
表示的环状基团结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状基团结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子；
Figure FDA0003492628790000185
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的结合性可交换型酰基键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000191
其中，X1、X2选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子和硅原子；Y选自氧原子、硫原子和仲胺基；Z1、Z2选自氧原子、硫原子；R5选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；其中，当X1、X2为氧原子或硫原子时，R1、R2、R3、R4不存在；当X1、X2为氮原子时，R1、R3存在，R2、R4不存在，且R1、R3各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；当X1、X2为碳原子、硅原子时，R1、R2、R3、R4存在，且各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；
Figure FDA0003492628790000194
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的基于位阻效应诱导的动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000192
其中，X1、X2选自碳原子、硅原子和氮原子；Z1、Z2选自氧原子和硫原子；当X1、X2为氮原子时，R1、R3存在，R2、R4不存在，且R1、R3各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；当X1、X2为碳原子、硅原子时，R1、R2、R3、R4存在，且各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；其中，Rb为与氮原子直接相连的具有位阻效应的大基团，其选自C3-20烷基、环C3-20烷基、芳烃基及以上基团的不饱和形式、被取代形式、被杂化形式及其组合；
Figure FDA0003492628790000195
表示含氮环，其为脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合；n表示与环状基团结构的成环原子相连的连接个数；
Figure FDA0003492628790000196
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的可逆加成断裂链转移动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000193
其中，R1～R10各自独立地选自氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基；X1、X2、X3各自独立地选自单键、二价或多价小分子烃基；Z1、Z2、Z3各自独立地选自具有吸电效应或者与具有吸电效应的基团相连的杂原子连接基；其中，所述的具有吸电效应的基团包括羰基、醛基、硝基、酯基、磺酸基、酰氨基、砜基、三氟甲基、芳基、氰基、卤素原子、烯烃、炔烃及其组合；
Figure FDA0003492628790000206
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的动态硅氧烷键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000201
其中，
Figure FDA0003492628790000207
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的动态硅醚键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000202
其中，
Figure FDA0003492628790000208
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的基于烷基三唑鎓的可交换型动态共价键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000203
其中，X—为负离子，其选自溴离子、碘离子；
Figure FDA0003492628790000209
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键，其在催化剂存在条件下可以被激活，并发生烯烃交叉易位复分解反应，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000204
其中，
Figure FDA00034926287900002010
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，所述的用于催化烯烃交叉易位复分解反应的催化剂，其选自基于钌、钼、钨、钛、钯、镍金属催化剂；
其中，所述的可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键，其在催化剂存在条件下可以被激活，并发生炔烃交叉易位复分解反应，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000205
其中，
Figure FDA00034926287900002011
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，所述的用于催化炔烃交叉易位复分解反应的催化剂，其选自基于钼、钨金属催化剂；
其中，所述的[2+2]环加成动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000211
其中，D1～D6各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，D1、D2中至少一个选自碳原子或氮原子；a1～a6分别表示与D1～D6相连的连接个数；当D1～D6各自独立地选自氧原子、硫原子时，a1～a6＝0；当D1～D6各自独立地选自氮原子时，a1～a6＝1；当D1～D6各自独立地选自碳原子时，a1～a6＝2；Q1～Q6各自独立地选自碳原子、氧原子；b1～b6分别表示与Q1～Q6相连的连接个数；当Q1～Q6各自独立地选自氧原子时，b1～b6＝0；当Q1～Q6各自独立地选自碳原子时，b1～b6＝2；
Figure FDA0003492628790000213
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的[4+2]环加成动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000212
其中，K1、K2、K5～K10各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子，且在K1、K2或K5、K6或K7、K8或K9、K10中至少有一个原子选自碳原子或氮原子；c1～c10分别表示与K1～K10相连的连接个数；当K1、K2、K5～K10各自独立地选自氧原子、硫原子时，c1、c2、c5～c10＝0；当K1、K2、K5～K10各自独立地选自氮原子时，c1、c2、c5～c10＝1；当K1、K2、K5～K10各自独立地选自碳原子时，c1、c2、c5～c10＝2；K3、K4各自独立地选自氧原子、硫原子、氮原子；c3、c4分别表示与K3、K4相连的连接个数；当K3、K4各自独立地选自氧原子、硫原子时，c3、c4＝0；当K3、K4各自独立地选自氮原子时，c3、c4＝1；I1、I2各自独立地选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酰胺基、酯基、二价小分子烃基；
Figure FDA0003492628790000222
表示的环状基团结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状基团结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子；n表示与环状基团结构的成环原子相连的连接个数；
Figure FDA0003492628790000223
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的[4+4]环加成动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000221
其中，
Figure FDA0003492628790000224
表示的环状基团结构为芳香族环或杂化芳香族环，其环状基团结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子；I6～I14各自独立地选自氧原子、硫原子、酰胺基、酯基、亚胺基、二价小分子烃基；
Figure FDA0003492628790000225
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的巯基-迈克尔加成动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000231
其中，X选自酮基、酯基、酰胺基、硫代羰基、砜基；Y为吸电效应基团，其选自醛基、羧基、硝基、磷酸基、磺酸基、酰氨基、砜基、三氟甲基、氰基、卤素原子及其组合；
Figure FDA0003492628790000236
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的胺烯-迈克尔加成动态共价键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000232
其中，
Figure FDA0003492628790000237
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000233
其中，
Figure FDA0003492628790000238
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的基于双氮杂卡宾的动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000234
其中，
Figure FDA0003492628790000239
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的六氢三嗪类动态共价键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000235
其中，
Figure FDA0003492628790000243
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接。
2.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，所述力致响应动态聚合物的拓扑结构选自线型、环状、支化、团簇、交联及其组合形式。
3.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，其还含有至少一种含硼动态共价键；所述的含硼动态共价键，其选自有机硼酐键、无机硼酐键、有机-无机硼酐键、饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、无机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键、无机硼酸硅酯键；
其中，所述的有机硼酐键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000241
其中，有机硼酐键中的各个硼原子均至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure FDA0003492628790000244
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的无机硼酐键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000242
其中，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，并且Y1、Y2至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，Y3、Y4至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure FDA0003492628790000245
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，a、b、c、d分别表示与Y1、Y2、Y3、Y4相连的连接个数；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a、b、c、d＝0；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氧原子、硫原子时，a、b、c、d＝1；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自氮原子、硼原子时，a、b、c、d＝2；当Y1、Y2、Y3、Y4各自独立地选自硅原子时，a、b、c、d＝3；
其中，所述的有机-无机硼酐键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000251
其中，Y1、Y2各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，并且Y1、Y2至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；其中，a、b分别表示与Y1、Y2相连的连接个数；其中，结构中的硼原子至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure FDA0003492628790000255
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；当Y1、Y2各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a、b＝0；当Y1、Y2各自独立地选自氧原子、硫原子时，a、b＝1；当Y1、Y2各自独立地选自氮原子、硼原子时，a、b＝2；当Y5、Y6各自独立地选自硅原子时，a、b＝3；
其中，所述的饱和五元环有机硼酸酯键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000252
其中，硼原子与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure FDA0003492628790000256
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的不饱和五元环有机硼酸酯键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000253
其中，硼原子与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure FDA0003492628790000257
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
Figure FDA0003492628790000258
表示芳香族环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和五元环有机硼酸酯键中；
其中，所述的饱和六元环有机硼酸酯键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000254
其中，硼原子与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure FDA0003492628790000259
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的不饱和六元环有机硼酸酯键，其选自如下结构：
Figure FDA0003492628790000261
其中，硼原子与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure FDA0003492628790000265
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
Figure FDA0003492628790000266
表示芳香族环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和六元环有机硼酸酯键中；
其中，所述的饱和五元环无机硼酸酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000262
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure FDA0003492628790000267
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；
其中，所述的不饱和五元环无机硼酸酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000263
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure FDA0003492628790000268
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；
Figure FDA0003492628790000269
表示芳香族环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和五元环无机硼酸酯键中；
其中，所述的饱和六元环无机硼酸酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000264
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure FDA00034926287900002610
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；
其中，所述的不饱和六元环无机硼酸酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000271
其中，Y1选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure FDA0003492628790000274
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，a表示与Y1相连的连接个数；当Y1选自氧原子、硫原子时，a＝1；当Y1选自氮原子、硼原子时，a＝2；当Y1选自硅原子时，a＝3；
Figure FDA0003492628790000275
表示芳香族环，且芳香族环上含有两个相邻的碳原子，其位于不饱和六元环无机硼酸酯键中；
其中，所述的有机硼酸单酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000272
其中，硼原子至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；I1选自二价连接基；I2选自与两个碳原子直接相连的双键、与两个碳原子直接相连的三价碳烯基团、二价非碳原子、含有至少两个骨架原子的连接基；
Figure FDA0003492628790000276
表示芳香族环；
Figure FDA0003492628790000277
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的无机硼酸单酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000273
Figure FDA0003492628790000281
其中，Y1～Y13各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，并且Y1、Y2；Y3、Y4；Y5、Y6、Y7、Y8；Y9、Y10、Y11、Y12至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；Y14选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；I1选自二价连接基团；I2选自与两个碳原子直接相连的双键、与两个碳原子直接相连的三价碳烯基团、二价非碳原子、含有至少两个骨架原子的连接基；
Figure FDA0003492628790000284
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，a～n分别表示与Y1～Y14相连的连接个数；当Y1～Y13各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a～m＝0；当Y1～Y14各自独立地选自氧原子、硫原子时，a～n＝1；当Y1～Y14各自独立地选自氮原子、硼原子时，a～n＝2；当Y1～Y14各自独立地选自硅原子时，a～n＝3；
Figure FDA0003492628790000285
表示芳香族环；
其中，所述的有机硼酸硅酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000282
其中，硼原子至少与一个碳原子通过硼碳键相连，且至少有一个有机基团通过所述硼碳键连接到硼原子上；
Figure FDA0003492628790000286
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；
其中，所述的无机硼酸硅酯键，其选自如下结构中的至少一种：
Figure FDA0003492628790000283
其中，Y1、Y2、Y3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子，并且Y1、Y2至少一个选自氧原子、硫原子、氮原子、硼原子、硅原子；
Figure FDA0003492628790000292
表示与聚合物链、交联网络链或者基团/原子的连接；其中，a、b、c分别表示与Y1、Y2、Y3相连的连接个数；当Y1、Y2、Y3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a、b、c＝0；当Y1、Y2、Y3选自氧原子、硫原子时，a、b、c＝1；当Y1、Y2、Y3选自氮原子、硼原子时，a、b、c＝2；当Y1、Y2、Y3各自独立地选自硅原子时，a、b、c＝3。
4.根据权利要求3所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，所述的饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键，其结构中的硼原子与氨甲基苯基团相连；所述的氨甲基苯基团，其具有如下结构：
Figure FDA0003492628790000291
其中，*表示与硼原子相连的位置。
5.根据权利要求1或3中任一项所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，其还含有至少一种超分子作用；其中，所述的超分子作用，其选自氢键作用、金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、路易斯酸碱对作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用、相分离作用、结晶作用。
6.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，其至少有一个低于0℃、或者处于0-25℃之间、或者处于25-100℃之间、或者高于100℃的玻璃化转变温度。
7.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，所述的力致响应动态聚合物是均相的。
8.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，所述的力致响应动态聚合物是微相分离具有多相结构的。
9.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，所述的力致响应动态聚合物具有渐变性结构。
10.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，所述力致响应动态聚合物的形态具有以下任一种：溶液、乳液、膏、胶、普通固体、弹性体、凝胶、泡沫材料。
11.根据权利要求1所述的力致响应动态聚合物，其特征在于，构成力致响应动态聚合物组成的配方组分包括以下任一种或任几种可添加/使用物：助剂/添加剂、填料；
其中，可添加的助剂/添加剂选自以下任一种或任几种：催化剂、引发剂、氧化还原剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增韧剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、发泡剂、抗静电剂、乳化剂、分散剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、阻燃剂、成核剂、流变剂、增稠剂、流平剂、动态调节剂；
其中，可添加的填料选自以下任一种或任几种：无机非金属填料、金属填料、有机填料、有机金属化合物填料。
12.一种如权利要求1所述的力致响应动态聚合物的应用，其特征在于，其应用于应力感应材料、功能涂层、自修复性板材、自修复性粘结剂、密封材料、韧性材料、储能器件材料、光电器件材料、夹层胶、玩具、形状记忆材料、抗冲击防护材料、减震材料、缓冲材料、消音材料、力致催化材料、力学探针材料、力传感器材料。
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