博士生梁相永在Macromolecular Chemistry and Physics（IF=2.495）上發(fā)表文章：UV-Blocking Coating with Self-Healing Capacity.DOI: 10.1002/macp.201700213.
聚合物涂層廣泛用作保護材料表面的各種劣化因素的屏障。 在現(xiàn)代生活中，諸如紫外線吸收涂層，防腐涂層，超疏水超親水涂層等功能性涂層已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?然而，大多數(shù)涂層都受到機械損傷引起的耐久性損失。 當裂紋形成時，破壞性因素可能穿透裂縫，導致涂層可維護性降低。 近年來，提出了具有自我修復能力的涂層，是解決這個問題的好方法。
自發(fā)愈合的能力是自然界中重要的生存特征，但具有自愈能力的涂層只有十年左右。基于容器的涂層系統(tǒng)是主要的自愈涂層之一。在這些系統(tǒng)中，將活性化合物如愈合劑或催化劑包封在核 - 殼容器中，然后被引入涂層基質(zhì)中。當涂層被破壞時，封裝的活性化合物被釋放并導致自愈。例如，Stephenson的組合將微膠囊化桐油和混合物摻入市售的環(huán)氧底漆中.Braun及其同事開發(fā)了基于電紡同軸治療劑，其中催化劑或愈合劑基于絲和電紡絲封裝在核 - 殼中。這種方法的優(yōu)點是自愈過程快速，有效和自主，但在某個地方的修復是不可重復的。容器的兼容性和愈合劑的控制釋放也是棘手的問題。最近，開發(fā)了內(nèi)在的自修復涂層，其通過化學鍵的固有可逆性或損傷界面之間的超分子相互作用來實現(xiàn)修復。例如，舒伯特集團報告了基于交聯(lián)金屬超分子共聚物的自愈涂層; Scheltjens及其同事報道了使用Diels-Alder反應作為交聯(lián)反應的自愈熱固性涂層; Sun報道了使用逐層組裝的自愈式聚電解質(zhì)涂層。涂層和底層底物之間的強烈結(jié)合限制了分子鏈的遷移;因此，使用固有的自愈性聚合物作為涂層比相應的體積愈合材料的構(gòu)造更難。對于功能性涂層，如紫外線保護涂層，賦予它們自愈性更具挑戰(zhàn)性，因為加入紫外線吸收劑會導致更復雜的問題，如吸收體的相容性和裂紋和功能的自我修復。到目前為止，自愈UV防護涂層的研究非常罕見。
UV光導致有機化合物的機械性能，著色，分解和降解的損失。紫外線照射對保護有機物質(zhì)的需求促進了紫外線防護涂料的發(fā)展。通常，通過將可以是無機顆?；蛴袡C分子的UV吸收劑嵌入聚合物基質(zhì)中來制備聚合物UV保護涂層。在過去的幾十年中，許多研究工作都集中在諸如簡化涂料制備過程，改進紫外線吸收劑的分散性以及追求更好的紫外線屏蔽效果等方面。
在本文中，我們嘗試通過主客體相互作用連接紫外線吸收劑和基質(zhì)來賦予UV保護涂層的自愈性能。選擇二氧化鈦（TiO2）納米顆粒作為UV吸收劑，并選擇聚丙烯酸酯（聚（甲基丙烯酸羥乙酯 - 丙烯酸丙酯）和P（HEMA-co-BA））作為聚合物基質(zhì)。所得的涂層，表示為βCD-TiO2/P（HEMAco-BA）,可有效阻斷紫外線照射，并通過水來治療損傷的裂紋。同時，βCD-TiO2/ P（HEMA-co-BA）的UV阻隔性能可以完全恢復。與基于容器的自愈涂層不同，βCD-TiO2 / P（HEMA-co-BA）的自愈基體是由于主客體相互作用的可逆性，因此它具有可逆的自修復性能。βCD-TiO2 / P（HEMA-co-BA）涂層不僅表現(xiàn)出可重復的自我修復行為，如大多數(shù)本征型自修復涂層，更有趣的是，因為動態(tài)相互作用不被引入到聚合物基質(zhì)中，而是引入UV聚合物和聚合物之間所以聚合涂層骨架的基本化學結(jié)構(gòu)不需要改變。
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