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超分子弹性体是基于非共价键交联而具有橡胶弹性的新型材料,因其具有重复加工的优点,且在一定的条件下可实现材料的自愈合,大大提高了材料的使用寿命。近年来,基于金属配位键构筑超分子弹性体越来越受到关注。现有报道中,基于配位作用的超分子弹性体多采用含氮芳环作为配体,与过渡金属或稀土金属构筑交联网络。根据配位化学的价键理论,配合物中金属离子/原子作为电子受体,配体作为电子授体(含有孤电子对),两者之间由于电子对授形成了配位键。因此可以作为配位交联点的配体-金属千变万化,而不仅限于含氮芳环配体或过渡/稀土金属作为中心原子/离子。本文旨在用简单的基团与金属进行配位构建超分子弹性体,设计合成了羧基侧端修饰的聚硅氧烷(GCS)作为大分子有机配体,再与氯化铝配位制备超分子弹性体Al-GCS。通过~1H-NMR、FT-IR分析其配位结构,发现体系中的配位结构是多元化的,通过调控GCS中羧基的接枝率和COOH/Al(Ⅲ)的投料比,能控制体系中羧基全部或部分质子化,从而调控配位交联和氢键交联的总量和比例。另外还通过改变PDMS主链的长度,来调控体系中的范德华力。研究证实,Al-GCS是一类在常温下无结晶微区、具有交联弹性的橡胶态弹性体,这种弹性主要来源于COO-Al之间的配位交联,其中配位交联是材料强度的主导因素,而氢键交联则对材料的模量有提高作用。由于基于双键-巯基点击合成的GCS中的硫醚(-S-)与Al(Ⅲ)之间有存在配位作用,这使得Al-GCS的配位交联体系复杂化。通过比较不含硫醚的侧羧基硅油(GC)和不含羧基的侧硫醚硅油(GBA)分别与Al(Ⅲ)配位,发现S-Al配位键在外力作用和加热条件下易于解离。从而推断,在Al-GCS体系中,当羧基未完全去质子化情况下,应不会出现S-Al键配位。若用异丙醇铝代替氯化铝与GCS配位,所合成的AlO-GCS与Al-GCS相比具有更高的模量,这主要得益于AlO-GCS较高的交联密度。