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随着社会的发展,人们对材料性能的要求越来越高,在满足某一特定应用后,还应具有优异的多方面性能。开环易位聚合(ROMP)已成为一种常规的聚合方法,其中Grubbs催化剂具有高的催化活性和极性耐受性,大大扩宽了聚合单体的范围。本文设计了功能性降冰片烯衍生物单体,利用Grubbs催化剂催化ROMP制备了具有良好修复和力学性能的离子自修复材料和耐热性的透明环烯烃聚合物。所制备的材料均具有较大的实际应用潜力。具体研究内容如下:1.ROMP聚合得到一系列不同反离子的聚离子液体。聚合物中动态离子聚集作为物理交联点,限制链段的运动,提高了材料的力学强度。同时,动态的离子聚集赋予了材料自修复功能。通过简单的共混一个高T_g和一个低T_g的聚离子液体来调节共混物的T_g,平衡了材料的力学和修复性能。适中的离子聚集有利于修复。2.ROMP共聚合成了一类新颖的离子梯度共聚物,所得共聚物具有优异的力学强度——杨氏模量达286 MPa,屈服应力达16.2 MPa,代表了超分子自修复材料的最高值。调节组份比例可实现室温修复。加热、微波辐射、近红外激光照射均能加速修复。此外,材料的修复性能不受分离时间和水的影响,能够保持持久修复的功能。3.ROMP共聚得到梯度、两嵌段和三嵌段共聚物。调节共聚物中两种组份的分布和单体中烷基链长度,实现了共聚物力学和修复性能的精准控制。聚合物中存在着“离子跳跃”,展示了良好的修复性能。4.ROMP共聚得到了一系列新型的含有酯基的COPs材料,该材料展现了良好的热稳定性、一定的极性、改善的力学性能、优良的透明性和成膜能力。改变共聚单体的插入率调节共聚物的玻璃化转变温度和极性。5.利用ROMP制备了高玻璃化转变温度的COPs材料。所得聚合物中,H-PM3的T_g值为277oC,这是目前我们所知的具有最高T_g值的COP材料。此外,该类聚合物具有优异的透明性。综上所述,本文成功构建了一系列新型离子自修复材料和高性能透明环烯烃材料用于满足社会需求和特殊场合需要。