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从航天航空用材料(如飞行器涂层,宇航服等)到微电子领域(如精密电器涂层,导电胶等),再到生产生活领域(如不粘锅涂层等),高性能聚合物对人类生活的重要影响日益突出,科技发展和时代进步都离不开高性能聚合物薄膜的发展。基于当前环境友好的时代背景,对可回收的高性能聚合物薄膜的需求日益显现;同时,人们对高性能聚合物薄膜的新需求在不断增加,尤其是对兼具高强度和高韧性薄膜的需求。因此,开发新的设计理念和合成平台制备新型兼具强韧的可回收高性能聚合物薄膜是一个相当有意义的课题。为了得到兼具高强度与韧性的可回收高性能聚合物薄膜,本论文分别以两类可在温和条件下回收的缩醛胺动态交联聚合物和聚六氢三嗪为基体,将吲哚侧链引入聚合物中,利用吲哚的富电子特性与金属阳离子Fe3+构筑阳离子-π交联作用,成功对缩醛胺动态交联聚合物和聚六氢三嗪进行结构修饰。一方面,阳离子-π键和共价交联键的协同作用可以增强增韧聚合物;另一方面,动态的共价交联和非共价键相互作用可受外界刺激解交联,从根源上解决目前高性能材料存在的难回收问题。本文主要从以下两大内容开展研究:1.本文第三章以1,3-双(4’-氨基苯氧基)苯和4-氨基吲哚与甲醛经低温缩聚反应制备了一类以吲哚为侧链的吲哚基缩醛胺动态交联聚合物(In-HDCNs),并确定20%In-HDCN为最佳比例;进一步引入Fe3+构筑了阳离子-π交联的吲哚基缩醛胺动态交联聚合物(Fe-In-HDCN)。机械性能测试结果表明,经“点-面”阳离子-π交联后的Fe-In-HDCN(1/20)薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均明显增加(拉伸强度提升近23 MPa,断裂伸长率提升近1倍),并且应力应变曲线出现明显的屈服点,表明阳离子-π交联实现了聚合物从脆性断裂到韧性断裂的跨越。同时,测试结果还表明引入阳离子-π相互作用后,聚合物的热稳定性和耐溶剂性均显著提升。此外,阳离子-π交联也能够在焦磷酸(PPi)存在下被解除,从而实现阳离子-π交联聚合物的有效回收。最后,研究了Fe-In-HDCN薄膜的紫外屏蔽性能,结果表明利用吲哚-Fe3+阳离子-π相互作用构筑的Fe-In-HDCN薄膜具有优异的紫外屏蔽性能和良好的透明性,说明其在紫外屏蔽领域具有潜在应用。2.本文第四章以1,3-双(4’-氨基苯氧基)苯和4-氨基吲哚与甲醛经高温闭环反应制备了一类吲哚基聚六氢三嗪聚合物(In-PHTs),引入Fe3+后构筑了阳离子-π交联的吲哚基聚六氢三嗪(Fe-In-PHT)。研究结果表明,阳离子-π交联后的Fe-In-PHT聚合薄膜的强度和断裂伸长率均大幅提升,强度可高达161MPa,断裂伸长率高达9.1%,解决了高度交联刚性聚合物强度与韧性的矛盾。同时,阳离子-π交联也使聚合物的热稳定性有了很大提高,玻璃化转变高达220℃,热分解温度高达350℃;并且,在聚合物溶胀状态下可通过焦磷酸解除阳离子-π相互作用,实现Fe-In-PHT聚合物的完全回收,表明通过阳离子-π交联的吲哚基聚六氢三嗪是一类可完全回收的高性能聚合物。最后,基于薄膜的颜色(RGB)与强度的函数关系,自行开发了程序用于Fe-In-PHTs系列聚合物薄膜力学性能可视化检测,可利用智能手机实现薄膜拉伸强度的无损检测,该方法为高性能聚合物的性能检测提供了一种更方便和高效的途径。