CN109207110B - 一种杂化交联动态聚合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杂化交联动态聚合物，其含有金属‑配体作用以及由共价键形成的共价交联，其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上。此类动态聚合物结合了金属‑配体作用与共价交联各自的优势，并通过对反应物结构的调控，可制备出结构丰富，性能多样的聚合物材料。动态聚合物中金属‑配体作用具有的动态可逆性，使得聚合物可体现出刺激响应性等功能特性，在特定结构中对材料起到自修复、形状记忆、增韧等作用；而共价交联又赋予了聚合物以一定的强度和稳定性。该动态聚合物可以作为自修复材料、韧性材料、密封材料、形状记忆材料、力传感器材料等而获得广泛的应用。

Description

一种杂化交联动态聚合物

技术领域：

本发明涉及智能聚合物领域，具体涉及一种由共价键和金属-配体作用构成的杂化交联动态聚合物。

背景技术：

传统的聚合物一般由共价键构成，共价键由于具有较高的键能，赋予了聚合物以良好的稳定性和应力承载能力。交联是聚合物等材料形成三维网络结构，以达到获得弹性体、热固性塑料、提高聚合物热稳定性和力学性能等效果的通用方法。交联可以是化学(共价)交联或者是物理(非共价/超分子)交联。化学交联由于特别有助于提升聚合物热稳定性、力学性能、尺寸稳定性等，因此在聚合物的交联中占有较大的比例。但是，当仅仅采用化学共价交联时，其也较难体现出对于外界的响应性以及动态性，难以满足新形势下对于材料的发展需要。化学交联缺乏动态性，一旦形成化学交联，交联本身将无法变化，聚合物材料的性能被固定化。物理交联一般通过非共价相互作用交联形成，其突出的特点是具有动态可逆性，交联结构和聚合物的性能具有可变性。

为提高交联聚合物的力学性能，人们曾经尝试构建杂化网络结构，例如互穿网络(共价) 结构。在共价互穿网络结构中，为了获得足够的韧性，往往需要对第一个网络进行大的溶胀 (例如以溶剂或者第二网络)，在使用时以牺牲第一网络(共价键的不可逆断裂)来获得不可逆的韧性。这类共价互穿网络不仅在破坏后不能进行任何修复，也缺乏动态性，使其性能和应用受到很大的限制。

因此，需要发展一种新型的杂化交联动态聚合物，使得体系既能够具有尺寸稳定性，又有良好的力学性能和优异的动态性，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述背景，本发明提供了一种杂化交联动态聚合物，其含有金属-配体作用以及由共价键形成的共价交联；其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上；其中，所述杂化交联动态聚合物的形态选自齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶、弹性体、普通固体、泡沫材料。

本发明中，共价交联可以有一种或者多种，也即可以采用任意合适的共价交联结构及其组合。交联网络可以有至少一个，也即可以是单一一个网络，也可以有相互共混的多个网络，也可以有互穿的多个网络。

根据本发明提供的一种杂化交联动态聚合物，可以将其制备成为性能优良的齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶、弹性体、普通固体以及泡沫材料。这种动态可逆的聚合物材料能保持优异的循环性、可修复性、机械强度等，因此可用性非常高，其价值也特别高。

本发明可通过如下技术方案予以实现：

一种杂化交联动态聚合物，其含有金属-配体作用以及由共价键形成的共价交联；其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上；其中金属-配体作用通过聚合物链侧基上的配体基团(下称“侧基配体”)和所引入的金属中心相互作用而实现。

在本发明的实施方式中，所述配体基团(以L表示)选自环戊二烯以及含有至少一个配位原子(以A表示)的结构单元。一个配位原子可以与一个或者多个金属中心(包括但不仅限于金属离子、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，以M表示)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，下述通式所示结构一些给出示例，但本发明不仅限于此：

其中，A是配位原子，M是金属中心，每个配体基团与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时，A可以是相同的原子也可以是不同的原子，选自硼、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；

是环戊二烯配体。在本发明中，优选一个配位原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-L_x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的种类和数量、金属中心的种类以及价态和离子对等有关。

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。

根据本发明的一个优选实施方式(第一种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，在此交联网络中同时含有共价交联和金属-配体作用；其中共价交联的交联度达到其凝胶点以上；交联网络聚合物链含有侧基配体，通过此侧基配体形成金属-配体作用，其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(第二种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，在此交联网络中同时含有共价交联和金属-配体作用；同时，在交联网络中还含有超分子氢键作用；其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上；交联网络聚合物链含有侧基配体，通过此侧基配体形成金属-配体作用，其交联度在其凝胶点以上或以下；超分子氢键作用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(第三种聚合物网络结构)，所述动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联，其中交联度达到凝胶点以上；另一个网络仅含有金属-配体作用，其通过聚合物链上的侧基配体形成金属-配体作用，其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(第四种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，其中，共价交联的交联度达到其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有-金属-配体作用。

根据本发明的另一个优选实施方式(第五种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，其中，共价交联的交联度达到其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有超分子氢键作用。

根据本发明的另一个优选实施方式(第六种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有金属-配体作用；同时在至少一个交联网络中还含有超分子氢键作用。

根据本发明的另一个优选实施方式(第七种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有三个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络仅含有金属-配体作用，第三个交联网络仅含有超分子氢键作用。

根据本发明的另一个优选实施方式(第八种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和超分子氢键作用，且共价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(第九种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上。

除上述九种杂化网络结构的实施方式外，本发明还可以有其他多种多样的杂化网络结构实施方式，一个实施方式中可以含有三个或其以上相同或不相同的网络，同一个网络中可以含有不同的共价交联和/或不同的金属-配体作用，同时还可选地含有相同或不同的超分子氢键作用，含有金属-配体和/或超分子氢键作用的成分也可以是非交联的成分分散在网络中。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，所述的可选的超分子氢键作用，其由存在于动态聚合物链骨架 (包括侧链/支链/分叉链)、侧基、端基中任一处或多处的的氢键基团之间形成氢键构成。所述的氢键基团优选含有以下结构成分：

更优选含有以下结构成分中的至少一种：

进一步优选含有以下结构成分中的至少一种：

其中，

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。

构成动态聚合物的原料组分还包括以下任一种或任两种可添加物：其他聚合物、助剂、填料；

其中，可添加的其他聚合物选自以下任一种或任几种：天然高分子化合物、合成树脂、合成橡胶、合成纤维；

其中，可添加的助剂选自以下任一种或任几种：催化剂、引发剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、扩链剂、增韧剂、偶联剂、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、抗菌剂；

其中，可添加的填料选自以下任一种或任几种填料：无机非金属填料、金属填料、有机填料。

在本发明的实施方式中，一种杂化交联动态聚合物，其应用于以下制品：自修复性材料、密封材料、韧性材料、胶黏剂、玩具材料、形状记忆材料、力传感器材料、储能器件材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明中动态聚合物的结构丰富，性能多样。在一个聚合物体系中同时存在共价交联和金属-配体作用以及可选的超分子氢键作用，充分利用并结合了各作用的优点。其中，共价交联为动态聚合物提供了一个强而稳定的网络结构，聚合物可以保持平衡结构，也即尺寸稳定性；而金属-配体作用则为动态聚合物提供了一个可自发地或在外界作用下可逆变化的动态结构，从而实现了金属-配体作用与共价键的“动静结合”，在聚合物网络中表现出协同作用。传统的交联结构中由于没有分子间滑移作用且键断裂能普遍较高，基本需要依靠交联点间链段受力时的伸长来提供韧性，因此得到的交联聚合物一般韧性比较有限，而在聚合物中引入金属-配体作用后，金属-配体作用在外力作用下能以“可牺牲键”的形式进行断裂，为交联聚合物提供了足够的韧性，使得交联聚合物在拥有交联结构固有的力学强度和稳定性的同时，也拥有优异的拉伸韧性和抗撕裂性。

(2)本发明中的动态聚合物结构和性能具有很好的可调控性。配体基团结构多样，通过选择不同的侧基配体和不同的金属中心原子，可制备出具有不同表观特征、性能可调、用途广泛的动态聚合物；侧基配体基团能够独立于聚合物链进行运动，具有更好的灵活性，其在动态聚合物中不会造成微相分离和结晶，保证聚合物具有足够的动态性，同时，侧基配体基团能够使用已有的化合物通过简单的化学反应进行合成，制备方法多样；通过控制不同类型的金属-配体作用可以使材料具有荧光性、应力变色等特性；通过控制共价交联和金属-配体作用两者成分的比例，可以制备出力学强度、热稳定性、荧光性、抗蠕变性能、自修复性能等性能良好各异的动态聚合物。这在传统的共价交联以及超分子交联体系里面是很难做到的。

(3)本发明中的动态聚合物动态性能良好、动态反应条件温和。金属-配体作用和氢键作用属于两种不同的超分子作用，其同时存在于动态聚合物中，在外界的作用下能产生正交协同的效果。相较于其他动态体系，本发明提供的动态聚合物可在无需催化剂、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性，在提高了制备效率的同时，也降低了使用环境的局限性，扩展了聚合物的应用范围。此外，在制备过程中还可根据实际需要加入其他添加物对动态聚合物材料进行改性，扩展了材料的应用性能。

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

本发明涉及的一种杂化交联动态聚合物，所述的动态聚合物，其含有金属-配体作用以及由共价键形成的共价交联，其中共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上，其中金属-配体作用通过聚合物链侧基上的配体基团和所引入的金属中心相互作用而实现；其中，所述杂化交联动态聚合物的形态选自齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶、弹性体、普通固体、泡沫材料。

本发明中所用术语“聚合”反应/作用，指的是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链增长过程/作用。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。在本发明中所述的“聚合”，其包括反应物分子链的线性增长过程、支化过程、成环过程以及交联过程等；在本发明的实施方式中，“聚合”包括由共价键的键合以及金属-配体作用和氢键作用的非共价相互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共价键间的化学链接、金属-配体作用以及可选的超分子氢键作用的物理作用形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/三维方向进行增长，逐步形成二维或三维团簇，再发展为三维无限网络结构。需要说明的是，本发明中的交联结构，其特指凝胶点以上(含凝胶点，下同)的三维无限网络结构，而非交联结构则指的是线型、环状、支化等结构以及凝胶点以下的二维、三维团簇结构。本发明中所述的“凝胶点”(也称为渗滤阈值)，指的是反应物在交联过程中，粘度突增，开始出现凝胶化现象，初次开始交联达到一个三维无限网络时的反应点。当存在多种交联作用时，除共价交联在至少一个网络中达到其凝胶点以上外，其他交联作用可以在其凝胶点以上或以下。

在本发明的实施方式中，共价交联可以有一种或者一种以上，也即可以采用任意合适的共价交联结构(包括但不限于化学结构、拓扑结构、支化度)及其组合。在本发明的实施方式中，交联网络可以有至少一个，也即可以是单一一个网络，也可以是相互共混的多个网络，也可以是互穿的多个网络，且本发明不限于此。但是在本发明的实施方式中，所述共价交联必须在至少一个网络中达到共价交联的凝胶点以上，也即，如果仅有一个交联网络，则其中的共价共价交联的交联度必须达到凝胶点以上。这样，对本发明的聚合物而言，才可以保证即使在只有一个网络的情况下，聚合物也可以保持平衡结构，也即在通常状态下可以是不溶解不熔融的结构。

在本发明的实施方式中，任何一个网络中的金属-配体作用可以具有任意交联程度，优选达到金属-配体作用的凝胶点以上。在本发明中，若非特别说明，金属-配体作用也特指交联程度达到其凝胶点以上。

在本发明中，所述的“聚合物主链”，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/交联网络链骨架相连接而分布在其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/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；为简单起见，侧链、支链、分叉链的分子量超过1000Da时，如非特别说明，则统一称为侧链。所述的“侧基”，指的是在聚合物结构中同聚合物主链骨架/交联网络链骨架/侧链、支链、分叉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。

在本发明的实施方式中，所述的侧基配体，是指该基团上的所有原子均在侧基上，侧基配体可以在聚合/交联之前、之后或过程中生成。基于侧基的特点，通常在聚合/交联之前和/ 或者之后生成,其数量、结构和生成可以比较自由地控制。由于侧基具有比骨架链更好地运动性，因此由侧基配体形成的金属-配体作用更容易获得动态性。

在本发明的实施方式中，所述配体基团(以L表示)选自环戊二烯以及含有至少一个配位原子(以A表示)的结构单元。一个配位原子可以与一个或者多个金属中心(包括但不仅限于金属离子、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，以M表示)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，下述通式所示结构一些给出示例，但本发明不仅限于此：

其中，A是配位原子，M是金属中心，每个配体基团与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时，A可以是相同的原子也可以是不同的原子，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；

是环戊二烯配体。在本发明中，优选一个配位原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-L_x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，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部分所述的配体基团形成金属-配体作用(即M-L₂结构)，也可以有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，一条聚合物链的侧基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，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。合适的侧基配体基团(核心配体结构)可以举例如下，但本发明不仅限于此：

本发明的实施方式中，除含有以上侧基配体外，还可以同时含有其他侧基配体，所述的其它侧基配体举例如下，但本发明不仅限于此：

在本发明的实施方式中，当动态聚合物体系中存在非共价交联的聚合物或小分子化合物时，所述核心配体结构亦可以在所述非共价交联的聚合物或小分子化合物的末端作为端基。

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也包括镧系金属(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，可以提供合适金属中心的金属化合物并无限制，其可选自金属有机化合物、金属无机化合物、金属螯合物等。

在本发明的实施方式中，可以提供合适金属中心的合适的金属有机化合物可以举例如下：

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侧基配体所取代的螯合物。

在本发明的实施方式中，侧基配体与金属中心的组合并无特别限制，只要侧基配体能够与金属中心生成合适的金属-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：

在本发明的实施方式中，除含有金属-配体作用外，还可选地含有超分子氢键作用。其中超分子氢键作用起到的作用包括链间交联、链间聚合、链内成环等。

在本发明中所述的可选的超分子氢键作用，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，所述的超分子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。

一齿、二齿和三齿氢键的成键情况可具体举例如下：

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，那么超分子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，超分子氢键作用的动态性就强，可以与金属-配体超分子作用一起提供动态性能。在本发明的实施方式中，优选不超过四齿的超分子氢键作用。氢键作用一定条件下可以构成强的非共价交联，能够作为共价交联的有益补充，一方面起到增加平衡结构稳定性和力学强度的作用，另一方面基于其非共价特性提升韧性。

本发明的实施方式中，所述的超分子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：

更优选含有以下结构成分中的至少一种：

进一步优选含有以下结构成分中的至少一种：

其中，

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)：

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)：

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，同一种聚合物体系中可以含有一种或一种以上的氢键基团，同一个交联网络中也可以含有一种或一种以上的氢键基团，也即动态聚合物中可以含有一种或多种氢键基团的组合。所述的氢键基团，可以通过任意合适的基团之间的反应形成，例如：通过羧基、酰卤基团、酸酐基团、酯基、酰胺基、异氰酸酯基团与氨基之间的共价反应形成；通过异氰酸酯基团与羟基、巯基、羧基之间的共价反应形成；通过琥珀酰亚胺基团与氨基、羟基、巯基之间的共价反应形成。

本发明中动态聚合物的结构丰富，性能多样。在一个聚合物体系中可以同时存在共价交联和配体-金属作用以及可选的超分子氢键作用，利用共价交联提供材料的平衡稳定结构，金属-配体作用和可选的超分子氢键作用提供材料的动态性能。金属-配体作用作为可牺牲键可以提高材料的韧性；又具有动态可逆性，可以赋予材料在受到外力破坏后的修复能力；此外动态可逆性又能够提供形状记忆功能。这在现有的聚合物体系中是难以实现的。

在本发明中，交联网络中的超分子氢键作用可以具有任意合适的交联度，其可以在其凝胶点以上，也可以在其凝胶点以下。所述超分子氢键作用可以是在动态聚合物进行共价交联的过程中生成，也即可通过所述氢键基团在聚合物链进行共价交联时进行超分子氢键作用；也可以是预先生成超分子氢键作用后再进行共价交联；也可以在共价交联形成后，在动态聚合物后续成型过程中产生超分子氢键作用。

在本发明的实施方式中，动态聚合物可以由一个或多个交联网络所构成。当动态聚合物仅由一个交联网络构成时，在所述的交联网络结构中同时含有所述的共价交联和金属-配体作用。当动态聚合物由两个或多个交联网络构成时，其可以由两个或多个相互共混的交联网络构成，也可以由两个或多个相互穿插的交联网络构成，也可以由两个或多个部分相互穿插的交联网络构成，也可以由以上三种情况进行组合构成，但本发明不仅限于此；其中，两个或多个网络可以相同或不同；可以是部分网络仅含有共价交联和部分网络仅含有金属-配体作用的组合，或者是部分仅含有共价交联和部分同时含有共价交联和金属-配体作用的组合，或者是部分仅含有金属-配体作用和部分同时含有共价交联和金属-配体作用的组合，或者是各个网络中都同时含有共价交联和金属-配体作用；但必须满足动态聚合物体系中同时含有所述的共价交联和金属-配体作用，且至少一个网络中的共价交联达到共价交联的凝胶点以上。可选的超分子氢键作用可以以任意合适的方式存在。

对本发明的动态聚合物而言，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上，可以保证即使在只有一个网络的情况下，即使仅存在所述的共价交联的情况下，聚合物也可以保持平衡结构，也即在通常状态下可以有(至少部分)不溶解不熔融的结构。当存在两个或多个网络时，不同网络之间可以有相互作用(包括所述的金属-配体作用和/或其他作用)，也可以相互独立；而且除至少一个网络的共价交联必须达到共价交联的凝胶点以上外，其他网络的交联(包括共价交联、金属-配体作用、可选的超分子氢键作用及其之和)可以在凝胶点以上也可以在凝胶点以下，优选在凝胶点以上。

在本发明的实施方式中，动态聚合物的交联网络结构中可以共混和/或穿插有其他非交联型的一种或多种聚合物，也即该些聚合物之间及其与所述交联网络之间没有交联作用。

根据本发明的一个优选实施方式(第一种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，在此交联网络中同时含有共价交联和金属-配体作用；其中共价交联的交联度达到其凝胶点以上；交联网络聚合物链含有侧基配体，通过此侧基配体形成金属-配体作用，其交联度在其凝胶点以上或以下。本实施方式的杂化交联网络结构简单，但十分有效，且便于制备。金属-配体作用作为共价交联的补充，一方面可以提高材料的强度、韧性，另一方面可以赋予一定的自修复性，同时可以具有良好的形状记忆能力。

根据本发明的另一个优选实施方式(第二种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，在此交联网络中同时含有共价交联和金属-配体作用；同时，在交联网络中还含有超分子氢键作用；其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上；交联网络聚合物链含有侧基配体，通过此侧基配体形成金属-配体作用，其交联度在其凝胶点以上或以下；超分子氢键作用的交联度在其凝胶点以上或以下。在该实施方式中，共价交联网络负责保持平衡结构，金属-配体作用和超分子氢键作用负责提供动态交联性能，金属-配体作用和超分子氢键作用可以起到协同和/或正交的效应，进一步提升材料的综合性能。

根据本发明的一个优选实施方式(第三种聚合物网络结构)，所述动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联，其中交联度达到凝胶点以上；另一个网络仅含有金属-配体作用，其通过聚合物链上的侧基配体形成金属-配体作用，其交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，共价交联网络负责保持平衡结构，金属-配体作用负责提供动态性能，共价交联网络和金属-配体作用网络可以形成互穿或半互穿网络，充分利用两者的优点，达到协同和/或正交的效果。

根据本发明的另一个优选实施方式(第四种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，其中，共价交联的交联度达到其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有-金属-配体作用。在该实施方式中，两个交联网络可以有相互作用或无相互作用，优选无相互作用。在该实施方式中，通过第二个动态网络提供额外的动态性能，达到更佳的综合效果。

根据本发明的另一个优选实施方式(第五种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，其中，共价交联的交联度达到其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有超分子氢键作用。在该实施方式中，通过额外引入超分子作用，使得其可以对动态聚合物的动态性进行补充，超分子氢键作用也与金属- 配体作用形成协同和/或正交效应，达到更好的综合性能。

根据本发明的另一个优选实施方式(第六种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有金属-配体作用；同时在至少一个交联网络中还含有超分子氢键作用。在该实施方式中，共价交联网络负责保持平衡结构，金属-配体作用负责提供动态性能，额外的超分子氢键作用作为动态聚合物动态性的补充；共价交联网络和金属-配体作用网络可以形成互穿或半互穿网络，充分利用两者的优点，达到协同和/或正交的效果。

根据本发明的另一个优选实施方式(第七种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有三个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络仅含有金属-配体作用，第三个交联网络仅含有超分子氢键作用。在该实施方式中，可以通过调整三个交联网络中的化学结构、拓扑结构、交联度等参数，起到更加合理有效地调控聚合物性能的目的。

根据本发明的另一个优选实施方式(第八种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和超分子氢键作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，两个共价交联的网络可以起到相互协同的作用，有利于调控聚合物的力学性能和平衡结构，并通过金属-配体作用和超分子氢键作用负责提供动态性能。

根据本发明的另一个优选实施方式(第九种聚合物网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，两个共价交联的网络可以起到相互协同的作用，有利于调控聚合物的力学性能和平衡结构，并通过金属-配体作用负责提供动态性能。

除上述九种杂化网络结构的实施方式外，本发明还可以有其他多种多样的杂化网络结构实施方式，一个实施方式中可以含有三个或其以上相同或不相同的网络，同一个网络中可以含有不同的共价交联和/或不同的金属-配体作用，同时还可选地含有相同或不同的超分子氢键作用，含有金属-配体和/或超分子氢键作用的成分也可以是非交联的成分分散在网络中。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。

上述“共价交联”，其工艺手段原则上可以是任意合适的共价交联及手段。一般指两种方式，先合成线型或支化型的预聚物，然后进行链间交联反应；或者从单体出发，一次性或反应达到交联。本发明中，为了让链侧基上存在配体基团，可先形成侧基配体然后再交联。

在本发明的实施方式中，所述的共价交联，其为任意合适的通过共价键所建立的共价交联链接，包括但不仅限于通过碳-碳键形成的共价交联，通过碳-硫键形成的共价交联，通过碳-氧键形成的共价交联，通过碳-氮键形成的共价交联，通过硅-氧键形成的共价交联。在动态聚合物任一个交联网络结构中的共价交联可以有至少一种的化学结构、至少一种分支度、以及至少一种反应类型和反应手段。

在本发明的实施方式中，所述的共价交联，其为任意合适的通过共价键所建立的共价交联链接，包括但不仅限于通过碳-碳键形成的共价交联，通过碳-硫键形成的共价交联，通过碳-氧键形成的共价交联，通过碳-氮键形成的共价交联，通过硅-碳键形成的共价交联，通过硅-氧键形成的共价交联。在动态聚合物任一个交联网络结构中的共价交联可以有至少一种的化学结构、至少一种分支度、以及至少一种反应类型和反应手段。

本发明的实施方式中，所述的共价交联可以通过任意合适的基团之间的共价反应进行，举例如：通过羧基、酰卤基团、酸酐基团、酯基、酰胺基、异氰酸酯基团、环氧基团与羟基之间的共价反应进行交联；通过羧基、酰卤基团、酸酐基团、酯基、酰胺基、异氰酸酯基团、环氧基团与氨基之间的共价反应进行交联；通过烯烃自由基反应、丙烯酸酯自由基反应进行交联；通过叠氮基团和炔基的CuAAC反应，巯基和烯烃的点击反应进行共价交联；通过硅羟基之间的缩合反应进行共价交联。

本发明的实施方式中，侧基配体的生成或引入可以采用任意合适的反应，包括但不仅限于以下类型：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；更优选异氰酸酯与氨基、羟基、巯基的反应。在任何一个网络结构中，侧基配体的生成或引入可以有一个或以上的反应类型、反应手段和结构。

在本发明的实施方式中，金属中心的引入可以在任意合适的时机进行。至少有以下三种方法，可以在生成配体之前引入，可以在先与配体形成金属-配体作用的组合物再进行聚合/ 交联，也可以在完成聚合/交联后再引入。优选在生成配体之后但在共价交联之前引入。

在本发明的实施方式中，动态聚合物可以利用含有侧基配体的单体和/或能够合成侧基配体的单体、交联剂和/或固化剂以及可提供金属中心的物质通过化学反应进行合成。以下针对本发明的网络结构的部分制备方法的实施方式进行举例说明。

以本发明的第一种聚合物网络结构为例，所述的杂化交联动态聚合物只有一个网络，网络中的共价交联达到共价凝胶点以上，同时存在金属-配体作用。

采用带有侧基配体的双硫醇单体和末端多烯烃的交联剂直接聚合/交联形成本发明中的第一种网络结构。通过控制单体和交联剂的配方比例，使网络中的共价交联达到共价凝胶点以上，同时含有侧基配体：

又如，带有侧基配体的不饱和烃类单体和带有活性基团(包括但不限于羟基、胺基、羧基、异氰酸根、巯基、环氧基、双键、三键等)的不饱和烃类单体在催化剂的作用下共聚，然后再用带有双活性基团的单体或聚合物进行后续的交联。作为例子但不限于下列所举，例如，带有侧基配体的烯类化合物和带有环氧基团的烯类化合物共聚，并在二氨基类化合物的作用下进行交联，利用此反应共价交联形成本发明中的第一种网络结构。通过控制单体和交联剂的配方比例，使网络中的共价交联达到共价凝胶点以上，同时含有侧基配体：

上述例子中，侧基配体可以在在聚合/交联之前预先生成。

本发明中的其他网络结构的实施方式与此类似，本领域技术人员可以根据对本发明的理解，选择合适的制备手段，达到理想的目的。

本发明的杂化交联网络的动态聚合物，当含有两个或其以上网络的多网络结构时，除普通的共混分散外，更优选的是由两个或两个以上聚合物网络相互贯穿缠结形成互穿网络。互穿网络聚合物结构由于网络组分间的协同作用使其性能明显优于其组分的单网络聚合物，产生比单一网络更高的韧性等力学性能，特别是基于本发明的设计思路引入金属-配体作用的情况下。

互穿网络聚合物制备方法通常包括一步法互穿和两步法互穿。一步法即一次性将所有成分加入，然后进行聚合/交联，制备目标网络。两步法即先制备第一网络聚合物，紧接着将其浸泡在形成第二网络的单体/预聚物溶液中，然后引发聚合/交联得到目标杂化网络。本发明中的杂化交联动态聚合物的制备也可以采用一步法互穿和两步法互穿，在特定情况下还必须采用三步及其以上的方法。

以下针对本发明的互穿网络聚合物的部分制备方法的实施方式进行举例说明。

例如，在本发明的第三种聚合物网络结构，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络仅含有金属-配体作用。首先，制备一种不存在共价交联，但不含有侧基配体的线型聚合物作为第2网络。然后，在制备第1网络时，先将第2网络和第1网络的单体(或预聚物)、交联剂等混合均匀，再通过上述共价交联手段进行共价交联，从而得到第1网络和第2网络的半互穿网络聚合物，也即第2网络分散于第1网络中。也可以先形成第1网络，然后把第 2网络通过溶胀(可借助溶剂)与第1网络进行互穿。加入金属中心后，即可获得所述的杂化交联网络的动态聚合物。

再如，在本发明的第九种聚合物网络结构中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络含有金属-配体作用以及共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上。首先，制备一种不存在共价交联，但含有侧基配体的线型聚合物作为第2网络。然后，在制备第1网络时，先将第2网络和第1网络的单体(或预聚物)、交联剂等混合均匀，再通过上述共价交联手段进行共价交联，从而得到第1网络和第2网络的半互穿网络聚合物，也即第2网络分散于第 1网络中。也可以先形成第1网络，然后把第2网络通过溶胀(可借助溶剂)与第1网络进行互穿。加入金属中心后，即可获得所述的杂化交联网络的动态聚合物。

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1000 Da的化合物或基团。

本发明中所用术语“杂原子”是指氮原子、氧原子、硫原子、磷原子、硅原子、硼原子等常见的非碳原子。

本发明中所用术语“烷基”是指具有直链或支链结构的饱和烃基。在适当的情况下，烷基可具有指定的碳原子数，例如，C_1-4烷基，所述烷基包括在直链或支链排列中具有1、2、3 或4个碳原子的烷基。合适的烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、4-甲基丁基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、 4-甲基戊基、5-甲基戊基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、庚基、辛基、壬基、癸基。

当本发明中涉及到的结构具有同分异构体时，没有特别指定的情况下，均可以为其中任一种异构体，其包括位置异构、构象异构、手性异构、顺反异构等。

本发明中“取代的”，以“取代的烃基”为例，指被取代的“烃基”中任一位置的任一个或一个以上的氢原子可以被任一取代基所取代。没有特别限定的情况下，其中的取代基没有特别限制。

对于一个化合物、一个基团或一个原子，可以同时被取代和被杂化，例如硝基苯基取代氢原子，又如-CH₂-CH₂-CH₂-被替换为-CH₂-S-CH(CH₃)-。

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含有选自连接词“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。

在本发明的实施方式中，所述的动态聚合物或其组成的形态选自普通固体、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶、弹性体、泡沫材料，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/齐聚物成分含量一般不低于50wt％。普通固体的形状和体积比较固定，具有更好的机械强度，可以不受溶胀剂的约束。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。凝胶则具有良好的柔软性，能够体现出较好的回弹性；利用齐聚物、增塑剂和离子液体制备凝胶，可以有效解决水凝胶和普通有机凝胶中水和有机溶剂低沸点易挥发散失的缺陷。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的机械强度偏低的问题，软泡材料还具有良好的弹性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，动态聚合物凝胶可以通过在溶胀剂(包括齐聚物、增塑剂、离子液体中之一或其组合)中进行交联获得，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，其一般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，先混合填充可发泡颗粒，在成型或混合过程中使可发泡颗粒发泡以活动发泡的聚合物材料；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。采用物理发泡法，具有操作中毒性较小，发泡原料成本较低，发泡剂无残留体等优点。此外，还可以采用冷冻干燥法制备。

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，其一般包括但不仅限于以下两种方法：(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。

在动态聚合物的制备过程中，主要采用模压发泡成型、注射发泡成型以及挤出发泡成型三种方法对动态聚合物泡沫材料进行成型。

其中，所述的模压发泡成型，其工艺过程较简单，容易控制，可以分为一步法和两步法两种。一步法成型是指将混合后的物料直接投入模腔进行发泡成型；两步法是指先将混合好的物料预发泡处理，然后放入模腔进行发泡成型。其中，由于一步法模压发泡成型比两步法操作方便且生产效率高，故优选一步法进行模压发泡成型。

其中，所述的注射发泡成型，其工艺和设备与普通的注射成型类似，其气泡成核阶段在物料加入螺杆后，受加热和摩擦的使物料变为熔体状态，将发泡剂通过计量阀的控制以一定流速注入物料熔体内，然后通过螺杆头部的混合元件把发泡剂混合均匀，在成核剂的作用下形成气泡核。膨胀阶段和固化定型阶段都发生在充满模腔结束后，当型腔压力下降时，发生气泡核的膨胀过程，同时随着模具的降温而使泡体定型。

其中，所述的挤出发泡成型，其工艺和设备与普通的挤出成型类似，在挤出之前或挤出过程中将发泡剂加入挤出机中，熔体流经机头处压力下降，发泡剂挥发而形成要求的发泡结构。

在动态聚合物的制备过程中，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选择合适的发泡方法以及泡沫材料成型方法对动态聚合物泡沫材料进行制备。

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。开孔结构中，泡孔与泡孔之间互相连通，或完全连通，单维或三维都能通过气体或液体，泡孔径为0.01-3mm不等。闭孔结构，具有独立泡孔结构，内部泡孔与泡孔之间有壁膜隔开，绝大多数都不相互连通，泡孔径为0.01-3mm不等。所含有的泡孔既有相互连通又有互不连通的结构则为半开孔结构。对于已形成闭孔的泡沫结构，也可借助机械施压或化学方法使其成为开孔结构，本领域的技术人员可依据实际需要进行选择。

在本发明的实施方式中，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：(1)软质泡沫，在23℃和50％的相对湿度下，泡沫塑料的弹性模量小于70MPa； (2)硬质泡沫，在23℃和50％的相对湿度下，弹性模量大于700MPa；(3)半硬质(或半软质)泡沫，介于以上两类之间的泡沫体，其弹性模量介于70MPa和700MPa之间。

在本发明的实施方式中，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。低发泡的泡沫材料，其密度大于0.4g/cm³，发泡倍率小于1.5；中发泡的泡沫材料，其密度为0.1～0.4g/cm³，发泡倍率为1.5～9；而高发泡的泡沫材料，其密度小于0.1g/cm³，发泡倍率大于9。

动态聚合物在制备过程中，还可以加入某些可添加的其他聚合物、助剂、填料来共同组成动态聚合物材料，但这些添加物并不是必须的。

所述的其他聚合物，其能够作为添加物在体系中起到改进材料性能、赋予材料新性能、提高材料使用与经济效益、达到材料综合利用的作用。可添加的其他聚合物，其可选自天然高分子化合物、合成高分子化合物。本发明对所添加的聚合物的性状以及所具有的分子量不做限定，根据分子量的不同，可以为低聚物，或者高聚物，根据聚合形态的不同，可以为均聚物，或者共聚物，在具体使用过程中应根据目标材料的性能以及实际制备过程的需要而进行选择。

当所述的其他聚合物选自天然高分子化合物时，其可选自以下任一种或任几种天然高分子化合物：天然橡胶、壳聚糖、甲壳素、天然蛋白质、多糖等。

当所述的其他聚合物选自合成高分子化合物时，其可选自以下任一种或任几种：聚三氟氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三聚氰胺-甲醛树脂、聚酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、聚酯、聚醚砜、聚芳砜、聚醚醚酮、四氟乙烯-全氟丙烷共聚物、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚苯醚、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯砜、聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚脲、聚乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯- 乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯 -乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯、聚异戊二烯、聚顺丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚氯丁二烯、异丁烯- 异戊二烯共聚物、聚有机硅氧烷、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物等。

在动态聚合物材料的制备过程中，所加入的某些可添加的助剂，其可以改善材料制备过程、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。所述的可添加的助剂选自以下任一种或任几种助剂：合成助剂，包括催化剂、引发剂；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；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、抗菌剂。

所述的可添加的助剂中的催化剂，其能够通过改变反应途径，降低反应活化能来加速反应物在反应过程中的反应速率。其包括但不仅限于以下任一种或任几种催化剂：①聚氨酯合成用催化剂：胺类催化剂，如三乙胺、三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)醚、2-(2-二甲氨基-乙氧基)乙醇、N,N-双(二甲胺丙基)异丙醇胺、N-(二甲氨基丙基)二异丙醇胺、四甲基二亚丙基三胺、N,N-二甲基环己胺、N,N,N’,N’-四甲基亚烷基二胺、N,N,N’,N’,N’-五甲基二亚乙基三胺、N,N-二甲基乙醇胺、N-乙基吗啉、2,4,6-(二甲氨基甲基)苯酚、三甲基-N-2- 羟丙基己酸、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基十六胺等；有机金属类催化剂，如辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二辛基锡二月桂酸酯、异辛酸锌、异辛酸铅、油酸钾、环烷酸锌、环烷酸钴、乙酰丙酮铁、乙酸苯汞、丙酸苯汞、环烷酸铋、甲醇钠、辛酸钾、油酸钾、碳酸钙等；②聚烯烃合成用催化剂：如Ziegler-Natta催化剂、π-烯丙基镍、烷基锂催化剂、茂金属催化剂、一氯二乙基铝、四氯化钛、三氯化钛、三氟化硼乙醚络合物、氧化镁、二甲胺、氯化亚铜、三乙胺、四苯硼钠、三氧化二锑、倍半乙基氯化铝、三氯氧钒、三异丁基铝、环烷酸镍、环烷酸稀土等；③CuAAC反应催化剂：由一价铜化合物和胺配体共用协同催化；一价铜化合物可选自Cu(I)盐，如CuCl、CuBr、CuI、CuCN、CuOAc等；也可选自Cu(I)络合物，如 [Cu(CH₃CN)₄]PF₆、[Cu(CH₃CN)₄]OTf、CuBr(PPh₃)₃等；胺配体可选自三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺(TBTA)、三[(1-叔丁基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺(TTTA)、三(2-苯并咪唑甲基)胺(TBIA)、水合红菲绕啉二磺酸钠等；④thiol-ene反应催化剂：光催化剂，如安息香二甲醚、2-羟基-2-甲基苯基丙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等；亲核试剂催化剂，如乙二胺、三乙醇胺、三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑、二异丙基乙基胺等。所用的催化剂用量没有特别限定，一般为0.01-0.5wt％。

所述的可添加的助剂中的引发剂，其能够在聚合反应过程中引起单体分子活化而产生游离基，提高反应速率，促进反应进行，包括但不仅限于以下任一种或任几种引发剂：①自由基聚合用引发剂：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；②活性聚合用引发剂：如2,2,6,6-四甲基-1-氧基哌啶、1-氯-1-苯基乙烷/氯化亚铜/双吡啶三元体系等；③离子聚合用引发剂：如丁基锂、钠/萘体系、三氟化硼/水体系、四氯化锡/卤代烷体系等；④配位聚合用引发剂：如四氯化钛/三乙基铝体系、二氯二锆茂/甲基铝氧烷体系等；⑤开环聚合用引发剂：如甲醇钠、甲醇钾、乙二胺、1,6-己二异氰酸酯、辛酸亚锡等。其中，引发剂优选过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过硫酸钾。所用的引发剂用量没有特别限定，一般为0.1-1wt％。

所述的可添加的助剂中的抗氧剂，其能够延缓聚合物材料的氧化过程，保证材料能够顺利地进行加工并延长其使用寿命，包括但不仅限于以下任一种或任几种抗氧剂：受阻酚类，如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,1,3-三(2-甲基-4羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；含硫受阻酚类，如4,4’-硫代双-[3-甲基-6-叔丁基苯酚]、2,2’-硫代双-[4-甲基-6-叔丁基苯酚]；三嗪系受阻酚，如1,3,5-二[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]-六氢均三嗪；三聚异氰酸酯受阻酚类，如三 (3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-三异氰酸酯；胺类，如N,N’-二(β-萘基)对苯二胺、N,N’-二苯基对苯二胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺；含硫类，如硫代二丙酸二月桂酯、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑；亚磷酸酯类，如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯等，其中，抗氧剂优选茶多酚(TP)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β- (3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。所用的抗氧剂用量没有特别限定，一般为0.01-1wt％。

所述的可添加的助剂中的光稳定剂，能够防止聚合物材料发生光老化，延长其使用寿命，其包括但不仅限于以下任一种或任几种光稳定剂：光屏蔽剂，如炭黑、二氧化钛、氧化锌、亚硫酸钙；紫外线吸收剂，如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2- 羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2,4,6-三(2-羟基-4-正丁氧基苯基)-1,3,5-均三嗪、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯；先驱型紫外线吸收剂，如水杨酸对-叔丁基苯酯、双水杨酸双酚A酯；紫外线猝灭剂，如双(3,5-二叔丁基-4- 羟基苄基膦酸单乙酯)、2,2’-硫代双(4-特辛基酚氧基)镍；受阻胺光稳定剂，如癸二酸双 (2,2,6,6-四甲基哌啶)酯、苯甲酸(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯、三(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基) 亚磷酸酯；其他光稳定剂，如3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(2,4-二叔丁基苯)酯、烷基磷酸酰胺、N,N’-二正丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-二正丁正基二硫代氨基甲酸镍等。其中，光稳定剂优选炭黑、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯(光稳定剂770)，所用的光稳定剂用量没有特别限定，一般为0.01-0.5wt％。

所述的可添加的助剂中的热稳定剂，能够使得聚合物材料在加工或使用过程中不因受热而发生化学变化，或者延缓这些变化来达到延长使用寿命的目的，其包括但不仅限于以下任一种或任几种热稳定剂：铅盐类，如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅、二盐基苯二甲酸铅、三盐基马来酸铅、硬脂酸铅、水杨酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、碱式碳酸铅；金属皂类：如硬脂酸镉、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸锌；有机锡化合物类，如二月桂酸二正丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、马来酸二(正)丁基锡、双马来酸单辛酯二正辛基锡，二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、京锡C-102、二巯基乙酸异辛脂二甲基锡、二硫醇二甲基锡及其复配物；锑稳定剂，如硫醇锑盐、巯基乙酸酯硫醇锑、巯基羧酸酯锑、羧酸酯锑；环氧化合物类，如环氧化油、环氧脂肪酸酯、环氧树脂；亚磷酸酯类，如亚磷酸三芳酯、亚磷酸三烷酯、亚磷酸三芳烷酯、烷芳混合酯、聚合型亚磷酸酯；多元醇类，如季戊四醇、木糖醇、甘露醇、山梨糖醇、三羟甲基丙烷；复合热稳定剂，如共沉淀金属皂、液体金属皂复合稳定剂、有机锡复合稳定剂等。其中，热稳定剂优选硬脂酸钡，硬脂酸钙、二月桂酸二正丁基锡、马来酸二(正)丁基锡，所用的热稳定剂用量没有特别限定，一般为0.1-0.5wt％。

所述的可添加的助剂中的增韧剂，能够降低聚合物材料脆性，增大韧性，提高材料承载强度，其包括但不仅限于以下任一种或任几种增韧剂：甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、氯化聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂及其改性物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙丙胶、三元乙丙胶、顺丁胶、丁苯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。其中，增韧剂优选乙丙胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(MBS)、氯化聚乙烯树脂(CPE)，所用的增韧剂用量没有特别限定，一般为5-10wt％。

所述的可添加的助剂中的润滑剂，能够提高材料润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能，其包括但不仅限于以下任一种或任几种润滑剂：饱和烃和卤代烃类，如固体石蜡、微晶石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、氧化聚乙烯蜡；脂肪酸类，如硬脂酸；脂肪酸酯类，如脂肪酸低级醇酯、脂肪酸多元醇酯、天然蜡、酯蜡和皂化蜡；脂肪族酰胺类，如硬脂酰胺或硬脂酸酰胺、油酰胺或油酸酰胺、芥酸酰胺、N,N’-乙撑双硬脂酰胺；脂肪醇和多元醇类，如硬脂醇、鲸蜡醇、季戊四醇；金属皂类，如硬脂酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌等。其中，润滑剂优选固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸、低分子量聚乙烯，所用的润滑剂用量没有特别限定，一般为0.5-1wt％。

所述的可添加的助剂中的脱模剂，它可使聚合物样品易于脱模，表面光滑、洁净，其包括但不仅限于以下任一种或任几种脱模剂：石蜡烃、皂类、二甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、蓖麻油、废机油、矿物油、二硫化钼、氯乙烯树脂、聚苯乙烯、硅橡胶、聚乙烯醇等。其中，脱模剂优选二甲基硅油，所用的脱膜剂用量没有特别限定，一般为0.5-2wt％。

所述的可添加的助剂中的增塑剂，其能够增加聚合物材料的塑性，使得聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，伸长率、曲挠性和柔韧性提高，其包括但不仅限于以下任一种或任几种增塑剂：苯二甲酸酯类：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸丁酯乙醇酸丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸双(十三)酯、对苯二甲酸二(2-乙基)己酯；磷酸酯类，如磷酸三甲苯酯、磷酸(二苯-2-乙基)己酯；脂肪酸酯类，如己二酸二(2-乙基)己酯、癸二酸二(2-乙基)己酯；环氧化合物类，如环氧甘油酯类、环氧脂肪酸单酯类、环氧四氢邻苯二甲酸酯类、环氧大豆油、环氧硬脂酸(2-乙基) 己酯、环氧大豆油酸2-乙基己酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、黄杨乙酰蓖麻油酸甲酯，二元醇脂类，如C_5～9酸乙二醇酯、C_5～9酸二缩三乙二醇酯；含氯类，如绿化石蜡类、氯代脂肪酸酯；聚酯类，如乙二酸1,2-丙二醇系聚酯、癸二酸1,2-丙二醇聚酯；石油磺酸苯酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯、季戊四醇和双季戊四醇酯等。其中，增塑剂优选邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、磷酸三甲苯酯(TCP)，所用的增塑剂用量没有特别限定，一般为5-20wt％。

所述的可添加的助剂中的发泡剂，能使得聚合物样品发泡成孔，从而得到质轻、柔软或刚硬的聚合物材料，其包括但不仅限于以下任一种或任几种发泡剂：物理发泡剂，如丙烷、甲醚、戊烷、新戊烷、己烷、异戊烷、庚烷、异庚烷、石油醚、丙酮、苯、甲苯、丁烷、乙醚、氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烯、二氯二氟甲烷、三氟氯甲烷；无机发泡剂，如碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵；有机发泡剂，如N,N’-二硝基五次甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二碳酸钡、偶氮二碳酸二异丙酯、偶氮甲酰胺甲酸钾、偶氮二异丁腈、4,4’-氧代双苯磺酰肼、苯磺酰肼、三肼基三嗪、对甲苯磺酰氨基脲、联苯-4,4’- 二磺酰叠氮；物理型微球/颗粒发泡剂，如阿克苏诺贝尔等公司生产的可发泡微球；发泡促进剂，如尿素、硬脂酸、月桂酸、水杨酸、三盐基性硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸镉、硬脂酸锌、氧化锌；发泡抑制剂，如马来酸、富马酸、硬脂酰氯、苯二甲酰氯、马来酸酐、苯二甲酸酐、对苯二酚、萘二酚、脂肪族胺、酰胺、肟、异氰酸酯、硫醇、硫酚、硫脲、硫化物、砜、环己酮、乙酰丙酮、六氯环戊二烯、二丁基马来酸锡等。其中，发泡剂优选碳酸氢钠、碳酸铵、偶氮二甲酰胺(发泡剂AC)、N,N’-二硝基五次甲基四胺(发泡剂H)、 N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺(发泡剂NTA)、物理型微球发泡剂，所用的发泡剂用量没有特别限定，一般为0.1-30wt％。

所述的可添加的助剂中的抗静电剂，可将聚合物样品中聚集的有害电荷引导或消除，使其不对生产和生活造成不便或危害，其包括但不仅限于以下任一种或任几种抗静电剂：阴离子型抗静电剂，如烷基磺酸盐、对壬基苯氧基丙烷磺酸钠、烷基磷酸酯二乙醇胺盐、对壬基二苯醚磺酸钾、磷酸酯衍生物、磷酸盐、磷酸聚环氧乙烷烷基醚醇酯、磷酸酯衍生物、脂肪胺磺酸盐、丁酸酯磺酸钠；阳离子型抗静电剂，如脂肪铵盐酸盐、月桂基三甲基氯化铵、十二烷基三甲胺溴化物；两性离子型抗静电剂，如烷基二羧甲基铵乙内盐、月桂基甜菜碱、N,N,N- 三烷基铵乙酰(N’-烷基)胺乙内盐、N-月桂基-N,N-二聚氧化乙烯基-N-乙基膦酸钠、N-烷基氨基酸盐；非离子型抗静电剂，如脂肪醇环氧乙烷加成物、脂肪酸环氧乙烷加成物、烷基酚环氧乙烷加成物、磷酸三聚氧乙烯基醚酯、甘油脂肪酸酯；高分子型抗静电剂，如聚烯丙酰胺N-季铵盐取代物、聚4-乙烯基-1-丙酮基吡啶磷酸-对丁基苯酯盐等；其中，抗静电剂优选月桂基三甲基氯化铵、烷基磷酸酯二乙醇胺盐(抗静电剂P)，所用的抗静电剂用量没有特别限定，一般为0.3-3wt％。

所述的可添加的助剂中的乳化剂，能够改善含有助剂的聚合物混合液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液，其包括但不仅限于以下任一种或任几种乳化剂：阴离子型，如高级脂肪酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐、石油磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、蓖麻油硫酸酯盐、硫酸化蓖麻酸丁酯盐、磷酸酯盐、脂肪酰-肽缩合物；阳离子型，如烷基铵盐、烷基季铵盐、烷基吡啶盐；两性离子型，如羧酸酯型、磺酸酯型、硫酸酯型、磷酸酯型；非离子型，如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚环氧丙烷-环氧乙烷加成物、甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨醇及失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、醇胺脂肪酰胺等。其中，优选十二烷基苯磺酸钠、失水山梨醇脂肪酸酯、三乙醇胺硬脂酸酯(乳化剂FM)，所用的乳化剂用量没有特别限定，一般为1-5wt％。

所述的可添加的助剂中的分散剂，能够使得聚合物混合液中固体絮凝团分散为细小的粒子而悬浮于液体中，均一分散那些难于溶解于液体的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液，其包括但不仅限于以下任一种或任几种分散剂：阴离子型，如烷基硫酸酯钠盐、烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠；阳离子型；非离子型，如脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐脂肪酸聚氧乙烯醚；无机型，如硅酸盐、缩合磷酸盐；高分子型，如明胶、水溶性胶、卵磷脂、海藻酸钠、木质素磺酸盐、聚乙烯醇等。其中，分散剂优选十二烷基苯磺酸钠、萘系亚甲基磺酸盐(分散剂N)、脂肪醇聚氧乙烯醚，所用的分散剂用量没有特别限定，一般为0.3-0.8wt％。

所述的可添加的助剂中的着色剂，可以使聚合物产品呈现出所需要的颜色，增加表面色彩，其包括但不仅限于以下任一种或任几种着色剂：无机颜料，如钛白、铬黄、镉红、铁红、钼铬红、群青、铬绿、炭黑；有机颜料，如立索尔宝红BK、色淀红C、苝红、嘉基R红、酞菁红、永固洋红HF3C、塑料大红R和克洛莫红BR、永固橙HL、耐晒黄G、汽巴塑料黄 R、永固黄3G、永固黄H₂G、酞青蓝B、酞青绿、塑料紫RL、苯胺黑；有机染料，如硫靛红、还原黄4GF、士林蓝RSN、盐基性玫瑰精、油溶黄等。其中，着色剂的选用根据样品颜色需求而定，不需要特别限定，所用的着色剂用量没有特别限定，一般为0.3-0.8wt％。

所述的可添加的助剂中的荧光增白剂，能使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应，其包括但不仅限于以下任一种或任几种荧光增白剂：二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型、苯二甲酰亚胺型等。其中，荧光增白剂优选二苯乙烯联苯二磺酸钠(荧光增白剂 CBS)、4,4-双(5甲基-2-苯并噁唑基)二苯乙烯(荧光增白剂KSN)、2,2-(4,4’-二苯乙烯基)双苯并噁唑(荧光增白剂OB-1)，所用的荧光增白剂用量没有特别限定，一般为0.002-0.03wt％。

所述的可添加的助剂中的消光剂，能够使得入射光到达聚合物表面时，发生漫反射，产生低光泽的亚光和消光外观，其包括但不仅限于以下任一种或任几种消光剂：沉降硫酸钡、二氧化硅、含水石膏粉、滑石粉、钛白粉、聚甲基脲树脂等。其中，消光剂优选二氧化硅，所用的消光剂用量没有特别限定，一般为2-5wt％。

所述的可添加的助剂中的阻燃剂，能够增加材料的耐燃性，其包括但不仅限于以下任一种或任几种阻燃剂：磷系，如红磷、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯；含卤磷酸酯类，如三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、磷酸三(2,3-二氯丙)酯；有机卤化物，如高含氯量氯化石蜡、1,1,2,2-四溴乙烷、十溴二苯醚、全氯环戊癸烷；无机阻燃剂，如三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌；反应型阻燃剂，如氯桥酸酐、双(2,3-二溴丙基) 反丁烯二酸酯、四溴双酚A、四溴邻苯二甲酸酐等。其中，阻燃剂优选十溴二苯醚、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、三氧化二锑，所用的阻燃剂用量没有特别限定，一般为1-20wt％。

所述的可添加的助剂中的成核剂，能够通过改变聚合物的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短材料成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的目的，其包括但不仅限于以下任一种或任几种成核剂：苯甲酸、己二酸、苯甲酸钠、滑石粉、对苯酚磺酸钠、二氧化硅、二苄叉山梨糖醇及其衍生物、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶等。其中，成核剂优选二氧化硅、二苄叉山梨糖醇(DBS)、三元乙丙橡胶，所用的成核剂用量没有特别限定，一般为0.1-1wt％。

所述的可添加的助剂中的流变剂，能够保证聚合物在涂膜过程中具有良好的涂刷性和适当的涂膜厚度，防止贮存时固体颗粒的沉降，能够提高其再分散性，其包括但不仅限于以下任一种或任几种流变剂：无机类，如硫酸钡、氧化锌、碱土金属氧化物、碳酸钙、氯化锂、硫酸钠、硅酸镁、气相二氧化硅、水玻璃、胶态二氧化硅；有机金属化合物，如硬脂酸铝、烷醇铝、钛螯合物、铝螯合物；有机类，如有机膨润土、蓖麻油衍生物、异氰酸酯衍生物、丙烯酸乳液、丙烯酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯蜡等。其中，优选有机膨润土、聚乙烯蜡、疏水改性碱性可膨胀乳液(HASE)、碱性可膨胀乳液(ASE)，所用的流变剂用量没有特别限定，一般为0.1-1wt％。

所述的可添加的助剂中的增稠剂，能够赋予聚合物混合液良好的触变性和适当的稠度，从而满足其在生产、贮存和使用过程中的稳定性能和应用性能等多方面的需求，其包括但不仅限于以下任一种或任几种增稠剂：低分子物质，如脂肪酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基二甲胺氧化物、脂肪酸单乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸异丙酰胺、脱水山梨醇三羧酸酯、甘油三油酸酯、椰子酰胺丙基甜菜碱；高分子物质，如皂土、人工水辉石、微粉二氧化硅、胶体铝、植物多糖类、微生物多糖类、动物蛋白、海藻酸类、聚甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸共聚物、顺酐共聚物、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯酮、聚乙烯醇、聚醚、聚乙烯甲醚脲烷聚合物等。其中，增稠剂优选椰子油二乙醇酰胺、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物，所用的增稠剂用量没有特别限定，一般为0.1-1.5wt％。

所述的可添加的助剂中的流平剂，能够保证聚合物涂膜的平整光滑均匀，改善涂膜表面质量、提高装饰性，其包括但不仅限于以下任一种或任几种流平剂：聚丙烯酸酯类、有机硅树脂等。其中，流平剂优选聚丙烯酸酯，所用的流平剂用量没有特别限定，一般为0.5-1.5wt％。

所述的可添加的助剂中的抗菌剂，能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下，一般分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。其中，无机抗菌剂包括但不仅限于银、铜、锌、镍、镉、铅、水银、氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等；有机抗菌剂包括但不仅限于香草醛类、乙基香草醛类、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等有机化合物；天然抗菌剂包括但不仅限于甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵等。其中，抗菌剂优选银、锌、香草醛类化合物、乙基香草醛类化合物，所用的抗菌剂用量没有特别限定，一般为0.05-0.5wt％。

所述的可添加的填料，其在聚合物材料中主要起到以下作用：①降低成型制件的收缩率，提高制品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性以及平光性或无光性等；②调节材料的粘度；③满足不同性能要求，如提高材料冲击强度及压缩强度、硬度、刚度和模量、提高耐磨性、提高热变形温度、改善导电性及导热性等；④提高颜料的着色效果；⑤赋予光稳定性和耐化学腐蚀性；⑥起到增容作用，可降低成本，提高产品在市场上的竞争能力。

所述的可添加的填料，选自以下任一种或任几种填料：无机非金属填料、金属填料、有机填料。

所述的可添加的无机非金属填料，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、碳纳米管、富勒烯、二硫化钼、矿渣、烟道灰、木粉及壳粉、硅藻土、赤泥、硅灰石、硅铝炭黑、氢氧化铝、氢氧化镁、粉煤灰、油页岩粉、膨胀珍珠岩粉、导电炭黑、蛭石、铁泥、白泥、碱泥、硼泥、(中空)玻璃微珠、发泡微球、可发泡颗粒、玻璃粉、水泥、合成无机橡胶、合成无机纤维、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、碳硅纤维、陶瓷纤维、晶须等。

所述的可添加的金属填料，包括金属单质、金属合金、金属氧化物、金属无机化合物、金属有机化合物等，其包括但不仅限于以下任一种或任几种：铜、银、镍、铁、金等及其合金的粉末、纳米颗粒和纤维；其中，纳米颗粒包括但不仅限于纳米金颗粒、纳米银颗粒、纳米钯颗粒、纳米钴颗粒、纳米镍颗粒、纳米磁性颗粒(如γ-Fe₂O₃、CoFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄、Fe₃O₄、FeN、Fe₂N、ε-Fe₃N、Fe₁₆N等)；此外还包括液态金属，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；其中，金属有机化合物包括一些在紫外线、红外线或者电磁作用下能够发热的金属有机化合物分子或晶体。

所述的可添加的有机填料，包括但不仅限于以下任一种或任几种：皮毛、天然橡胶、合成有机橡胶、合成有机纤维、棉花、棉绒、麻、黄麻、亚麻、石棉、虫胶、木质素、蛋白质、酶、激素、生漆、木粉、壳粉、木糖、蚕丝、人造丝、维尼纶、酚醛微珠、树脂微珠等。

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、硫酸钡、滑石粉、炭黑、石墨烯、(中空)玻璃微珠、发泡微球、可发泡颗粒、玻璃纤维、碳纤维、金属粉、天然橡胶、蛋白质、树脂微珠，所用的填料用量没有特别限定，一般为1-30wt％。

在动态聚合物材料的制备过程中，可添加的助剂优选抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增韧剂、增塑剂、发泡剂、阻燃剂。可添加的填料优选碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、炭黑、玻璃微珠、可发泡颗粒、石墨烯、玻璃纤维、碳纤维。

在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。

对本发明的组合物的制造方法并无特别限定，例如，可通过辊、捏合机、挤出机、万能搅拌机等根据需要将添加剂与预聚物共混，再进行交联、发泡等后续操作。

本发明的动态聚合物弹性体由于含有良好动态性能的金属-配体作用，所获得的动态聚合物均同时具有一定的模量、韧性、自修复性能，可以被广泛应用于胶黏剂、涂层、膜以及结构复合材料中的弹性组分等等。

本发明所提供的一种杂化交联动态聚合物凝胶，优选齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶，更优选增塑剂溶胀凝胶。

本发明的一种动态聚合物增塑剂溶胀凝胶制备方法，包括如下步骤：将杂化交联动态聚合物的原料加入到合适的增塑剂中，使所制备的杂化交联网络的动态聚合物的质量分数为0.5～50％，通过合适的方法进行共价交联，反应结束后，自然冷却，即制成一种动态聚合物增塑剂溶胀的凝胶，也就是一步法制备凝胶；也可以先制备出含有配体的聚合物链网络，使其在合适的增塑剂中溶胀后加入金属中心，待其凝胶化反应后取出除去多余的增塑剂。上所述增塑剂选自以下任一种或任几种：苯二甲酸酯类：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸丁酯乙醇酸丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸双(十三) 酯、对苯二甲酸二(2-乙基)己酯；磷酸酯类，如磷酸三甲苯酯、磷酸(二苯-2-乙基)己酯；脂肪酸酯类，如己二酸二(2-乙基)己酯、癸二酸二(2-乙基)己酯；环氧化合物类，如环氧甘油酯类、环氧脂肪酸单酯类、环氧四氢邻苯二甲酸酯类、环氧大豆油、环氧硬脂酸(2- 乙基)己酯、环氧大豆油酸2-乙基己酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、黄杨乙酰蓖麻油酸甲酯，二元醇脂类，如C_5～9酸乙二醇酯、C_5～9酸二缩三乙二醇酯；含氯类，如绿化石蜡类、氯代脂肪酸酯；聚酯类，如乙二酸1,2-丙二醇系聚酯、癸二酸1,2-丙二醇聚酯；石油磺酸苯酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯、季戊四醇和双季戊四醇酯等。其中，环氧化大豆油一种性能优良的环保型塑料增塑剂，经精炼大豆油与过氧化物发生环氧化反应制备。在聚氯乙烯制品中耐挥发、不易迁移、不易散失。这对保持制品光、热稳定性和延长使用寿命是十分有益的。环氧化大豆油毒性极小，已被许多国家允许用于食品及医药的包装材料，是美国食品药品管理局批准的唯一可用于食品包装材料的环氧类增塑剂。在本发明的一种动态聚合物增塑剂溶胀的凝胶制备中，增塑剂优选环氧大豆油。

本发明的实施方式中，所述的齐聚物包括但不仅限于：环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、环氧亚麻仁油三丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯预聚物、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯预聚物、三丙二醇甲氧基醚单丙烯酸酯、甲氧基醚新戊二醇丙氧基单丙烯酸酯、甲氧基醚三羟甲基丙烷乙氧基二丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯、液体石蜡、数均分子量小于10000的聚合物；优选环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯预聚物、数均分子量小于10000的聚脲、聚碳酸酯、聚酯、聚醚或聚酰胺。

本发明的实施方式中，所述的离子液体包括但不仅限于：咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵类离子液体、季鏻类离子液体、吡咯烷类离子液体、哌啶类离子液体、烯基功能化离子液体、羟基功能化离子液体、醚基功能化离子液体、酯基功能化离子液体、羧基功能化离子液体、腈基功能化离子液体、氨基功能化离子液体、磺酸功能化离子液体、苄基功能化离子液体、胍类离子液体；具体优选自：1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、N-辛基吡啶溴盐、三丁基甲基氯化铵、四丁基溴化膦、N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐、N-丁基-N-甲基哌啶溴盐、1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、1,2-二甲基-3-羟乙基咪唑对甲基苯磺酸盐、1-乙基乙基醚-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1- 乙酸乙酯基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-腈丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、N-磺酸丁基吡啶三氟甲磺酸盐、1-苄基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、四甲基胍三氟甲烷磺酸盐。

本发明所提供的一种杂化交联动态聚合物泡沫材料可以是软质、半硬质、或者硬质泡沫。泡沫可以在有水或者无水的条件下制备，发泡方法可以是物理发泡、化学发泡、机械发泡中的一种或多种。进一步，泡沫可以使用本领域已知的合适的辅助型非反应性发泡剂。

本发明的一种动态聚合物泡沫材料的制备方法，其可以选自如下步骤：在制备单一网络动态聚合物泡沫材料时，先分别独立制得反应物料组分A与反应物料组分B；反应物料组分 A是由多元醇化合物8份～20份、扩链剂0.05份～1.0份、交联剂0.05份～1.0份、有机金属类催化剂0.01-0.5份，胺类催化剂0.01-0.5份，在料温5-35℃、搅拌速度50-200r/min的条件下搅拌均匀制得；反应物料组分B是由多异氰酸酯化合物10份～20份、发泡剂0.5份～ 3.5份、泡沫稳定剂0.05份～0.2份，在料温5-35℃搅拌速度50-200r/min的条件下搅拌均匀制得；然后将反应物料组分A与反应物料组分B按照1.0～1.5:1质量比混合，经专业设备快速搅拌得到发泡的单一网络动态聚合物。最后，将发泡后的单一网络动态聚合物加入到模具中，在室温下固化30min～60min，然后在高温下固化，即得到基于单一网络的动态聚合物泡沫材料。所述的组分A和组分B中至少有一个组分含有侧基配体。所述的高温下固化为在温度为60℃下固化6h，或在温度为80℃固化4h，或在温度为120℃固化2h。上述多元醇化合物中的羟基(OH)基团与多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯(NCO)基团的摩尔比可使得最终的聚氨酯泡沫不含游离末端NCO基团。NCO/OH的所述摩尔比优选为0.9/1到1.2/1。NCO/OH 为1/1的摩尔比对应于异氰酸酯指数为100。在水用作发泡剂的情况下，所述异氰酸酯指数优选大于100，这样异氰酸酯基团可以与水反应。

本发明的动态聚合物泡沫材料制备方法中，在制备二元杂化交联网络的动态聚合物泡沫材料时，按照上述制备单一网络动态聚合物的步骤，先制备第1网络；然后在制备第2网络过程中，在反应物料A’中加入第1网络，即此时的反应物料组分A’为多元醇化合物8份～20 份、扩链剂0.05份～1份、交联剂0.05份～0.4份、有机金属类催化剂0.01～0.5份，胺类催化剂0.01～0.5份，第1网络聚合物0.1份～15份，在料温5-35℃搅拌速度50-200r/min的条件下搅拌均匀制得；反应物料组分B’为多异氰酸酯化合物10份～20份、发泡剂2份～3.5份、泡沫稳定剂0.05份～0.2份，在料温5-50℃搅拌速度50-200r/min的条件下搅拌均匀制得。然后将反应物料组分A’与反应物料组分B’按照1.0～1.5:1质量比混合，经专业设备快速搅拌得到发泡的杂化交联网络的动态聚合物。最后，将发泡后的杂化交联网络的动态聚合物加入到模具中，在室温下固化30min～60min，然后在高温下固化，即得到基于杂化交联网络的动态聚合物泡沫材料。所述的组分A’和组分B’中至少有一个组分含有侧基配体。所述的高温下固化为在温度为60℃下固化6h，或在温度为80℃固化4h，或在温度为120℃固化2h。以此类推，在制备三元杂化交联网络的动态聚合物泡沫材料时，先制备第1网络和第2网络，再在制备第3网络时，加入第1网络和第2网络充分混合进行发泡。

本发明所提供的动态聚合物泡沫材料还涉及：通过熔接、胶粘、切割、刳刨、穿孔、压印、层压和热成形，将所述动态聚合物泡沫材料转变成为任何的需要形状，例如管、棒、鞘、容器、球、片、卷和带；所述动态聚合物泡沫材料在浮动装置中的用途；所述动态聚合物泡沫材料在绝热的任何需要形状中的用途；通过层压、粘合、熔合以及其它的连接技术，将所述动态聚合物泡沫材料与片材、薄膜、泡沫、织物、加强物以及本领域中技术人员已知的其它材料一起结合成为复杂的夹心结构；所述动态聚合物泡沫材料在垫圈或密封中的用途；所述动态聚合物泡沫材料在包装材料或在容器中的用途。关于本发明的动态聚合物，可发泡的动态聚合物是这样一种类型，使得可以通过挤出、注塑、压塑或本领域中的技术人员已知的其它成形技术使它们变形。

本发明的动态聚合物由于具有侧基配体基团形成的良好动态性能的金属-配体作用，所获得的动态聚合物均具有一定的自修复性能。同时由于动态键的存在，可以作为可牺牲键增加材料的韧性。例如，通过合适的组分选择和配方设计，可以制备出具有良好可塑性的聚合物封堵胶；基于金属-配体作用的动态可逆性，可以设计制备出具有形状记忆和自修复功能的材料以及韧性极佳的聚合物薄膜、纤维或者板材，在生物医用材料、军事、航空航天、能源、建筑等领域具有广泛的用途；此外，利用其动态性，可以制备对应力敏感的传感器等。

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。

实施例1

将21g的5-乙烯基嘧啶和35g的丙烯酰胺混合溶于200mL的甲苯后加入1号反应器中，再加入2g的偶氮二异丁腈(AIBN)，升温至95℃后搅拌反应6h，然后加入30g甲苯二异氰酸酯，继续搅拌反应1h后，除去多余溶剂，将反应物转移到广口的2号反应器中，往2号反应器中加入一定100mL邻苯二甲酸二丁酯和2mL 0.2mol/L的氯化铜溶液，继续搅拌5min 混合均匀后，停止搅拌，维持该状态12h后，即得到动态聚合物增塑剂溶胀凝胶。性能测试： 90％压缩强度(MPa)：1.35±0.22；拉伸强度(MPa)：2.14±0.37；断裂伸长率(％)：245.15±23.44。在拉力的作用下，氢键和金属-配体作用之间的协同作用效果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，该产品可以制作成为一种韧性胶黏剂进行使用。当该凝胶处于极性溶剂中时，其氢键作用减弱，凝胶的力学性能下降，在极性的溶剂环境中，金属-配体作用和氢键呈现出正交的力学效应。

实施例2

在干燥1号反应器中加入40g的3-异氰酸基-1-丙烯，边搅拌边加入0.5g过硫酸钾(KPS) 升温至80℃，搅拌反应4h，维持此温度，同时搅拌加入40g的5-(氨基甲基)-2-(1-吡唑基)吡啶，继续反应2h后，加入11g的1,4-二氨基丁烷，继续反应1h后，将反应物转移到广口的2号反应器中，往2号反应器中加入100mL 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体、2mL 0.2mol/L的氯化镍溶液、1g石墨烯，继续搅拌5min、超声20min，混合均匀后，停止搅拌，维持该状态12h后，即得到动态聚合物离子液体溶胀凝胶。用手指对样品表面进行按压后，样品能够表现出良好的弹性，并可在较大范围内进行拉伸延展。将其制成 80.0×10.0×2.0mm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2.73±0.45MPa，断裂伸长率为361±62％。本实施例中的聚合物样品体现出了良好的自修复性，将其用小刀切断之后，将断面处略微施加压力进行贴合(此过程中可选择对断面进行略微润湿)，90min后断面可重新粘合。本实施例中的动态聚合物样品，可将其作为一种石墨烯复合智能导热材料进行使用，此外，由于石墨烯的高导电性，使本实施例中的动态聚合物在不同的应力状态下具有不同的电导率，该材料可以作为应力传感器进行使用。

实施例3

在1号反应器中加入50g相对分子量为3000的聚丙烯酸树脂、100mL N,N-二甲基甲酰胺、2mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和3mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，搅拌混合均匀后，加入50g的4-氨基-2,6-二乙酰基吡啶(用4-氯-2,6- 二乙酰基吡啶与邻苯二甲酰亚胺钾的水合肼溶液反应制得)，在室温下继续搅拌反应12h后，再加入50g相对分子量为3000的聚丙烯酸树脂，搅拌混合后，加入28g 1,6-二氨基己烷，继续反应12h，除去多余溶剂，将反应物转移到广口的2号反应器中，往2号反应器中加入100mL聚丙烯酸正丁酯齐聚物、3mL 0.2mol/L的氯化锌溶液、3g纤维素纳米晶体，继续搅拌10min、超声20min，混合均匀后，停止搅拌，维持该状态12h后，即得到动态聚合物齐聚物溶胀凝胶。将其制成80.0×10.0×0.02mm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3.32±0.34MPa，断裂伸展率为432±45％。聚合物质地柔软，具有良好的强度和韧性，可在一定范围内进行延展，并具有良好的抗撕裂性能。将拉断的聚合物样品回收后，施加良好的压力置于室温下放置1-2h，断面可自行粘合，重新成型。该产品可以被制备成一种自粘性玩具，在具有强度和韧性的同时还可以实现自修复。

实施例4

在1号反应器中加入100g侧基含有羧基的聚醚酮粉末、200mL甲苯、3mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和5mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，搅拌至溶解混合均匀后，加入46g的N,N-二甲基吡啶-2,6-二亚胺，在室温下继续搅拌反应12h，备用；在2号反应器中加入100g相对分子量为3000的聚丙烯酸树脂、100mL甲苯、 3mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和4mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，搅拌混合均匀后，加入34g的5-氨基-1,10-菲咯啉，在室温下继续搅拌反应 12h后，将1号、2号反应器中的反应物混合转移至广口的3号反应器中，加入2g碳纤维，混合均匀后，再加入1mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、47g的1,5-二氨基戊烷、3mL 0.2mol/L的氯化铁溶液和2mL0.2mol/L的氯化镉溶液，反应12h后，除去多余溶剂，即得到动态聚合物普通固体。将其制成80.0×10.0×2.0mm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 10mm/min，测得样品拉伸强度为41.23±3.41MPa，断裂伸长率为54.39±12.12％，利用其所具有的表面硬度和高强度，可将其制成仪器外壳使用，表面划痕会自动修复愈合。

实施例5

将含氢甲基硅油和一定量的丙烯醇混合，放入1号反应器中搅拌均匀，控制反应中含氢甲基硅油中活性氢原子(直接和Si相连的氢原子)的摩尔数和丙烯醇中双键摩尔数的比值约为1:1.2，以氯铂酸作为催化剂发生加成反应，得侧基含有多羟基基团的甲基硅油，即一种聚有机硅多元醇(分子量约为7000)。在2号反应器中加入一部分所制得的聚有机硅多元醇、 5-异氰酸基-5H-四唑(5-氨基-5H-四唑与三碳酸二叔丁酯在二氯甲烷中反应制得)和一定量的干燥甲苯，控制羟基和异氰酸基物质的量比例为2:1，升温至80℃搅拌反应2h后，加入一定量的1,6-二异氰酸根己烷，继续反应2h，除去多余的溶剂，将所制得的改性硅油晾干备用；将剩余的聚有机硅多元醇、一定量的干燥甲苯和一定量的甲基异氰酸酯加入到3号反应器中，控制异氰酸根与羟基物质的量比例为1:1，升温至80℃搅拌反应2h后，除去多余的溶剂，将产物与改性硅油加入到小型密炼机中进行混炼30min后，按重量份数加入2份白炭黑、1份钛白粉、0.5份三氧化二铁、0.2份碳纳米管、0.05份有机硅油、0.3份含结晶水的硫酸铜，继续混炼6h，使添加剂与胶料充分混合均匀后，将胶料取出，置于合适的模具中，之后冷却到室温放置30min，从模具中取出样品，最终得到动态聚合物弹性体，其具有良好的可塑性，可依据模具尺寸制备成不同形状的产品，在拥有良好韧性的同时，测得此材料在不用的拉力或压力作用下拥有不同的电导率，说明其还具有应力响应性。将此弹性体切断后，在断面处施加良好的压力1-2h，断面可自行粘合，重新成型。利用其所具有的功能特性，可将其应用于应力传感器、电子电气、医疗器械、汽车工业等领域。

实施例6

在1号反应器中加入20g相对分子量为2000的聚丙烯酸树脂、100mL N,N-二甲基甲酰胺、2mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和3mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，搅拌混合均匀后，加入42g的2,6-二甲氧基吡啶-4-胺，在室温下继续搅拌反应12h后，再加入20g相对分子量为20000的聚乙烯醇，混合均匀后，将反应物转移至广口容器中，加入55g二苯基甲烷二异氰酸酯、1g纳米级四氧化三铁、5g可发泡颗粒、 2g镓铟液态合金，混合均匀后，升温至80℃，使之交联并发泡，然后将产物放入60℃烘箱中熟化6h，即制得动态聚合物泡沫材料。性能测试：密度(kg/m³)：68.64±9.43；70％压缩强度(MPa)：2.32±0.23；拉伸强度(MPa)：4.22±0.73；断裂伸长率(％)：313.24±42.35。该产品可以被制备成防静电软质泡沫在开裂时能够自动愈合。

实施例7

取20g改性聚硅氧烷(以甲基含氢聚硅氧烷、(2,6-双(二甲基氨基)吡啶-4-基)甲基丙烯酸酯为原料，在氯铂酸的催化下进行硅氢加成反应而制得)、25g改性聚硅氧烷(以甲基含氢聚硅氧烷、等摩尔量的异氰酸酯丙烯酸乙酯与乙胺在室温下反应制得的产物为原料，在氯铂酸的催化下进行硅氢加成反应而制得)、20g侧基含有双键的聚硅氧烷、12g的1,3-二巯基丙烷、7g AC发泡剂、5g发泡微球、0.1g金属有机分子笼(MOC-16)、8g碳酸钙、0.5g硬脂酸、0.1g抗氧剂168、0.3g抗氧剂1010、0.5g二月桂酸二正丁基锡，混合均匀后，加入到小型密炼机中进行密炼共混，其中，共混温度为100℃，共混时间为30min，混炼完毕后，将样品取出，放入双辊机中压制成薄片，于80℃真空烘箱中放置6h进行进一步的反应和干燥，之后冷却到室温放置30min。取出混炼样片，将其置于合适的模具中，利用平板硫化机进行发泡成型，其中，模压温度为130-140℃，模压时间为10-15min，压力为10MPa，最终得到动态聚合物泡沫材料，其具有良好的柔软度和弹性。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50％压缩强度为4.21±0.48MPa。将聚合物材料切断之后，将聚合物材料切断之后，在其断面处施加压力可重新成型，利用其具有的自修复特性可进行重复使用。在本实施例中，利用制得的材料所具有可自修复的特性，可将其用于制作文具材料进行使用。

实施例8

在1号反应器中加入33g的5-丙烯酰胺基-7-氮杂-1H-吲哚(5-氨基-7-氮杂-1H-吲哚和丙烯酸反应的产物)、36g丙烯酰胺、52g苯乙烯和200mL DMF，混合均匀，边搅拌边加入1g 过硫酸铵(APS)升温至80℃，搅拌反应4h后，将产物转移到广口的2号反应器中，同时搅拌加入45g甲苯二异氰酸酯，继续反应2h后，除去溶剂，将产物1取出备用；在3号反应器中加入100g的2-(3-乙基脲基)丙烯酸乙酯、36g丙烯酰胺、52g苯乙烯和200mL DMF，混合均匀，边搅拌边加入1g过硫酸铵(APS)升温至80℃，搅拌反应4h后，将产物转移到广口的2号反应器中，同时搅拌加入45g甲苯二异氰酸酯，继续反应2h后，除去溶剂，将产物2取出。将产物1、产物2、20g的N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺(发泡剂 NTA)、3g中空玻璃微球、0.2g的Zn₄O(BTB)₂(MOF-177)、10g碳酸钙、1.5g硬脂酸、0.5g 抗氧剂168、0.5g二月桂酸二正丁基锡，混合均匀后，加入到小型密炼机中进行密炼共混，其中，共混温度为100℃，共混时间为30min，混炼完毕后，将样品取出，放入双辊机中压制成薄片，之后冷却到室温放置30min。取出混炼样片，将其置于合适的模具中，利用平板硫化机进行发泡成型，其中，模压温度为90-105℃，模压时间为10-15min，压力为10MPa，最终得到动态聚合物泡沫材料，其具有良好的刚性和强度。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10％压缩强度为2.42±0.83MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、易成型，破损之后可自动修复，可将其作为保温材料使用。

实施例9

在1号反应器中加入36g的3-丙烯酰胺基-1,8-萘啶(3-氨基-1,8-萘啶和丙烯酸反应的产物)、36g丙烯酰胺、40g丙烯酸甲酯和200mL甲苯，混合均匀，边搅拌边加入1g过硫酸钾(KPS)升温至80℃，搅拌反应4h后，将产物转移到广口的2号反应器中，同时搅拌加入45g的1,4-二异氰酸酯基丁烷，继续反应2h后，除去溶剂，将产物1取出备用；将产物1、 100g聚1,2-丁二烯、10g磷酸三苯酯、2g偶氮二异丁腈、1g玻璃纤维、2g纳米级滑石粉、 0.4g抗氧剂1010、10g的1,4-二巯基丁烷和1g双核Pd的手性钳形配体混合均匀后，加入到小型密炼机中进行密炼共混，其中，共混温度为100℃，共混时间为30min，混合均匀后取出混合物，将混合物放入合适的磨具中，在80℃烘箱中继续熟化6h后，冷却样品，即制得一种动态聚合物普通固体。其表面光滑，有一定光泽度，硬度和机械强度较高。将其制成 80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为7.32±1.13MPa，拉伸模量为24.42±2.53MPa，用刀片在其表面划痕之后，将样品置于常温下放置3-4h划痕可自动愈合，可将其制成具有自修复性能的板材使用。

实施例10

在1号反应器中加入34g的2-氨基-6-乙氧基吡啶、100mL N,N-二甲基甲酰胺、2mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和3mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，搅拌混合均匀后，加入33g的2,2-双(羟甲基)丙酸，在室温下继续搅拌反应12h 后，将产物1取出备用；在2号反应器中加入产物1、120g的MDI、20g水、10g二氯甲烷、 10g交联剂丙三醇、1g二月桂酸二正丁基锡、3g三氟甲磺酸铕，用专业搅拌机混合均匀后，升温至80℃，使其反应并发泡，发泡完成后将泡沫至于60℃烘箱中继续熟化6h，即制得一种动态聚合物泡沫材料，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50％压缩强度为3.13±0.52MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、易成型，破损开裂之后可自动修复，可将其作为保温材料使用。

实施例11

在1号反应器中加入50g 3,5-双(2-氨基乙基)-1-羟基乙基苯、42g的1,5-戊二酰氯、 200mL干燥的二氯甲烷，加热至70℃开始聚合反应，反应4h后，加入14g的5-(1-异氰酸根合乙基)嘧啶，继续反应2h，除去溶剂，制得产物1。在3号反应器中加入产物1、12g 扩链剂1,4-丁二醇、100mL甲苯、0.5g二月桂酸二丁基锡、0.3g三亚乙基二胺、1g有机硅油、4mL0.2mol/L的氯化锰溶液，在料温35℃、搅拌速度200r/min的条件下搅拌均匀，然后加入38gTDI，升温至80℃，并加以搅拌，反应2h后，将反应物转移到广口的4号反应器中，停止搅拌，维持该温度6h后，除去残留溶剂，即得到一种动态聚合物弹性体。所制得的弹性体具有良好的回弹性，将其制成80.0×10.0×2.0mm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4.23±0.45MPa，断裂伸长率为482.12±83.12％。该产品可以制备成一种弹性锤，在安装地板或墙板的时候可以敲打调整水平，在其开裂时会自动愈合。

实施例12

在1号反应器中加入57g(2,6-双(二甲基氨基)吡啶-4-基)甲基丙烯酸酯、18g 3-丁烯 -1-醇、5g偶氮二异丁腈，搅拌均匀后，升温至90℃，继续反应4h，制得产物1；在2号反应器中加入产物1、10g二茂镍聚合物、80mL 1,2-二甲基-3-羟乙基咪唑对甲基苯磺酸盐离子液体、10mL吡啶、5mL 0.2mol/L的三氟甲磺酸锌溶液、0.5g碳纳米管，混合均匀后，升温至80℃，边搅拌边滴加入22g异佛尔酮二异氰酸酯，反应1h后，停止搅拌，维持该状态 12h，即得到动态聚合物离子液体溶胀凝胶。将其制成80.0×10.0×2.0mm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3.12±0.53MPa，断裂伸长率为342.42±43.44。可将此实施例中的动态聚合物凝胶作为储能材料器件使用，在开裂破损的时候可以自动愈合。

实施例13

在1号反应器中加入30g的2-丙烯四唑基-1,10-菲咯啉(2-氰基-1,10-菲咯啉和3-叠氮基 -1-丙烯在三乙胺盐酸盐和甲苯催化下进行点击反应而制得)、50g丙烯酸甲酯、100mL去离子水、1g过硫酸钾，搅拌混合均匀，并升温至80℃，反应4h后，除去多余溶剂，将产物与 100g未固化双酚A型环氧树脂混合，并加入5mL 0.2mol/L的氯化钴溶液，搅拌后加入20g 己二胺固化剂，在合适的模具中搅拌升温至50℃，待体系完全成型后，冷却至室温，即制得一种动态聚合物普通固体。将其制成80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为23.14±3.32MPa，断裂伸长率为15.32±0.72％，制得的聚合物样品具有较大的表面硬度和强度。在该产品可以被制备成一种自修复材料，在受损受刮擦时能够自动愈合。

实施例14

在1号反应器中加入100g相对分子量为3000的聚丙烯酸树脂、100mL甲苯、3mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和4mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，搅拌混合均匀后，加入40g的4-氨基-2,6-二氯吡啶，在室温下继续搅拌反应12h 后，加入1mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)、2mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、52g的1,6-二氨基己烷、3mL 0.2mol/L的硝酸银溶液，继续搅拌，反应12h后，除去多余溶剂，将所制得的产物与100g尼龙6颗粒混合挤出造粒，并加入20 g玻璃纤维、2g纳米级滑石粉、2g二盐基硬脂酸铅、2g二硫化钼、3g月桂基三甲基氯化铵，挤出温度为240℃，烘干颗粒后进行注塑，注塑温度为220℃，即得到动态聚合物普通固体。将注塑得到的哑铃型样条利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为10mm/min，测得样品拉伸强度为42.21±4.47MPa，断裂伸长率为45.69±4.21％，制得的聚合物样品具有表面光泽和强度，可将制成表面光滑的板材进行使用，具有自修复性能。

实施例14

在1号反应器中加入20g相对分子量为2000的聚丙烯酸树脂、100mL N,N-二甲基甲酰胺、2mL缩合剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和3mL活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，搅拌混合均匀后，加入31g的1-(咪唑烷-2-基)脲，在室温下继续搅拌反应12h后，再加入34g的4-烯丙基-1,6-庚二烯，混合均匀后，将反应物转移至广口容器中，加入40g的1,3-二巯基丙烷、0.5g抗氧剂丁基羟基茴香醚(BHA)、0.5g经过表面修饰的Fe₃O₄粒子、0.3g皂土、5mL 0.2mol/L的氯化铬溶液、100mL邻苯二甲酸二辛酯，混合均匀后置于300W紫外灯下照射30min，冷却后取出，即制得一种动态聚合物增塑剂溶胀凝胶，其具有一定的粘弹性。在拉力的作用下，氢键和金属-配体作用之间的协同作用效果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。该增塑剂溶胀凝胶也能够在外加磁场作用下表现出一定的形状记忆特性，可以制成一种形状记忆材料进行使用。

实施例15

在干燥1号反应器中加入20g的3-异氰酸基-1-丙烯，边搅拌边34g的5-羟基-1H-吲唑，升温至80℃，搅拌反应1h后，加入100mL干燥甲苯，维持80℃，加入0.5g过硫酸钾(KPS)，搅拌反应4h，将所制得的产物1备用；在3号反应器中将三聚氰酸和6-氯-1-己烯保持摩尔比4:1，溶于无水二甲基亚砜，在碳酸钾催化下在80℃下搅拌反应15小时，得到含氢键基团的产物2；将产物1、产物2、34g的4-烯丙基-1,6-庚二烯、40g的1,3-二巯基丙烷、0.5g抗氧剂168、100mL数均分子量小于10000的聚醚、5mL 0.2mol/L的氯化铜溶液、5g空心玻璃微球，混合均匀后，置于300W紫外灯下照射30min，冷却后取出，即制得一种动态聚合物齐聚物溶胀凝胶，所制备的含空心微球的齐聚物溶胀凝胶的模量约为8.3MPa，应变可以达到5倍，断裂应力约为5.5MPa。该产品可以作为具有自修复功能的密封材料使用。

实施例16

在干燥1号反应器中加入20g的3-异氰酸基-1-丙烯，边搅拌边24g的2-甲基吡唑-3-胺，升温至80℃，搅拌反应1h后，加入100mL干燥甲苯，维持80℃，加入0.7g过硫酸钾(KPS)和40g丙烯醇，搅拌反应4h，将所制得的产物1取出备用；在2号反应器中加入50g聚氧化丙烯三醇、100mL DMF、完全溶解后升温至80℃，边搅拌边加入14g的4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，反应2h后，除去多余溶剂，制得产物2。将产物1、产物2、10g水、20mL 二氯甲烷、0.1g钌杂苯、3mL 0.2mol/L的二氯化锰溶液、0.5g改性三乙烯二胺溶液(DY-8154)、 2g导电炭黑、1g石墨烯和5g发泡微球混合均匀，并加入15g MDI，继续混合均匀，移到适合的模具中，升温至80℃，发泡成型后，将其放到60℃的烘箱中继续熟化6h，之后冷却取出样品，即制得一种动态聚合物泡沫材料。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50％压缩强度为 4.42±0.71MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、回弹性好、易成型，破损开裂之后可自动修复，其电阻率随着其受到的应力而发生变化，可将其作为应力传感器使用。

实施例17

在1号反应器中加入31g的5-丙烯酰胺基吡啶-2-甲酸甲酯(5-氨基吡啶-2-甲酸甲酯和丙烯酸反应的产物)、26g丙烯酰胺、40g丙烯酸甲酯和200mL甲苯，混合均匀，边搅拌边加入1g过硫酸钾(KPS)升温至80℃，搅拌反应4h后，将产物转移到广口的2号反应器中，同时搅拌加入45g的1,4-二异氰酸酯基丁烷，继续反应2h后，除去溶剂，将产物1取出备用；将产物1、100g未固化的酚醛树脂、20g可发泡微球、10g偶氮二甲酸二异丙酯、5g 石英纤维、20g六亚甲基四胺、5g四水合醋酸镍，混合均匀后，将其置于合适的模具中，利用平板硫化机进行发泡成型，其中，模压温度为100-130℃，模压时间为10-15min，压力为 10MPa，成型后将泡沫置于60℃烘箱中继续熟化4h，冷却后得到动态聚合物泡沫材料，其具有良好的刚性和强度。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10％压缩强度为4.23±0.56MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、易成型，破损之后可自动修复，可将其作为玩具材料。

实施例18

在干燥1号反应器中加入40g的3-异氰酸基-1-丙烯，边搅拌边加入50g的4-羟基哒嗪和0.5g三乙胺，升温至80℃，搅拌反应1h，加入100mL甲苯，维持此温度，再加入17g 的1-烯丙基-2,4-二氧代-1,2,3,4-四氢-5-嘧啶和36g的3-丁烯-1-醇，混合均匀后，加入0.5g过硫酸钾(KPS)继续反应4h后，除去多余的溶剂，即制得产物1；将产物1、5g的1,4- 丁二醇(BDO)、0.5g的N-乙基吗啉、3g的AC发泡剂、20g的TDI、5g对甲苯磺酸锌盐水合物、10mL水，混合均匀后放入合适的模具中，利用平板硫化机进行发泡成型，其中，模压温度为110-140℃，模压时间为10-15min，压力为10MPa，成型后将泡沫置于60℃烘箱中继续熟化4h，冷却后得到动态聚合物泡沫材料，其质地较柔软且富有弹性。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2 mm/min，测得样品50％压缩强度为2.43±0.36MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、回弹性好，破损之后可自动修复，可将其作为玩具材料进行使用。

实施例19

在1号反应器中加入20g的3-甲基-2-丙烯四唑基-吡啶(3-甲基-2-氰基吡啶和3-叠氮基 -1-丙烯在三乙胺盐酸盐和甲苯催化下进行点击反应而制得)、50g丙烯酸甲酯、20g的1,2- 环氧丁烯、100mL甲苯、1g过硫酸钾，搅拌混合均匀，并升温至80℃，反应4h后，除去多余溶剂，制得产物1；将产物1、10g的二乙基甲苯二胺(DETDA)、0.5g二月桂酸二丁基锡(DY-12)、4g偶氮二甲酸二乙酯、20g的TDI、5g钯(II)丙酸盐、10mL水，混合均匀后放入合适的模具中，利用平板硫化机进行发泡成型，其中，模压温度为110-120℃，模压时间为10-15min，压力为10MPa，成型后将泡沫置于60℃烘箱中继续熟化4h，冷却后得到动态聚合物泡沫材料。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10％压缩强度为5.13±0.66MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、强度高，开裂之后可自动修复，可将其作为文具材料进行使用。

实施例20

在1号反应器中，将20g丁腈橡胶溶于100mL丁酮中，完全溶解后，向反应器中加入8g叠氮乙酸乙酯、1g三乙胺盐酸盐和5mL去离子水，搅拌进行反应24h，将除去溶剂，即制得产物1；在2号反应器中加入23g丙三醇、0.2g三亚乙基二胺，搅拌升温至80℃，加入 42g的1,6-己二异氰酸酯，搅拌反应2h后，制得产物2；将产物1、产物2、3g炭黑、3g 白炭黑、5g钛白粉、0.5g三氧化二铁、3g碳纳米管、0.05份有机硅油、0.3份含结晶水的硫酸铜，混炼6h，使添加剂与胶料充分混合均匀后，将胶料取出，置于合适的模具中，之后冷却到室温放置30min，从模具中取出样品，最终得到动态聚合物弹性体，其具有良好的可塑性，可依据模具尺寸制备成不同形状的产品，在拥有良好韧性的同时，测得此材料在不用的拉力或压力作用下拥有不同的电导率，说明其还具有应力响应性。将此聚合物切断后，在断面处施加良好的压力1-2h，断面可自行粘合，重新成型。利用其所具有的功能特性，可将其制成应力传感器。

实施例21

在1号反应器中加入36g的2-丙烯酰胺基-嘌呤(2-氨基嘌呤和丙烯酸反应的产物)、76g 的2-羟基乙基-2-甲基-2-丙烯酸酯、40g甲基丙烯酸甲酯和200mL甲苯，混合均匀，边搅拌边加入1.5g过硫酸钾(KPS)升温至80℃，搅拌反应4h后，将产物转移到广口的2号反应器中，同时搅拌加入90g的TDI、40mL去离子水、1g五水硫酸铜粉末、0.5g的N,N-二甲基环己胺和2g山梨醇，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，冷却后即制得一种动态聚合物泡沫材料。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50％压缩强度为1.63±0.26MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、回弹性好，破损之后可自动修复，可将其制成形状记忆泡沫材料进行使用。

实施例22

按重量份数在1号反应器中加入50g聚乙烯醇，并加入100mL二氯甲烷，搅拌使其溶解，边搅拌缓慢滴入10g的9-异硫氰酸根合吖啶，升温至60℃，使其充分反应后，除去多余溶剂，制得产物1取出备用；将产物1转移到广口的2号反应器中，同时搅拌加入62g三苯基甲烷三异氰酸酯、30mL去离子水、3g四氟硼酸银粉末、1g碳纤维、3g玻璃纤维、0.5g 的N,N-二甲基苄胺和3g三羟甲基丙烷，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，冷却后即制得一种动态聚合物泡沫材料。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2 mm/min，测得样品10％压缩强度为5.15±0.42MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、强度高，开裂之后可自动修复，可将其制成保温材料进行使用。

实施例23

在1号反应器中加入150mL的N-甲基吡咯烷酮、3g氧化石墨烯，超声波分散均匀后，加入4.6g的4,4-二氨基二苯基醚(ODA)、2.3g的2-氨基-4,5-二氢-1,3-噻唑-4-酮，并升温至 80℃，搅拌混合均匀后，将反应物移入水热反应容器中，并置于80℃烘箱下反应24h，反应完成后将制得的改性氧化石墨烯利用超声波分散于N-甲基吡咯烷酮，配置成3.5mg/mL的溶液，备用；在2号反应器中加入72mL的N-甲基吡咯烷酮、3.2g的4,4-二氨基二苯基醚(ODA)、6.3mL的改性氧化石墨烯溶液，利用超声波分散均匀后，在氮气气氛下加入4.8g的3,3',4,4'- 联苯四羧酸二酐(BPDA)，搅拌至完全溶解后，加入13mL乙酸酐、10.5mL吡啶、3mL0.2mol/L 的三氟甲磺酸铕溶液、0.5g的AC发泡剂，搅拌反应24h后，除去多余溶剂，将产物放入合适的模具中，利用平板硫化机进行发泡成型，其中，模压温度为120-140℃，模压时间为 10-15min，压力为10MPa，成型后将泡沫置于60℃烘箱中继续熟化4h，冷却后得到动态聚合物泡沫材料。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10％压缩强度为7.33±0.86MPa。得到的聚合物泡沫材料比重轻、强度高，开裂之后可自动修复，可将其作为耐高温的继电器骨架进行使用。

实施例24

在1号反应器中加入150mL的N-甲基吡咯烷酮、5g氧化石墨烯，超声波分散均匀后，加入7.5g的1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、7g的7-氨基异喹啉，并升温至80℃，搅拌混合均匀后，将反应物移入水热反应容器中，并置于80℃烘箱下反应24h，反应完成后将制得的改性氧化石墨烯利用超声波分散于N-甲基吡咯烷酮，配置成3.5mg/mL的溶液，备用；在2号反应器中加入80mL的N-甲基吡咯烷酮、6.2g的1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、10mL的改性氧化石墨烯溶液，利用超声波分散均匀后，在氮气气氛下加入8.4g的环戊烷-1,2,3,4-四羧酸二酐，搅拌至完全溶解后，加入20mL乙酸酐、15mL吡啶、5mL 0.2mol/L的三氟甲磺酸银溶液，混合均匀后，立即将反应物转移到制作薄膜的模具中，反应24h后，即制得一种动态聚合物薄膜。将其裁成80.0×10.0×(0.08±0.02)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8.61±1.88MPa，断裂伸长率为756 ±121％。依据QB/T 1130-91塑料直角撕裂性能试验方法制取直角无割口型标准试样进行薄膜撕裂性能测试，测得样品横向撕裂强度为27.34±5.23MPa，纵向撕裂强度为27.68±5.44MPa。得到的聚合物薄膜质地较软，具有很高的强度和韧性，可在一定范围内进行延展，并具有一定的抗撕裂性能。样品拉断之后回收，将其置于模具中贴合2-4h之后，可重新成膜，进行重复使用，利用其性质可将其作为一种可回收性抗静电膜使用。

实施例25

在1号反应器中，将30g聚1,2-异戊二烯橡胶溶于100mL丁酮中，完全溶解后，向反应器中加入4g的2,2':6',2”-三联吡啶-4'-硫醇、8g的4-巯基吡啶、1g抗氧剂1010，搅拌混合均匀后，将反应物移到合适的模具中，置于300W紫外灯下照射30min，冷却后除去溶剂，即制得产物1；将产物1、1g抗氧剂168、20g聚氨酯树脂、0.5g的Ce-TBMN金属有机笼化合物、5g的1,4-二巯基丁烷、3g钛白粉、5g白炭黑、2g的AIBN，混合完全后，加入到小型密炼机中进行密炼共混，其中，共混温度为100℃，共混时间为30min，混炼完毕后，将样品取出，之后冷却到室温放置30min。取出混炼样片，将其置于合适的模具中，最终得到动态聚合物弹性体，其具有良好的回弹性、强度、韧性和良好的可塑性，可依据模具尺寸制备成不同形状的产品。将此聚合物切断后，在断面处施加良好的压力1-2h，断面可自行粘合，重新成型。利用其所具有的功能特性，可将其制成道路减速带进行使用。

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 (19)

1.一种杂化交联动态聚合物，其特征在于，其含有金属-配体作用以及由共价键形成的共价交联，其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上；所述的金属-配体作用通过聚合物链侧基上的配体基团和所引入的金属中心相互作用而实现；所述的聚合物链侧基上的配体基团的所有原子均在侧基上；所述的配体基团与金属中心所形成的金属-配体作用的齿数不超过三齿；所述杂化交联动态聚合物的形态选自齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶；

所述的金属-配体作用选自以下结构：

其中，A是配位原子，M是金属中心，每个配体基团与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时，A是相同原子，选自硼、氮、氧、硫、磷、硅、砷、硒、碲；

是环戊二烯配体；所述的金属中心选自第一副族至第七副族以及第八族中的金属；

所述的配体基团选自以下结构：

2.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的金属中心选自金属的离子形式、化合物/螯合物形式及其组合。

3.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述动态聚合物结构中还含有超分子氢键作用。

4.根据权利要求3所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的超分子氢键作用，其由存在于交联动态聚合物骨架链、侧基、侧链、支链、分叉链、端基中任一处或多处的氢键基团参与形成。

5.根据权利要求3所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，形成所述的超分子氢键作用的氢键基团，其含有以下结构成分：

6.根据权利要求5所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的氢键基团含有以下结构：

7.根据权利要求5所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的氢键基团含有以下结构：

其中，

表示与聚合物链、交联链接、基团、原子、的连接。

8.根据权利要求5所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的氢键基团选自以下结构：

其中，m、n为重复单元的数量，是固定值，m、n均小于5。

9.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，在此交联网络中同时含有共价交联和金属-配体作用；其中共价交联的交联度达到其凝胶点以上；交联网络聚合物链含有侧基配体，通过此侧基配体形成金属-配体作用，其交联度在其凝胶点以上或以下。

10.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，在此交联网络中同时含有共价交联和金属-配体作用；同时，在交联网络中还含有超分子氢键作用；其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上；交联网络聚合物链含有侧基配体，通过此侧基配体形成金属-配体作用，其交联度在其凝胶点以上或以下；超分子氢键作用的交联度在其凝胶点以上或以下。

11.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联，其中交联度达到凝胶点以上；另一个网络仅含有金属-配体作用，其通过聚合物链上的侧基配体形成金属-配体作用，其交联度在其凝胶点以上。

12.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，其中，共价交联的交联度达到其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有-金属-配体作用。

13.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，其中，共价交联的交联度达到其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有超分子氢键作用。

14.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有金属-配体作用；同时在至少一个交联网络中还含有超分子氢键作用。

15.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物含有三个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络仅含有金属-配体作用，第三个交联网络仅含有超分子氢键作用。

16.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和超分子氢键作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上。

17.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且其交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和金属-配体作用，且共价交联的交联度在其凝胶点以上。

18.根据权利要求1所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，构成动态聚合物的配方组分还包括以下任一种或任几种可添加物：其他聚合物、助剂、填料；

可添加的其他聚合物选自以下任一种或任几种：天然高分子化合物、合成高分子化合物；

可添加的助剂选自以下任一种或任几种：催化剂、引发剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂、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、抗菌剂；

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。

19.根据权利要求1、3、9到18中任一项所述的杂化交联动态聚合物，其特征在于，其应用于自修复性材料、密封材料、韧性材料、胶黏剂、玩具材料、形状记忆材料、力传感器材料、储能器件材料。