含蓖麻油基可降解超分子聚合物的制备及应用研究
摘要
随着社会的不断发展和进步，各行各业对材料的需求也越来越迫切，环境污
染问题也随之而来。在“碳达峰、碳中和”的目标指引下，各个领域都在进行节
能减排，减少环境污染。可降解材料可以在自然条件或外界刺激的条件下实现降
解，其研发与应用是减小环境污染的关键一环。目前，可降解材料研发领域与光
伏、新能源等行业相似，具有极好的发展前景。超分子聚合物材料的发现为环境
污染问题带来了新的解决方案。因其基于动态可逆的非共价相互作用构筑，具有
优异的回收与重复利用性能。在未来几十年时间里，超分子聚合物材料将会在社
会生产生活中发挥巨大作用，超分子可降解聚合物的研究具有一定的社会价值和
现实意义。正是基于此，本文设计合成了一种基于蓖麻油结构的含UPy四重氢
键可降解超分子聚合物，并利用制得的可降解超分子聚合物作为主体材料制备绿
色超分子油墨，本文的主要研究内容如下：
1.设计合成了一种含有天然蓖麻油（CO）的超分子聚合物UPy-PEG-HDI-CO，
由于该超分子聚合物中含有UPy四重氢键，赋予了材料优异的动态特性，并且
超分子聚合物链的组成部分均为环境友好型材料。首先通过四步有机化学反应合
成了UPy-PEG-HDI-CO的超分子聚合物，并探索了蓖麻油与UPy-PEG-HDI的反
应比例，经测试分析得到CO:UPy-PEG-HDI=1:3的产物分子量以及热稳定性等
各项性能均较好。之后对超分子聚合物的基本性能进行表征。通过接触角的表征，
材料具有良好的亲水能力，所以采用将超分子聚合物浸泡在不同酸碱性的磷酸盐
缓冲溶液中，利用聚合物的水解机理实现材料在温和条件下的降解，经60天的
降解实验显示，该材料在酸性环境下的降解能力较强，降解率可达35.79%。
2.又基于此超分子聚合物材料制备了一种绿色超分子油墨。利用超分子聚
合物在氯仿中具有优异的溶解能力以及结合多壁碳纳米管的多重特性，通过物理
共混的方法制备了一种超分子油墨。通过对超分子油墨基本性能的表征，探究超
分子油墨的各项性能与碳纳米管添加量的关系。并基于这些基本性能对超分子油
墨进行应用方面的研究，包括光热效应、自愈能力、可直写能力和碳纳米管回收
性质等。结果表明，碳纳米管的回收率可达90%。由于其具有多重响应特性且环
境友好，该超分子油墨可以在印刷方面等多个领域实现应用。
关键词：可降解；超分子聚合物；蓖麻油；油墨
含蓖麻油基可降解超分子聚合物的制备及应用研究
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentandprogressofsociety,thedemandfor
materialsinvariousindustrieshasbecomeincreasinglyurgent,andenvironmental
pollutionproblemshavealsoemerged.Guidedbythegoalofcarbonpeakingand
carbonneutrality,energyconservationandemissionreductionarebeingcarriedout
inallfieldstoreduceenvironmentalpollution.Biodegradablematerialscanbe
degradedundernaturalconditionsorexternalstimuli,andtheirresearchand
applicationarekeystepsinreducingenvironmentalpollution.Atpresent,theresearch
anddeve