《表3 不同交联剂改性膜的机械强度[78]》

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《具有动态属性的聚轮烷在膜领域应用进展》

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聚轮烷改性膜不但在水处理领域的各个方面具有实际或者潜在的应用价值，还能基于自移动交联效应等对膜材料的力学性能、分离性能进行优化。例如，渗透汽化膜主要依靠组分在膜中的溶解和扩散实现分离，为了保证膜性能稳定，往往需要对膜进行交联改性，Lin等[75]制备出由自移动交联剂（PR）交联组成的膜材料，由于聚轮烷特殊的可滑移结构，分散在膜中的交联节点具有自移动效应，膜结构和交联密度更均匀且具有可调节性，膜内自由体积得以优化，渗透汽化膜的传质阻力减小，聚轮烷交联改性膜表现了优异的分离性能，并且膜的力学性能也得以优化[76-77]，如表3所示，PR移动交联膜的断裂伸长率最大，这是因为PR交联剂的特殊空间结构，具有分布均匀的交联节点，拉伸过程中所有交联节点都能承受最大外力并在链上调节滑动，使得膜分子最大限度的被拉伸，因而膜在能承受较大应力的同时达到较大的断裂伸长率，使膜更具有弹性，自移动交联可以有效地抑制膜的溶胀，确保膜在使用过程中的稳定性，PR移动交联膜的分离系数比传统交联膜高，渗透通量从260g/（m2·h）提高到1300g/（m2·h）左右[78]。由于锂电池吸收-释放过程产生较大的拉伸应力循环，碳纳米管易断裂，Yoo等[79]通过超分子相互作用将碳纳米管与聚轮烷结合起来，其中聚轮烷的环滑运动显著提高了复合材料拉伸性和弹性。Seo等[80]合成了一种分子项链状的聚轮烷交联剂制成的硬质涂层材料（如图9），由于可移动的交联点形成的交联网络，基于PR的硬质涂层材料显示出了高抗划伤性，可折叠、极耐刮擦，性质极其灵活。可见，基于聚轮烷的特异结构设计自移动交联进行材料改性极具吸引力，通过滑动环交叉连接的自调整网络允许达到临界屈服应力来构建柔性（物理）弹性体，这为自修复材料、智能材料、敏感响应材料[81-84]的性能改善提供了启发，也对膜材料如智能膜的开发提供了新的思路。