Получение новых самовосстанавливающихся (self-healing) полисилоксанов является одной из актуальных задач современной химии, поскольку решает проблему увеличения срока службы материалов, снижения затрат на поддержание их в рабочем состоянии и ремонт, а также повышения безопасности изделий на их основе. Самовосстанавливающиеся полисилоксаны нашли применение в сверхгибких сенсорах, стимул-чувствительных материалах, аддитивных технологиях, гибких электролюминесцентных устройствах и самовосстанавливающихся покрытиях.[1,2]
В ходе работы были получены металлополимерные комплексы (МПК): никель(II)-пиридиндикарбоксамид-со-полидиметилсилоксаны (Ni-Py-PDMS) [2] и никель(II)-бипиридиндикарбоксамид-со-полидиметилсилоксаны (Ni-Bipy-PDMS) по реакции комплексообразования между хлоридом никеля(II) и пиридин-содержащими полидиметилсилоксанами, которые были предварительно синтезированы с помощью поликонденсации дихлорангидрида дипиколиновой кислоты и полидиметилсилоксанов с концевыми аминогруппами (Mn = 850–900, 5000 и 25000 г∙моль−1). Сополимеры были охарактеризованы с помощью ИК-, УФ- и ЯМР спектроскопии на ядрах 1H и 13C. Структура МПК была проанализирована и подтверждена на примере синтезированных низкомолекулярных модельных комплексов никеля(II). Выявлено, что Ni2+ связывают полисилоксановые цепи за счет образования координационных связей Ni–NPy и Ni–O. Свойства МПК контролировали изменением мольного соотношения Ni2+ и макролиганда, равного 1:(1–8), а также длиной полидиметилсилоксановой цепи и сменой пиридиновых фрагментов. Установлено, что увеличение длины полисилоксановой цепи и уменьшение содержания Ni(II) приводит к увеличению относительного удлинения при разрыве до 1800% и снижению гистерезиса (не более 3%). В отличие от Ni-Bipy-PDMS, Ni-Py-PDMS проявляют способность к самовосстановлению при комнатной температуре в течение 24–72 часов (эффективность самовосстановления достигает до 92.5%). Таким образом, свойства самовосстановления МПК, по всей видимости, связаны с обратимыми взаимодействиями металл-лиганд и содержанием пиридина в макролигандах.