这篇文档属于类型a，是一篇关于新型纤维素-松香基离子导电弹性体（ICE）的原创研究论文。以下是针对该研究的学术报告：
作者及发表信息
本研究由未具名的研究团队完成，发表于international journal of biological macromolecules（2024年10月，第278卷第3部分，文章编号134921）。
学术背景
研究领域为生物基多功能材料，旨在解决石油基材料的环境问题。纤维素（cellulose）和松香（rosin）是可再生资源，但纤维素基材料的高机械强度和耐温性仍是挑战。本研究通过酯化和酰亚胺化反应，将纤维素与松香衍生物结合，合成新型聚酯酰亚胺（poly(esterimide), PEI），并进一步开发出具有耐温性、耐溶剂性和导电性的离子导电弹性体（ICE），用于UV无影胶（UV shadowless adhesive）和可穿戴传感器（wearable sensor）。
研究流程
1. 合成纤维素-松香基PEI
- 步骤1：松香接枝纤维素（cellulose-mpa esters, MCC-M）
- 以松香衍生物马来海松酸（maleopimaric acid, MPA）与微晶纤维素（MCC）通过酯化反应结合，生成含酸酐基团的中间体MCC-M。
- 关键实验：核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）和红外光谱（FT-IR）验证结构，取代度为35.2%。
- 步骤2：PEI合成
- 将MCC-M与烷基胺（ADD）通过酰亚胺化反应生成纤维素-松香基PEI（MCC-M-A）。
- 表征：凝胶渗透色谱（GPC）显示分子量从56,700（MCC-M）提升至78,600（MCC-M-A），热重分析（TGA）证实其热稳定性（最大分解温度373°C）。
2. 制备离子导电弹性体（ICE）
- 配方设计：将MCC-M-A溶解于可聚合低共熔溶剂（polymerizable deep eutectic solvent, PDES，由胆碱胆碱（ChCl）和丙烯酸羟乙酯（HEA）组成），加入光引发剂（1173）和增塑剂（甘油），通过UV光引发聚合形成ICE。
- 性能调控：通过调整MCC-M-A与PDES的质量比（2%~8%），获得不同机械性能的ICE。例如，含6% MCC-M-A的ICE（PDEs-(MCC-M-A)6%）拉伸强度达0.81 MPa，韧性1.39 MJ/m³。
3. 应用测试
- UV无影胶
- 以PDEs-(MCC-M-A)8%为胶黏剂，UV固化2分钟后，对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的粘接强度达1.52 MPa，并可承受25 kg负载。
- 耐温性：在-25°C至80°C范围内保持稳定粘接（80°C时强度0.84 MPa，优于商业UV胶0.44 MPa）。
- 可穿戴传感器
- PDEs-(MCC-M-A)6%传感器在0~300%应变范围内灵敏度（GF=1.06），可实时监测关节运动（如手指弯曲）。
- 极端环境适应性：在有机溶剂（如四氢呋喃THF）和极端温度（-25°C~80°C）下仍能稳定工作。
主要结果
材料性能
- 热稳定性：PEI的引入使ICE初始分解温度提升至427°C（纯PDES为417°C）。
- 机械性能：动态机械分析（DMA）显示ICE在80°C下仍保持弹性（G’ > G”）。
- 耐溶剂性：在THF等非质子溶剂中浸泡12小时后，机械性能保留率>82.7%。
应用验证
- 粘接性能：UV无影胶对玻璃的粘接强度达2.09 MPa，且透光率>83%（600 nm）。
- 传感器稳定性：500次拉伸循环（15%应变）后信号稳定性良好，生物相容性测试（MTT法）显示细胞存活率>81.4%。
结论与价值
科学价值
- 首次将松香衍生物与纤维素结合合成PEI，拓展了生物基高分子材料的设计思路。
- 提出“动态氢键网络”机制，解释ICE的耐温性和自修复性能。
应用价值
- 环保替代：为石油基胶黏剂和传感器提供可再生替代方案。
- 多功能性：单一材料同时实现粘接与传感功能，适用于复杂环境（如医疗电子、极端工业场景）。
研究亮点
- 创新材料设计：通过松香酸酐桥接纤维素与烷基胺，实现PEI的“接枝拓扑结构”。
- 绿色工艺：UV固化技术低能耗、高效，符合可持续发展要求。
- 性能突破：ICE在-25°C~80°C和有机溶剂中均保持稳定，优于多数报道的水凝胶和有机凝胶。
其他价值
- 生物相容性：ICE与Hela细胞共培养显示低毒性，支持其在可穿戴医疗设备的潜在应用。
- 长期稳定性：储存60天后机械与电学性能无显著下降，具备商业化潜力。
（报告总字数：约1500字）