研究表明，聚氨酯的自由基清除（抗氧化）功能有助于抑制氧化应激和消除炎症反应，因此在生物医学领域具有广阔的应用。传统改善聚氨酯自由基清除功能的策略主要是将抗氧化剂与聚氨酯基体通过物理共混来实现，其方法简便，但存在易迁移、耐久性差、力学性能降低等问题。
鉴于此，本研究提出一种基于植物多酚（香草醛）合成本征自由基清除与耐热氧老化功能聚氨酯材料的新思路。我们首先将香草醛进行氧化偶联得到具有联苯结构的联香草醛，然后将其醛基还原从而得到了具有两种羟基结构的联香草醇（DVO）。基于酚羟基与苄基羟基和异氰酸酯的不同反应活性，控制异氰酸酯的投入比，将DVO单体引入聚氨酯主链中，保留了对抗氧化性能至关重要的酚羟基，从而赋予聚氨酯本征长效的自由基清除性能。随着DVO摩尔含量从0增加到0.25，RSPU-0.25在30 min内对DPPH和ABTS两种自由基的清除效率分别提升至94.21%和99.24%。同时，DVO的引入提高了聚氨酯的热稳定性和力学性能。其最大热分解温度从317 ℃上升到417 ℃，韧性从38.1 MJ/m3上升到223.9 MJ/m3。热稳定性的提高主要归因于DVO中含有高键解离能的联苯结构以及优异的自由基清除活性。同时，由于DVO刚性骨架的引入，破坏了PCL（聚己内酯）链的规则性并抑制了PCL结晶，使材料韧性得到显著提高。综上，本课题所报道的香草醛基本征抗氧化聚氨酯材料在医疗器械或活性包装领域具有较好的应用潜力。
香草醛基抗氧化聚氨酯及其自由基清除机理
相关成果以题为“Synthesis of Vanillin-Based Polyurethane with Super Thermal Stability and Free-Radical-Scavenging Activity”发表于《Macromolecules》。该工作主要由卢斌宝同学完成，杨伟军副教授和马丕明教授为该论文的共同通讯作者，该工作得到了国家自然科学基金和国家高端外国专家项目的资助。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.4c01354.
