Die mechanochemische Polymerchemie nutzt mechanische Kräfte, um chemische Reaktionen auszulösen, wobei der kraftinduzierte Farbwechsel-Effekt mechanische Reize in ein sichtbares optisches Signal umwandeln kann und somit ein zentrales Werkzeug zur Charakterisierung der inneren Spannungsverteilung in Materialien darstellt. Das Aktivierungsverhalten von krachtsensitiven Gruppen hängt nicht nur von deren eigenem Aktivierungsspannungsschwellenwert ab, sondern auch von der chemischen Umgebung der Matrix und der Netzwerktopologie. Darüber hinaus kann eine einzelne krachtsensitive Gruppe oft nur ein einziges Reaktionssignal freisetzen, während die kooperative oder schrittweise Aktivierung mehrerer hintereinandergeschalteter krachtsensitiver Gruppen ein reichhaltigeres mechanochemisches Verhalten bietet und daher einen einzigartigen Forschungswert besitzt. In dieser Studie wurde eine auf einem Biphenyl-Brücken-Doppelspiroyran basierende krachtsensitive Gruppe (BDSP) entworfen und synthetisiert, um den Einfluss von Matrixpolarität und Netzstruktur auf das Aktivierungsverhalten von BDSP zu untersuchen. Durch UV-Spektroskopie wurden die charakteristischen Spektren für Einzelöffnung (BDSPo-c, 560~610 nm) und Doppelöffnung (BDSPo-o, 645~683 nm) bestimmt. Zudem wurde BDSP kovalent in vernetzte Polyurethan- und Polyacrylat-Multinetzelastomere eingebracht und die strukturelle Entwicklung während des Dehnungsprozesses mittels in-situ UV-Vis-Spektroskopie verfolgt. Die Studie offenbart die Regeln der Regulierung von Matrixpolarität und Netzwerktopologie für das Aktivierungsverhalten von Doppelspiroyran und bietet neue Ansätze für die Entwicklung empfindlicherer und effizienterer mechanoaktive funktionelle Polymermaterialien.

kraftinduzierter Farbwechsel; biphenyl-verbundene krachtsensitive Doppelspiroyran-Gruppe; photoinduzierte Färbungsänderung; Matrixeffekt; Multinetztopologie