弹性体在日常生活中有着广泛的应用,然而制备具有高强度、高韧性和优异抗撕裂性的可降解、可回收弹性体仍然是一项具有挑战性的任务。为此,该工作设计并制备了一种基于聚己内酯的聚(氨酯-脲)弹性体,通过优化硬段团簇的排列,赋予了该弹性体优异的力学性能。研究发现,扩链剂中的长烷基链有利于形成小而均匀分布的硬段团簇,可显著提高弹性体的力学性能。加上多重氢键结构和应力诱导结晶效应,所制备的弹性体具有63.3 MPa的强度、431 MJ m-3的优异韧性和489 kJ m-2的超高断裂能,同时保持了良好的可回收性和可降解性。
图1. PCL-AD和PCL-DD的制备及模拟计算。
图2. PCL-AD和PCL-DD的力学性能和结构表征。
图3. PCL-AD和PCL-DD的循环拉伸和弹性恢复实验。
图4. PCL-DD的断裂能测试及回收和降解实验。
该工作以“Regulation of Hard Segment Cluster Structures for High-performance Poly(urethane-urea) Elastomers”为题发表在 Advanced Science上(DOI: 10.1002/advs.202400255),香港中文大学(深圳)理工学院博士生秦剑亮为论文第一作者,通讯作者为香港中文大学(深圳)理工学院朱贺助理教授以及大连理工大学能源化工系阮雪华教授。该工作得到了香港中文大学(深圳)朱世平教授的大力支持。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202400255
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