热固性聚合物因其出色的机械性能和长期结构稳定性而被广泛应用，但其永久性的交联网络阻碍了再加工和回收，从而带来了持续的环境问题。现有的动态共价交联和超分子结构策略，虽然在一定程度上能够实现聚合物的可修复和可再加工，但它们在循环使用过程中往往受限于不完全可逆性以及缺陷的逐渐积累，使得材料的性能逐步下降。因此，开发能够使老化或过度使用的动态聚合物网络再生的方法，目前仍是该领域的一项核心挑战。

  近期，山东大学国家胶体材料工程技术研究中心王旭教授团队建立了一种用小分子介导动态聚氨酯网络的解聚回收和复合升级再造的新方法，以实现聚氨酯材料的可持续发展。

  2026年1月6日，该工作以“Dynamic decrosslinking enables self-healing, reprocessability, and upcycling in polyurethane networks”为题发表在《Nat. Commun.》上。该研究得到山东省自然科学基金委的支持。

图1聚合物网络的解交联与升级回收策略

  该工作以含受阻脲键的动态聚氨酯网络为模型，研究小分子介导聚氨酯网络的解交联和升级再造过程（图1）。基于动态聚氨酯网络中受阻脲键的可逆性，可通过引入伯胺类小分子与受阻脲键发生交换反应，使动态网络解聚重构得到可再生聚氨酯。如图2所示，动态聚氨酯网络在小分子的介导下，可通过溶剂、热压和螺杆挤出方式对动态网络进行解聚重塑。重构的聚氨酯不仅具有良好回收性，还可以进一步与其他材料（玻璃纤维和碳纳米管等）复合升级提升其附加值（图3）。这种利用小分子介导热固性聚氨酯解聚重塑循环和升级再造策略，将对可持续聚氨酯材料的发展产生积极影响。

图2 动态聚氨酯网络解交联

图3解交联聚氨酯网络的升级再造

  该工作是团队近期关于可持续超分子弹性材料最新进展之一。本文提出了一种小分子介导的热固性聚氨酯解聚热塑化回收以及复合升级再造的策略，为解决废弃热固性材料回收难题提供了全新思路，有望助力于聚氨酯材料的可持续性发展。在过去的两年中，团队不断研究超分子调控对材料性能的影响，提出错配超分子增强材料性能的方案，利用错配超分子增强热塑性聚氨酯韧性（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202301762），增强热固性聚氨酯可回收性（Adv. Mater. 2024, 36, 2311758），平衡聚氨酯韧性和强度（Adv. Mater. 2025, 37, 2414720），平衡可回收聚氨酯荧光和力学性能（Small DOI: 10.1002/smll.202512418），通过小分子预测高分子材料韧性（Nat. Commun. 2025, 16, 6957）。

  原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-68263-6

  课题组链接：https://cis.sdu.edu.cn/wang_lab/cn/index.htm