聚氨酯弹性体由于分子链之间存在着许多氢键而赋予其高模量、高强度、优良的耐磨性和耐化学品等性能。凭借这些优异的特性，聚氨酯弹性体在许多新兴领域引起了人们的兴趣，如飞机轮胎、柔性电子产品、可拉伸设备和锂离子电池等。近年来，科研人员在开发强、韧、可自修复的聚氨酯弹性体方面取得了巨大进展，但是，良好的阻燃性对于聚氨酯弹性体的应用也同样重要，而目前制备的阻燃聚氨酯弹性体常常无法具备强、韧特性。因此，研制可拉伸、坚韧和阻燃的聚氨酯弹性体，成为一个亟待解决的科学问题。

图1. 可拉伸、坚韧、阻燃聚氨酯弹性体PU(P-Van-N)的设计和表征. a) P-Van-N，PU(P-Van-N)和PU(Reduced)的合成. b) PU(P-N)和PU(Van-N)的结构. c) PU(P-Van-N)的拉伸机制. d) 室温下PUs的XRD谱图. e) PU(P-Van-N)，PU(Reduced), PU(P-N)和PU(Van-N)的蠕变性能. f) PU(P-Van-N), g) PU(Reduced), h) PU(P-N)和i) PU(Van-N)的AFM高度图.

图2. 力学性能. a）P-Van-N和PTMEG含量不同时PU (P-Van-N)的工程应力-应变曲线. b)硬段结构不同时PU的工程应力-应变曲线. c) 不同拉伸速率下PU(P-Van-N)(1:0.6:0.4) 的工程应力-应变曲线. 不同硬段结构PU的d)拉伸强度, e) 断裂应变和 f) 韧性值. g) PU(P-Van-N)(1:0.6:0.4)的拉伸示意图. h) PU(P-Van-N)(1:0.6:0.4)的真实应力-应变曲线. 插图: PU(P-Van-N)(1:0.6:0.4)薄膜(50 mg)拉起5.0 kg 重物的示意图. i) PU(P-Van-N)与文献报道的阻燃型和非阻燃型聚氨酯弹性体的韧性和断裂应变的比较.

图3. 阻燃性能. PU弹性体的a) 极限氧指数和UL-94测试结果. b) PUs的热释放速率峰值. c) PU(P-Van-N), d) PU(Reduced), e) PU(P-N) 和 f) PU(Van-N)的UL-94测试结果. g) PU(P-Van-N)和PU(Reduced) 的储能模量 (G′) 和损耗模量 (G′′)  随时间的变化曲线. h) PU(P-Van-N) 和PU(Reduced) 在氮气氛围下的TGA曲线. i) PU(P-Van-N)在不同温度下的XRD谱图.

  此外，PU(P-Van-N)可以在醋酸乙醇溶液中完全降解，并可以通过溶液蒸发实现薄膜的重塑，重塑后的聚氨酯弹性体与原始的结构相比几乎不发生变化，且仍可以保持出色的力学性能。

图4. PU(P-Van-N)作为柔性应变传感器基体的应用. a) AgNW/PU制备过程示意图. AgNW/PU b)拉伸和 c) 弯曲示意图. d) 在0%-10%应变之间拉伸-松弛500次的瞬态电阻变化值. e) 在0%-50%应变之间拉伸-松弛100次的瞬态电阻变化值. f) 在10 mm到5 mm之间弯曲-松弛200次的的瞬态电阻变化值. g) AgNW/PU遭受火袭击示意图. AgNW/PU在0%和50%应变下h)点燃时和 i) 点燃后的可导电性.

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202207268