弹性体具有优异的柔韧性和出色的弹性，在电子器件、汽车工业、医用设备和密封材料等领域具有广泛的应用。为了解决废旧弹性体产生的环境污染问题，基于不同类型动态键构建的共价自适应网络可回收弹性体已经取得了较大的进展。然而，由于热循环过程中不可避免的副反应（比如氧化、热分解等），大多数可回收弹性体在单次重复加工之后的机械性能不足起始样品的90%，使其在回收效率的提升方面仍存在较大的提升空间。

  近期，北京化工大学田明教授、曹鹏飞教授和于冰副教授在Macromolecules期刊上发表了最新论文“Semi-interpenetrating Polyurethane Network with Fatigue Elimination and Upcycled Mechanical Performance”。论文作者通过巧妙的构思，构建了可以热引发进一步反应的新型半互穿网络聚氨酯（SIPN）。该类聚氨酯在加热回收之后表现出显著的回收增强性能，通过剪碎热压的方式进行2次再加工后，SIPN的拉伸强度和断裂伸长率均得到了提高，回收效率分别达到了原来的186%和131%。该类聚氨酯还表现出热处理后疲劳消除及力学自增强的优异性能，综合性能优于大多数已报道的回收增强弹性体，这种策略将为设计制备具有优异物理性能、较长使用寿命和回收增强的弹性体提供独特的思路。

1.半互穿网络聚氨酯的分子设计

图1 SIPN的合成路线及回收增强机理

2.半互穿网络聚氨酯的结构和性能表征

图2 SIPN的基本结构表征

图3 SIPN的基础性能表征

3.半互穿网络聚氨酯的疲劳消除和加热自增强性能表征

图4 SIPN的疲劳消除和加热自增强性能表征

4.半互穿网络聚氨酯的回收后性能增强

图5 SIPN的回收增强性能表征

5.半互穿网络聚氨酯的回收增强机理探究

图6 SIPN的回收增强机理

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.4c00389

论文通讯作者简介

田明，北京化工大学教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者特聘教授。研究方向：特种功能橡胶材料及聚合物基复合材料。主持国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金重点项目、国家863计划、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等项目，173项目技术首席。发表学术论文200余篇，授权发明专利80余件，以第二完成人获国家技术发明奖二等奖2项、国防技术发明奖二等奖1项，以主要完成人获省部级技术发明/科技进步一等奖5项。荣获“国家万人计划科技创新领军人才”、“科技部中青年科技创新领军人才”、“教育部新世纪优秀人才”、“山东省泰山产业领军人才”、“侯德榜化工科技青年奖”、“中国石油和化学工业联合会青年科技突出贡献奖”、“全国石油和化工优秀科技工作者”、“北京市科技新星”等荣誉称号。

于冰，博士，副教授，硕士生导师。2015年于上海交通大学获博士学位，2015-2017年期间在加拿大舍布鲁克大学从事博士后研究，2018年开始任教于北京化工大学材料科学与工程学院。研究方向为可重复加工和功能性弹性体复合材料的设计、制备与应用，近年来在Macromolecules、ACS Applied Materials & Interfaces、Polymer Chemistry等高分子主流学术期刊上发表第一作者和通讯作者SCI论文30余篇。