彈性體在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，然而制備具有高強(qiáng)度、高韌性和優(yōu)異抗撕裂性的可降解、可回收彈性體仍然是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。為此，該工作設(shè)計(jì)并制備了一種基于聚己內(nèi)酯的聚（氨酯-脲）彈性體，通過優(yōu)化硬段團(tuán)簇的排列，賦予了該彈性體優(yōu)異的力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)鏈劑中的長烷基鏈有利于形成小而均勻分布的硬段團(tuán)簇，可顯著提高彈性體的力學(xué)性能。加上多重氫鍵結(jié)構(gòu)和應(yīng)力誘導(dǎo)結(jié)晶效應(yīng)，所制備的彈性體具有63.3 MPa的強(qiáng)度、431 MJ m-3的優(yōu)異韌性和489 kJ m-2的超高斷裂能，同時(shí)保持了良好的可回收性和可降解性。
圖1. PCL-AD和PCL-DD的制備及模擬計(jì)算。
圖2. PCL-AD和PCL-DD的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)表征。
圖3. PCL-AD和PCL-DD的循環(huán)拉伸和彈性恢復(fù)實(shí)驗(yàn)。
圖4. PCL-DD的斷裂能測試及回收和降解實(shí)驗(yàn)。
該工作以“Regulation of Hard Segment Cluster Structures for High-performance Poly(urethane-urea) Elastomers”為題發(fā)表在 Advanced Science上(DOI: 10.1002/advs.202400255)，香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院博士生秦劍亮為論文第一作者，通訊作者為香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院朱賀助理教授以及大連理工大學(xué)能源化工系阮雪華教授。該工作得到了香港中文大學(xué)（深圳）朱世平教授的大力支持。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202400255
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