日本岐阜大學(xué)：動態(tài)離子交聯(lián)在單彈性體中實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和超拉伸性
2018-05-22 來源：科學(xué)網(wǎng)
近日，《通訊-化學(xué)》發(fā)表的一項(xiàng)研究Dynamic ionic crosslinks enable high strength and ultrastretchability in a single elastomer報(bào)道了一種動態(tài)離子交聯(lián)的彈性體，為解決彈性體的高強(qiáng)度和拉伸性之間的矛盾提供了新的思路。
根據(jù)需要切換其機(jī)械性能的免維護(hù)自愈合彈性體十分有用，可以用于改善多種產(chǎn)品和設(shè)備的功能性、安全性、能源效率和使用壽命。然而，由于聚合物網(wǎng)絡(luò)的固有交聯(lián)密度不可改變，強(qiáng)度和拉伸性對于彈性體而言是一對矛盾。舉例來說，高交聯(lián)密度的彈性體具有較高的強(qiáng)度，但是拉伸性較差。
PI–xNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其在拉伸狀態(tài)下的表現(xiàn)圖解
來自日本岐阜大學(xué)的Yohei Miwa及其同事們報(bào)道了一種離子交聯(lián)聚異戊二烯彈性體，其中離子部分在室溫下可不斷在離子聚集體之間跳躍。因此，這一網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)的。在沒有外部能量或愈合劑的輸入的情況下，這種彈性體可以自發(fā)愈合。更進(jìn)一步地，它在快速變形的情況下表現(xiàn)得像一種強(qiáng)力彈性材料，但在緩慢變形的情況下就像高度可拉伸和粘彈性材料。這種離子彈性體顯示出多種顯著的機(jī)械性能，包括高斷裂強(qiáng)度（≈7MPa），良好的韌性（≈70MJ m-3）和超可拉伸性（> 13400％）。
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