80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索：  
川大吳錦榮教授團(tuán)隊《Mater. Horiz.》: 通過對稱/非對稱擴鏈劑實現(xiàn)聚氨酯彈性體的強韌化、損傷自報告/修復(fù)過程可視化
2024-02-08  來源：高分子科技

  傳統(tǒng)彈性體材料因具有出色的機械強度、尺寸和環(huán)境穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天等領(lǐng)域。然而，盡管傳統(tǒng)彈性體材料具有優(yōu)異的機械和物理特性，但由于其缺乏內(nèi)在的修復(fù)動力和響應(yīng)能力，在服役過程中不能自監(jiān)測和修復(fù)網(wǎng)絡(luò)破壞，因此會不可避免地遭受機械和化學(xué)損傷。這些受損的彈性體材料在服役失效后被丟棄會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，如何通過分子設(shè)計制備可自我報告損傷并修復(fù)的高強韌彈性體材料具有重要意義。


  近日，四川大學(xué)吳錦榮教授團(tuán)隊在聚氨酯彈性體網(wǎng)絡(luò)中引入對稱/非對稱氫鍵構(gòu)建大而無序的動態(tài)硬相（圖1）實現(xiàn)了其機械性能強韌化、損傷自報告/修復(fù)過程可視化及信息加密-解密。作者通過變溫紅外（VT-IR）、密度泛函理論（DFT）計算、小角X射線衍射（SAXS）和正電子湮沒壽命譜（PALS）證明了聚氨酯彈性體網(wǎng)絡(luò)中大而無序的動態(tài)硬相的形成（圖2）。應(yīng)力松弛譜、雙量子固體核磁（DQ-NMR）和分子動力學(xué)模擬揭示了彈性體網(wǎng)絡(luò)的弛豫動力學(xué)行為（圖2）。研究發(fā)現(xiàn)，這種大而無序的硬相使彈性體網(wǎng)絡(luò)具有雙重優(yōu)勢。一方面，網(wǎng)絡(luò)中大硬相相區(qū)的分布使其具有小的自由體積分?jǐn)?shù)、優(yōu)異的應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶和高效的能量耗散能力，從而賦予彈性體高的機械性能（拉伸強度：60.7 MPa）和快的應(yīng)變自恢復(fù)能力（700%應(yīng)變循環(huán)加載6次后網(wǎng)絡(luò)弛豫4 h即可恢復(fù)初始水平）；另一方面，網(wǎng)絡(luò)中無序硬相的松散堆砌對網(wǎng)絡(luò)鏈的限制程度小，賦予了網(wǎng)絡(luò)較高的弛豫動力學(xué)，從而實現(xiàn)聚氨酯彈性體高的修復(fù)效率（97.8%）。聚二甲基硅氧烷作為軟段之一可賦予該彈性體優(yōu)異的疏水性（圖3）。不對稱擴鏈劑苯并咪唑的熒光特性賦予彈性體熒光強度響應(yīng)性，可自我報告機械/化學(xué)損傷和可視化修復(fù)過程，同時在信息加密和解密方面具有潛在的應(yīng)用前景（圖4）。 


圖1 聚氨酯彈性體的分子設(shè)計理念及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 


圖2 網(wǎng)絡(luò)中大而無序的動態(tài)硬相形成的證明及弛豫動力學(xué)研究 


圖3 大而無序的動態(tài)硬相對機械性能和修復(fù)性能的貢獻(xiàn)及其疏水性 


圖4 機械/化學(xué)損傷自報告和可視化修復(fù)過程及其信息防偽


  該工作以“Mechanically robust, self-reporting and healable polyurethane elastomers by incorporating symmetric/asymmetric chain extenders”為題發(fā)表于期刊《Materials Horizons》上 (Mater. Horizon. 2024. DOI: 10.1039/D3MH01987J)。四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生吳海濤為文章第一作者，吳錦榮教授為論文通訊作者，高分子科學(xué)與工程學(xué)院為通訊單位。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金項目（No. 51873110）、四川省科技廳項目（No. 2021YFS0402、2021JDJQ0018）、四川省自然科學(xué)基金項目（2022NSFSC1982）和高分子材料國家重點實驗室的資助，感謝上海同步輻射（SSRF）的支持。同時感謝中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)葉邦角教授、張宏俊教授以及東京大學(xué)博士生王豪的支持。


  原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/mh/d3mh01987j

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞