该工作设计了一种利用刚性和柔性超分子片段协同增韧热塑性弹性体的方法,有效避免了过度的超分子聚集,从而研制出世界上韧性最高的弹性材料SPUU-DA,其韧性(1.2 GJ m−3)是最韧天然材料(达尔文蜘蛛丝,354 MJ m−3)的3.4倍,是现有最韧合成弹性体(一种基于氢键的导电弹性体,615 MJ m−3)的2.0倍,引领材料的韧性进入了GJ m-3时代。通过SAXS、XRD、DSC以及理论模拟等手段,辅以耗散能表征,证实了SPUU-DA弹性体的高韧性源于分子结构内的错配超分子作用。SPUU-DA弹性体还具有非凡的断裂真应力(2.3 GPa),高拉伸性(~2900%应变),超强的抗损伤能力和损伤容限,良好的弹性,优异的愈合能力,多次回收性,抗冲击性和良好的缓冲能力。
文章对材料的错配超分子作用增韧机制进行了反复验证,通过合成一系列超分子弹性体并研究其性能,从而证实了该增韧策略的普适性。作者还在文章的最后详细阐述了高韧性超分子弹性体在高性能复合材料、抗冲击涂层、介电弹性体等领域的潜在应用模式。
该研究工作得到了国家自然科学基金的资助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202301762
声明:化学加刊发或者转载此文只是出于传递、分享更多信息之目的,并不意味认同其观点或证实其描述。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 电话:18676881059,邮箱:gongjian@huaxuejia.cn