刚弱兼济—强弱协同设计的双动态键增强机械性能、自愈能力聚氨酯弹性体

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本发明通过将氢键和 D-A 键及刚性环结构引入聚氨酯材料中制备了一种高强度可修复弹性体。这种弹性体在表面收到损坏时可以在 80℃环境下快速的修复,将废弃的弹性体溶解在 DMF 溶液中后,可以重新成膜,并且机械性能和修复效果和原始弹性体相差不大。 通过和碳材料复合,可以用作柔性导电膜及屏蔽材料。 技术特点和优势 (1)以不对称脂环族结构的异氟尔酮二异氰酸酯作为合成聚氨酯硬段的材料,破坏了硬段的结晶,增大了分子链间的流动性。 (2)UPy 引入分子链结构中,赋予其四重氢键,增加了材料的修复性能及强度。 (3)将糠醇和含有两个苯环的 4,4′-双马来酰亚胺二苯甲烷引入体系,并通过共轭反应生成可逆 D-A 键,不仅具有良好的热稳定性, 还赋予其优异的机械性能和自愈性。 (4)聚氨酯弹性体制备工艺简单,原料已实现工业化。 虽然自修复聚氨酯材料已被广泛探究,但大多合成的聚氨酯材料力学性能仍然较低(<3MPa),同时提高其机械强度和修复效率仍具有 很大的挑战性。本研究将本具有不对称脂环族结构的异氟尔酮二异氰酸酯作为合成硬段的材料,通过分子设计将多重氢键和 D-A 键引入到聚氨酯硬段中,提高材料修复性和机械强度之间的平衡性,通过调整配比,改变结构设计,合成具有高自愈性,坚固机械性能及可多次加工的线型自修复聚氨酯。这种聚氨酯在涂料,封装材料等领域具有广泛的应用前景。同时,这种方法可为以后规模化生产提 供一种有效的设计思路。 本项目已取得两篇专利一篇论文 1. 申报号 202210980825.9 申报日期 2022 年 8 月 16 日 2. 申报号 202310062354.8 申报日期 2023 年 1 月 16 日