強(qiáng)度和韌性是多數(shù)聚合物工程材料基本和重要的參數(shù)。而強(qiáng)度和韌性往往是相互矛盾的，這制約了高性能材料的發(fā)展。因此，在不犧牲韌性的情況下，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度是材料科學(xué)的難題和挑戰(zhàn)。
 

　　中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所先進(jìn)潤滑與防護(hù)材料研究發(fā)展中心聚合物自潤滑復(fù)合材料課題組，致力于高性能聚氨酯的設(shè)計(jì)制備及其摩擦學(xué)性能研究，取得了系列進(jìn)展。科研人員提出了新的合成方法以開發(fā)量身定制的先進(jìn)彈性體，制備的疏水聚脲-氨酯(HPUU-R)彈性體具有高拉伸強(qiáng)度(~75.3 MPa)、優(yōu)異的韌性(~292.5 MJ m-3)、高透明度、耐穿刺、耐刮擦和耐水性。
 

　　近日，研究人員通過結(jié)合超分子氫鍵的優(yōu)越性和共價(jià)亞胺籠的靈活性來調(diào)控機(jī)械性能，以解決高強(qiáng)度和韌性兼容性差的問題。研究通過在超分子網(wǎng)絡(luò)中引入共價(jià)亞胺籠(OIC)，報(bào)道了一種具有超強(qiáng)堅(jiān)固性、抗撕裂性、抗疲勞性、彈性恢復(fù)和形狀記憶效果的柔性籠增強(qiáng)的超分子彈性體(CSE)。
 

　　該工作為平衡材料強(qiáng)度和韌性提供了新策略。這一彈性體材料有望在未來應(yīng)用于如盾構(gòu)機(jī)等大型設(shè)備中。相關(guān)成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等的支持。
 

HPUU-R彈性體的設(shè)計(jì)、制備和性能
 

傳統(tǒng)PUU到CSE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化示意圖