この研究では、ポリカプロラクトン（PCL）をソフトブロックとして、キラルイソマンニトール（IS）とイソソルビトール（IM）を導入し、二つの立体構造の熱可塑性ポリウレタン弾性体（TPU-IM / TPU-IS）を構築し、分子の回転構造が材料の性能に及ぼす影響を明らかにしました。研究結果から、TPU-IMシステムはその剛性な三次元構造により、より高い密度の水素結合ネットワークを形成し、水素結合含有量は硬ブロック比率の増加とともに線形に増加することが示されました。機械的性能の点で、TPU-IM-30は71.0MPaの引張強度と1312％の破断伸び率を示し、そのヤング率（45.3MPa）は対応するTPU-IS-30よりも125％向上し、TPU-IM-20に比べて、硬ブロック含有量の増加と引き換えに破断伸び率を著しく犠牲にしないことが示されました。サイクリック引張試験では、TPU-IM-30は低ひずみでTPU-IS-30よりも高い回復力と優れたエネルギーの吸収能力を示した。同時に、TPU-IMおよびTPU-IS弾性体は引き裂き耐性、応力緩和耐性、熱安定性、再加工性を有しています。この研究はイソソルビトールの立体構造が動的水素結合ネットワークの構築における独特の利点を示し、高強度、高可塑性、エネルギー吸収を兼ね備えたスマート応答材料の設計に新しい方針を提供しています。

立体異構造体; 水素結合構造; 熱可塑性ポリウレタン; 高性能弾性体