極端な低温下でも高強度、高靱性、優れた耐衝撃性能を同時に保持できる高分子材料は、航空宇宙や極地探査などの分野で急務となっている重要な材料です。しかし、低温は鎖節運動を著しく抑制し、高分子材料の靱性および耐衝撃性能を大幅に低下させます。最近、孫俊奇らは幅広い結合エネルギー分布を持つ水素結合およびその集合体を衝撃エネルギーを吸収する犠牲結合として導入し、柔軟なポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)鎖節を軟相として用いることで、極端な低温下でも卓越した耐衝撃性能を持つ高強靭ポリウレタンウレア(PUU)材料を成功裏に作製しました。この材料において、水素結合集合体が形成する硬相とPTMEG軟相が相互に連結し、安定したインターペネトレーティングネットワーク構造を形成しています。-50 ℃において、PUUの降伏強度、破断強度、ヤング率はそれぞれ81.1 MPa、133.0 MPa、1.5 GPaに達し、その機械的性能は常温における従来の高強靭プラスチックに匹敵します。厚さ0.3 mmのPUUは-50 ℃において最大衝撃耐力および衝撃エネルギーがそれぞれ667.8 Nおよび3.8 Jに達し、市販の一般的な耐衝撃プラスチックの性能を著しく上回ります。液体窒素環境下でもPUUは良好な靱性を保持します。同時に、水素結合で架橋されたPUUは優れた耐水性、自己修復性、および再加工・リサイクル特性を兼ね備えています。

可逆架橋ポリマー；耐衝撃プラスチック；低温靭性；リサイクル可能ポリマー