극한 저온에서도 고강도, 고인성 및 우수한 충격 저항 성능을 동시에 유지할 수 있는 고분자 재료는 항공우주, 극지 탐사 등 분야에서 매우 필요한 핵심 재료입니다. 그러나 저온은 사슬 부분 운동을 크게 억제하여 고분자 재료의 인성 및 충격 저항 성능이 크게 저하됩니다. 최근 쑨쥔치 등은 넓은 결합 에너지 분포를 가진 수소 결합 및 그 집합체를 충격 에너지를 흡수하는 희생 결합으로 도입하고, 유연한 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 사슬 부분을 연상으로 하여 극한 저온에서도 탁월한 충격 저항 능력을 가진 고강인 폴리우레탄-우레아(PUU) 재료를 성공적으로 제조했습니다. 이 재료에서는 수소 결합 집합체가 형성하는 경질상과 PTMEG 연질상이 상호 침투하여 안정적인 상호 관통 네트워크 구조를 형성합니다. -50 ℃에서 PUU의 항복 강도, 인장 강도 및 영률은 각각 81.1 MPa, 133.0 MPa 및 1.5 GPa에 도달했으며, 그 기계적 성능은 상온에서 기존 고강인 플라스틱과 견줄만합니다. 두께 0.3 mm의 PUU는 -50 ℃에서 최대 충격 저항력과 충격 에너지가 각각 667.8 N과 3.8 J로, 일반 상업용 충격 저항 플라스틱 성능을 현저히 능가합니다. 액체 질소 환경에서도 PUU는 우수한 인성을 유지합니다. 동시에 수소 결합으로 가교된 PUU는 뛰어난 내수성, 자가 치유성, 재가공 및 재활용 특성을 겸비합니다.

가역성 가교 폴리머;충격 저항 플라스틱;저온 인성;재활용 가능 폴리머