Materiais poliméricos capazes de manter simultaneamente alta resistência, alta tenacidade e excelente desempenho à prova de impactos em temperaturas extremamente baixas são materiais-chave urgentemente necessários em campos como aeroespacial e exploração polar. No entanto, baixas temperaturas inibem significativamente o movimento dos segmentos das cadeias, levando a uma grande diminuição da tenacidade e do desempenho à prova de impactos dos materiais poliméricos. Recentemente, Sun Junqi e colaboradores prepararam com sucesso um material de poliuretano-ureia (PUU) de alta resistência e alta tenacidade com excelente capacidade de resistência ao impacto em temperaturas extremamente baixas, por meio da introdução de ligações de hidrogênio e seus agregados com ampla distribuição de energia de ligação como ligações sacrificial para absorver a energia do impacto, e utilizando segmentos flexíveis de polieter de tetrametileno glicol (PTMEG) como fase mole. Neste material, a fase dura formada pela agregação das ligações de hidrogênio e a fase mole PTMEG interpenetram-se para formar uma estrutura de rede interpenetrante estável. A -50 ℃, a resistência ao escoamento, resistência à ruptura e módulo de Young do PUU atingiram 81,1 MPa, 133,0 MPa e 1,5 GPa, respectivamente, tendo suas propriedades mecânicas concorrentes com as dos plásticos tradicionais de alta resistência e tenacidade à temperatura ambiente. Com espessura de 0,3 mm, a resistência máxima ao impacto e a energia de impacto do PUU a -50 ℃ atingiram 667,8 N e 3,8 J, respectivamente, significativamente superiores ao desempenho dos plásticos comerciais resistentes a impactos comumente usados. Mesmo em ambiente de nitrogênio líquido, o PUU mantém boa tenacidade. Ao mesmo tempo, o PUU reticulado por ligações de hidrogênio apresenta excelente resistência à água, autorreparação, bem como características de reprocessamento e reciclagem.
关键词
polímeros reticulados reversíveis;plásticos resistentes a impactos;tenacidade a baixa temperatura;polímeros recicláveis