Diante da complexidade da relação "estrutura-desempenho" dos materiais de poliuretano aquoso, da não clareza dos mecanismos microscópicos e da dependência do desenvolvimento tradicional baseado em tentativa e erro, este estudo propõe um método baseado em simulação molecular e no método de contribuição das unidades estruturais acopladas. Primeiramente, foi adotada uma estratégia de design modular para desconstruir o sistema complexo de poliuretano, obtendo os parâmetros termodinâmicos dos componentes-chave por meio de simulação de dinâmica molecular. Em seguida, com base no método de contribuição das unidades estruturais, foi construído um método de cálculo "fórmula-propriedade" para realizar a correlação quantitativa das unidades estruturais microscópicas até a mobilidade dos segmentos da cadeia. Por fim, combinando a análise da relação estrutura-desempenho com a validação experimental, estabeleceu-se uma estratégia de controle do desempenho dos materiais. Com base em casos específicos, foram sistematicamente resumidas as características mecânicas típicas das três categorias "alta resistência e alta tenacidade", "alta rigidez e alta fragilidade" e "equilíbrio entre rigidez e tenacidade", assim como seus mecanismos de controle microscópicos, fornecendo referência metodológica para o projeto otimizado e controle direcionado dos materiais de poliuretano aquoso.

poliuretano aquoso; simulação de dinâmica molecular; temperatura de transição vítrea; método de contribuição das unidades estruturais; relação estrutura-desempenho