В данном исследовании использовался поликапролактон (PCL) в качестве мягкого сегмента, и были построены термопластичные полиуретановые эластомеры TPU-IM/TPU-IS путем введения кирального диола исо-маннитола (IS) и исо-сорбитоля (IM). Результаты исследования показали, что TPU-IM образует более плотную трехмерную жесткую сеть водородных связей, и содержание водородных связей линейно увеличивается с увеличением содержания жесткого сегмента. В механическом плане TPU-IM-30 продемонстрировал высокую прочность на разрыв в 71,0 МПа и высокий уровень удлинения при разрыве в 1312%, его модуль Юнга (45,3 МПа) увеличился на 125% по сравнению с соответствующим образцом TPU-IS-30, и увеличение содержания жесткого сегмента не значительно жертвует удлинением при разрыве по сравнению с TPU-IM-20. Испытания на циклическое растяжение показали, что TPU-IM-30 обладает более высокой упругостью и отличной способностью поглощать энергию по сравнению с TPU-IS-30 при низких деформациях. Одновременно TPU-IM и TPU-IS обладают устойчивостью к разрыву, релаксации напряжений, теплостойкостью и возможностью повторной переработки. Данное исследование показало уникальные преимущества киральной структуры исо-сорбитоля для построения динамической сети водородных связей и предложило новый путь для проектирования интеллектуальных материалов с высокой прочностью, высокой упругостью и способностью поглощать энергию.

Киральная структура; водородные связи; термопластичный полиуретан; высокопроизводительные эластомеры