Асимметричные водородные связи одновременно улучшают способность самовосстановления и механические свойства биологического полиуретана

Jun-jie Wang ,  

An-qi Ye ,  

Hua-gao Fang ,  

Xiao-yu Dong ,  

Yuan-qing Zhang ,  

Yong Zhang ,  

Zhi Liu ,  

Yun-sheng Ding ,  

摘要

С использованием биологического поликапролактондиола (PCDL), биологического лизин-диизоцианата (LDI) и изофорондиизоцианата (IPDI) в качестве основных сырья был приготовлен высокопрочный биологический полиуретан, способный к самовосстановлению, с использованием этилендиамина (IPDA) и ди(гидроксиэтил)дитиетандиацетата (HEDS) в качестве модификаторов цепи. Исследование показало, что асимметричные водородные связи в биологическом полиуретане снизили различия в многолинейной структуре по сравнению с PCDL-IL-AH (PCDL-IPDI/LDI-IPDA/HEDS) и улучшили его механические свойства; в то же время асимметричные водородные связи также улучшили способность динамических ковалентных связей для самовосстановления в биологическом полиуретане; сила разрыва и относительное удлинение при натяжении для образцов PCDL-IL-AH-7 при комнатной температуре составляют соответственно 45,22 МПа и 1021%, а сила разрыва и плотность разрывной энергии составляют 207,64 МДж/м3 и 182,78 кДж/см2, обладая при этом сильными и упругими особенностями; на поверхности образца шириной около 100 мкм был нанесен царапина, которая была полностью залечена через 2 часа при температуре 80 °С в атмосфере воздуха, демонстрируя превосходную способность к самовосстановлению; исследования предоставляют новый метод для проектирования и синтеза биологического полиуретана с высокой прочностью, высоким уровнем упругости и высокой эффективностью самовосстановления.

关键词

биологический полиуретан; асимметричные водородные связи; динамические ковалентные связи; механические свойства; способность к самовосстановлению

阅读全文