Los enlaces de hidrógeno asimétricos mejoran simultáneamente la capacidad de autorreparación y las propiedades mecánicas del poliuretano biobasado

Jun-jie Wang ,  

An-qi Ye ,  

Hua-gao Fang ,  

Xiao-yu Dong ,  

Yuan-qing Zhang ,  

Yong Zhang ,  

Zhi Liu ,  

Yun-sheng Ding ,  

摘要

Utilizando poli (carbonato de propileno-diol) (PCDL), diisocianato de lisina biológica (LDI) e isoforonodiisocianato (IPDI) como materias primas principales, se preparó un poliuretano biobasado de alta resistencia y autorreparable utilizando etilendiamina (IPDA) y di (hidroxietil) disulfuro de tiodeidal (HEDS) como modificadores de cadena. El estudio mostró que los enlaces de hidrógeno asimétricos en el poliuretano biobasado redujeron las diferencias en la estructura multifásica en comparación con PCDL-IL-AH (PCDL-IPDI/LDI-IPDA/HEDS) y mejoraron sus propiedades mecánicas; al mismo tiempo, los enlaces de hidrógeno asimétricos también mejoraron la capacidad de los enlaces covalentes dinámicos para autorrepararse en el poliuretano biobasado; la resistencia a la tracción y el alargamiento a la ruptura para las muestras PCDL-IL-AH-7 a temperatura ambiente son respectivamente 45,22 MPa y 1021 %, y la resistencia a la ruptura y la energía de ruptura son 207,64 MJ/m3 y 182,78 kJ/cm2, presentando características sólidas y resistentes; una raya de aproximadamente 100 μm de ancho en la superficie de la muestra se curó completamente después de 2 h a 80 °C en atmósfera de aire, mostrando una excelente capacidad de autorreparación; la investigación proporciona un nuevo método para el diseño y síntesis de materiales de poliuretano biobasados de alta resistencia, alta tenacidad y alta eficiencia de autorreparación.

关键词

Poliuretano biobasado; enlaces de hidrógeno asimétricos; enlaces covalentes dinámicos; propiedades mecánicas; capacidad de autorreparación

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