自修复发光聚氨酯

高强高韧缺口不敏感

一种通过氢键和离子交联实现的高强高韧且可室温自修复的发光聚氨酯材料。

Ye, Ting · Liu, Jiayin · Sun, Juanjuan · Tan, Jialing · Chen, Xin · 殷允杰 · 王潮霞

Chemical Engineering Journal 2023

具体参数

拉伸强度

{'zh': '6.8', 'en': '6.8'} MPa

断裂伸长率

{'zh': '1755.4', 'en': '1755.4'} %

韧性

{'zh': '70.9', 'en': '70.9'} MJ m⁻³

损伤容限

{'zh': '44.7', 'en': '44.7'} KJ m⁻²

自修复效率

{'zh': '92.1', 'en': '92.1'} %

修复后韧性

{'zh': '65.3', 'en': '65.3'} MJ m⁻³

技术优势

高强高韧可拉伸

氢键和离子交联形成可逆牺牲键，耗散能量，使材料在 6.8 MPa 拉伸强度下还能保持 1755.4% 的伸长率和 70.9 MJ m⁻³ 的韧性。

受损后能自修复

材料中的可逆氢键和离子交联在 60 °C 下动态重排，24 小时后自修复效率达 92.1%，韧性恢复到 65.3 MJ m⁻³。

发光显示愈合过程

氢键诱导叔胺基团聚集，产生聚集发光现象，可以通过发光变化直接观察材料的自修复过程，无需额外表征。

应用场景

• 可拉伸发光器件：提供可拉伸且能自修复的发光层，大幅延长柔性显示器件寿命。
• 自修复涂层：涂层受损后可在温和条件下恢复力学性能和发光功能，减少维护与更换。
• 可穿戴光电器件：承受反复拉伸并在损伤后自修复，适合贴身、动态使用的光电器件。
• 智能响应材料：发光强度随应变变化、愈合过程可视化，可用于机械响应传感和显示。