机械响应自增强聚氨酯弹性体

强韧自愈可回收

通过刚柔链段比例调控，在无定形聚合物中同时实现高强度、高韧性、自修复与可回收性。

Huizhou, Luo · Deng, Henghui · Yongyin, Zhu · Shi, Hebo · 张超群 · Wang, Yang

Composites Part B: Engineering 2025

具体参数

强度

{'zh': '49.5', 'en': '49.5'} MPa

杨氏模量

{'zh': '554.6', 'en': '554.6'} MPa

韧性

{'zh': '256.5', 'en': '256.5'} MJ m⁻³

断裂能

{'zh': '115.5', 'en': '115.5'} kJ m⁻²

技术优势

刚柔平衡实现自增强

链段比例合适的无定形聚氨酯在拉伸时发生应变诱导的链取向，机械响应自增强效应使韧性比单一柔段或刚段样品高24倍或95倍。

韧性突出

断裂韧性高达256.5 MJ m⁻³，同时断裂能为115.5 kJ m⁻²，在无定形聚合物中罕见地兼顾了高强度与高韧性。

兼顾自修复与可回收

除力学性能外，该弹性体还表现出回复性、抗穿刺性、自修复性和可回收性。

应用场景

• 高强弹性体：以49.5 MPa强度与554.6 MPa模量替代传统低模量弹性体，用于承力结构件。
• 自修复材料：损伤后可自修复，延长制品使用寿命，减少更换频率。
• 柔性可穿戴器件：高韧性与回弹性适合反复弯折，自修复性提升穿戴可靠性。
• 抗冲击涂层：高断裂能可吸收冲击能量，用作防护涂层减少基材损伤。