木质素动态网络热塑性聚氨酯

强韧双高破纪录

木质素作为多官能节点引入聚氨酯，构建三维动态氢键网络，同时增强微相分离，打破强度-韧性此消彼长的经典矛盾，实现兼具高强度与超高韧性的弹性体。

赵鹏 · Jinsong, Sun · 刘萌 · Qi, Tang · Ren, Zechun · 刘永壮 · 于海鹏

Nature Communications 2026

参数信息

拉伸强度

127.7 MPa

韧性

1.43 GJ m⁻³

技术优势

强度突破 127 MPa

在 10 mol% 木质素添加量下拉伸强度达到 127.7 MPa，远超普通聚氨酯弹性体。

韧性达 1.43 GJ/m³

同等木质素添加量下韧性达 1.43 GJ m⁻³，强度与韧性的组合为聚氨酯弹性体迄今最高。

仅需 10 mol% 木质素

很低用量就能实现显著增强，且仍保持弹性回复和损伤容限。

应用场景

• 高性能弹性体：用它替代普通聚氨酯弹性体，在同等厚度下承受更高载荷。
• 纤维增强复合材料：作为基体浸渍纤维，赋予复合材料高损伤容限和弹性回复。
• 生物基可持续材料：用生物质木质素部分替代石化原料，降低碳足迹。
• 高抗冲结构材料：凭借超高韧性吸收冲击能量，减少结构件断裂失效。