寧波材料所茅東升研究員/陳海明副研究員團隊 AFM: 氫鍵主導構建全能超分子遙爪型聚合物
2022-07-08 來源:高分子科技
具有優異力學性能、快速自修復能力、摩擦起電性,甚至特殊光學性質的聚合物材料在眾多領域特別是海洋上如海洋防污、防腐涂層,水下儲能、水下封裝、柔性傳感、智能顯示等集成型高科技產業中顯示出巨大的應用前景。由于這些優點通常源自不同的分子機制,因此將它們同時集成到一種合成材料中是一個長期存在的挑戰。
鑒于此,中科院寧波材料所海洋新材料與應用技術重點實驗室納米復合工程材料團隊陳海明副研究員、茅東升研究員等人,受神經元結構的啟發,合成了一種三臂結構的多功能遙爪型聚合物。通過在每條臂中嵌入大量的脲基來模擬神經元網絡,構建了一個多級氫鍵網絡;通過嚴格控制每條臂的長度,減弱分子鏈纏結,極大的提高了自修復的速率。因此緊需調整分子臂的長度,即可輕松實現材料宏觀多種性能的調控。研究表明,該聚合物具有較高的彈性模量97.9MPa、強度22.5MPa、斷裂伸長率1470%,以及優異的超韌特性159.3MJ/m3、良好的抗缺口性能(187kJ/m2)和快速自愈合能力(92%,0.5h)。同時,大量的氫鍵賦予材料了良好的粘接能力,與鐵板的搭接剪切強度可達20.7MPa。據作者介紹,這是目前所報道熱熔膠粘結強度的最高值。
圖1. 遙爪聚合物鏈結構和應用
圖2. TPx的力學性能和結構分析
圖3. TP3的自愈行為
圖4. TP3作為粘合劑的特性
圖5. TP3的摩擦起正電行為
圖6 TPx的熒光特性
全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202204263
版權與免責聲明:中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載,請聯系郵箱:info@polymer.cn,并請注明出處。
(責任編輯:xu)
相關新聞
- 蘭州大學卜偉鋒/蘭州化物所蔡美榮、周峰 ACS Macro Lett.:含芘遙爪型聚合物穩定的石墨基油凝膠潤滑劑 2023-09-22
- 蘭大卜偉鋒教授、蘭州化物所蔡美榮研究員/周峰研究員 Tribol. Int.:利用兩親性遙爪型聚合物自組裝發展了新型油凝膠潤滑劑 2023-04-13
- 蘭大卜偉鋒教授/蘭州化物所蔡美榮研究員、周峰研究員 Chem. Eng. J.:利用高分子動態共價化學發展了新型油凝膠潤滑劑 2022-01-18
- 深圳技術大學史濟東等 Carbon:基于石墨烯-納米纖維素復合薄膜的自修復應變/濕度雙模傳感器的設計及在可穿戴呼吸監測的應用 2025-05-28
- 韓國KAIST應鄔彬、寧波材料所朱錦 Macromolecules:紅海星啟發的水下自愈材料突破 2025-04-29
- 北京化工大學楊丹教授 Nano Energy:基于強界面結合力的自供電整體自愈合介電彈性體致動器 2025-04-22
- 華南師大蘭亞乾/陳宜法團隊 Nat. Commun.:一種可加工的類蜘蛛網粘合劑 2025-05-28