近年來，高強(qiáng)度可修復(fù)聚氨酯彈性體領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展，但其制備過程難以避免使用大量的有機(jī)溶劑，對環(huán)境造成極大的負(fù)擔(dān)。通過向聚氨酯分子鏈中引入親水單體可以賦予其良好的水分散性，制得的水性聚氨酯是一種以水作為主要分散介質(zhì)的環(huán)保材料。推動水性聚氨酯彈性體材料的研發(fā)可減少有機(jī)溶劑的使用，對降低環(huán)境污染具有重要意義。然而，賦予聚氨酯材料水分散性的獲取常以犧牲其力學(xué)性能為代價，難以滿足潛在應(yīng)用需求。因此，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)力學(xué)性能可與溶劑型聚氨酯彈性體相媲美的新型水性聚氨酯彈性體具有非常重要的意義。
扇貝足絲是一種具有高強(qiáng)度高韌性的天然材料，它獨特的多級動態(tài)結(jié)構(gòu)為設(shè)計高強(qiáng)度水性聚氨酯彈性體提供結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路。最近的研究表明，其卓越的力學(xué)性能源于扇貝足絲上Sbp5-2 蛋白內(nèi)動態(tài)共價相互作用和動態(tài)非共價相互作用的協(xié)同配合。Sbp5-2 蛋白中含有豐富的氫鍵相互作用，可有效誘導(dǎo) β-納米晶的產(chǎn)生。Sbp5-2 蛋白上的扭曲二硫鍵還可有效調(diào)節(jié)鏈段構(gòu)象，優(yōu)化氫鍵化程度及其結(jié)合能，從而顯著提高扇貝足絲的力學(xué)性能。此外，扇貝足絲中含負(fù)電官能團(tuán)（如羧基）與海水中的金屬離子還可發(fā)生配位作用，增強(qiáng)超分子相互作用和提高可逆交聯(lián)程度，也有助于進(jìn)一步提高扇貝足絲的力學(xué)性能。
圖6 聚氨酯基離子皮膚的應(yīng)變傳感性能
圖7將SWPU-DESH-Zn與碳纖維織物復(fù)合制備高性能電磁屏蔽材料
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202413083
- 寧波材料所陳濤、路偉/南工大朱寧 Angew：超分子纏結(jié)驅(qū)動發(fā)光聚集體致密化實現(xiàn)具有超拉伸性和抗裂性的室溫磷光水凝膠 2025-05-20
- 天津大學(xué)宋東坡教授課題組 Angew：超分子瓶刷自組裝構(gòu)筑納米到微米跨尺度光學(xué)結(jié)構(gòu) 2025-05-15
- 化學(xué)所陳傳峰、韓瑩團(tuán)隊 Angew：基于杯[3]二氫吖啶與受體鍵連聚合物超分子TADF材料的構(gòu)筑及在痕量苯快速可視化檢測中的應(yīng)用 2025-05-15
- 廣東工業(yè)大學(xué)劉曉暄教授團(tuán)隊開發(fā)了一種新型的可修復(fù)水性聚氨酯彈性體 2020-03-23
