課題組本科生安許沛同學(xué)以第一作者在Sci China Mater上發(fā)表關(guān)于蓖麻油基聚氨酯高性能化的研究論文。
針對(duì)蓖麻油基聚氨酯(COPU)鏈柔順性大且交聯(lián)密度高,導(dǎo)致其力學(xué)強(qiáng)度與韌性俱差的問題。本文將雙官能度剛性物質(zhì)引入COPU,一方面,利用其剛性增強(qiáng)COPU的力學(xué)強(qiáng)度與模量;另一方面,利用雙官能度結(jié)構(gòu),降低COPU的交聯(lián)密度,提升其韌性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)COPU的增韌與增強(qiáng)。我們將生物基異山梨醇(IS)用作COPU的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)單元,設(shè)計(jì)合成了一系列生物基聚氨酯(CIPU)。研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)IS含量較少時(shí),CIPU表現(xiàn)出彈性體的拉伸行為,其拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率均隨IS含量增加而大幅增加;當(dāng)IS含量高于蓖麻油時(shí),CIPU表現(xiàn)出塑料的拉伸行為,拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率分別可達(dá)~34MPa與~200%,為COPU的44與5倍。此外,該CIPU還表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性與耐熱性。該研究可為植物油基高分子新材料的設(shè)計(jì)合成提供借鑒。
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