近日,《通訊-化學(xué)》發(fā)表的一項(xiàng)研究Dynamic ionic crosslinks enable high strength and ultrastretchability in a single elastomer報(bào)道了一種動(dòng)態(tài)離子交聯(lián)的彈性體,為解決彈性體的高強(qiáng)度和拉伸性之間的矛盾提供了新的思路。
根據(jù)需要切換其機(jī)械性能的免維護(hù)自愈合彈性體十分有用,可以用于改善多種產(chǎn)品和設(shè)備的功能性、安全性、能源效率和使用壽命。然而,由于聚合物網(wǎng)絡(luò)的固有交聯(lián)密度不可改變,強(qiáng)度和拉伸性對(duì)于彈性體而言是一對(duì)矛盾。舉例來說,高交聯(lián)密度的彈性體具有較高的強(qiáng)度,但是拉伸性較差。
PI–xNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其在拉伸狀態(tài)下的表現(xiàn)圖解
來自日本岐阜大學(xué)的Yohei Miwa及其同事們報(bào)道了一種離子交聯(lián)聚異戊二烯彈性體,其中離子部分在室溫下可不斷在離子聚集體之間跳躍。因此,這一網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)的。在沒有外部能量或愈合劑的輸入的情況下,這種彈性體可以自發(fā)愈合。更進(jìn)一步地,它在快速變形的情況下表現(xiàn)得像一種強(qiáng)力彈性材料,但在緩慢變形的情況下就像高度可拉伸和粘彈性材料。這種離子彈性體顯示出多種顯著的機(jī)械性能,包括高斷裂強(qiáng)度(≈7MPa),良好的韌性(≈70MJ m-3)和超可拉伸性(> 13400%)。
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