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  傳統(tǒng)的聚氨酯因其優(yōu)異的力學(xué)性能著稱，應(yīng)用于人們生活的方方面面，但它卻是一種絕緣體，無法滿足在現(xiàn)代智能應(yīng)用方面的需求，這大大限制了它的發(fā)展。常見的導(dǎo)電聚氨酯通常是添加固體或液體的導(dǎo)電填料，然而，外加填料會(huì)影響聚氨酯的透明度、力學(xué)性能和耐環(huán)境性等。更糟糕的是，導(dǎo)電填料與聚氨酯的相容性差，也會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料的穩(wěn)定性差，如漏液、龜裂、相分離等。上述問題將對(duì)導(dǎo)電聚氨酯的進(jìn)一步應(yīng)用，如制造智能器件、光學(xué)設(shè)備等產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。因此，制備高透明度、高穩(wěn)定性、無固體填料脫落和液體填料泄漏的導(dǎo)電聚氨酯仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

該工作主要的特點(diǎn)是：

  （1）采用DES（HEMS: ChCl）與HEMA封端的聚氨酯預(yù)聚體一步共聚法制備導(dǎo)電聚氨酯（圖1）。DES作為一種透明液體導(dǎo)電填料，在體系中起到了雙重作用：一是作為導(dǎo)電添加劑，二是通過共價(jià)鍵作為聚合物網(wǎng)絡(luò)的一部分來增強(qiáng)力學(xué)性能。此外，DES與聚氨酯之間的共價(jià)鍵作用將提高所形成的導(dǎo)電聚氨酯的穩(wěn)定性和相容性。這為導(dǎo)電聚氨酯的合成提供了一種新的途徑。

  （2）無液體的導(dǎo)電聚氨酯具有高的透明度（約93.3%）、易于加工任何宏觀或微觀結(jié)構(gòu)（圖2）、力學(xué)性能好（70%應(yīng)變時(shí)約14.99 MPa）、抗凍（約-20℃）（圖3）、耐溶劑（十多種常用溶劑）（圖4）、導(dǎo)電性好（約3.78×10^-5 S cm^-1）（圖5）等一系列優(yōu)點(diǎn)。

圖5 導(dǎo)電聚氨酯的離子導(dǎo)電性和壓力傳感性能

  該工作是本課題組關(guān)于低共熔溶劑（DES）構(gòu)筑功能性聚合物研究工作的最新研究進(jìn)展。在過去兩年中，本課題組進(jìn)行了基于DES構(gòu)筑了具有不同溫敏性能的PNIPAM水凝膠的相關(guān)研究（Eur. Polym. J. 2022, 173, 111266; Macromol. Chem. Phys. 2021, 222, 2000301）。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.2c15356