В недавнем исследовании был изучен самовосстанавливающийся при комнатной температуре сшитый эластомер, созданный на основе динамически прочной связи мочевины и водородной связи.
Разработка сшитого полимера с самовосстановлением при комнатной температуре остается сложной задачей, поскольку топологически восстановление сети регулируется перекрестным сшиванием. В новом исследовании описана универсальная стратегия разработки динамически сшитых эластомеров, самовосстанавливающихся при комнатной температуре, с помощью фотоинициированной сополимеризации для решения этих проблем. Ключевым аспектом стало включение структуры уретанмочевины с динамической связью мочевины в полимерную сетку в качестве гибкого сшивающего звена.
Эта стратегия позволяет получить сшитый эластомер с превосходными свойствами, например, быстрое самовосстановление при комнатной температуре, высокая растяжимость до 1726%, высокая ударная вязкость (∼24,45 МДж м–3), стабильность и пригодность к переработке.
Самовосстановление за 10 минут
При повреждении эластомеры мгновенно и полностью самовосстанавливаются при комнатной температуре в течение 10 минут без какого-либо внешнего воздействия. Эти потрясающие свойства динамического эластомера обусловлены взаимоусиливающим действием динамически прочных связей мочевины и межцепным и внутрицепным взаимодействием водородных связей. Примечательно, что самовосстанавливающие и механические свойства сетки можно оптимизировать, корректируя содержание сшивающего агента. Динамическая обратимость при комнатной температуре подтверждена испытанием реологических свойств. По данным ученых, простой способ изготовления и многофункциональность самовосстанавливающегося и эластичного сшитого эластомера говорят о его большом потенциале в области умных защитных покрытий и носимой электроники.
Исследование опубликовано в журнале Progress in Organic Coatings, выпуск 154, май 2021 г.
