近日,江西科技师范大学化学学部申亮教授/钟江副教授团队在⟪European Polymer Journal ⟫上发表了题为“High-strength self-healable polyurethane elastomer based on tandem dynamic covalent bonds and sextuple hydrogen bonding”的研究性论文。
将高强度、高韧性、可再加工性与高效自修复特性整合到单一聚氨酯弹性体体系中,仍是当前面临的重大挑战。该研究团队通过将串联动态键交联剂与六重氢键扩链剂相结合,成功设计并制备出一种串联动态键协同六重氢键相互作用的自修复聚氨酯弹性体。这种六重氢键与动态交联结构赋予材料卓越的力学性能,材料的拉伸强度达26.2 MPa,断裂伸长率高达1264%,韧性为185.7 MJ⋅m-3。同时,交联剂中引入的串联动态共价键可促进动态共价键间快速交换与网络重排,实现高达99.73%的优异自修复效率。得益于六重氢键的存在,该弹性体对各类极性基材均表现出强粘附性,在不锈钢基底上达到7.91±0.29 MPa的搭接剪切强度。这种串联动态键粘结材料还展现出卓越的多次循环使用性能,经过三次重复循环使用后仍保持95.6%的原始搭接剪切强度,表明其作为高性能可重复使用粘结剂的潜力。

图1 串联动态键协同六重氢键聚氨酯弹性体示意图
本论文的共同第一作者为化学化工学院2023级研究生邓志豪,通讯作者为化学化工学院钟江副教授与申亮教授。该研究得到国家自然科学基金(52363018、52263006)、2024年江西省高校骨干教师培养项目及江西省水性涂料工程研究中心开放基金(2025KFJJ17)的大力支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2026.114587