High‐efficiency self‐repairing polyurethane based on synergy of disulfide bonds and graded hydrogen bonds

材料科学 聚氨酯 弹性体 复合材料 极限抗拉强度 延伸率 氢键 复合数 热稳定性 高分子化学 分子间力 二硫键 导电体 胶粘剂 离聚物 聚合物 基质(水族馆) 遥爪聚合物 变形(气象学) 预聚物 动态力学分析 化学工程 电导率 电阻率和电导率
作者
Yinghu Song,Guojun Song,Jialiang Li,Xiangsi Tang,Shuang Yin,Jiayan Mai,Xiaoru Li
出处
期刊:Journal of Applied Polymer Science [Wiley]
卷期号:141 (5) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/app.54892
摘要

Abstract Designing an elastomer that possesses both mechanical strength and self‐healing properties is a challenging. In this study, a polyurethane elastomer (PUSTP) was successfully synthesized, featuring disulfide bonds along the main chain and graded intermolecular hydrogen bonds. The results demonstrated that the mechanical properties of the polyurethane elastomer improved with an increase in the number of disulfide bonds increased. Specifically, when the molar ratio of disulfide bonds to IPDA was 5:5, the tensile strength of the composite elastomeric film was 5.22 MPa, with an elongation of 1820.26%. Furthermore, the material exhibited robust thermal stability after undergoing repair at 70°C for 12 h, the mechanical strength of the polyurethane membrane remained unchanged, showing outstanding self‐healing capabilities. Additionally, the polyurethane film served as the substrate material for crafting self‐healing conductive devices, which maintained excellent electrical conductivity even after damage repair. This flexible material, combining impressive mechanical recovery capabilities with electrical performance, holds significant promise for a wide array of applications.
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