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Bio‐Based, Recyclable and Self‐Healing Polyurethane Composites with High Energy Dissipation and Shape Memory

材料科学 复合材料 聚氨酯 形状记忆合金 自愈 消散 医学 热力学 物理 病理 替代医学
作者
Tao Shou,Mengyao Zhai,Yaowen Wu,Sizhu Wu,Shikai Hu,Xiuying Zhao,Liqun Zhang
出处
期刊:Macromolecular Rapid Communications [Wiley]
卷期号:43 (21) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/marc.202200486
摘要

Rubber composites make an important contribution to eliminating vibration and noise owing to their unique viscoelasticity. However, it is important to find alternative bio-based products with high damping properties owing to the shortage of petrochemical resources and poor performance. The ability to self-heal is an additional characteristic that is highly desirable because it can further increase the service life and safety of such products. In this study, a bio-based polylactic acid thermoplastic polyurethane (PLA-TPU) and its composites (PLA-TPU/AO-80) are synthesized. The reversible sacrificial hydrogen bonds in the composites increase the peak value of the loss factor (tan δmax ) from 0.87 to 2.12 with a high energy dissipation efficiency of 99% at 50% strain. After being heated for 15 min, the healed sample recovers 81.98% of its comprehensive mechanical properties due to the reorganization of the hydrogen bonds. Its tensile strength remains at 93.4% after recycling five times. Moreover, its shape memory properties show a response temperature close to the human body temperature making it an ideal candidate for medical applications.
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