王齐华等：高强韧聚合物材料研究获新进展 -

标题: 王齐华等：高强韧聚合物材料研究获新进展 [打印本页]

作者: zhibian 时间: 2024-1-11 09:03
标题: 王齐华等：高强韧聚合物材料研究获新进展
强度和韧性是大多数聚合物工程材料最基本和重要的参数。但强度和韧性往往是相互矛盾的，这极大地制约了高性能材料的发展。因此，在不牺牲韧性的情况下，实现高强度是材料科学的难题和挑战。
　　中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心聚合物自润滑复合材料课题组多年来致力于高性能聚氨酯的设计制备及其摩擦学性能研究，取得了系列进展 (Adv. Mater. 2022, 2205763; Nat. Commun., 2023, 14, 4712; Chem. Eng. J. 2023, 451(2), 138673; Polym. Chem. 2022, 13(23), 3422-3432; Polym. Chem., 2022,13, 2420-2441.)，获得了中国发明专利授权三项（ZL 202110521997.5;ZL 202210436151.6;ZL 202211225537.9）。
　　研究人员提出了一种新的合成方法以开发量身定制的先进弹性体，制备的疏水聚脲-氨酯（HPUU-R）弹性体具有高拉伸强度（～75.3 MPa）、非凡的韧性（～292.5 MJ m-3）、高透明度、耐穿刺、耐刮擦和耐水性。相关成果发表在ACS Applied Materials & Interfaces(2023,15,35,41937-41949)上。中国科学院大学博士生徐静为论文第一作者，兰州化物所王齐华研究员、张新瑞研究员和杨增辉副研究员为论文共同通讯作者。

图1. HPUU-R弹性体的设计、制备和性能

　　近日，研究人员通过结合超分子氢键的优越性和共价亚胺笼的灵活性来调控机械性能，以解决高强度和韧性兼容性差的问题。研究人员通过在超分子网络中引入共价亚胺笼（OIC），报道了一种具有超强坚固性、抗撕裂性、抗疲劳性、弹性恢复和形状记忆效果的柔性笼增强的超分子弹性体（CSE）。
　　该工作为平衡材料强度和韧性提供了一种新的策略，该弹性体材料有望在未来应用于如盾构机等大型设备中。相关工作发表在Advanced Materials(Adv. Mater.2024,2311992)上。中国科学院大学博士生徐静为论文第一作者，兰州化物所王齐华研究员、张新瑞研究员和张耀明研究员为论文共同通讯作者。
　　以上工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划和中国科学院青年创新促进会等项目的支持。
文章来源：兰州化物所
王齐华，男，中国科学院兰州化学物理研究所研究员,博士生导师。1990年7月毕业于西北工业大学获工学学士学位，1998年7月于中国科学院兰州化学物理研究所获物理化学理学博士学位。2004年以高级访问学者身份在美国休斯敦大学化学系进行合作研究。现任中国科学院兰州化学物理研究所党委书记、副所长，博士生导师，研究员。国家杰出青年基金获得者，中国机械工程学会摩擦学分会第九届青年工作委员会副主任委员，甘肃省化学会理事，《润滑与密封》杂志编委会委员，《摩擦学学报》杂志编委会委员。目前主要从事的研究领域包括复合材料摩擦学、空间环境材料失效行为和机理研究以及苛刻条件下的润滑材料和密封技术研究。在国内外重要期刊发表论文100余篇。作为项目负责人或主要骨干，先后承担了20多项研究课题；获得国家自然科学二等奖1项、甘肃省科技进步一等奖1项、中科院科技进步一等奖1项，荣获中科院首届刘永龄奖和2006年国务院政府特殊津贴。

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