清华徐军课题组 Small: 通过多级氢键设计制备高强韧、抗冲击多功能弹性体

本文介绍了清华大学徐军课题组通过多级氢键设计制备高强韧、抗冲击多功能弹性体的研究。背景方面，尽管已有大量研究关注弹性体的强度、韧性或抗冲击性能，但少有材料能够同时实现多种性能的有效结合。研究目的是通过多级氢键与硬段堆积的综合设计策略，制备一种具有高强韧、抗损伤、抗冲击的聚氨酯/脲弹性体。研究选用聚四氢呋喃（PTMEG）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）及N-氨乙基哌嗪（AP）为基本反应单体，构建多级氢键网络。结果表明，APPU4.5弹性体表现出卓越的力学性能，拉伸强度达到84 MPa，韧性高达450 MJ m−3，并展现出优异的抗冲击性能。结论方面，这种微观与介观结构的协同设计有效提升了聚氨酯-脲的力学性能，为高性能聚氨酯-脲材料的开发提供了新的设计思路。