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[材料资讯] 赵宁课题组Adv. Mater:研制出拉伸倍数超过104倍的超拉伸聚合物

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发表于 2019-12-24 15:39:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
良好的拉伸性是聚合物在柔性电子器件、驱动器以及能量存储等领域应用的必备条件,构筑双网络、纳米杂化以及利用动态化学是提高聚合物拉伸性的常用策略。其中,利用动态相互作用构筑的动态聚合物网络受到广泛关注。动态交联点通过可逆断裂或者动态交换耗散能量,有效防止聚合物材料发生不可逆破坏,从而获得高拉伸性能。

聚合物网络结构

聚合物网络结构
  中国科学院化学研究所研究员赵宁课题组提出强、弱动态键协同作用获得超拉伸性能的策略。他们采用较弱的离子型氢键和较强的亚胺键交联聚丁二烯(PB),在拉伸过程中,少量的亚胺键用于维持网络结构,避免发生不可逆破坏,而大量的离子型氢键则耗散能量。这两种机制的协同作用使交联PB的最大拉伸倍数超过13000倍(受仪器量程限制和重力对拉伸性能的影响,尚未达到极限拉伸倍数),这一结果远超过文献报道的高拉伸聚合物(凝胶约210倍,本体聚合物约180倍)。
  相关研究工作近期发表在《先进材料》(Adv. Mater. 2019, 31, 1904029, DOI: 10.1002/adma.201904029)上。该工作与西南交通大学教授崔树勋、化学所研究员王建平、向俊锋及麦克马斯特大学教授史安昌合作完成。


      聚丁二烯,1,3-丁二烯的聚合物。英文缩写为PB。随所用催化剂、聚合方法和聚合条件的不同而生成各种不同结构的聚丁二烯,如顺-1,4-聚丁二烯(见彩图)、反-1,4-聚丁二烯、1,2-聚丁二烯,以及顺-1,4、反-1,4和1,2三者混杂结构的聚丁二烯。顺-1,-4聚丁二烯(简称顺丁橡胶,英文缩写为CBR)和混杂结构的聚丁二烯是合成橡胶,称为丁二烯橡胶BR,而1,2-聚丁二烯主要用作胶粘剂和密封剂。


      赵宁中科院化学研究所研究员,中科院化学研究所高分子物理与化学重点实验室副主任,在JACS,Adv.Mater.等期刊上发表论文100余篇,授权发明专利50余项。目前主持国家重点研发计划、基金委优秀青年项目、中科院前沿重点项目等科研项目。曾获中科院卢嘉锡青年人才奖,省部级科技进步一等奖1项,二等奖2项。

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