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  彈性體具有優異的柔韌性和出色的彈性，在電子器件、汽車工業、醫用設備和密封材料等領域具有廣泛的應用。為了解決廢舊彈性體產生的環境污染問題，基于不同類型動態鍵構建的共價自適應網絡可回收彈性體已經取得了較大的進展。然而，由于熱循環過程中不可避免的副反應（比如氧化、熱分解等），大多數可回收彈性體在單次重復加工之后的機械性能不足起始樣品的90%，使其在回收效率的提升方面仍存在較大的提升空間。

  近期，北京化工大學田明教授、曹鵬飛教授和于冰副教授在Macromolecules期刊上發表了最新論文“Semi-interpenetrating Polyurethane Network with Fatigue Elimination and Upcycled Mechanical Performance”。論文作者通過巧妙的構思，構建了可以熱引發進一步反應的新型半互穿網絡聚氨酯（SIPN）。該類聚氨酯在加熱回收之后表現出顯著的回收增強性能，通過剪碎熱壓的方式進行2次再加工后，SIPN的拉伸強度和斷裂伸長率均得到了提高，回收效率分別達到了原來的186%和131%。該類聚氨酯還表現出熱處理后疲勞消除及力學自增強的優異性能，綜合性能優于大多數已報道的回收增強彈性體，這種策略將為設計制備具有優異物理性能、較長使用壽命和回收增強的彈性體提供獨特的思路。

1.半互穿網絡聚氨酯的分子設計

圖1 SIPN的合成路線及回收增強機理

2.半互穿網絡聚氨酯的結構和性能表征

圖2 SIPN的基本結構表征

圖3 SIPN的基礎性能表征

3.半互穿網絡聚氨酯的疲勞消除和加熱自增強性能表征

圖4 SIPN的疲勞消除和加熱自增強性能表征

4.半互穿網絡聚氨酯的回收后性能增強

圖5 SIPN的回收增強性能表征

5.半互穿網絡聚氨酯的回收增強機理探究

圖6 SIPN的回收增強機理

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.4c00389

論文通訊作者簡介

田明，北京化工大學教授，博士生導師，國家杰出青年科學基金獲得者，教育部長江學者特聘教授。研究方向：特種功能橡膠材料及聚合物基復合材料。主持國家重大科研儀器研制項目、國家自然科學基金重點項目、國家863計劃、國家科技支撐計劃、國家重點研發計劃等項目，173項目技術首席。發表學術論文200余篇，授權發明專利80余件，以第二完成人獲國家技術發明獎二等獎2項、國防技術發明獎二等獎1項，以主要完成人獲省部級技術發明/科技進步一等獎5項。榮獲“國家萬人計劃科技創新領軍人才”、“科技部中青年科技創新領軍人才”、“教育部新世紀優秀人才”、“山東省泰山產業領軍人才”、“侯德榜化工科技青年獎”、“中國石油和化學工業聯合會青年科技突出貢獻獎”、“全國石油和化工優秀科技工作者”、“北京市科技新星”等榮譽稱號。

于冰，博士，副教授，碩士生導師。2015年于上海交通大學獲博士學位，2015-2017年期間在加拿大舍布魯克大學從事博士后研究，2018年開始任教于北京化工大學材料科學與工程學院。研究方向為可重復加工和功能性彈性體復合材料的設計、制備與應用，近年來在Macromolecules、ACS Applied Materials & Interfaces、Polymer Chemistry等高分子主流學術期刊上發表第一作者和通訊作者SCI論文30余篇。