氢键交联型自修复超强韧聚硅氧烷的制备与性能研究OA
Preparation and Performance of Hydrogen-Bond Crosslinked Self-Healing Ultra-Tough Polysiloxane
基于动态氢键交联策略,设计并合成了一种新型聚硅氧烷弹性体 PDMS2-ADx,弹性体由酰基氨基脲基团形成的可逆氢键网络,使其同时具备卓越的自修复性和超强拉伸性.结果表明,通过调节氢键密度进一步影响材料的拉伸性能和自修复效率,其中拉伸强度最高可达 1.9 MPa,断裂伸长率最高可达 560%,材料在断裂后通过分子链的再结合,自修复效率最高可达 90%.此外,将该材料用于柔性传感器,可在一定变形范围内稳定检测应变信号.本研究为实现高性能聚硅氧烷弹性体的机械-自修复协同优化提供了合理的分子设计思路,对发展可穿戴电子、自修复软体材料等具有潜在应用价值.
This study developed a polysiloxane elastomer system based on dynamic hydrogen bond crosslinking.By incorporating acylaminourea groups,a multiple reversible non-covalent network was formed,successfully developing PDMS2-ADx,a material with both self-healing capability(self-healing efficiency up to 90%)and ultrahigh stretchability(560%elongation at break).Mechanical tests demonstrated that tuning hydrogen bond density significantly optimized material performance(1.9 MPa tensile strength).When applied as a flexible strain sensor,the material exhibited stable signal response within deformation ranges.This work establishes a novel molecular design paradigm for synergistic optimization of"mechanical strength-self-healing"in high-performance elastomers,showing promising potential in wearable electronics and self-healing soft materials.
周钰;史珺;王杭州;黄有诚;江淑敏;张国豪;车光文
中国科学院广州化学研究所,广东 广州 510650||中国科学院大学,北京 100049||中国科学院新型特种精细化学品工程实验室,广东 广州 510650中国科学院广州化学研究所,广东 广州 510650||中国科学院大学,北京 100049||国科广化韶关新材料研究院,广东 韶关 512000中国科学院广州化学研究所,广东 广州 510650||中国科学院大学,北京 100049||中国科学院新型特种精细化学品工程实验室,广东 广州 510650中国科学院广州化学研究所,广东 广州 510650||中国科学院大学,北京 100049||中国科学院新型特种精细化学品工程实验室,广东 广州 510650中国科学院广州化学研究所,广东 广州 510650||中国科学院大学,北京 100049||中国科学院新型特种精细化学品工程实验室,广东 广州 510650中国科学院广州化学研究所,广东 广州 510650||中国科学院大学,北京 100049||中国科学院新型特种精细化学品工程实验室,广东 广州 510650中国科学院广州化学研究所,广东 广州 510650||国科广化(南雄)新材料研究院有限公司,广东 南雄 512400
化学化工
聚硅氧烷自修复氢键相互作用柔性传感材料
polysiloxaneself-healinghydrogen-bond interactionflexible sensing material
《广州化学》 2026 (3)
1-7,7
梅州市"鸿雁计划"引进创新创业团队项目(2024HY001TD003)东莞市重点领域研发项目(20231200300012)韶关南岭团队项目(第三批)
评论