Нови достигнувања во полиуретанските материјали за ултра-брза поправка

Развојот на полимерни материјали со способност за самолекување, така што оштетените материјали можат ефикасно да се самолекуваат и регенерираат, е едно од средствата за ублажување на „белото загадување“. Сепак, тешко е да се реализира само-поправка на собна температура на стаклените полимери поради високата густина на молекуларното редење и замрзнатата мрежа на движење на молекуларниот синџир. Иако во последниве години беа направени откритија во стаклените полимерни материјали што само-заздравуваат, ниските механички својства, сложените методи за поправка и долгото време на поправка ја отежнуваат практичното применување. Затоа, развојот на полимерни материјали со високи перформанси способни за брзо поправка во стаклена состојба е несомнено голем предизвик.

Неодамна, тимот на проф. Џинронг Ву на Колеџот објави стаклен хиперразгранет полиуретан (UGPU) кој може брзо да се поправи на собна температура. Во оваа работа, истражувачите добија полиуретански материјали со ациклични хетероатомски синџири и хиперразгранети структури преку реакција со методот на спарен мономер. Оваа уникатна молекуларна структура ја комбинира високата молекуларна подвижност на хиперразгранетите полимери со повеќекратните водородни врски на полиуретаните за да формира мрежа за водородно поврзување со висока густина базирана на врски со уреа, уретански врски и разгранети терминални хидроксилни групи. UGPU има цврстина на истегнување до 70 MPa, модул за складирање од 2,5 GPa и температура на транзиција на стакло која е многу повисока од собната температура (53 ℃), што го прави UGPU цврста проѕирна стаклена пластика.

UGPU има одлична способност за самолекување и може да реализира стаклено само-заздравување под притисок. Во исто време, истражувачите открија дека екстремно малите количества на вода нанесени на делот UGPU значително ја забрзуваат стапката на поправка. Тоа е рекорд на сите времиња за материјали за самолекување. Покрај тоа, поправениот примерок може да одолее на тест за лази од 10 MPa, што е доволно за да се задоволат барањата за примена за брза поправка и континуирано сервисирање по оштетување на структурните компоненти.