Përparime të reja në materialet poliuretani për riparime ultra të shpejta

Zhvillimi i materialeve polimer me aftësi vetë-shëruese, në mënyrë që materialet e dëmtuara të mund të vetë-shërohen dhe rigjenerohen efektivisht, është një nga mjetet për të lehtësuar "ndotjen e bardhë". Megjithatë, është e vështirë të realizohet vetë-riparimi i polimereve të qelqtë në temperaturë dhome për shkak të densitetit të lartë të grumbullimit molekular dhe rrjetit të ngrirë të lëvizjes së zinxhirit molekular. Edhe pse vitet e fundit janë bërë përparime në materialet polimer vetë-shëruese të qelqit, vetitë e ulëta mekanike, metodat komplekse të riparimit dhe koha e gjatë e riparimit e bëjnë të vështirë aplikimin praktik. Prandaj, zhvillimi i materialeve polimere me performancë të lartë të aftë për riparim të shpejtë në gjendje xhami është padyshim një sfidë e madhe.

Kohët e fundit, ekipi i Prof. Jinrong Wu në Kolegj raportoi një poliuretani të hiperdegëzuar të qelqtë (UGPU) që mund të riparohet me shpejtësi në temperaturën e dhomës. Në këtë punë, studiuesit morën materiale poliuretani me zinxhirë heteroatomikë aciklikë dhe struktura të hiperdegëzuara duke reaguar me metodën e monomerit të çiftëzuar. Kjo strukturë unike molekulare kombinon lëvizshmërinë e lartë molekulare të polimereve të hiperdegëzuar me lidhjet e shumta hidrogjenore të poliuretaneve për të formuar një rrjet lidhjeje hidrogjeni me densitet të lartë të bazuar në lidhjet e uresë, lidhjet uretani dhe grupet hidroksil terminale të degëzuara. UGPU ka një forcë tërheqëse deri në 70 MPa, një modul ruajtjeje prej 2,5 GPa dhe një temperaturë e tranzicionit të qelqit që është shumë më e lartë se temperatura e dhomës (53 ℃), gjë që e bën UGPU një plastikë të ngurtë transparente të qelqtë.

UGPU ka aftësi të shkëlqyeshme vetë-shëruese dhe mund të realizojë vetë-shërimin e qelqtë nën presion. Në të njëjtën kohë, studiuesit zbuluan se sasitë jashtëzakonisht të vogla të ujit të aplikuara në seksionin UGPU përshpejtuan ndjeshëm shkallën e riparimit. Është një rekord i të gjitha kohërave për materialet vetë-shëruese. Për më tepër, kampioni i riparuar mund t'i rezistojë një prove zvarritjeje prej 10 MPa, e cila është e mjaftueshme për të përmbushur kërkesat e aplikimit për riparim të shpejtë dhe shërbim të vazhdueshëm pas dëmtimit të komponentëve strukturorë.