Datblygiadau Newydd mewn Deunyddiau Polywrethan ar gyfer Atgyweirio Tra Chyflym

Mae datblygu deunyddiau polymer â gallu hunan-iachau, fel y gall deunyddiau sydd wedi'u difrodi hunan-wella ac adfywio yn effeithiol, yn un o'r ffyrdd i liniaru "llygredd gwyn". Fodd bynnag, mae'n anodd sylweddoli tymheredd ystafell hunan-atgyweirio polymerau gwydrog oherwydd y dwysedd uchel o bentyrru moleciwlaidd a'r rhwydwaith wedi'i rewi o symudiad cadwyn moleciwlaidd. Er bod datblygiadau arloesol wedi'u gwneud yn y deunyddiau polymer hunan-iachau gwydrog yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r priodweddau mecanyddol isel, y dulliau atgyweirio cymhleth a'r amser atgyweirio hir yn ei gwneud hi'n anodd eu cymhwyso'n ymarferol. Felly, heb os, mae datblygu deunyddiau polymer perfformiad uchel sy'n gallu atgyweirio'n gyflym yn y cyflwr gwydrog yn her fawr.

Yn ddiweddar, adroddodd tîm yr Athro Jinrong Wu yn y Coleg polywrethan hyperganghennau gwydrog (UGPU) y gellir ei atgyweirio'n gyflym ar dymheredd ystafell. Yn y gwaith hwn, cafodd yr ymchwilwyr ddeunyddiau polywrethan gyda chadwyni heteroatomig acyclic a strwythurau hyperganghennau trwy adweithio â'r dull monomer cypledig. Mae'r strwythur moleciwlaidd unigryw hwn yn cyfuno symudedd moleciwlaidd uchel polymerau hyperganghennog gyda'r bondiau hydrogen lluosog o polywrethanau i ffurfio rhwydwaith bondio hydrogen dwysedd uchel yn seiliedig ar fondiau wrea, bondiau urethane, a grwpiau hydroxyl terfynell canghennog. Mae gan UGPU gryfder tynnol o hyd at 70 MPa, modwlws storio o 2.5 GPa, a thymheredd trawsnewid gwydr sy'n llawer uwch na thymheredd yr ystafell (53 ℃), sy'n gwneud UGPU yn blastig gwydrog tryloyw anhyblyg.

Mae gan UGPU allu hunan-iachau rhagorol, a gall wireddu hunan-iachâd gwydrog o dan bwysau. Ar yr un pryd, canfu'r ymchwilwyr fod symiau bach iawn o ddŵr a gymhwyswyd i'r adran UGPU wedi cyflymu'r gyfradd atgyweirio yn sylweddol. Mae'n gofnod erioed ar gyfer deunyddiau hunan-iacháu. Ar ben hynny, gall y sampl wedi'i atgyweirio wrthsefyll prawf creep o 10 MPa, sy'n ddigon i fodloni gofynion cymhwysiad atgyweirio cyflym a gwasanaeth parhaus ar ôl difrod i gydrannau strwythurol.