近年来，自修复弹性体因其具有可修复性和高韧性等优点而被广泛关注。特别是在电子元器件、防腐涂层等领域被广泛应用，自修复弹性体已展现出巨大的应用前景。然而大多数自修复弹性体需要高温、紫外线、溶剂等外部手段来完成自愈合，但在很多环境下难以满足其自愈合条件。因此，研发室温自愈合弹性体是十分有必要的。此外力学性能与自愈效率之间的矛盾已成为阻碍室温自愈材料进一步发展的最大障碍。
为此，南京理工大学超细粉体与表面科学技术研究所郭效德团队基于长短链聚醚胺共聚策略，制备了具有优异力学性能的超快自愈合聚脲(PU)弹性体，其拉伸强度高达17.8 MPa，断裂伸长率超过1000 %，且在室温下6 h具有完全自愈合能力。该研究工作以“A novel, high strength, ultra-fast room temperature self-healing elastomers via structural functional region optimization strategy”为题发表在《Chemical Engineering Journal》期刊，文章第一作者是南京理工大学的涂晶，通讯作者是南京理工大学的郭效德教授。
【聚脲弹性体的合成】
图1（a） 自修复聚氨酯的合成路线（b）独特的拓扑分子结构（c）PU-S8L2具有优异的变形恢复能力（d）PU-S8L2具有优异的透明度（e）PU-S8L2的表面划痕可以有效愈合（f）PU-S8L2样品可承受自身14000倍的重量（g）PU-S8L2良好的柔性。
【聚脲弹性体的力学性能】
图2（a）不同样品的应力-应变曲线（b）不同样品的循环应力-应变曲线（c）PU-S8L2良好的机械性能（d）PU-S8L2抗穿刺性（e）PUS8L2缺口拉伸试样的拉伸过程（f）通过Greensmith方法计算的断裂能为105.7 KJ/m2（g）氢键的能量耗散机制（h）将PU-S8L2的断裂能与先前报道的室温自修复材料进行比。
图3（a）PU自修复机制示意图（b）超快的自修复能力（c）PU-S8L2表面划痕的愈合过程反映了聚合物链段的运动和迁移行为（d）PU-S8L2在不同自修复时间（室温下）后的应力-应变曲线。（f）优越的机械性能和超快的自修复能力使PU-S8L2比之前报道的其他室温自修复材料更具优势。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142887
作者|王昊旻
校审|邢海平
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