Достигнута долговечность и динамичность: новая стратегия преодолевает узкие места в производительности динамических полимерных материалов

Исследовательская группа из Восточно-Китайского университета науки и технологий разработала новую стратегию проектирования динамических полимеров, которая объединяет преимущества динамических полидисульфидов и традиционных полимеров. Этот подход преодолевает ключевое ограничение в производительности динамических полимерных материалов, предлагая химическое решение для создания перерабатываемых высокопроизводительных инженерных пластиков будущего.

Основная проблема в материаловедении заключается в балансе между стабильностью, требующей прочных ковалентных связей, и возможностью переработки, требующей динамических, обратимых слабых взаимодействий. Новая стратегия использует синергию между упорядоченными водородными связями и динамическими ковалентными связями. Замена всего двух атомов углерода в короткоцепочечном полимочевине на дисульфидную связь позволяет создать высокопроизводительный, перестраиваемый полимочевинный материал, где динамические ковалентные и нековалентные связи слаженно работают в объёмной кристаллической сети.

Полученный полукристаллический дисульфидный полимочевинный материал обладает высокой температурой плавления, но при этом ниже этой температуры может мигрировать и перестраиваться. Это сочетает в себе обрабатываемость термопластов с прочностью термореактивных пластиков. Материал также устойчив к обычным растворителям и, благодаря динамической природе дисульфидной основной цепи, может быть химически переработан с высокой эффективностью через кислотный гидролиз и деполимеризацию.