聚合物纳米颗粒构建自适应软界面实现Vitrimer弹性体纳米复合材料的强韧可回收协同优化

研究人员通过设计模量可调的聚合物纳米颗粒(PNPs)作为增强剂和界面交联位点，在Vitrimer弹性体基质中构建自适应软界面，成功解决了弹性体纳米复合材料(ENCs)中弹性、增强与可回收性难以协同的难题。该策略使PNPs与基质链产生协同变形，显著降低能量耗散，所得材料兼具高强度、高断裂伸长率、高韧性和低滞后损耗，经10次回收仍保持88%力学性能，为开发高性能环保型ENCs开辟了新途径。

　　

弹性体纳米复合材料(Elastomer Nanocomposites, ENCs)领域长期面临弹性、增强与可回收性难以兼得的科学难题，这主要源于聚合物-纳米颗粒界面的摩擦能量损耗和永久共价交联的固有局限。最新研究创新性地提出自适应软界面策略：采用模量精确调控的聚合物纳米颗粒(Polymer Nanoparticles, PNPs)作为增强单元，同时作为Vitrimer弹性体基质的界面化学交联位点。这种独特设计使PNPs在机械变形过程中能与基质分子链产生协同变形，最大限度降低能量耗散。与传统无机填料体系相比，这种可变形PNPs展现出卓越的相容性和均匀分散性，赋予复合材料优异的机械强度、断裂伸长率、韧性以及极低的滞后损耗。更有突破性的是，基质和界面中引入的动态共价键(Dynamic Covalent Bonds)使材料在高温条件下具备出色的再加工性和可回收性——经十次循环回收后仍能保持88%的力学性能。该研究不仅提供了高附加值的PNPs制备新思路，更通过将其与具有共价适应网络(Covalent Adaptable Networks)的弹性体基质复合，成功破解了弹性体材料领域"增强必损弹性，强化难回收"的困局，为发展新一代高性能环境友好型ENCs奠定了科学基础。