基于分级氢键结构的高强度自修复聚氨酯材料及其阻燃应用研究

来自研究人员团队针对高强度自修复材料在严苛环境下力学性能与自修复能力难以兼顾的挑战，开展了基于分级氢键交联网络结构的聚氨酯材料研究。实验成功合成出兼具49 MPa高拉伸强度与80°C下12小时98%自修复率的聚氨酯材料PUGI-A1O1，为高性能自修复材料设计提供了新策略。

　　

材料自修复过程依赖于动态键的解离与重组，其本质由分子链的高运动性和键的动态特性驱动。然而现有动态键的低键能特性限制了材料强度的提升，且难以耐受严苛环境条件。本研究通过构建分级氢键交联网络，成功制备出高强度自修复聚氨酯材料。红外光谱与氢谱分析表明，该网络同时包含强氢键（保障力学强度）和弱氢键（通过断裂-快速重组实现自修复）。实验数据显示，PUGI-A₁O₁在80°C处理12小时后可实现98%的自修复率，并保持高达49 MPa的拉伸强度。该研究为兼具高强度与自修复功能的材料设计提供了新范式。