《Advanced Functional Materials》刊发材料国重常冠军教授团队重要研究进展
材料的强度和韧性是一对公认的矛盾。在聚合物材料中引入氢键、配位等传统非共价交联可有效提高材料的强度和韧性,然而该方法仅仅适用于柔性的弹性体和凝胶体系,在刚性聚合物体系中仍无法规避强度和韧性之间的矛盾,严重制约了新一代高强韧聚合物的发展和应用。
近日,环境友好能源材料国家重点实验室常冠军教授团队在材料领域国际顶尖杂志《Advanced Functional Materials》(影响因子:18.808)上发表文章“Force-Reversible and Energetic Indole-Mg-Indole Cation-π Interaction for Designing Toughened and Multifunctional High-Performance Thermosets”,报道了一种力致可逆高能阳离子-π交联方法。该创新性研究成果解决了两大科学问题:(1)交联点作用面积大,当材料受到外力变形时,该交联点的断裂与重构相对容易,增加了材料破坏前交联点断裂与重构次数;(2)交联点键能与共价键相当,断裂作用力处于传统共价键和非共价键之间,可先于传统共价键断裂。基于以上优势,当材料受到外力变形时,不仅可以保证聚合物网络的完整性,而且还可以做到最大程度的能量耗散。从宏观上表现为聚合物的强度和韧性同时提高,规避了刚性骨架聚合物强度和韧性之间的矛盾,为构筑新一代高强韧可回收、自修复等多功能热固性树脂提供了一种全新的设计思路。
西南科技大学杨莉副教授为该论文第一作者,西南科技大学常冠军教授和伦敦大学学院兰阳博士为通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金、国家重大专项基金、四川省杰出青年科技人才基金、环境友好能源材料国家重点实验室基金、中国工程物理研究院创新发展基金等基金的资助。
(王丽明 编辑)(国重实验室 供稿)
原文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202111021