中科院长春应化所杨小牛团队：硬段末端结构设计精细调控热塑性聚氨酯的机械性能

背景：热塑性聚氨酯（TPU）的机械性能高度依赖其微相分离结构，传统改性方法常导致多种性能参数耦合变化，难以实现精细调控。研究目的：发展一种通过设计TPU硬段末端结构来精细调控其性能的新策略，旨在解耦微观结构影响因素，实现杨氏模量的可控调节而不损害强度与伸长率。结论：通过采用不同对称性的二异氰酸酯（PPDI, TODI, MDI）替换硬段末端单元，研究揭示了异氰酸酯对称性主导的硬段结晶行为以及π–π堆叠与氢键的竞争机制对微观结构和宏观性能的影响，成功实现了杨氏模量在75.6-146.2 MPa范围内的梯度调节，同时保持高拉伸强度（~50 MPa）和断裂伸长率（~1500%），为高性能TPU的定向设计提供了理论依据和实验方法。