四川大学雷景新教授、符笑伟副研究员 Macromolecules：通过强氢键增强纳米结构设计可持续高强韧热塑性弹性体

该研究基于四川大学雷景新教授和符笑伟副研究员团队在《Macromolecules》上发表的工作，针对传统热塑性弹性体难以兼顾高强度、高韧性与可持续性的问题，提出了一种通过构筑强氢键增强纳米结构设计可持续高强韧热塑性弹性体（HTPUs）的新策略。研究背景在于弹性体在柔性器件等领域的广泛应用需求与其性能短板之间的矛盾。研究目的是开发一种能同时实现优异力学性能和全生命周期可持续性的材料。研究团队设计了一系列由PTMG软段和功能化脲基硬段组成的多嵌段热塑性聚氨酯脲弹性体，通过调控硬段中的氢键结构，形成了约5nm尺度、由强氢键增强的硬纳米相。优化后的HTPU-P1实现了79 MPa的拉伸强度、1475%的断裂伸长率和365 MJ m-3的高韧性，并具有约100%的强度恢复能力。进一步，通过引入动态二硫键和聚己内酯二醇软段，所得HTPU-P6在保持良好力学性能的同时，还展现出优异的自修复性能、细胞相容性、可控降解及化学升级回收能力。结论表明，该工作为设计兼具高强度、高韧性和可持续性的热塑性弹性体提供了有效的新思路。