专栏名称: 高分子科技

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浙江大学刘昭明研究员团队 Matter: 无机离子分子交联剂实现弹性体刚度与韧性的协同提升

高分子科技 · 公众号 · 化学 · 2025-06-05 11:40

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A-AA-IML 弹性体杨氏模量和韧性分别提高了 2 05 和 4 3 倍），解决了弹性体高刚性与高韧性的固有矛盾问题。此外，无机离子分子交联策略也具有一定的通用性，实现了包括 S BS 、 P DMS 等商用弹性体刚度和韧性的同步增加，为高性能弹性体制造提供了一种全新类型的分子交联剂。该工作还为有机、无机和高分子化学合成方法的融合提供新思路，为高分子杂化材料的力学性能调控提供新理解。

2025年6月2日，该工作以 “ Ultratough and ultrastiff elastomers formed by inorganic ionic molecular linkers ”为题发表《 Matter 》上。文章的第一作者是浙江大学博士毕业生桑艳华和博士生方威风。通讯作者是刘昭明研究员。该研究得到了国家自然科学基金委、国家重点研发、中央高校基本科研业务费等项目的资助。

图 1 基于无机离子交联剂构建高刚性、高韧性弹性体。 a ，向聚合物链间引入无机离子分子交联点示意图； b ，相比于单钙离子，分子尺度的无机离子交联剂能够实现更高比例的链间交联； c ，左图为无机离子分子交联剂构建的弹性体（ B A-AA-IML ）与通过传统分子交联点（纳米颗粒 N P ，有机分子交联点 P EGDA ，单钙离子 Ca ion ）构建弹性体的刚度和韧性对比。右图为无机离子分子交联点与其它常见交联作用（共价键、氢键、配位键、主客体相互作用等）对力学性能的提升对比。