正文
交联官能度为2的超分子聚合物网络（
f
2
-SPN）和交联官能度为4的超分子聚合物网络（
f
4
-SPN）的设计构筑
差示扫描量热法（DSC）结果显示，
f
2
-SPN和
f
4
-SPN的玻璃化转变温度（
Tg
）分别为20.7°C和38.7°C。
这表明了网络中更高的交联官能度更有效地限制了聚合物链的运动
。此外，拉伸测试进一步阐明了这些变化。它们的应力
-
应变曲线以及屈服应力和断裂应变的对应值如图所示。与
f
2
-SPN相比，
f
4
-SPN在屈服应力（8.8
vs
5.1 MPa）和杨氏模量（112
vs
61 MPa）方面表现出显著提升。同时，
f
4
-SPN的断裂应变低于
f
2
-SPN（415%
vs
599%）。
力学性能的提升归因于官能度的升级，即官能度从2变为4
（图2）。
图2.
f
2
-SPN
和
f
4
-SPN的基本性能特征对比
f
2
-SPN
与
f
4
-SPN的性能差异源于其独特的网络拓扑结构。为深入解析网络特征，作者开展了系统的流变学研究。由于交联官能度的提升，
f
4
-SPN的平台模量更高，弹性平台区频率范围更宽
。当频率低于10
-1
rad/s时，两种网络均进入粘性流动区，网络解离导致完全松弛。通过应变扫描实验进一步揭示了网络结构演变规律。在60°C条件下，当振荡应变达到40%时，
f
2
-SPN的G'与G''差值显著缩小，表明主客体作用解离导致网络破坏。相比之下，
f
4
-SPN在90°C、100%应变条件下仍保持稳定的模量，
证实交联官能度倍增显著提升了网络稳定性
。应力松弛测试显示，温度升高加速了两种网络的松弛过程，这与热致超分子作用解离机制相符。在60-120°C温度区间内，
f
4
-SPN
的松弛速率始终低于
f
2
-SPN，该现象与应变扫描结果相互印证，进一步证实
f
4
-SPN具有更稳固的网络架构（图3）。
图3.
f
2
-SPN
和
f
4
-SPN结构特点的内在关系理解（主曲线、应变扫描曲线和应力松弛曲线）
图4.
f
2
-SPN
和
f
4
-SPN结构特点的内在关系理解（主曲线、应变扫描曲线和应力松弛曲线）
进一步的，研究者使用了光掩模技术实现了
f
4
-SPN图案在
f
2
-SPN薄膜上的精准构筑
。如图4所示，首先在
f
2
-SPN表面覆盖具有均匀透光条纹的光掩模板，经2小时紫外辐照后，在光学显微镜下可观察到试样表面形成规则排列的深棕色条纹区域，此为交联官能度倍增形成的
f
4
-SPN相。将条纹方向垂直于水平线的图案定义为
模式1
，旋转90°使条纹平行于水平线的图案定义为
模式2
，而通过二次正交辐照形成的网格状图案则定义为
模式3
。拉伸性能测试结果显示，模式1的断裂应力达到13.1 MPa，甚至超过均质
f
4
-SPN（12.3 MPa）。
这是由于高模量条纹平行于拉伸方向时，能有效抑制垂直方向的缺陷扩展
。而模式2因硬质条纹与拉伸方向垂直，其断裂应力（10.5 MPa）与原始
f
2
-SPN（10.8 MPa）基本持平。模式3凭借双向增强结构，在保持545.3%高断裂应变的同时，韧性达到55.91 MJ/m³，展现出最佳综合性能。此外，模式1表现出最高的撕裂韧性（14.5 MJ/m³）与裂纹断裂应变（258.8%），
