邯郸论文组

课题组大三学生安许沛同学的论文发表在SCIENCE CHINA Materials上

生物基高分子材料课题组2019-04-17 09:42:30

课题组2015级本科生安许沛同学最近以第一作者在著名刊物SCIENCE CHINA Materials上发表了学术论文。


针对蓖麻油基聚氨酯由于链柔顺性高且交联密度大,导致力学强度与断裂伸长率差等缺陷,本文提出引入双官能团的刚性结构,增强蓖麻油基聚氨酯网络的刚性,同时降低其交联密度,从而实现蓖麻油基聚氨酯网络聚合物增强与增韧的研究思路。

Scheme 1. Synthesis of the high performance castor oil-based polyurethane containing isosorbide as a structure modifier.


为了保持生物质含量,我们以含有脂肪环的异山梨醇作为蓖麻油基聚氨酯的结构调节剂,异山梨醇分子上的羟基与蓖麻油的羟基均为仲羟基,与异氰酸酯反应的速率相似。


与设计思路一致,引入异山梨醇使聚氨酯网络的刚性逐渐增大,同时使得交联度逐渐降低,可由材料的模量以及溶胀率随异山梨醇含量变化规律可知。


Figure 2. Gel fraction and swelling ratio of the castor oil-based polyurethanes with different CO/IS ratios.


随着异山梨醇含量增大,该聚氨酯网络的断裂伸长率、拉伸强度以及杨氏模量均获得了显著地提升。其中,断裂伸长率最大增幅达10倍,而拉伸强度最大增幅可达44倍,同时实现了增强与增韧,具有一定的应用前景。


Figure 2. Stress-strain curves of the castor oil-based polyurethanes with different CO/IS ratios.



安许沛同学从大二上学期开始就进入课题组开展研究工作,经过一年多时间的刻苦努力,尤其是利用寒暑假时间,独立地完成了该课题的研究工作。

安许沛同学


课题组感谢SCIENCE CHNIA Materials杂志编辑与论文评审专家的认可与支持,并感谢国家自然科学基金与中央高校基本科研业务费的资助。


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