Design and Performance Tuning of Degradable, Biomass-Based Self-Healing Cross-Linked Polythioureas

可再生能源 生物量(生态学) 聚合物 材料科学 生物降解 工作(物理) 工艺工程 极限抗拉强度 共价键 全球变暖潜力 生命周期评估 生化工程 计算机科学 可再生资源 测距 环境科学
作者
Lin Cheng,Xin Ming Wei,Hao Lin Han,Guan Ben Du,Long Yang,Yan mei Li
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (10): 7351-7362
标识
DOI:10.1021/acsapm.6c00531
摘要

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide The environmental impact and limited reparability of traditional polymer materials have created an urgent demand for sustainable, long-lasting alternatives. Although self-healing covalent adaptable networks (CANs) can extend material service life, most current systems still rely on petroleum-based feedstocks and lack controllable degradability. Through molecular design, this study has constructed a class of biomass-based self-healing cross-linked polythioureas. With dynamic thiourea bonds as the core, biomass derivatives such as chitosan, aminated cellulose, aminated lignin, aminated starch, and aminated xylan were cross-linked with diisothiocyanates via catalyst-free click reactions, yielding polymer networks that integrate excellent self-healing ability, reprocessability, and tunable degradability. Systematic investigation demonstrates that the materials achieve high-efficiency self-healing (efficiency >73%) under mild conditions and possess complete reprocessing capability. By adjusting the biomass type, cross-linked network structure, and dynamic bond content, the mechanical properties can be effectively tuned, with tensile strength from 14.36 to 48.91 MPa, and elongation at break ranging from 738.94% to 1887.06%. Moreover, the materials exhibit biodegradability in soil, with a maximum mass loss exceeding 40% within 120 days, achieving a closed-loop life cycle from renewable feedstocks to environmental degradation. This work provides a feasible molecular design strategy for balancing material performance, reparability, and ecological compatibility.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
123完成签到,获得积分10
1秒前
lxy发布了新的文献求助10
2秒前
阿曼尼完成签到 ,获得积分10
3秒前
鹤川完成签到 ,获得积分10
3秒前
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
5秒前
橙子味完成签到 ,获得积分10
6秒前
Skywings完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助dicpll采纳,获得10
12秒前
翰飞寰宇完成签到 ,获得积分10
13秒前
沭阳检验医师完成签到,获得积分0
14秒前
丘比特应助hui采纳,获得10
18秒前
20秒前
earthclean发布了新的文献求助10
24秒前
晚塬完成签到 ,获得积分10
24秒前
华北走地鸡完成签到,获得积分10
26秒前
机器狗发布了新的文献求助10
26秒前
砚田青衿完成签到,获得积分10
33秒前
Royzeng完成签到 ,获得积分10
36秒前
白问寒发布了新的文献求助10
43秒前
ayumi完成签到,获得积分10
44秒前
fmx完成签到,获得积分10
44秒前
LZY完成签到 ,获得积分10
45秒前
ZL发布了新的文献求助20
49秒前
mengmenglv完成签到 ,获得积分0
50秒前
学法医的兔子完成签到,获得积分20
52秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
52秒前
麦兜完成签到 ,获得积分10
54秒前
58秒前
时迁完成签到 ,获得积分10
59秒前
完美的安荷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Yonckham完成签到,获得积分10
1分钟前
整齐代亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
芳菲依旧发布了新的文献求助10
1分钟前
玛斯特尔完成签到,获得积分10
1分钟前
Han应助earthclean采纳,获得10
1分钟前
Criminology34应助西出阳关采纳,获得10
1分钟前
Rachel完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
International Security Studies and Technology :Approaches, Assessments, and Frontiers 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7572529
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9151799
关于积分的说明 19573139
捐赠科研通 7156988
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3264091
关于科研通互助平台的介绍 2429500
邀请新用户注册赠送积分活动 2254370