Tough and Multi‐Recyclable Cross‐Linked Supramolecular Polyureas via Incorporating Noncovalent Bonds into Main‐Chains

单体 材料科学 共价键 二胺 超分子化学 韧性 高分子化学 聚合物 非共价相互作用 共聚物 溶剂 超分子聚合物 氢键 分子 有机化学 化学 复合材料
作者
Bo Qin,Shuai Zhang,Peng Sun,Bohan Tang,Zihe Yin,Xiaoyan Cao,Quan Chen,Jiang‐Fei Xu,Xi Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (36) 被引量:171
标识
DOI:10.1002/adma.202000096
摘要

Covalent thermosets generally exhibit robust mechanical properties, while they are fragile and lack the ability to be reprocessed or recycled. Herein, a new strategy of incorporating noncovalent bonds into main-chains is developed to construct tough and multi-recyclable cross-linked supramolecular polyureas (CSPU), which are prepared via the copolymerization of diisocyanate monomers, noncovalently bonded diamine monomers linked by quadruple hydrogen bonds, and covalent diamine/triamine monomers. The CSPU exhibit remarkable solvent resistance and outstanding mechanical properties owing to the covalent cross-linking via triamine monomer. Through the incorporation of 9.7% and 14.6% quadruple hydrogen bonded diamine monomer, the transparent CSPU films are endowed with superior toughness of 74.17 and 124.17 MJ m-3 , respectively. Impressively, even after five generations of recycling processes, the mechanical properties of reprocessed CSPU can recover more than 95% of their original properties, displaying excellent multiple recyclablity. As a result, the superior toughness, remarkable solvent resistance, high transparency, and excellent multiple recyclability are well-combined in the CSPU. It is highly anticipated that this line of research will provide a facile and general method to construct various cross-linked polymer materials with superior recyclability and mechanical properties.
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