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美国麻省理工学院研发出新的策略,以简单的技术得到更强的聚合物

2017-04-26 214浏览 标签: 聚合物

2017年4月24日,美国麻省理工学院介绍了其研究团队最新的研究成果,以一种简单的技术在分子水平上消减了聚合物网络中包含的结构缺陷,从而得到更强的聚合物。


图 聚合物网络中“环路”的存在会削弱聚合物的性质,研究人员研发的方法可以为工业用塑料或凝胶材料提供一种简单的方法进行材料加强

几年前,麻省理工学院的研究人员就针对聚合物中包含的缺陷进行了研究,并称这种分子水平上存在的缺陷为“环路”。这种“环路”是聚合物网络中的一个链与自身而不是另一个链结合时引起的,其存在会在宏观上影响聚合物材料的机械性能。为了减少聚合物网络中“环路”的数量,研究人员研发出了一种简单的方法,即在交联过程中首先缓慢地将一种组分加入另一种组分中,再于后半程一次性加入剩余部分。这种“先慢后快”的策略,可以显著减少聚合物网络中的“环路”。在对一种星形网络结构聚合物的实验测试中,此方法与使用传统合成工艺生产的相同材料相比,其中的“环路”大约减少一半。研究人员表示,这种策略可以将材料的强度提高高达6倍。

这种方法可以帮助提高由凝胶或其他交联聚合物制成的任何材料的强度,包括塑料、水净化膜、环氧树脂粘合剂或者水凝胶(可应用于隐形眼镜)。现在研究人员正在努力将这一方法应用于各种材料,其中还包括用于生长组织工程细胞的凝胶。

此研究由美国国家科学基金资助,相关研究成果发表在了近期的“Proceedings of the National Academy of Science(《国家科学院院刊》)”杂志上。

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