- 1
- 2
- 3
- 4
聚氨酯：从日常用品到高科技领域的多面手
专栏：行业新闻
发布日期：2025-11-24
阅读量：18
— Wonderful World —
聚氨酯，作为一种多功能的高分子材料，属于有机高分子材料的一大类。这类材料通常由一种或几种分子或分子团以共价键结合成具有多个重复单体大分子，其分子量高达104～106。
聚氨酯材料凭借其高弹性、高耐磨等优异性能，在船舶、舰艇轴承、盾构机主驱动密封等领域具有重要应用。
卓越的机械性能
聚氨酯最引人注目的特点之一就是其出色的强度和韧性。随着服役工况日益极端苛刻化，对材料多功能复合化要求越来越高。
通常情况下，聚合物材料的强度与韧性如同鱼与熊掌——不可兼得。具有高拉伸强度的材料往往由于分子链段的难迁移性而导致断裂伸长率低、韧性低。
但这一规律正在被新一代聚氨酯打破。中国科学院兰州化学物理研究所的研究人员通过分子设计，成功制备了兼具超高强度、超高韧性和抗疲劳的聚（脲-氨酯）材料（PUU）。
其中，DPUU-2000材料具有最佳拉伸性能，拉伸强度可达84.2 MPa、断裂伸长率为925.6%、韧性为322.8 MJ.m-3。这一性能甚至超过了许多传统工程塑料。
神奇的形状记忆功能
更令人惊叹的是，某些聚氨酯材料还展现出形状记忆的特性。研究人员将含有双重动态共价键的扩链剂引入聚氨酯内，获得了具有形状记忆与自修复性能的高强高韧热固性聚氨酯材料。
这种材料可在-40℃时暂时固定形状，在30℃时恢复原始形状，为智能材料开辟了新的可能性。
突破性的自修复能力
或许最让人惊叹的是聚氨酯的自修复潜力。兰州化物所的科学家通过将含有四重氢键的2-脲基-4-嘧啶酮(UPy)基序引入到聚合物骨架中，随后与锌离子进行配位，成功合成了一系列新型超分子聚氨酯。
依靠优化的分级氢键和金属-配体配位键的协同增强作用，这些超分子聚氨酯弹性体不仅表现出优异的机械性能，还拥有了室温自愈的能力。
这种自修复能力来自于分级氢键相互作用——它们不仅可实现断裂后的快速重组，还可作为较弱的非共价键以有效地耗散能量，赋予弹性体强大的自愈能力。
— Extensive Application —
汽车热熔胶\胶粘剂(工业聚氨酯)
从日常生活中的家具垫、运动鞋底，到工业领域的密封件、轴承，再到高科技领域的智能材料、医疗器械，聚氨酯的身影无处不在。
其优异的耐磨性使其成为制造高性能轮胎和传送带的理想选择
聚氨酯天鹅绒沙发
聚氨酯床垫
其良好的弹性让它在沙发垫、床垫等领域大放异彩。
而其卓越的强度和韧性则使它能胜任各种苛刻环境下的工程应用。
— Future Prospects —
聚氨酯塑料（锦纶类）
随着科研人员对聚氨酯分子结构的进一步精细调控，这种多功能材料的性能边界还将不断拓展。
从自修复材料到形状记忆聚合物，再到高强度高韧性的复合材料，聚氨酯正以其无限的分子设计可能性，为材料科学的发展注入新的活力。
未来，我们或许会看到能够根据温度自动调节透气性的聚氨酯服装，或是能够感知损伤并自行修复的聚氨酯结构材料。
这一切都彰显着高分子材料设计的无限魅力——通过分子层面的精巧设计，创造出能够适应各种需求、甚至超越生物材料性能的合成材料。
聚氨酯只是高分子材料世界的一个缩影，却充分展示了材料科学的精妙——通过分子层面的设计，创造出功能各异的材料，满足从日常生活到尖端科技的各种需求。
下次当你看到一件弹性极佳的物品时，不妨想一想：这或许是聚氨酯的又一精彩演绎。
本图文整理的内容来源于互联网公开资料，目的在于传递更多信息及用于网络分享，若您发现图文内容（包含文字、图片、表格等）等对您的知识产权或者其他合法权益造成侵犯，请及时与我们联系删除。
惠州大亚湾达志精细化工有限公司