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技术前沿丨国内研究人员开发出一种超强韧水性聚氨酯弹性体（WPUE）！
发布时间:
2025-11-07
在全球追求可持续发展的背景下，工业进步与生态保护的平衡成为关键挑战。传统热塑性聚氨酯弹性体（TPUE）在生产过程中使用有机溶剂，导致挥发性有机物排放，而水性聚氨酯弹性体（WPUE）作为绿色替代品，虽能显著减少环境污染，却长期面临机械强度不足的瓶颈，限制了其广泛应用。
近日，西安交通大学和香港科技大学的研究人员合作，成功开发出高性能水性聚氨酯弹性体（HPWPUE），它不仅符合绿色化学原则，更实现了惊人的0.959 GJ/m³韧性和81.8 MPa的强度，超越了多数商用TPUE。这一成果得益于一种称为“延迟结晶响应”的自增强机制，该机制过对称单体和分级氢键构建的动态双相结构实现，为替代传统热塑性聚氨酯弹性体（TPUE）提供了可持续且高性能的新选择。相关论文以“受延迟结晶响应启发的高性能水性聚氨酯”为题，发表在Nature Communications上。
综上所述，HPWPUE的成功开发证明了环保材料无需以牺牲机械性能为代价。延迟结晶响应机制通过平衡氢键与链段结晶倾向，为设计下一代高性能可持续弹性体提供了新的思路。HPWPUE的大规模制备（1.5 m×1.5 m×1 mm薄膜）及在防护手套涂层中的成功应用，凸显了其产业化潜力。未来，这一策略有望拓展至更多聚合物体系，推动可持续高性能弹性体的设计与开发。
