彈性體材料的案例
：無色透明、超強韌、可回復、可修復聚氨酯-脲彈性體材料
熱塑性聚氨酯或聚脲彈性體材料因其優異、可調的機械性能和可回收性廣泛應用于國民經濟各個領域。但是，在復雜的服役環境中，傳統的聚氨酯或聚脲彈性體材料容易受到機械損傷，如果沒有得到及時補救，其性能會迅速退化。賦予聚氨酯或聚脲彈性體材料本征自修復功能可以延長其服役壽命、減少維護成本，符合可持續發展理念。合理調控聚氨酯或聚脲彈性體材料的微相分離結構是賦予其本征自修復功能的有效策略。但是機械性能與修復效率之間的固有矛盾一直制約著可修復聚氨酯或聚脲彈性體的工業應用。目前開發的室溫自修復聚氨酯或聚脲彈性體材料機械強度和韌性較差、抗蠕變性能差、多數無法在高溫下保持彈性體特征。基于上述問題，開發具有優異機械強度和韌性、在相對高溫或潮濕的環境中保持彈性體特性、以及可修復的聚氨酯或聚脲彈性體材料，來滿足航空航天和國防工業對高性能彈性體的迫切需求，是一項極具挑戰但意義非凡的工作。
圖1. PPGTD0.4-IPDA1.0-IPDI0.6與PPGTD-IPDA硬相堆積結構示意圖。PPGTD0.4-IPDA1.0-IPDI0.6材料透光度、機械強度、回復性、韌性和可修復性能展示。PPGTD0.4-IPDA1.0-IPDI0.6微相分離結構證明。IPDI改性硬相同時提升材料的楊氏模量、斷裂強度、韌性和斷裂能。
近日，南京理工大學化學與化工學院傅佳駿教授課題組提出了一種全新的動態硬相強化策略，其核心是在保持硬相動態性和響應性的同時，在分子層面上對硬相進行強化。
展開 華中科技大學朱錦濤、張連斌團隊在光子晶體彈性體材料領域取得進展
同時，超分子聚合物的動態配位鍵賦予了光子晶體彈性體材料自愈合性能，可實現對表面劃痕以及裂痕的自發修復（圖3），自愈合后材料的力學性能得以恢復，保證了光子晶體彈性體材料的使用性能。該研究不僅提供了一種新的光學材料構筑方法，還為光子晶體在光學涂層、智能穿戴、防偽材料、可視化傳感等領域的應用提供了新思路。
圖2. 光子晶體彈性體的力學性能以及應力響應變色能力。
圖 3. 光子晶體彈性體的自愈合性能。
以上研究工作得到了國家杰出青年科學基金(51525302)和華中科技大學學術前沿青年團隊項目的支持。
文章鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201805496
來源：高分子科學前沿
展開 多孔彈性體和高性能聚氨酯的制造商GRISWOLD被羅杰斯收購
全球工程材料解決方案領域的領導者,羅杰斯公司宣布收購Griswold有限責任公司。Griswold是一家領先的定制設計多孔彈性體和高性能聚氨酯的制造商。Griswold的產品和解決方案應用于一般工業、電子、汽車和消費市場的各個領域。Griswold的工程定制的設計多孔彈性體擴大了羅杰斯公司彈性體材料解決方案部門的產品組合。同時，Griswold的高性能聚氨酯產品也增強了羅杰斯公司現有的提供彈性體材料解決方案能力。
羅杰斯總裁兼首席執行官，Bruce Hoechner表示：“Griswold與羅杰斯的彈性材料解決方案業務有很好的戰略契合度。此次收購表明，協同并購是我們戰略的核心要素。就像最近的DeWAL和Diversified Silicone Products收購案一樣，這次的收購也基于羅杰斯現有彈性體材料解決方案的高度工程化材料平臺，可為現有的彈性體材料解決方案組合增添新的產品和能力。Griswold現已納入羅杰斯公司的麾下，我們對此感到十分高興。目前，我們的重心已轉向在未來數月里對Griswold進行成功整合。”
該交易于2018年7月6日周五結束。交易條款沒有披露。羅杰斯預計，這筆交易將增加到2019年每股收益上。Griswold公司近12個月營收約為3000萬美元，羅杰斯計劃到2020年后，將Griswold的盈利能力提高到與當前彈性體材料解決方案部門產品線的水平。
環氧樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2674
展開 羅杰斯宣布收購多孔彈性體和高性能聚氨酯的制造商GRISWOLD
全球工程材料解決方案領域的領導者,羅杰斯公司宣布收購Griswold有限責任公司。Griswold是一家領先的定制設計多孔彈性體和高性能聚氨酯的制造商。Griswold的產品和解決方案應用于一般工業、電子、汽車和消費市場的各個領域。Griswold的工程定制的設計多孔彈性體擴大了羅杰斯公司彈性體材料解決方案部門的產品組合。同時，Griswold的高性能聚氨酯產品也增強了羅杰斯公司現有的提供彈性體材料解決方案能力。
羅杰斯總裁兼首席執行官，Bruce Hoechner表示：“Griswold與羅杰斯的彈性材料解決方案業務有很好的戰略契合度。此次收購表明，協同并購是我們戰略的核心要素。就像最近的DeWAL和Diversified Silicone Products收購案一樣，這次的收購也基于羅杰斯現有彈性體材料解決方案的高度工程化材料平臺，可為現有的彈性體材料解決方案組合增添新的產品和能力。Griswold現已納入羅杰斯公司的麾下，我們對此感到十分高興。目前，我們的重心已轉向在未來數月里對Griswold進行成功整合。”
該交易于2018年7月6日周五結束。交易條款沒有披露。羅杰斯預計，這筆交易將增加到2019年每股收益上。Griswold公司近12個月營收約為3000萬美元，羅杰斯計劃到2020年后，將Griswold的盈利能力提高到與當前彈性體材料解決方案部門產品線的水平。
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深圳大學周學昌：可回收/焊接/機械耐用/可編程的液態金屬彈性體復合材料
【科研摘要】
基于液態金屬（
LM）的彈性體在從軟機器人技術到柔性電子學的廣泛應用中受到越來越多的關注。然而，特別是具有多功能的基于LM的彈性體的制造，其具有可回收性和瞬時性，同時提供優異的機械性能和穩定性，仍然是一個挑戰
最近
，
深圳大學
周學昌教授
團隊
報告了一種制造耐用且可回收的多功能LM彈性體復合材料的策略，該復合材料由作為功能性填料的LM液滴和作為聚合物基質的Diels–Alder（DA）鍵交聯聚氨酯（PU）網絡組成。該復合材料顯示出良好的機械性能，并且可以通過所謂的“機械訓練”過程在空間上從電絕緣體調整到導體。
受機械力作用的復合材料
即使在
100％拉伸應變下的10 000次拉伸-釋放循環后仍表現出異常穩定的電性能。DA鍵交聯的網絡賦予復合材料良好的自我修復性能，3D形狀的（重新）編程的高度自由度和良好的瞬態性
。此外，空間熱和光熱加熱能夠修復/焊接斷路或對復雜形狀進行編程。
此外，在高溫下溶解可迅速破壞復合材料，而有價值的LM則可以89％的收率回收。多功能，良好的機械和電氣性能，尤其是瞬態特性，使這種復合材料成為用于柔性瞬態電子器件，執行器和可穿戴設備的環保材料。
相關論文以題為
Recyclable, weldable, mechanically durable, and programmable liquid metal-elastomer composites
發表在《
Journal of Materials Chemistry A
》上。
【主圖導讀】
圖
1.可回收和可編程的LM-彈性體復合材料的制造。
（a）復合材料制造過程的示意圖，彈性體結構的示意圖以及DA鍵的動態特性。
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【科研摘要】
基于液態金屬（
LM）的彈性體在從軟機器人技術到柔性電子學的廣泛應用中受到越來越多的關注。然而，特別是具有多功能的基于LM的彈性體的制造，其具有可回收性和瞬時性，同時提供優異的機械性能和穩定性，仍然是一個挑戰
最近
，
深圳大學
周學昌教授
團隊
報告了一種制造耐用且可回收的多功能LM彈性體復合材料的策略，該復合材料由作為功能性填料的LM液滴和作為聚合物基質的Diels–Alder（DA）鍵交聯聚氨酯（PU）網絡組成。該復合材料顯示出良好的機械性能，并且可以通過所謂的“機械訓練”過程在空間上從電絕緣體調整到導體。
受機械力作用的復合材料
即使在
100％拉伸應變下的10 000次拉伸-釋放循環后仍表現出異常穩定的電性能。DA鍵交聯的網絡賦予復合材料良好的自我修復性能，3D形狀的（重新）編程的高度自由度和良好的瞬態性
。此外，空間熱和光熱加熱能夠修復/焊接斷路或對復雜形狀進行編程。
此外，在高溫下溶解可迅速破壞復合材料，而有價值的LM則可以89％的收率回收。多功能，良好的機械和電氣性能，尤其是瞬態特性，使這種復合材料成為用于柔性瞬態電子器件，執行器和可穿戴設備的環保材料。
相關論文以題為
Recyclable, weldable, mechanically durable, and programmable liquid metal-elastomer composites
發表在《
Journal of Materials Chemistry A
》上。
【主圖導讀】
圖
1.可回收和可編程的LM-彈性體復合材料的制造。
展開 東南大學李全院士團隊Angew：在可修復、可編輯的液晶彈性體材料方面取得重要進展
近日，東南大學智能材料研究院、化學化工學院教授，歐洲科學院院士李全團隊在可修復、可編輯的液晶彈性體材料方面取得重要進展。相關研究成果以“Healable and Rearrangeable Networks of Liquid Crystal Elastomers Enabled by Diselenide Bonds”為題，在線發表于化學領域國際頂級期刊Angew. Chem. Int. Ed.（《德國應用化學》）上。同時，該論文被評審專家一致認為是該領域內的“Highly Important Paper”，僅有不到10%的論文能夠獲得如此積極的評價。
液晶彈性體材料在人工肌肉、智能軟器件、軟機器人等領域具有廣泛的應用前景，因此受到了極大的關注。當前報道的許多單片液晶驅動器在外界刺激下（光、熱、磁、溫度等）只能進行簡單的變形（伸展、彎曲、褶皺等），因此其實際應用受到了很多限制。進一步研究發現，將多個液晶彈性體部件進行了組裝和集成，可以高效地得到能夠精準執行輸入指令完成復雜動作的液晶彈性體驅動器。當前，主要有三種集成策略用于制備組裝型液晶驅動器，然而在使用這些方法去制備驅動器的過程中，輔助試劑（例如膠水、催化劑、引發劑）或者苛刻的操作條件（例如高溫、特定的有機溶劑）都是不可避免的。
針對這些問題，該團隊設計了一種含有動態硒硒鍵的液晶彈性體網絡，制備了既能夠進行雙模式編程（可見光照射或者溫和的熱處理條件），又能夠不借助任何輔助劑實現自由的組裝和集成的智能液晶驅動器件。二硒鍵的交換反應賦予液晶彈性體自焊接的性質。研究者無需使用任何輔助劑，在溫和的溫度下，將各液晶彈性體部件組裝成各種形狀的軟驅動器件。
展開 安徽農大突破現有彈性體材料的強度極限！
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09218-6
該研究主要圍繞農林生物質資源的高值化利用這一主題，將蓖麻油轉化為超高強度熒光彈性體。汪鐘凱、宋凌志及其合作者發現1,3-二氨基-2-異丙醇可以將蓖麻油衍生物高效轉化為多種酰胺類單體，通過“巰基-烯烴”點擊聚合制備功能性聚酰胺，進一步調節分子組成實現對功能性聚酰胺熱力學性能、結晶性能、超分子微結構及機械性能的精確控制，再利用循環拉伸處理使其內部納米晶體實現類似于蜘蛛絲的仿生取向結構，最終獲得抗拉強度超過200兆帕的具有超高機械強度的彈性體，還可以展現出聚集誘導發光效應。
該成果突破了人類現有彈性體材料的強度極限，為挑戰蜘蛛絲仿生材料這一世界性課題奠定了基礎。
汪鐘凱是學校2016年8月引進的高層次人才，主要從事基于農林生物質的高分子新材料領域研究，2018年通過與美國南卡羅來納大學合作，組建了生物質分子工程中心。入職以來，汪鐘凱以安徽農業大學為第（唯）一單位，以第一或通訊作者發表SCI論文11篇，其中影響因子大于10的論文2篇，申請多項科研項目并被立項，包括國家自然科學基金青年基金、面上項目和安徽省杰出青年科學基金。
來源：安徽農業大學
展開 《先進功能材料》智能介電彈性體驅動器：電場與力學自愈合
介電彈性體由于具有質量輕，柔韌性好，高能量密度以及響應迅速等優良特性，在驅動器，軟體機器人，電子皮膚，人工肌肉，能量采集等領域具有重要的應用前景。常規驅動電壓一般 > 1kV，容易使材料發生介電擊穿，同時材料在使用時不可避免地產生內部局部損傷,也會導致材料失效從而縮短使用壽命。采用具有自愈功能的介電智能材料，能使其自發進行自我修復，從而延長電容器使用壽命。
英國華威大學 (University of Warwick)的Chaoying Wan 課題組 (通訊作者)及其博士生Chris Ellingford聯合英國巴斯大學(University of Bath)的張妍博士(Yan Zhang, 第一作者)和 Chris Bowen教授等研究人員，通過一步法改性商品化熱塑性彈性體，制備了一種具有高介電和自愈合功能的新型彈性體材料，首次報道了其電學與機械(圖１)自愈合能力以及驅動性能，研究成果近期發表在Advanced Functional Material上。
圖１MGSBS的力學損傷及其修復過程。
自愈后的材料在“傷口”界面處有一定的雜質或空氣，當對材料施加電壓時，電場會在這些低介電常數的區域集中，使得愈合后的材料在發生介電擊穿時依然在這些“傷口”區域，如圖2的模擬結果所示。將材料在33 %進行預拉伸制成介電驅動器，其驅動性能結果顯示經介電擊穿后并自我修復完的材料有67 %的恢復水平，經力學損傷后并自我修復完的材料具有損傷前材料介電強度的39 %，如圖3。
圖2自愈合聚合物材料介電失效的有限元分析
圖3 基于MGSBS介電聚合物材料的驅動器及其自愈合能力
研究報告發表于《先進功能材料》雜志。
展開 優質熱塑性彈性體TPE材料，如何簡單的鑒別？
如何選擇優質的熱塑性彈性體TPE 材料?人們在面對或選購TPE材料時，往往不知道鑒別這種材料的優劣，有可能就選到了劣質的TPE材料。以下3點分辨熱塑性彈性體tpe材料的優劣供大家參考。
一、看氣味
TPE材料的優劣性最通用和簡單的方法就是通過氣味進行鑒別。由于TPE材料本身不會具有一些刺激性氣味或者是其他難聞氣味，甚至燃燒的時候會散發一些芬芳氣味。然而很多塑料在燃燒的時候都會有一些刺激性氣味，因此人們在對TPE材料進行鑒別的時候可以通過這種簡單的方法。
二、看顏色
TPE材料燃燒的時候，材料的尾部會呈現一種淡藍色，這種顏色比較淺，不會很深，顏色火焰不是太大，這是很多材料都不會具有的。所以從燃燒顏色就可以簡單地進行鑒別其質量的優劣性，因此，人們購買TPE材料的時候，可以根據如此方面來進行鑒別。
三、看級別
人們不僅可以通過看TPE材料燃燒時的顏色和氣味對其質量鑒別，TPE材料還有阻燃、食品級、醫療用品等行業特殊要求的，必須通過權威機構相關檢測報告。
展開 橡膠與熱塑性彈性體有什么區別？
此外，它還具有以下主要特征：
1）環保、無毒、無污染（有歐洲無毒標準證書）
2）
不用硫化、簡化生產加工過程
3）具有優良的耐低溫、耐高溫性
4）觸感柔軟、表面質量優異
5）寬廣的硬度范圍：
OA-100A
6）水口料、邊角料可循環使用
7）可依客戶之要求調整最適合您所需求的材料
8）
加工過程無毒性，更不會產生令人不愉快的氣味
9）對環境及設備無傷害
但是，它在實際應用中也有不足之處
1）它屬于新技術，普通橡膠加工廠對它不熟悉;
2）
熱塑性彈性體所需的加工設備熱固性橡膠加工廠不熟悉;
3）一些熱塑性彈性體需要在加工前進行干燥;
4）低硬度熱塑性彈性體能買到的不多;
5）
熱塑性彈性體在溫度升高時會熔化，使之不能應用于短暫的高溫條件下;
6）只有大批量生產，才能使熱塑性彈性體具有經濟性。
求一種熱固化的彈性體橡膠
TPR中文名稱為熱塑性彈性體，是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料。
隨著市場對產品性能的要求越來越高，彈性體材料在各行業中的應用越發廣泛。
其中以熱塑性彈性體(TPE)亦稱熱塑性橡膠(TPR)的使用最為普遍。
由于彈性體材料柔軟的質感和可調整的物性、硬度和適宜多種加工工藝且具有環保優勢，在諸多領域如玩具、運動器材、鞋材、文具、五金、電動工具、通訊、電子產品、食品和飲料包裝、家用電器、廚房用品、醫療器械、汽車、建筑工程、電線電纜等行業被普遍使用。
但同時，也是由于其特殊的物理化學性能，使其在膠粘劑的使用上一直難以找到合適的解決方案。
展開 
中科大王志剛教授課題組在聚乳酸基生物可再生熱塑性彈性體的合成及其結構與性能研究方面取得新進展
熱塑性彈性體是一種特殊的高分子材料，既具有彈性，又具有塑性，可以廣泛應用在包裝材料、汽車零件、粘合劑、服裝與生物醫學等重要領域。熱塑性彈性體幾乎都是微相分離體系，玻璃化轉變溫度很低的橡膠相作為基體，而玻璃化轉變溫度較高的硬相作為分散相，分散在橡膠基體中起到物理交聯點的作用。目前常見的熱塑性彈性體原料基本依賴于石油化工工業，因而利用可再生的綠色原料來制備新型的具有優異力學性能的熱塑性彈性體具有重要的意義，符合國家的可持續性的發展戰略。
近期，中國科學技術大學王志剛教授課題組以生物可再生資源丙交酯和異戊二烯為聚合單體，通過開環聚合（ROP）和可逆加成-斷裂轉移（RAFT）聚合方法組合制備了一系列聚乳酸-b-聚異戊二烯-b-聚乳酸（PLA-b-PI-b-PLA）三嵌段共聚物，并進一步探究了聚異戊二烯嵌段（PI）分子量和聚乳酸嵌段（PLA）結晶性對該熱塑性三嵌段共聚物的微相分離形貌和拉伸力學性能的影響。
圖1. (a) 通過開環聚合合成PLA大分子鏈轉移劑（PLA-CTA），(b) 通過RAFT聚合合成PLA-b-PI-b-PLA三嵌段共聚物。
通過調控軟段PI的分子量，可以實現聚乳酸三嵌段聚合物從熱塑性塑料向熱塑性彈性體的力學行為轉變，設計制備出具備不同力學性能的三嵌段彈性體，其最大斷裂強度達到13 MPa，最大斷裂伸長率達到1424%，這給此類彈性體材料提供了很大的應用前景（圖2）。通過調整PI鏈段長度，在改變該彈性體材料的力學性能的同時，也得到不同的微相分離結構，如球狀，柱狀或層狀結構（圖3）。
圖2.
展開 不可或缺的彈性體：聚醚酯材料的應用案例
EE（聚醚酯彈性體）材料之特性與應用介紹
■合泰材料 / 林明輝 總經理
前言
TPEE（聚醚酯彈性體），其分子中的硬質段為聚酯，軟質段則為Tg 值低的聚醚或聚酯，為多嵌段共聚物。依照分子構造之不同，TPEE 又可分為以下三種類型：
? 聚酯、聚醚型：硬質段是芳香系結晶性聚酯，軟質段則是聚醚。
? 聚酯、聚酯型：硬質段是芳香系結晶性聚酯，軟質段則是脂肪族聚酯。
? 液晶型TPEE：硬質段是剛直的液晶分子，軟質段為脂肪族聚酯。
在上述三種TPEE 類型中，最常被使用且需求量最大的是聚酯、聚醚型的TPEE，其中硬質段以PBT 為代表，由丁二醇與酉夫酸二甲酯所構成，軟質段聚醚則是以PTMG 為代表。因為PBT 具備優秀的耐熱性，結晶速度大，而PTMG 則具有低玻璃轉換點Tg，故此種TPEE 的成型性非常優秀，并具有平衡的物性以及高耐熱性。作為熱可塑彈性體，TPEE 能發揮其機能的范圍為高硬度范圍。在低硬度范圍，因其鏈長數目小（3 以下），硬質段會溶解在軟質段中而存在中間層，因此出現微相分離不完全的情形，導致無法具備完全的彈性體機能，故TPEE 低硬度制品不易獲得。
性能及加工工藝方面之特點
TPEE 在性能及加工工藝上主要有以下幾項特點：如耐熱性最高、耐荷重大、回彈性高、反復疲勞特性優且性質強韌、耐油/ 耐藥品/ 耐化學溶劑性佳、低溫撓曲性較TPU 更佳等TPEE 結合了高性能彈性體和柔性塑料的特點，除了有出色的柔性和彈性外，還具有高抗蠕變、抗沖擊及彎曲疲勞，以及具有低溫靈活性等特點。常被用來成型各種軟管、傳送帶、齒輪、窗口蓋等具有密封、反彈、永久不變需求的產品。此外，TPEE 在零下40° C的低溫環境下也仍然能夠保有其彈性。
展開 ：基于機械訓練和木質素協同配位增強的人工肌肉功能彈性體復合材料
https://www.mdpi.com/2073-4360/10/9/1033
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展開 東華大學游正偉教授團隊AFM：實現熱固性彈性體室溫下可控溶解回收
熱固性聚合物由于其良好的力學和熱學等性能，被大量地應用于柔性電子，而傳統的熱固性材料的分離回收通常需要化學處理等苛刻條件破壞聚合物的分子結構，回收過程復雜，回收材料的性能不穩定。如何實現柔性電子器件的高效回收仍是目前亟需解決的一大難題。據此，東華大學游正偉教授團隊設計開發了首個室溫下可控溶解回收的熱固性彈性體，并展示了其在可回收柔性電子器件領域的應用。
作者通過對彈性體基底材料的分子結構進行設計，調控DA交聯單元的可逆反應速率，制備了一種適用于柔性電子器件的新型熱固性聚氨酯彈性體（FPU），實現了熱固性材料在室溫下的可控溶解回收。該彈性體采用2,5-呋喃二甲醇和雙馬來酰亞胺反應得到的DA加成結構作為交聯單元。該單元是一種解離交換型的動態共價結構，具有快速解離和緩慢結合的可逆反應特征。FPU在逆DA反應溫度（TrDA）以下工作時可以保持交聯狀態，保證材料的穩定性和耐用性。在TrDA加熱幾分鐘后FPU可以轉變為低交聯狀態，并可以在室溫下維持該狀態數小時，為材料的室溫溶解回收提供了時間窗口。
圖1. 動態雜化交聯彈性體FPU的設計
由氫鍵、二硫鍵和DA加成單元組成的雜化交聯網絡，賦予了彈性體材料優良的拉伸性、室溫自愈合、仿生力學和易加工性等適用于柔性電子器件的綜合性能。室溫下自愈合6小時，FPU可以恢復50%以上的拉伸斷裂強度，60℃下自愈合6小時則能恢復80%以上的拉伸斷裂強度。并且FPU表現出了良好的彈性和韌性，能夠耐受多次大程度拉伸變形。在100％的循環拉伸實驗中，材料放置5分鐘就能恢復其初始拉伸力學狀態。
圖2.
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