聚氨酯是一種(zhǒng)嵌段類的共聚物，通常呈現微相分離的形貌，具有較好(hǎo)的機械強度和優良的循環拉伸性能(néng)。基于脂肪族異氰酸酯的聚氨酯具有透明、不易黃化的優點，但是其機械強度往往較低，循環拉伸性能(néng)普遍較差。聚乳酸是一種(zhǒng)生物基可降解材料，其原料來源廣泛，産品使用與終結綠色環保，并且具有較高的機械強度。將(jiāng)聚乳酸鏈引入脂肪族異氰酸酯基的聚氨酯中作爲軟段，可以在提高聚氨酯的力學(xué)性能(néng)的同時提高綠色成(chéng)份含量。因此，研究聚乳酸鏈段對(duì)聚氨酯材料的結構與性能(néng)的影響具有重要意義。

　　基于上述背景，中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所生物基高分子課題組張若愚研究員等人采用開(kāi)環共聚的方式，以丙交酯爲單體，1,4-丁二醇爲鏈轉移劑，合成(chéng)低分子量的聚乳酸二元醇（PLLA）。然後(hòu)以PLLA、聚四氫呋喃二元醇（PTMG）爲軟段，4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）和1,4-丁二醇（BDO）爲硬段，采用二步法合成(chéng)一系列不同PLLA含量的聚氨酯材料（如圖1）。應力應變曲線表明PLLA含量越高，會使聚氨酯材料的機械強度越好(hǎo)，但是也會同時降低斷裂伸長(cháng)率（如圖2）。拉伸過(guò)程也會破壞聚氨酯材料中的PLLA晶體以及異氰酸硬段與PLLA鏈間的氫鍵（如圖3）。

　　該工作即將(jiāng)發(fā)表于Chinese Journal of Polymer Science，碩士研究生石磊是該論文的第一作者，張若愚研究員、朱錦研究員和湯兆賓高級工程師爲通訊作者。該項工作得到國(guó)家重點研發(fā)項目（No. 2017YFB0309300），國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 51773218），中科院青年創新促進(jìn)會（No. 2018338）, 以及甯波市自然科學(xué)基金（No. 2018A610109）的資助。

圖1 聚氨酯樣(yàng)品的合成(chéng)

圖2 聚氨酯材料的應力應變曲線

圖3 拉伸前後(hòu)聚氨酯材料的微觀結構示意圖

　　（高分子事(shì)業部 石磊）