Search近日，浙江大学基础交叉研究院交叉原创板块成员、化学工程与生物工程学院谢涛教授团队在Small Structures上发表了题为“Dynamic Network Reconfiguration Toward Mechanically Robust Polymeric Foam via Ice Templating”的研究论文。
聚合物泡沫广泛应用于各行各业，随着航空航天、生物医学和汽车工业等专业领域对定制化结构需求的日益增长，多种造孔策略应运而生，包括气体发泡法、牺牲性致孔剂模板法以及3D打印技术。顺应绿色制造趋势，环境友好型发泡技术备受关注。其中，冰模板法作为一种可持续技术已获得广泛认可——该方法以冰晶体作为致孔剂，无需有机溶剂，通过调控冰晶成核与生长动力学即可精确控制微孔结构，最终经升华过程获得与冰晶模板形态一致的多孔结构。该方法作为一种颇具前景的策略，可用于制备孔形态可调的聚合物泡沫，但实际应用中仍面临诸多限制，包括对高能耗冷冻干燥过程的依赖，以及所得泡沫机械性能不足等问题。
为解决这一难题，本研究开发了一种通过光交联冰模板乳液制备高机械性能聚合物泡沫的策略。通过将动态受阻脲键引入乳液体系，实现了动态网络重构，从而显著提升了材料的机械性能。所得泡沫（孔隙率约65%）的拉伸强度和断裂应变分别达到7.9 MPa和533%，韧性高达15.8 MJ m−3。此外，该策略还允许利用3D打印的热塑性牺牲模板构建复杂三维结构，进一步拓展了其在严苛工程场景中的应用潜力。
基于冰模板法与动态网络重构的聚合物泡沫制备
原文链接：https://doi.org/10.1002/sstr.202500570
