10月5日消息,材料科学资讯平台AZoM报道,一项发表于Polymer Journal的研究报道了高度可拉伸、可降解的聚酯基复合薄膜,为柔性可穿戴器件基材提供了新方案。

该薄膜以可水解降解的聚合物骨架为基础:研究者合成三嵌段共聚物PLCL-PEG-PLCL双丙烯酸酯(生物可降解PLCL链段与柔性PEG配对),以四巯基化合物PETMP为交联剂通过硫醇-烯UV光固化形成三维交联弹性网络,再在固化前混入2wt%、厚6-8纳米的石墨烯纳米片。

性能数据方面:UV交联抑制了结晶、形成完全无定形弹性网络;提高PETMP用量使断裂伸长率从无交联剂配方的65.55%提升至109.13%;掺入石墨烯后进一步升至163.00%——石墨烯并非刚性填料,SEM显示拉伸中石墨烯片层可在界面滑移重排,耗散机械能、延缓裂纹扩展。循环拉伸测试中材料在70%应变下经历20次加载-卸载循环后弹性损失仅约3.7%。光热性能上,近红外光照60秒内薄膜表面温度从24.2℃升至50.6℃。降解性测试(pH9.0缓冲液、37℃加速碱水解)显示薄膜先吸水溶胀、酯键断裂后碎裂,石墨烯延缓了可见碎裂与质量损失。

技术意义在于兼顾了软体器件的三个矛盾需求:常规硅橡胶与聚氨酯柔顺但不可降解;PLLA等生物降解聚合物偏硬脆、PCL弹性回复弱。该方案以可降解聚酯网络+石墨烯填料同时实现高拉伸、低蠕变与快速光热响应,对可拉伸传感器、柔性电极基板及光热驱动器件具有参考价值;作者也坦承加速水解试验尚不能直接推断材料在体内、土壤或堆肥条件下的实际寿命。 (来源:AZoM)