吉林大学孙俊奇教授课题组《Adv. Mater.》：具有创记录抗撕裂能力的可回收柔性碳纤维/可逆交联弹性体复合材料

由于碳纤维增强树脂基复合材料（CFRPs）具有轻质高强的优势，在交通运输、装备制造、安全防护、风力发电等领域的作用越发重要。该材料产量持续增长，已成为不可或缺的关键战略材料。CFPPs 通常由碳纤维布与环氧树脂等热固性塑料复合而成。这些热固性塑料可以固定碳纤维的取向结构，使CFRPs 呈现高强特性，但也导致了CFRPs 缺乏柔性、抗撕裂能力差。因此，现有的CFRPs 通常难以满足软体机器人、个人防护设备等新兴领域对柔性高强碳纤维复合材料的需求。此外，塑料粘合剂的热固性还导致CFRPs 难以拆解和回收，引起的资源浪费和环境污染问题也受到人们的极大关注。因而，亟须采用新的设计理念，开发能与碳纤维牢固粘附的可回收弹性体粘合剂，以制备可循环利用的柔性复合材料。而满足上述需求的弹性体粘合剂不仅需具备高力学强度和韧性，以维持柔性CFRPs 的力学强度；还需同时具有较低的模量和高的能量耗散能力，以确保外力在CFRPs 中的大面积传导并被高效耗散，从而赋予柔性CFRPs 优异的抗撕裂能力。在一个弹性体中同时集成高粘附性、高力学强度、低弹性模量、高韧性和高抗撕裂能力仍然面临巨大挑战，因为这些性能通常相互排斥。