近日，我校光电材料与技术学院万晓波教授团队在揭示电荷聚集对水性聚氨酯性能影响的研究中取得重要进展，相关研究成果以《Waterborne polyurethanes with novel chain extenders bearing multiple sulfonate groups》为题发表在国际知名化工期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院1区，影响因子15.1）。2020级材料物理与化学专业硕士研究生夏国政和2023级材料科学与工程专业硕士研究生胡进康为论文共同第一作者，通讯作者为穆有炳副教授和万晓波教授，江汉大学为论文第一署名单位。
环境友好化的绿色工业是当前工业发展的主流方向，其中赋予材料水性化是实现绿色工业的必然选择。聚氨酯因力学性能优异、生物相容性好、性能可调范围广等优点，在光电材料、生物医用材料等领域已得到广泛应用。为更好赋予聚氨酯水性化特性，该研究创新性提出以离子聚集的手段来平衡聚氨酯的乳化性能和耐水性能的策略。研究从磺酸盐型亲水扩链剂的结构设计出发，合成了一类新型的含有多个磺酸离子基团的扩链剂，利用离子基团数量的增加来增强扩链剂的离子强度。这种具有更高离子强度的扩链剂能实现聚氨酯分子链上离子电荷数量的局部聚集，能保证在更低扩链剂用量的条件下维持聚氨酯乳液中胶束表面的高ζ电位，有助于水性聚氨酯的乳化稳定性等性能的提升；而减少离子型扩链剂用量又能有效降低水性聚氨酯中亲水链段的比例，从而有效改善了聚氨酯的耐水性。在最优情况下，仅需1.2 mol%的离子型扩链剂即可获得稳定的水性聚氨酯乳液。该研究工作为水性聚氨酯的设计合成提供了新思路。
该项研究工作得到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金及江汉大学启动基金支持。2021级材料物理与化学专业硕士研究生孙倩、2022级新能源材料与器件专业本科生陈驰和王鑫参与了相关实验工作。
