A Bismaleimide-Urea Resin with Simultaneous High Strength, Toughness, and Thermal Stability

2026

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1021/acs.macromol.6c00828
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Abstract The intrinsic brittleness of bismaleimide (BMI) resins has long restricted their wider application in aerospace and automotive industries. Herein, a novel BMI-urea resin network that integrates flexible urea linkages into the rigid BMI matrix is developed. The obtained BMI-urea polymer combines elasticity with high strength. Molecular dynamics simulations and AI-assisted predictions revealed that Michael addition dominates over BMI self-polymerization, enabling rational design of hybrid networks. The nanoscale phase-separated morphology endowed BMI-urea with ductility and toughness while preserving strength and thermal stability. Fracture analysis revealed the enhancement of mechanical properties via rigid BMI segments providing reinforcement while flexible urea segments dissipating energy and suppressing crack propagation. The developed BMI-urea exhibited (i) tensile strength as high as 55 MPa, a 120% improvement over diamine-urea; (ii) impact strength as high as 208 kJ/m2, a 30% improvement over BMI; (iii) up to a 60-fold increase in elongation at break; and (iv) preserved thermal stability above 290 °C. Swelling resistance tests in three different media showed a dependence of solvent uptake on soft segment content and microphase separation. The current study introduces, for the first time, an elastic BMI-urea resin that combines toughness, strength, and thermal resistance, paving the way for advanced applications in aerospace composites and structural adhesives.