提示詞描述

M-WPU複合薄膜展現出高拉伸強度和高斷裂伸長率，這得益於仿生海參的多層級能量耗散複合系統，該系統具有多重氫鍵和二硫鍵交換協同作用。MXene含量對M-WPU複合薄膜的動態三維網絡結構具有顯著的調控作用。在低MXene含量（≤4 wt%）下，MXene作為剛性填料，MXene表面的OH與WPU基體的C=O可以形成更強的氫鍵交聯點，使交聯網絡更緻密，降低鏈段運動能力，導致M-WPU複合薄膜的拉伸強度增加，斷裂伸長率降低。在高MXene含量（>4 wt%）下，MXene片層之間的氫鍵增強，導致團聚和應力集中缺陷。同時，團聚體阻礙了硬段的有序排列，降低了結晶度，並降低了有效交聯密度。因此，拉伸強度降低，鏈段運動受到MXene團聚體的阻礙，裂紋更容易擴展，斷裂伸長率也顯著降低。隨著MXene含量的增加，與損耗因子（tanδ）峰值對應的玻璃轉變溫度（Tg）略有下降，儲能模量（E'）在低MXene含量（0-6 wt%）下同步下降。在8 wt%時，兩者均急劇增加，而在10 wt%時，它們又回落，呈現出“下降-上升-下降”的非常規演化規律（圖2 c-d），這可以用“稀釋-錨定-團聚”競爭機制來解釋：MXene<6 wt%：片層稀疏分散，與WPU形成的氫鍵削弱了鏈纏結，產生塑化效應，增加了鏈段流動性，導致Tg和E'降低；MXene=8 wt%：達到滲流閾值，片層搭接成三維剛性骨架，大量氫鍵錨定軟段，增加鏈段運動能壘，應力傳遞效率提高，Tg和E'同時達到峰值；MXene=10 wt%：片層的團聚導致有效界面面積和氫鍵密度降低，剛性網絡的完整性被破壞，Tg和E'回落。基於以上內容，生成MXene填料與WPU基體之間相互作用界面的示意圖。