基于金属配位键的自修复、可重塑聚丁二烯橡胶的合成及性能
2020-09-21郭文瑾王晓晗孙俊奇
高等学校化学学报 2020年9期
关键词:橡胶材料
郭文瑾,王晓晗,李 想,李 洋,孙俊奇
(吉林大学化学学院,超分子结构与材料国家重点实验室,长春130012)
作为世界上第二大通用橡胶,聚丁二烯橡胶种类丰富,且具有良好的回弹性、耐磨性、耐寒性及低的滞后损失生热和滚动阻力,在轮胎制造等领域中应用广泛[1~3]. 在工业生产中,聚丁二烯橡胶一般需要硫化后才能得到满足不同性能需求的制品[4]. 橡胶经过硫化后,分子之间发生了化学交联反应,内部的线性大分子形成三维网络结构,因此具有优异的机械性能. 但硫化过程也使得橡胶变得不溶不熔.一旦橡胶在使用过程中受到损伤便无法恢复,影响其使用性能,降低其使用寿命. 化学交联网络也不利于橡胶的再次加工和回收利用. 目前,废旧橡胶的回收利用方法主要有:(1)将其粉碎成胶粉后作为橡胶及塑料等制品的填充材料[5];(2)在热、氧、机械作用和化学再生剂等作用下,使硫化橡胶中的三维网络发生降解,得到具有流动性的再生胶[5~7]. 但这些回收工艺均存在耗时、耗能及二次污染等问题,阻碍了材料的循环利用,造成了严重的资源浪费和环境污染[7].
分子间的可逆相互作用使分子能够自发或在特定环境条件(如声、光、热及力等)的刺激下发生可逆解离与重组,因而在自修复及可循环利用材料等领域广泛应用[8~12]. 如果能在橡胶体系中引入可逆相互作用,使其交联网络具有一定的动态性,橡胶在受到损伤之后便可以及时修复,维持其性能稳定,延长使用寿命;……
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