UV-Beständigkeit und Wiederverarbeitbarkeit von mit fluoriertem Copolymer geschwefeltem Naturkautschuk

Xiao Feng ,  

Fu-chun Zhao ,  

Hao Fu ,  

Ya-qi Niu ,  

Pei-qi Ruan ,  

Shao-bing Feng ,  

Hong Zhang ,  

Shuang-quan Liao ,  

摘要

Naturkautschuk (NR) als ein grünes, erneuerbares Polymermaterial hat aufgrund seiner hohen Elastizität, spannungsinduzierten Kristallinität und anderer überlegener综合 Eigenschaften breite Anwendung in Transport, Abdichtung und Dämpfung, Meeresingenieurwesen, Luft- und Raumfahrt gefunden und spielt eine unersetzliche Rolle. Ultraviolette Strahlung ist eine wichtige Ursache für das Altern und Versagen von NR in vielen speziellen Umgebungen. Die C=C-Doppelbindungen in der Hauptkette der NR-Moleküle sind leicht Angriffen durch hochenergetische UV-Strahlung ausgesetzt, was zu Kettenbrüchen oder Vernetzungs-Restrukturierungen führt, die die Leistung verringern oder einen Ausfall verursachen. Traditionell vulkanisierter NR mit Schwefel ist schwer zu recyceln und wiederzuverarbeiten. Daher wurde basierend auf der Rückvulkanisationsreaktion ein ternäres fluoriertes Schwefel-Copolymer-Vernetzungsmittel (SBAF) mit dynamischen Schwefelbindungen und fluorierter Polymerstruktur entworfen und synthetisiert, das als funktioneller Vernetzer verwendet wurde, um traditionelles Schwefel zur Vernetzung von NR zu ersetzen, ein neues Vernetzungsnetzwerk des NR-Moleküls aufzubauen und gleichzeitig dem vulkanisierten NR eine starke UV-Alterungsbeständigkeit und dynamische molekulare Netzwerkeigenschaften zu verleihen. Die Ergebnisse zeigen, dass im Vergleich zu traditionellem Schwefel das mit SBAF vernetzte NR (NR-SBAF) nicht nur bessere mechanische Eigenschaften aufweist, sondern auch eine signifikant verbesserte UV-Alterungsbeständigkeit zeigt. Nach 120 Stunden UV-Bestrahlung stiegen die Zugfestigkeit und deren Erhaltungsrate des SBAF-vernetzten Gummis um 82,8 % bzw. 77,3 % im Vergleich zu traditionell mit Schwefel vernetztem Gummi. Darüber hinaus besitzt NR-SBAF gute thermische Reparatur- und Wiederverarbeitungseigenschaften, wobei nach wiederholter Verarbeitung die Erhaltungsrate der Zugfestigkeit bis zu 92,99 % beträgt. Die Vernetzung von NR mit SBAF bietet eine neue effektive Strategie zur Herstellung grüner Hochleistungs-Naturkautschukmaterialien.

关键词

Rückvulkanisation; Naturkautschuk; UV-Beständigkeit; fluoriertes Schwefelcopolymer; Wiederverarbeitbarkeit

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