Les propriétés mécaniques, thermiques, électriques et de résistance aux solvants du polyéthylène ramifié sont très excellentes, et il est largement utilisé dans l'isolation des câbles électriques, les gaines thermorétractables, etc. Cependant, le polyéthylène ramifié traditionnel a une structure de réseau tridimensionnelle irréversible. Après utilisation, il ne peut pas être réutilisé, ce qui entraîne la pollution de l'environnement et le gaspillage des ressources. Les polymères à haute densité (vitrimeres) sont un nouveau type de matériau polymère avec une structure de réseau dynamique réversible, combinant des propriétés de polymères thermoplastiques et d'excellentes propriétés mécaniques, thermiques et de résistance aux solvants de polymères thermodurcissables, qui ont suscité un large intérêt dans les milieux académiques et industriels. En tant que prochaine génération de polyéthylène ramifié, les polymères basés sur les vitrimères ont atteint des résultats de recherche considérables. Cependant, la fabrication pratique de polymères à base de vitrimères ramifiés à faible coût et à haute performance est encore confrontée à des défis. Par rapport à la structure de réseau simple, la structure de réseau double a donné aux polymères basés sur les vitrimères un plus grand espace de régulation des propriétés globales. Dans cet article, un copolymère d'éthylène-acide acrylique (EAA) avec un groupe carboxyle réactif est utilisé comme matière première, et de l'huile de soja époxy bio-sourcée (ESO) et de l'oxyde de zinc comme agent de réticulation pour préparer un mélange avec une structure de double réseau dynamique, composé de β-hydroxyester et d'oxyde de carboxyle de zinc (EAA-ESO-ZnO). L'analyse infrarouge (IR) et les essais de gonflement ont confirmé la formation d'un réseau covalent et d'un réseau ionique. L'analyse dynamique mécanique (DMA) a montré que l'EAA-ESO-ZnO a des propriétés mécaniques dynamiques typiques du polymère réticulé et une excellente résistance à la flexion à haute température, confirmant sa structure de réseau tridimensionnel. Après des expériences de relaxation du stress, l'énergie d'activation des échanges clés a été estimée à 70,8 kJ·mol-1, proche de la valeur littéraire. Par rapport à l'EAA, la résistance à la traction de l'EAA-ESO-ZnO a augmenté de 41,8%, et le module d'élasticité de 54,5%. Après 3 cycles de reformage, la résistance à la traction de l'EAA-ESO-ZnO a augmenté de 13,8%, et le taux de maintien de l'allongement à la rupture a atteint 92,0%, confirmant ses excellentes performances pour le reformage ultérieur. En conclusion, cet article propose une méthode de préparation efficace et facilement extensible pour la fabrication de polymères ramifiés à faible coût et à haute performance, offrant de nouvelles perspectives pour la fabrication de polyéthylène ramifié réutilisable.
关键词
Polymère haute densité; Double réseau; Copolymère éthylène-acide acrylique; Huile de soja époxy; Possibilité de réusinage