Polymères polysulfures dynamiques recyclables et réparables basés sur la réaction du soufre et des thiols

Ke-xiang Chen ,  

Chuan-zhen Zhang ,  

Wen-bo Fan ,  

Zi-yan Zhang ,  

Xiao-yu Li ,  

Chen-hui Cui ,  

Yin-zhou Guo ,  

Zhi-yuan He ,  

Xiao-qing Ming ,  

Yan-feng Zhang ,  

摘要

Les polymères réticulés présentent d'excellentes performances globales et de larges applications, mais leur structure tridimensionnelle hautement stable rend leur réparation et récupération difficiles. Les liaisons polysulfures dynamiques sont des liaisons covalentes dynamiques à taux d’échange rapide, leur introduction dans les polymères réticulés pour construire des polymères polysulfures dynamiques peut leur conférer des propriétés de réparation rapide et de récupération rapide. Ce travail a développé une stratégie de catalyse alcaline organique pour la réaction entre les thiols et le soufre afin de former des polymères réticulés contenant des liaisons polysulfures dynamiques. La structure chimique des molécules modèles et la réaction de décomposition réversible des liaisons polysulfures ont été étudiées par RMN du proton, tandis que les propriétés fondamentales des polymères contenant des liaisons polysulfures dynamiques ont été analysées par spectroscopie Raman, diffraction des rayons X, traction et relaxation de contrainte. Les résultats montrent que les liaisons polysulfures ont été introduites avec succès et présentent une bonne capacité d’échange dynamique. Basés sur la réaction réversible de décomposition des liaisons polysulfures, les polymères réticulés démontrent d’excellentes performances de réparation et de reconfiguration; et les polymères réticulés polysulfures peuvent être dégradés par un excès de thiols, puis les produits de dégradation peuvent être valorisés via la réaction des thiols avec les isocyanates pour former des polysulfures polyuréthanes. De plus, les polymères polysulfures dynamiques peuvent être dégradés modérément en solution de sulfure de sodium. Ce concept simple et efficace de conception chimique dynamique offre une nouvelle voie pour développer des matériaux intelligents verts, recyclables et réparables.

关键词

polymères soufrés; liaisons polysulfures dynamiques; polymères dynamiques; liaisons covalentes dynamiques

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