Construção de Elastômero de Poliuretano de Reticulação Híbrida Dinâmica Múltipla e suas Propriedades de Auto-Cura e Reciclagem

Rui Wang ,  

Hui-xia Xuan ,  

Hai-liang Chen ,  

Guang-chen Liu ,  

Ying-qian Li ,  

Yong Guan ,  

Qing-bao Guan ,  

Zheng-wei You ,  

摘要

Os poliuretanos de reticulação covalente são difíceis de serem reciclados devido à sua estrutura de rede covalente tridimensional altamente estável. Neste estudo, foi construído um elastómero de poliuretano de reticulação híbrida dinâmica DFPU-DA com propriedades de reciclagem e auto-cura, contendo ligações dinâmicas oxima de poliuretano, ligações de hidrogênio e elementos baseados na reação reversível de Diels-Alder, usando a estratégia de reticulação dinâmica tripla. Foram explorados os efeitos de diferentes graus de reticulação nas propriedades mecânicas, térmicas e de auto-cura do elastômero, utilizando máquina universal, análise termogravimétrica, análise térmica dinâmica-mecânica, entre outros. Os resultados indicam que, quando a relação molar do grupo furano em relação à maleimida é 1.0:0.2, o elastômero DFPU-DA apresenta propriedades mecânicas excelentes (resistência à tração de (48.8±1.6) MPa, alongamento na ruptura de (530±18)%), e uma eficiência de auto-cura de aproximadamente 80% após 12 horas de tratamento térmico a 80 ℃. A reciclabilidade do elastômero foi avaliada por meio de repetidas operações de reciclagem térmica e a sua temperatura de reciclagem foi quantificada utilizando um reômetro rotacional de alta temperatura. Os resultados demonstram que o elastômero DFPU-DA pode ser reciclado várias vezes, demonstrando boas propriedades de reciclagem. O uso de tecnologias como fiação por fusão e impressão 3D possibilitou a obtenção de fibras e estruturas de rede tridimensionais, com potencial perspectiva de aplicação.

关键词

Poliuretano; Reciclagem; Auto-cura; Ligação de oxima de poliuretano dinâmica; Reação de Diels-Alder

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