Механические, тепловые, электрические и устойчивые к растворителям свойства ветвистого полиэтилена превосходны, и он широко применяется в изоляции электрических кабелей, термоусадочных труб и т. д.; однако у традиционного ветвистого полиэтилена есть необратимая трехмерная сетевая структура. После эксплуатации он не может быть вторично использован, что приводит к загрязнению окружающей среды и расточительству ресурсов. Полимеры высокой плотности (витримеры) представляют собой новый тип полимерного материала с обратимой динамической сетевой структурой, обладающий как свойствами термопластичного полимера, так и превосходными механическими, тепловыми и устойчивыми к растворителям свойствами термореактивного полимера и вызвали широкий интерес как в академическом, так и в промышленном мире. Как следующее поколение ветвистого полиэтилена, полимеры на основе витримера добились значительных научных исследований. Однако практическое изготовление недорогих и высокопроизводительных полимеров на основе ветвистого витримера все еще сталкивается с вызовами. По сравнению с одномерной сетевой структурой, двойная сетевая структура обеспечила полимерам на основе витримера более высокое пространство для комплексного регулирования свойств. В этой работе используется массовая пластифицируемая этилен-акриловая кислота (EAA) в качестве сырья, биоосновное эпоксидное соевое масло (ESO) и оксид цинка в качестве сшивающего агента и готовится смесь с двойной динамической структурой, состоящей из β-гидроксиэфира и карбоксильного оксида цинка (EAA-ESO-ZnO). ИК-анализ и испытания на растяжение подтверждают образование ковалентной сети, а также ионной сети. Динамический механический анализ (DMA) показывает, что EAA-ESO-ZnO обладает типичными динамическими механическими свойствами полимерного связующего и превосходными свойствами устойчивости к высоким температурам, что подтверждает его трехмерную сетевую структуру. После опытов по релаксации напряжения оценивается энергия активации обмена ключей в размере 70,8 кДж·моль-1, что близко к литературному значению. По сравнению с EAA, прочность на разрыв EAA-ESO-ZnO увеличилась на 41,8%, а модуль упругости - на 54,5%. После 3-х циклов реформирования прочность на разрыв EAA-ESO-ZnO увеличилась на 13,8%, а сохраняемость удлинения при разрыве составила 92,0%, что подтверждает его превосходные свойства для последующей обработки. Таким образом, в данной работе предложен эффективный и легко масштабируемый метод изготовления недорогих и высокопроизводительных ветвистых витримерных полимеров, предлагая новые перспективы для изготовления вторично используемого ветвистого полиэтилена.
关键词
Полимер высокой плотности; Двойная сеть; Этилен-акриловая кислота; Соевое эпоксидное масло; Возможность вторичной обработки