Динамические полисульфидные полимеры, подлежащие переработке и ремонту, основанные на реакции серы с тиолами

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

Сшитые полимеры обладают превосходными комплексными характеристиками и широким спектром применения, но высокостабильная трехмерная сшитая структура затрудняет их ремонт и переработку. Динамические полисульфидные связи — это динамические ковалентные связи с высокой скоростью обмена, их введение в сшитые полимеры для создания динамических полисульфидных полимеров может обеспечить быструю самовосстановление и быструю переработку. В данной работе разработана стратегия катализа органической щелочью реакции тиолов с серой для формирования сшитых полимеров, содержащих динамические полисульфидные связи. Химическая структура модельных молекул и реакция обратимого разложения полисульфидных связей изучены методом ЯМР протонов, а основные свойства полимеров с динамическими полисульфидными связями исследованы с помощью рамановской спектроскопии, рентгеновской дифракции, растяжения и релаксации напряжения. Результаты показывают успешное введение полисульфидных связей и проявление хорошей динамической обменной способности. На основе реакции обратимого разложения полисульфидных связей сшитые полимеры демонстрируют отличные свойства ремонта и переплавки; полисульфидные сшитые полимеры можно разложить избытком тиолов и затем повторно использовать продукты разложения через реакцию тиолов с изоцианатами для получения поли сульфидного уретана. Кроме того, динамические полисульфидные полимеры могут разлагаться мягко в растворе сульфида натрия. Эта простая и эффективная динамическая химическая концепция открывает новый путь для разработки новых видов перерабатываемых и ремонтируемых зеленых интеллектуальных материалов.

关键词

сульфурсодержащие полимеры; динамические полисульфидные связи; динамические полимеры; динамические ковалентные связи

阅读全文