Подготовка и исследование повторной переработки Витримера эпоксидированного натурального каучука / мальеинированного хитозана

Hui-juan Lu ,  

Bo Wu ,  

Si-wu Wu ,  

Shui-dong Zhang ,  

Bao-chun Guo ,  

摘要

Подготовка Витримера на основе биологических полисахаридов в качестве макромолекулярного сшивающего агента для биобазированного эпоксидированного натурального каучука (ENR) является эффективной стратегией для решения проблемы ресурсных потерь и высоких выбросов углерода, вызванных сложностями переработки вулканизированного каучука. Однако природные полисахариды плохо взаимодействуют с каучуком на интерфейсе и имеют низкую совместимость. В этом исследовании использовали мальеинированный хитозан (MCh) в качестве макромолекулярного сшивающего агента, с помощью термической обработки сформировали динамичную сшитую сеть на основе β-гидроксиэстерных связей с ENR. Структура была охарактеризована с помощью Фурье-спектроскопии (FTIR), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), тестов на равновесное набухание и кривых вулканизации. Механические и динамические свойства, а также перерабатываемость оценивали методом одноосного растяжения, динамического термомеханического анализа (DMA), дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), а также тестами релаксации и восстановления напряжения. Результаты показали, что β-гидроксиэстерные связи на интерфейсе между MCh и ENR увеличивают совместимость. При добавлении 30 phr MCh прочность на растяжение ENR Витримера была в 8,4 раза выше, чем у чистого ENR. Активированная энергия обмена эстера составляла всего 61,8 кДж/моль, после двух циклов переработки (180 ℃, 15 МПа, вулканизация 30 мин) сохранение прочности на растяжение составляло ≥88%, демонстрируя преимущества динамичной переналадки сшивочной сети и возможность многократной переработки. Результаты предоставляют новые идеи для изготовления высокопрочного ENR Витримера с возможностью повторной переработки и новые методы для улучшения интерфейса композитных материалов.

关键词

малеинированный хитозан; эпоксидированный натуральный каучук; биобазированный Витример; переработка

阅读全文