开环易位烯烃聚合物的动态交联改性研究进展

开环易位聚合(ROMP)为烯烃聚合物的制备提供了一种精确而高效的方法,可制备不同拓扑结构的功能性热塑性烯烃聚合物材料。热塑性烯烃聚合物尽管可以在高温下熔融再加工,但其较低的力学性能和耐热性能限制了其在极端条件下的使用寿命。通过固化交联改性则可以大大改善材料的力学性能等,但也为废旧材料的回收再利用带来了困难。为克服上述局限,构建含有动态键的烯烃聚合物交联网络引起了广泛关注,该类聚合物在提升力学等性能的同时也赋予了其可重复加工的能力。本文聚焦于通过开环易位聚合合成不同拓扑结构的烯烃聚合物,并利用不同类型动态键对其进行动态交联改性的最新研究进展。并对该领域的发展现状和未来研究方向进行了总结。

双吲哚基缩醛胺动态交联聚合物薄膜的制备与性能

通过吲哚和对硝基苯甲醛的脱水缩合反应合成了含双吲哚的氨基单体3,3′-((4-氨基苯基)亚甲基)双(1H吲哚)(DINA),再将1,3-双(4′-氨基苯氧基)苯、DINA和甲醛在低温下反应合成了双吲哚基缩醛胺动态交联共价网络(DINA-HDCN),最后在聚合物网络中引入Fe^(3+)构筑阳离子-π交联的双吲哚基缩醛胺动态交联共价网络(Fe-DINA-HDCN)。通过傅里叶变换红外光谱和核磁氢谱以及固体核磁碳谱对合成的单体以及聚合物进行表征,利用拉伸试验分析了聚合物的机械性能。结果表明:引入阳离子-π相互作用使材料的拉伸强度和断裂伸长率均得到提升:拉伸强度从99 MPa提升至109 MPa,提升了10.1%;断裂伸长率从6.0%提升至9.2%,提升了53.3%。缩醛胺聚合物薄膜动态的共价交联和阳离子-π交联均可受外界刺激解交联,可以保证聚合物的回收,回收率达92.8%。

基于动态交联的可回收与再加工有机硅材料的研究进展

近年来,科研人员在开发本征型自修复材料时构建了动态交联网络,因交联网络的可逆解离与重组特性还赋予了聚合物材料可回收或再加工能力,在科研与产业界都引起了极大关注。动态交联有机硅材料不仅具有有机硅材料的优异性能,还具有可回收或再加工特性,从而在有机硅材料结束服役后还能回收利用,可有效节约资源和减轻环境污染,具有重要的社会意义。基于回收过程中所使用方法的不同,对可回收动态交联有机硅材料的最新研究成果进行了综述,主要从热压回收和溶液回收两方面入手,最后对可回收动态交联有机硅材料今后的发展进行了分析与展望。

动态交联PP/EVA共混物的制备与性能研究

将动态交联技术应用于聚丙烯/乙烯醋酸乙烯共聚物(PP/EVA)共混体系中,制得动态交联PP/EVA共混物。采用Hakke转矩流变仪研究了动态交联对PP/EVA共混物共混时扭矩的影响;研究了过氧化二异丙苯(DCP)和EVA含量对共混物力学性能的影响;考察了动态交联共混物的维卡软化点。结果表明,加入DCP后,PP/EVA共混物扭矩先升后降,DCP的添加量为EVA含量的1%为宜。随着EVA用量的增加,动态交联EVA/PP共混物的冲击强度大幅提高,但拉伸强度有所降低。少量经动态交联的EVA颗粒可以促进共混物中PP的结晶,提高共混物的维卡软化点。

动态交联聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物结晶行为

通过差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射(XRD)来研究动态交联聚丙烯(PP)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)共混物中PP非等温结晶动力学和晶体结构.结果表明:Ozawa方程适合于描述动态交联PP/EVA共混物中PP的非等温结晶动力学过程.EVA颗粒和动态交联的EVA颗粒都能够对PP的结晶起到异相成核剂的作用,促进PP的结晶.PP/EVA共混物和动态交联PP/EVA共混物中的PP结晶活化能(△E)均小于纯PP的△E,且后者略小于前者.共混和动态交联都没有改变共混物中PP的晶体结构.

动态交联热塑性弹性体增韧聚丙烯合金

用动态交联方法制备聚烯烃热塑性弹性体（ＴＰＯ）增韧聚丙烯，制备了具有低温冲击性能良好、综合力学性能比较均衡的聚丙烯合金。同时，研究了ＴＰＯ组成、工艺及基体组成与ＴＰＯ增韧聚丙烯共混物力学性能的关系。并通过差热扫描量热计和扫描电镜考察了共混物的形态结构。

聚丙烯/乙烯-辛烯共混物的动态交联及性能

利用动态交联技术制备了动态交联聚丙烯/乙烯-辛烯共混物(PP/POE).采用哈克转矩流变仪研究了动态交联对PP/POE共混物扭矩的影响;研究了交联剂的种类和POE用量对共混物力学性能的影响;考察了动态交联共混物的流变性能.结果表明,加入过氧化二异丙苯(DCP)后,PP/POE共混物的扭矩先升后降至平衡状态;随着POE用量的增加,PP/POE共混物的冲击强度明显提高,但拉伸强度有所降低,PP/POE共混物合适配比为100∶40,DCP的添加量为POE含量的2%为优;PP/POE共混物熔体流变行为属于假塑性流体,且高温下(220℃)降解反应程度高于交联反应程度.

动态交联的茂金属热塑性聚烯烃弹性体

由于PVC中增塑剂的挥发会损害人类健康,而燃烧时产生的气体又会污染环境,所以用热塑性弹性体替代PVC已成为令人关注、快速增长的一种发展趋势。为了开发具有与硫化橡胶性能接近的热塑性弹性体,文中研制了动态交联的茂金属类聚烯烃弹性体新型材料。

动态交联技术

所谓“动态交联”,是指在热塑性塑料的基体中掺混其它橡胶 ,边混炼 ,边使橡胶高度交联 ,并使该交联的橡胶微细状分散在基体中的技术。该文对动态交联技术的开发原由 ,动态交联的特性 ,不同种类的树脂 /橡胶并用体系进行动态交联时的物理性能和加工方法等内容作了详细说明。

聚乙烯类动态交联橡胶(二)

该文介绍了多位学者在聚乙烯与橡胶共混体动态交联这一课题中的研究情况,对于共混体制造条件,学者们提出的"一旦硫化开始在二、三分钟后排出,在短时间内停止反应"这一论述对动态硫化热塑性橡胶工业化的成功起到了至关重要的作用。

聚乙烯类动态交联橡胶(一)

该文介绍了多位学者在聚乙烯与橡胶共混体动态交联这一课题的研究情况,其中对于共混体制造条件,他们提出"一旦硫化开始,在二、三分钟后排出,在短时间内停止反应"的论述对动态硫化热塑性橡胶工业化的成功起到了很大的作用。

动态交联聚氨酯热熔胶开发成功

东华大学纤维材料改性重点国家实验室游正伟教授团队日前在胶黏剂领域取得重要进展,相关成果以高强、可拆卸、自修复的动态交联聚氨酯热熔胶为题,发表于国际学术期刊《材料化学前沿》。游正伟教授团队发展了一系列基于由CO 2与环氧丙烷制备的聚碳酸亚丙酯二元醇(PPC)为基础原料的新型环保聚氨酯热熔胶,近期又开发出利用肟氨酯动态键构筑的强韧室温自修复材料。

新型动态交联弹性体——ETPV

ETPV是杜邦公司采用独特的共混技术，使交联型高性能橡胶粒子分散在热塑性树脂中开发而成的一种新型动态交联热塑性弹性体。其产品的主要特点在于：（1）柔软性、低温特性良好；（2）耐热性达150℃以上；

基于葫芦[8]脲主客体化学的双客体组分动态交联水凝胶的制备和性能研究

基于超分子主客体作用的动态交联在构筑用于生物大分子和细胞载体的可注射水凝胶输送材料方面具备很多优势,但单一性质交联点的动态快慢程度固定,无法进行调节,难以实现水凝胶动态可调的性能.本研究利用葫芦[8]脲(CB[8])能够与它的客体分子以摩尔比为1/2的比例形成同种三元复合物主客体的相互作用,设计了一种双组分超分子动态交联水凝胶系统.在水凝胶聚合物骨架的侧链上同时引入偶氮苯与苯基吡啶盐2种客体基团,其中偶氮苯客体与CB[8]的结合较弱,呈现较快的动态可逆性质;苯基吡啶盐客体与CB[8]的结合较强,呈现较慢的动态可逆性质.设计不同比例的2种动态交联,得到了系列网络结构相同,但交联点性质动态可调的水凝胶材料.水凝胶性能研究结果显示,得到的材料能够在流变学机械性能、自修复、剪切变稀、应力松弛、大分子药物释放等生物医用关键性质上随客体比例变化而进行调控,具备良好的应用前景.

动态化学交联聚烯烃类弹性体研究进展

聚烯烃类弹性体是由乙烯与丙烯或其他高碳α-烯烃共聚而成的高端聚烯烃材料,具有出色的化学稳定性、耐候性和电绝缘性,广泛应用于光伏、汽车、电缆等领域。通过动态化学交联可在保证其加工性的前提下,进一步提高其力学性能与热稳定性,拓展应用范围。综述了动态化学交联聚烯烃弹性体的制备工艺,包括一步法直接交联和功能化后再交联(多步法)。详细介绍了后功能化、乙烯与功能化单体共聚等功能化方法。讨论了动态化学交联聚烯烃类弹性体的表征手段及其链结构、聚集态结构和性能之间的关系。展望了动态交联聚烯烃类弹性体的未来发展。为动态化学交联聚烯烃类弹性体的可控制备、构效关系研究以及高值应用提供理论指导与技术支持,推动高端聚烯烃材料的创新和发展。

本征型自修复聚硅氧烷材料:从单重动态交联网络到多重动态交联网络

近年来,本征型自修复聚硅氧烷材料因兼具聚硅氧烷的优异性能和损伤自修复功能,在复合材料、智能涂层、柔性器件等领域显示出巨大的应用潜能.本征型自修复聚硅氧烷材料主要通过在聚硅氧烷交联网络中引入各种动态非共价键和动态共价键,借助动态键的可逆断裂与重组来重排交联网络而实现损伤修复.迄今为止,已有数十种修复机制或体系被相继报道,但仍存在自修复能力与力学性能间的矛盾.为解决这一根本问题,聚硅氧烷材料的动态交联网络正从单重动态交联向多重动态交联转变,并结合结晶或取向等工艺以及通过与改性纳米粒子复合,这些方法对自修复材料的力学性能和自修复能力的协同调控都有着重要影响.鉴于此,本文根据本征型自修复聚硅氧烷材料中动态键和动态交联网络的结构差异,对其动态交联网络的结构设计、自修复机制、性能调控以及应用研究等方面进行了综述分析,并展望了本征型自修复聚硅氧烷材料未来的发展方向.

动态共价交联橡胶:机遇与挑战

交联橡胶是一类典型的热固性高分子材料,一旦成型就难以重塑和再加工。大量废弃橡胶已经导致严重的“黑色污染”和资源浪费。升级回收利用和可持续发展是橡胶工业的重要需求。当前,除了回收利用现有的废弃硫化橡胶制品之外,从根源上解决橡胶材料绿色发展的关键在于开发可循环利用的新型交联橡胶。动态共价交联橡胶的发展为交联橡胶的高资源化回收利用提供了全新的机遇,但动态共价交联橡胶从概念走向实际应用仍面临诸多挑战。本文着眼于动态共价交联橡胶的连续再加工,总结了当前动态共价交联橡胶的发展现状以及所面临的困境,并对动态共价交联橡胶的发展提出了展望。

亚临界流体挤出法复合诱导EPDM废胶粉脱硫化及动态交联热塑性弹性体制备

在三元乙丙废胶粉(W-EPDM)与未硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中,采用注入亚临界流体和提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了亚临界流体品种(水,乙醇/水混合物,丙醇)、螺杆转速、脱硫促进剂品种(烷基酚多硫化物450、二烯丙基二硫醚)对脱硫共混物(DGTR/EPDM)凝胶含量、门尼粘度、溶胶红外吸收光谱及脱硫共混物共混PP动态交联热塑性弹性体((DEPDM/EPDM)/PP)力学性能的影响,对动态交联热塑性弹性体材料的试样断面形貌也进行了SEM观察。实验结果表明:亚临界乙醇/水混合物(7/3)或亚临界丙醇条件对脱硫反应中S—S键的断裂具有较好的选择性,可引起废胶粉交联网络中S—S交联键断裂反应增加,而主链断裂反应下降,所得脱硫产物制备的动态交联热塑性弹性体材料中未熔融的凝胶颗粒尺寸较小,材料的力学性能明显增大;脱硫促进剂烷基酚多硫化物450具明显的促进脱硫反应的作用。在亚临界正丙醇的最佳挤出反应条件下(220℃,600rpm,促进剂450),所得脱硫共混物(DEPDM/EPDM)制备的动态交联热塑性弹性体材料(DEPDM/EPDM)/PP的拉伸强度和断裂伸长率分别达到17.1MPa和443%,其力学性能和断面形貌结构明显优于以传统罐式脱硫法所得的相应材料。

PP/EPDM热塑性弹性体动态光交联制备法研究

采用动态光交联法制备了3种不同类型的PP/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性弹性体,探讨了PP的结构及化学组成、动态光交联时间对PP/EPDM热塑性弹性体性能的影响。力学性能、扫描电镜、动态力学热分析、熔体流动速率等测试结果表明,PP的结构及化学组成对体系性能的影响显著,H_2P/EPDM热塑性弹性体的综合性能最佳。而动态光交联能明显提高体系的相容性,进而大幅度提高体系的力学性能。H_2P_(70)V_0的拉伸强度为17．3 MPa,缺口冲击强度为34．9 kJ/m^2,而H_2p_(70)V_(60)的拉伸强度为21．2 MPa,缺口冲击强度为66．3 kJ/m^2,拉伸强度提高20％,缺口冲击强度提高近1倍。