La preparazione e la proprietà di Thermo-reversibile reticolato Chimica Gomma Via Diels-Alder

Zolfo vulcanizzazione e perossido di polimerizzazione sono attualmente i principali tecniche industriali reticolanti nell'industria della gomma, ottenendo irreversibili legami incrociati chimiche che impediscono ritrattamento melt. ^{1, 2} A 'culla alla culla' approccio riciclare gomme reticolate richiede un materiale che comporta gomme simili permanentemente reticolato a condizioni di servizio, pur avendo la lavorabilità e completa riciclabilità di un termoplastico ad alte temperature. Un approccio per realizzare tale riciclabilità utilizza reti gommose con reversibili legami incrociati che rispondono ad uno stimolo esterno, come la temperatura (più fattibili dal punto di vista di future applicazioni industriali). ^3-5 La formazione di questi legami incrociati relativamente bassa service temperature è necessaria per il buon comportamento meccanico della gomma, mentre la loro scissione a temperature elevate (simili a temperatura di lavorazione non reticolato composto originale) consente reCycling del materiale.

Alcuni materiali specifici possono essere reversibilmente reticolato facendo uso di cosiddette reti covalenti dinamiche attraverso reazioni di policondensazione ⁶ o dalla cosiddetta topologia di rete reversibile congelamento tramite reazioni di transesterificazione. ^7-9 Lo svantaggio di questi approcci è la necessità di progettare e sintetizzare nuovi polimeri, piuttosto che modificare esistenti, gomme commerciali che hanno già le proprietà desiderate. Tecniche per termo-reversibile gomme cross-link di coinvolgere legami idrogeno, interazioni ioniche e legame covalente, come attraverso riarrangiamenti disolfuro termo-attivato. ^10-13 Recentemente, cross-linking tramite Diels-Alder (DA) la chimica è stato sviluppato termo-reversibili. ^{14 -21} dA chimica può essere applicata a una vasta gamma di polimeri e rappresenta una scelta popolare, in particolare poiché la reazione dA permette cinetiche relativamente veloci e condizioni di reazione blande. ^{17, 22-24} Thtemperature EIR accoppiamento basso e alto disaccoppiamento rendono furano e ottimi candidati Maleimide di polimeri reversibili cross-linking. ^{18-20, 25-28}

Lo scopo del presente lavoro è di fornire un metodo per l'uso di DA chimica come strumento di reticolazione termo-reversibile per un prodotto industriale di gomma (Figura 1). ⁵ Primo, la reattività di elastomeri idrocarburici saturi, quali etilene / propilene (EPM), deve essere aumentata. Un esempio commercialmente rilevante che facilita questo è l'innesto radicali liberi perossidi avviato di anidride maleica (MA). ^29-34 secondo luogo, un gruppo furano può essere innestato un tale gomma EPM maleated inserendo furfurylamine (FFA) in anidride pendente per formare un immide. ^{35, 36} Infine, le frazioni furano che sono quindi collegati al backbone gomma può quindi partecipare termo-reversibili chimica dA come diene ricco di elettroni. ^{25, 37} l'elettrone-poo bis-maleimmide (BM) è un dienofilo adatto per questa reazione di reticolazione. ^{19, 26, 38}

Figura 1. Schema di reazione. Innesto furano e bismaleimide reticolazione della gomma EPM-g-MA (ristampato con il permesso di ^5). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.