サーモ可逆架橋ゴム経由アルダー化学の合成と性質

硫黄加硫および過酸化物硬化は、現在、溶融再処理を防止する不可逆的な化学的架橋を生じるゴム産業における主要な工業架橋技術である^。1、2、架橋されたゴムをリサイクルする「クレードルクレードルの」アプローチは、その材料が必要高温で熱可塑性の加工性および完全なリサイクル性を有しながら、サービス条件で恒久的に架橋されたと同様のゴムを振る舞います。このようなリサイクルを達成するためのアプローチは、（将来の産業用途の観点から、最も実現可能）、温度などの外部刺激に応答する可逆架橋、とのゴム状のネットワークを使用しています^。3-5比較的低いサービスでこれらの架橋の形成を（元の非架橋化合物の処理温度と同様に）高温でのそれらの切断は、Rを可能にしながら、温度は、ゴムの優れた機械的挙動のために必要とされます材料の電子機器のリサイクル。

いくつかの具体的な材料は、可逆的に重縮合反応⁶またはエステル交換反応を介して凍結いわゆる可逆ネットワークトポロジーによって介していわゆる動的共有ネットワークを利用して架橋することができる^。7-9これらの手法の欠点は、設計と必要です既に所望の特性を持っている既存の、商業ゴムを修正するのではなく、新しいポリマーを合成します。熱可逆的にするための架橋ゴムは、このような熱活性化ジスルフィド再編成などを介して、水素結合、イオン相互作用および共有結合を伴う^。10-13最近、熱可逆架橋ディールス・アルダー（DA）化学によっては、開発した技術^{。14 -21} DA化学がDA反応は比較的速い反応速度と穏やかな反応条件を可能にし、特に以来、ポリマーの広い範囲に適用され、人気のある選択肢を表すことができます^{。17、22-24}のThEIR低カップリングと高いデカップリング温度は可逆性ポリマー架橋のためのフランとマレイミド優秀な候補となっている^{。18-20、25-28}

本研究の目的は、工業用ゴム製品（ 図1）のための熱可逆架橋ツールとしてDA化学の使用のための方法を提供することである^。5まず、エチレンなどの飽和炭化水素エラストマー、の反応性/プロピレンゴム（EPM）、大きくする必要があります。これを容易に商業的に関連する例は、無水マレイン酸（MA）の過酸化物開始フリーラジカルグラフト化である。第二 ​​に、フラン基は、ペンダント酸無水物にフルフリルアミン（FFA）を挿入することによって、例えば、マレイン化EPMゴムにグラフトすることができる^29-34イミドを形成する^{。35、36最後}に、このようにゴム主鎖に結合しているフラン部分はその後電子が豊富なジエンとして熱可逆DA化学反応に参加することができる^。25、37電子経口またはビスマレイミド（BM）は、この架橋反応に適しジエノフィルである^{。19、26、38}

図1. 反応スキーム。フラングラフト及び^（5からの許可を得て転載）EPM-G-MAゴムのビスマレイミド架橋。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。