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在橡胶发展行业,废弃橡胶的回收利用一直困扰着人们。由于橡胶必须通过交联才能达到所需的使用性能,例如好的弹性和较高的抗溶剂性等。然而,目前工业上普遍采用的两种交联方法,硫磺硫化体系和过氧化硫化体系,均在橡胶中引入了不可重复加工的化学交联键,因此使用过的橡胶很难进行重复加工回收利用。
目前为止解决此问题的最有效方法就是利用热可逆交联体系,在保证材料使用性能的条件下引入热可逆交联键。这种交联键不仅可以在使用温度下保证材料所需的机械性能,而且当升高温度时会变弱甚至消失,再次降低温度其又可恢复原有的交联强度。其中常见的热可逆体系有热可逆弹性体(thermoplastic elastomers,TPEs)和离子交联聚合物(ionomers)两种。
本论文利用MAn-g-EPM为基体合成了多种热可逆交联体系,在体系中引入了氢键、离子键以及配位键多种相互作用来提高材料的机械性能,并对之进行了系统比较。所研究的体系主要分为以下两种:
(1)用伯胺对MAn-g-EPM进行改性,在体系中引入了氢键以及氢键和离子键的共同作用。相关实验发现:将MAn-g-EPM放置在NH3的氛围中数日后可以很大程度提高其机械性能,然而由于NH3极易挥发加上其改性产物在高温下易形成酰亚胺结构导致材料性能损失。因此本论文采用伯胺进行相关研究。利用FTIR,SAXS以及相关力学性能测试方法对材料的结构和性能进行表征。此外研究了酰亚胺的形成条件,并最终找出了可以抑止酰亚胺结构的形成并可以大幅度提高材料性能的有效方法。
(2)利用多种金属化合物改性ATA—imide体系,在体系中引入离子键和配位键作用来提高材料的性能,同时用部分金属化合物改性丙基酰亚胺(propylimide)和MI—g—EPM体系作为比较。并最终对影响改性ATA—imide体系性能的相关因素进行总结。其中对部分实验结果机理进行研究分析,提出了新的观点。