传统化学键硫化的丁苯橡胶机械性能优异,但无法再加工且废料处理对环境危害极大,因此,制备兼具优异机械性能和可回收性、形状记忆等多功能丁苯橡胶具有重要意义,但仍面临巨大挑战。济南大学化学化工学院山东省氟化学化工材料重点实验室的张文琪等通过一锅法-热压法成功制备了一种高强度、可回收和三重形状记忆的二硫键/氢键双动态交联丁苯橡胶。以丁苯橡胶(SBR)为主链,通过1,4-双键与间氯过氧苯甲酸的环氧化反应生成环氧化丁苯橡胶(ESBR),再分别引入二硫键交联剂4,4′-二氨基二苯二硫醚(DTDA)与氢键交联剂3-氨基-1,2,4-三唑(ATA)合成动态二硫键和氢键交联密度可调的双动态交联网络丁苯橡胶(ESBR-DTDA-ATA)。结果表明,动态氢键和二硫键交联网络在机械性能上呈现显著的协同增强作用。通过优化两种交联剂的比例,获得了性能最优的ESBR-DTDA10%-ATA5%,其断裂强度高达15.9 MPa,断裂伸长率为114.7%,杨氏模量和韧性分别高达135.7 MPa和14.4 MJ/m3。此外,ESBR-DTDA10%-ATA5%具有可回收性,回收材料的机械强度仍高达11.3 MPa,回收率为72%,并且动态二硫键和氢键赋予ESBR-DTDA10%-ATA5%良好的三重形状记忆性能。这一简单而高效的双动态网络设计理念,为开发兼具优异机械性能、可回收性及形状记忆功能的多功能先进材料提供了新的思路与启发。
来源:《高分子学报》
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