Nature:接入可裂解的共聚单体实现可降解、可回收的热固性塑料
Natt Natt 2020-07-23

热固性材料(一种在固化后会永久变形的聚合材料)在现代塑料和橡胶行业中起着关键作用,占当今生产的聚合材料的20%,全球年产量约为6500万吨。赋予热固性塑料有用特性(例如,耐化学性和耐热性以及拉伸强度)的高交联密度则以可降解性和可回收性为代价的。于此,麻省理工大学Jeremiah A. Johnson等人使用工业热固性聚二环戊二烯作为模型系统,制备可裂解的共聚单体以产生可降解,可回收的热固性塑料。

 

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这项工作的概念基础


本文要点:

1研究人员表明,在传统固化工作流程中,使用共聚单体添加剂将少量可裂解键选择性地安装在热固性材料链中时,所得材料可以显示出与天然材料相同的机械性能,但它们会发生触发的轻微降解,从而产生可溶解的、可回收的、可控制大小和功能的产品。

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在pDCPD热固性材料链中精确放置少量可降解键,可以降解成可溶产物


2相比之下,安装可裂解交联剂,即使在更高的负荷下,也不会产生可降解材料。这些发现表明,可裂解键位置的优化可以用作实现受控的热固性降解的设计原理。此外,研究人员介绍了一类可快速部署的可回收热固性材料。

 

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可溶性pDCPD片段可实现pDCPD的高分辨率表征,并可回收利用为新材料


参考文献

Shieh, P., et al. Cleavable comonomers enable degradable, recyclable thermoset plastics. Nature 583, 542–547 (2020).

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2495-2


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