Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Otrzymywanie i właściwości kauczuku sieciowanego termoodwracalnie za pomocą chemii Diels-Alder

12.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/54496

⸱

25 sierpnia 2016

 ,  , 
1Department of Chemical Engineering, University of Groningen, 2Dutch Polymer Institute (DPI)

W tym artykule

Podsumowanie

Proste dwuetapowe podejście obejmujące modyfikację gumy i sieciowanie daje w pełni nadające się do przeróbki, elastyczne produkty gumowe.

Streszczenie

Pokazano metodę użycia chemii termoodwracalnej Diels Alder jako narzędzia do sieciowania wyrobów gumowych. W tej pracy dostępny na rynku kauczuk etylenowo-propylenowy, szczepiony bezwodnikiem maleinowym, jest termoodwracalnie sieciowany w dwóch etapach. Oczekujące na przyjęcie ugrupowania bezwodnikowe są najpierw modyfikowane furfuryloaminą w celu przeszczepienia grup furanu do szkieletu gumy. Te wiszące grupy furanowe są następnie sieciowane z bis-maleimidem w reakcji sprzężenia Dielsa-Aldera. Obie reakcje mogą być przeprowadzane w szerokim zakresie warunków eksperymentalnych i mogą być łatwo stosowane na dużą skalę. Właściwości materiałowe powstałych kauczuków usieciowanych Diels-Alder są podobne do referencyjnego kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego (EPDM) utwardzanego nadtlenkiem. Usieciowania pękają w podwyższonych temperaturach (> 150 °C) w reakcji retro-Dielsa-Aldera i mogą być przekształcane przez wyżarzanie termiczne w niższych temperaturach (50-70 °C). Odwracalność systemu została potwierdzona za pomocą spektroskopii w podczerwieni, testów rozpuszczalności i właściwości mechanicznych. Możliwość recyklingu materiału wykazano również w sposób praktyczny, tj. poprzez pocięcie usieciowanej próbki na małe części i formowanie jej tłocznie w nowe próbki o porównywalnych właściwościach mechanicznych, co nie jest możliwe w przypadku kauczuków sieciowanych konwencjonalnie.

Wprowadzenie

Wulkanizacja siarką oraz sieciowanie nadtlenkowe to obecnie główne przemysłowe techniki sieciowania w przemyśle gumowym, które prowadzą do powstania nieodwracalnych wiązań chemicznych uniemożliwiających ponowne przetwarzanie stopu.1, 2 Podejście „cradle to cradle” w celu recyklingu gum sieciowanych wymaga materiału, który w warunkach eksploatacyjnych zachowuje się podobnie do gum trwale sieciowanych, wykazując jednocześnie przetwórność i pełną recyklowalność termoplastu w wysokich temperaturach. Metoda pozwalająca osiągnąć taką recyklowalność wykorzystuje sieci gumowe z odwracalnymi wiązaniami sieciującymi, które reagują na zewnętrzny bodziec, taki jak temperatura (co jest najbardziej wykonalne z punktu widzenia przyszłych zastosowań przemysłowych).3-5 Tworzenie się tych wiązań w stosunkowo niskich temperaturach eksploatacyjnych jest niezbędne dla zapewnienia dobrych właściwości mechanicznych gumy, podczas gdy ich rozrywanie w wysokich temperaturach (zbliżonych do temperatury przetwarzania pierwotnej mieszanki niesieciowanej) umożliwia recykling materiału.

Niektóre specyficzne materiały mogą być odwracalnie sieciowane poprzez wykorzystanie tak zwanych dynamicznych sieci kowalencyjnych w reakcjach polikondensacji6 lub poprzez tzw. odwracalne zamrażanie topologii sieci w reakcjach transestryfikacji.7-9 Wadą tych podejść jest konieczność projektowania i syntezy nowych polimerów, zamiast modyfikowania istniejących, komercyjnych gum, które posiadają już pożądane właściwości. Techniki termoodwracalnego sieciowania gum obejmują wiązania wodorowe, oddziaływania jonowe oraz wiązania kowalencyjne, takie jak termoaktywowane przegrupowania dwusiarczkowe.10-13 Ostatnio opracowano termoodwracalne sieciowanie z wykorzystaniem chemii Diels-Aldera (DA).14-21 Chemia DA może być stosowana w szerokim zakresie polimerów i stanowi popularny wybór, zwłaszcza że reakcja DA charakteryzuje się stosunkowo szybką kinetyką i łagodnymi warunkami reakcji.17, 2-24 Niskie temperatury sprzęgania i wysokie temperatury rozsprzęgania sprawiają, że furan i maleimid są doskonałymi kandydatami do odwracalnego sieciowania polimerów.18-20, 25-28

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie metody wykorzystania chemii DA jako termoodwracalnego narzędzia sieciowania dla przemysłowego produktu gumowego (Rysunek 1).5 W pierwszej kolejności należy zwiększyć reaktywność nasyconych elastomerów węglowodorowych, takich jak gumy etylenowo-propylenowe (EPM). Przykładem o znaczeniu komercyjnym, który to umożliwia, jest inicjowane nadtlenkiem szczepienie wolnorodnikowe bezwodnika maleinowego (MA).29-34 Po drugie, grupę furanową można zaszczepić na tak zmodyfikowanej gumie EPM poprzez wprowadzenie furfurylaminy (FFA) do wiszącego bezwodnika w celu utworzenia imidu.35, 36 Wreszcie, przyłączone w ten sposób do szkieletu gumy fragmenty furanowe mogą uczestniczyć w termoodwracalnej chemii DA jako dien bogaty w elektrony.25, 37 Bise maleimid (BM), ubogi w elektrony, jest odpowiednim dienofilem dla tej reakcji sieciowania.19, 26, 38

Schemat reakcji polimeryzacji, proces indukowany ciepłem, wzór chemiczny, struktura molekularna.
Rycina 1. Schemat reakcji. Szczepienie furanu i sieciowanie bismaleimidem gumy EPM-g-MA (reprodukowano za zgodą z 5). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Modyfikacja gumy

  1. Przed rozpoczęciem eksperymentu należy przygotować gumę EPM szczepioną bezwodnikiem maleinowym (EPM-g-MA, 49% mas. etylenu, 2,1% mas. MA, Mn = 50 kg/mol, PDI = 2,0) oraz furfurylaminę (FFA), zgodnie z opisem w krokach 1.1.1-1.1.4.5
    1. Suszyć gumę EPM-g-MA w suszarce próżniowej przez jedną godzinę w temperaturze 175 °C aby przekształcić obecny kwas dwu podstawowy w bezwodnik.11
    2. W prasie na gorąco wykonaj formowanie kompresyjne folii gumowej o grubości 0,1 mm przez 10 min w 150 °C oraz 10 bar.
    3. Zarejestruj widmo transmisyjne w podczerwieni otrzymanej błony po umieszczeniu jej w uchwycie do tabletek KBr.
      UWAGA: Konwersja zhydrolizowanego kwasu dwukarboksylowego do bezwodnika jest zakończona, jeśli typowy pik kwasu karboksylowego (Równowaga statyczna, ΣFx=0, symbol wektora, pojęcie fizyczne, schemat do celów edukacyjnych. = 1,710 cm-1) nie występuje, a charakterystyczny pik bezwodnika cyklicznego (Równanie spektroskopowe: ν̄_CO^as; schemat analizy częstotliwości drgań. = 1,856 cm-1) jest obecny.5
    4. Korzystając ze standardowego zestawu szklanego do destylacji, przeprowadź destylację 2,8 g FFA (temperatura wrzenia = 145 °C, 28,9 mmol; 3,0 eq. w stosunku do zawartości MA w EPM-g-MA) pod ciśnieniem atmosferycznym.
  2. Przygotować 10% wagowy roztwór kauczuku, odważając 45,0 g kauczuku EPM-g-MA (9,6 mmol MA) i rozpuszczając go w 50 ml tetrahydrofuranu (THF) w 23 °C w zamkniętym zlewce przy intensywnym mieszaniu.
  3. Dodaj 2,8 g świeżo przedestylowanego FFA do 10% wagowo roztworu kauczuku.
  4. Mieszać mieszaninę reakcyjną w układzie zamkniętym w temperaturze 23 °C przez co najmniej 1 godz.
  5. Wytrącaj mieszaninę reakcyjną, wlewając ją powoli do dziesięciokrotnej objętości (5 l) acetonu przy ciągłym mieszaniu mechanicznym, aż do otrzymania produktu polimerowego w postaci białych nici, które można łatwo wyłowić z zlewki za pomocą dużych pęsety.
  6. Suszyć zebrany produkt (EPM-g-furan) do stałej wagi w suszarce próżniowej w temperaturze 35 °C (trwa to około 1 dnia).
  7. Wytłocz uzyskany, lekko żółtawy produkt w formie umieszczonej pomiędzy dwiema metalowymi płytami w prasie termicznej przez 10 min w temperaturze 175 °C oraz 10 bar w celu przekształcenia pośredniego produktu w postaci kwasu maleamiciego w produkt imidowy.
  8. Potnij otrzymaną gumową płytkę nożyczkami na małe kawałki (0,05 g), a następnie dokładnie je wypłucz, zanurzając w acetonie, aby usunąć nieprzereagowany FFA.
  9. Zarejestruj widmo transmisyjne w podczerwieni produktu w uchwycie do tabletek KBr po uformowaniu go metodą prasowania na gorąco w film o grubości 0,1 mm.5
    UWAGA: Brak pozostałego amidu-kwasu można wywnioskować z braku piku przy 1530 cm⁻¹-1.39, 40 Najbardziej reprezentatywną oznaką pomyślnej modyfikacji jest niemal całkowite zaniknięcie Równanie spektroskopowe: ν̄_CO^as; schemat do analizy częstotliwości drgań. przy 1,856 cm-1 bezwodnika oraz pojawienia się Równowaga statyczna, ΣFx=0, symbol wektora, pojęcie fizyczne, schemat do celów edukacyjnych. przy 1,710 cm-1 or drganie rozciągające wiązania C-N (Koncepcja równowagi statycznej; symbol: v̅CN^s; schemat fizyczny; metoda analizy sił. = 1,378 cm-1) maleimidu.
  10. Wyznacz stopień konwersji reakcji EPM-g-MA do EPM-g-furanu na podstawie spadku absorbancji symetrycznych drgań rozciągających grupy C=O grup anhydrydowych (Równanie spektroskopowe: ν̄_CO^as; schemat analizy częstotliwości drgań.= 1,856 cm-1) poprzez całkowanie pól pod poszczególnymi pikami w podczerwieni (FT-IR) po dekonwolucji (R2 > 0.95).5
    UWAGA: drgania kołyszące grupy metylowej (równanie równowagi statycznej, diagram ρ^ip_CH2, wzór edukacyjny, badanie naukowe = 723 cm-1), pochodzący z rdzenia EPM, pozostaje niezmieniony po modyfikacji i może służyć jako referencja wewnętrzna.
  11. Wyznaczyć stopień konwersji modyfikacji, przeprowadzając analizę elementarną (EA) zawartości N, C i H w wypłukanych i wysuszonych próbkach gumy.5
    UWAGA: Zawartość molową można wyprowadzić z zmierzonych wartości procentowych masy. Molowa zawartość azotu w EPM-g-furan jest równa zawartości wszczepionych grup furanowych. Stopień konwersji można obliczyć, porównując stosunek molowy monomeru z wszczepionym MA do niewszczepionych monomerów EPM w prekursorze EPM-g-MA (7,69 x 10-3) z zachowaniem stosunku molowego N:EPM w próbce EPM-g-furan.
  12. Pomiar twardości w skali Shore A dla próbek formowanych przez prasowanie należy przeprowadzić co najmniej 10 razy, dociskając durometr do próbki gumowej w taki sposób, aby objąć całą cylindryczną powierzchnię pomiarową durometru.5
    UWAGA: Do tych badań należy użyć próbek o grubości 2 ± 0,1 mm.
  13. Zmierz wydłużenie (przy zerwaniu) oraz wytrzymałość na rozciąganie, przeprowadzając próby rozciągania na próbkach o grubości około 1 mm i szerokości 5 mm, przy długości pomiarowej 15 mm i prędkości rozciągania 50 ± 50 mm/min. Wyznacz moduł Younga z początkowego nachylenia otrzymanych krzywych naprężenie-odkształcenie.
    UWAGA: Dla każdego pomiaru przebadaj 10 próbek i odrzuć dwie wartości odstające o najwyższej i najniższej wartości.
  14. Wyznacz odkształcenie trwałe po ściskaniu w 23 °C poprzez ściskanie próbek cylindrycznych o grubości 6 ± 0,1 mm (t0) i średnicą 13 ± 0,1 mm pomiędzy dwiema płytkami metalowymi do 3/4th ich początkowej grubości (tn) przez 70 h, a następnie pozostawić do odpoczynku w 50 °C przez 30 min, a następnie zmierz grubość (ti).
    UWAGA: Wartość odkształcenia trwałe po ściskaniu można wyznaczyć z (t0-ti/)(t0-tn).

2. Sieciowanie metodą Dielsa-Aldera i przetwarzanie

  1. Przed rozpoczęciem eksperymentu należy zsyntetyzować alifatyczny bismaleimid (BM) z didodecyloaminy i bezwodnika maleinowego (MA) zgodnie z opisaną procedurą.41
  2. Odważ 40,0 g gumy EPM-g-furan (zawartość furanu 8,6 mmol) oraz 0,04 g fenolowego przeciwutleniacza (propionian oktadecylu-1-[3,5-di-tert-butyl-4-hydroksyfenylu]) i rozpuść je w dużym, zamkniętym zlewce w 500 ml THF w 23 °C.
  3. Do zlewki z 10% wagowo roztworem dodać 1,48 g alifatycznego bismaleimidu (4,3 mmol, 0,5 eq. w stosunku do zawartości furanu w EPM-g-furan).
  4. Mieszać mieszaninę reakcyjną przez co najmniej 1 h w temperaturze 50 °C w zamkniętym zlewce, a następnie zdjąć zakrętkę, aby otworzyć układ i odparować rozpuszczalnik. Odparowanie THF można również przeprowadzić za pomocą wirówki rotacyjnej.
  5. Suszyć zebrany produkt do stałej masy w suszarce próżniowej w temperaturze 35 °C.
  6. Poddaj produkt prasowaniu w formie przez 30 min w temperaturze 175 °C oraz 10 bar.
  7. Przeprowadź wyżarzanie otrzymanego produktu, przechowując go w inkubatorze w temperaturze 50 °C przez co najmniej trzy dni.
  8. Pokrojoną nożyczkami otrzymaną płytkę gumową na małe kawałki (0,05 g), a następnie dokładnie przemyj je, zanurzając w acetonie w celu usunięcia nieprzereagowanych komponentów, i uformuj za pomocą prasowania w film o grubości 0,1 mm.
  9. Zarejestruj widmo transmisyjne w podczerwieni otrzymanej błony w uchwycie do tabletekKBr, stosując tę samą konfigurację, która została opisana w punkcie 1.9.1.5
  10. Wyznacz stopień konwersji sieciowania na podstawie względnego spadku drgań rozciągających symetrycznych wiązań C-O-C w pierścieniach furanowych (Symbol równowagi statycznej, ν̅sCOC, równanie; zastosowanie edukacyjne; zwięzły zapis naukowy. = 1,013 cm-1) zgodnie z opisem w punkcie 1.10.5
  11. Wyznaczyć stopień konwersji sieciowania, przeprowadzając analizę elementarną (EA) na zawartość N, C i H w wypłukanych i wysuszonych próbkach gumy.5
  12. Wyznacz twardość Shore'a A, moduł Younga, wydłużenie przy zerwaniu, wytrzymałość na rozciąganie oraz trwałe odkształcenie po ściskaniu w 23 °C w ten sam sposób, jak opisano w punktach 1.12-14.
  13. Przetworzyć próbki po wykonaniu testu, tnąc je nożyczkami na małe fragmenty (± 50 mm)3) i prasowanie tych próbek w tych samych warunkach w celu otrzymania nowych, jednorodnych próbek o tych samych wymiarach.

3. Wulkanizacja nadtlenkowa i siarkowa ENB-EPDM

  1. Podgrzać wewnętrzny mieszalnik okresowy do 70 °C i ustawić prędkość obrotową na 50 rpm.
    UWAGA: Wstępny etap kondycjonowania poprzez przepłukanie komory azotem zapewnia lepszą kontrolę procesów sieciowania.
  2. Wprowadzić 18,1 g ENB-EPDM (48% wag. etylenu, 5,5% wag. ENB) do wewnętrznego mieszalnika okresowego, aby osiągnąć 70% stopień wypełnienia, i mieszać przez 2 min w celu uzyskania jednorodnej stopiny.
  3. Dodać 1,25 phr nadtlenku (di(tert-butylperoxy-isopropyl) benzenu) lub 1,8 phr standardowego, półefektywnego systemu wulkanizacji siarkowej o czystości 80% i mieszać z kauczukiem przez 3 min w temperaturze 70 °C.
  4. Prasować otrzymaną mieszankę w prasie termicznej przez 30 min w temperaturze 175 °C i pod ciśnieniem 100 bar w celu jej utwardzenia.
  5. Wyznaczyć twardość Shore A, moduł Younga, wydłużenie przy zerwaniu oraz wytrzymałość na rozciąganie i odkształcenie trwałe w sposób opisany w punktach 1.12-14.

4. Wyznaczanie gęstości usieciowania

  1. Wyciąć nożyczkami kawałek sieciowanej gumy formowanej przez prasowanie o masie około 50 mg.
    1. Dokładnie określić masę początkową próbki gumy, ważąc ją w szklanej fiolce o pojemności 20 ml (W0).
    2. Zanurzyć odważoną gumę w 15 ml decalinu.
  2. Pozostawić gumę do spęcznienia w decalinie, aż jej masa przestanie wzrastać i zostanie osiągnięte pęcznienie równowagowe (około 3 dni).
  3. Ostrożnie wyjąć spęcznioną próbkę z fiolki i delikatnie osuszyć powierzchnię ręcznikiem papierowym, aby usunąć rozpuszczalnik z powierzchni, nie ściskając próbki.
  4. Zważyć spęcznioną próbkę gumy w nowej fiolce na próbki (W1).
  5. Wysuszyć spęcznioną próbkę w suszarce próżniowej w temperaturze 80 °C aż do uzyskania stałej masy i określić masę suchego materiału (W2).
  6. Obliczyć zawartość żelu z wzoru W2/W0 x 10%
  7. Wyznaczyć gęstość sieciowania ([XLD] w mol/cm3) za pomocą równania Flory-Rehnera 42, 43, [XLD]= (ln(1-VR)+VR +χVR2)/(2VS(0.5VR-VR1/3) , gdzie VS to objętość molowa rozpuszczalnika (dekalin: 154 ml/mol w 23 °C), χ to parametr oddziaływania (dekalin-EPDM: 0.121 + 0.278VR44), a VR to ułamek objętości gumy w spęcznionej próbce, który można wyznaczyć z wzoru W2/(W2+(W1-W2)∙ρEPM-g-furan/ρdecalin), przyjmując gęstości (ρ) odpowiednio 860 kg/m3 dla EPM-g-furan i 896 kg/m3 dla decalinu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Pomyślną modyfikację EPM-g-MA do EPM-g-furanu oraz sieciowanie bismaleimidem wykazano za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) (Rycina 2). Obecność grup furanowych w produkcie EPM-g-furan można wywnioskować z rozszczepienia piku rozciągającego wiązań CC alifatycznych (Notacja wektorowa struktury chemicznej, wzór: v̅c̅c̅s̅. = 1 050...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Komercyjna guma EPM-g-MA została termoodwracalnie usieciowana w prostym, dwuetapowym podejściu. Kauczuk maleowany został po raz pierwszy zmodyfikowany za pomocą FFA w celu zaszczepienia grup furanu na szkielecie gumy. Powstałe w ten sposób oczekujące furany wykazują reaktywność jako Diels-Alder dienes. Jako środek sieciujący zastosowano alifatyczny BM, w wyniku czego powstał termoodwracalny most między dwoma ugrupowaniami furanu. Obie reakcje zakończyły się sukcesem z dobrymi konwersjami (> 80%) zgodnie ze spektroskopią ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autor, Martin van Duin, jest pracownikiem koncernu Lanxess Elastomers B.V., który produkuje kauczuki EPM-g-MA wykorzystywane w tym artykule.

Podziękowania

To badanie stanowi część programu badawczego Holenderskiego Instytutu Polimerów, projekt #749.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
ENB-EPDMLANXESS Elastomers B.V.Keltan 8550C
EPM-g-MALANXESS Elastomers B.V.Keltan DE5005Piekarnik próżniowy przez godzinę przy 175  ° C
furfurylaminaSigma-AldrichF20009Świeżo destylowana przed użyciem
di-dodecylaminaSigma-Aldrich36784
bezwodnik maleinowySigma-AldrichM0357
oktadecylo-1-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroksyfenylo)propionianSigma-Aldrich367079
bis(tert-butyloperoksy-izopropylo)benzenSigma-Aldrich531685
tetrahydrofuranNaklejka Sigma-Aldrich401757
Sigma-Aldrich294772
acetonSigma-Aldrich320110

Bibliografia

  1. Myhre, M., MacKillop, D. A. Rubber recycling. Rubber Chem Technol. 75 (3), 429-474 (2002).
  2. Baranwal, K. C., Stephens, H. L. Basic Elastomer Technology. , ACS Rubber Division. Akron, USA. (2001).
  3. Such, G. K., Johnston, A. P. R., Liang, K., Caruso, F. Synthesis and functionalization of nanoengineered materials using click chemistry. Prog Polym Sci. 37 (7), 985-1003 (2012).
  4. Kloxin, C. J., Scott, T. F., Adzima, B. J., Bowman, C. N. Covalent Adaptable Networks (CANS): A Unique Paradigm in Cross-Linked Polymers. Macromol. 43 (6), 2643-2653 (2010).
  5. Polgar, L. M., van Duin, M., Broekhuis, A. A., Picchioni, F. The use of Diels-Alder chemistry for thermo-reversible cross-linking of rubbers: the next step towards recycling of rubber products. Macromol. 48 (19), 7096-7105 (2015).
  6. Garcia, J. M., et al. Recyclable, strong thermosets and organogels via paraformaldehyde condensation with diamines. Sci. 344 (6185), 732-735 (2014).
  7. Montarnal, D., Capelot, M., Tournilhac, F., Leibler, L. Silica-like malleable materials from permanent organic networks. Sci. 334 (6058), 965-968 (2011).
  8. Capelot, M., Montarnal, D., Tournilhac, F., Leibler, L. Metal-catalyzed transesterification for healing and assembling of thermosets. J Am Chem Soc. 134 (18), 7664-7667 (2012).
  9. Cordier, P., Tournilhac, F., Soulie-Ziakovic, C., Leibler, L. Self-healing and thermoreversible rubber from supramolecular assembly. Nature. 451 (7181), 977-980 (2008).
  10. Imbernon, L., Oikonomou, E. K., Norvez, S., Leibler, L. Chemically crosslinked yet reprocessable epoxidized natural rubber via thermo-activated disulfide rearrangements. Polym Chem. 6 (23), 4271-4278 (2015).
  11. Van der Mee, M. A. J., Goossens, J. G. P., van Duin, M. Thermoreversible cross-linking of maleated ethylene/propylene copolymers with diamines and amino-alcohols. Polym. 49 (5), 1239-1248 (2008).
  12. Van der Mee, M. A. J., Goossens, J. G. P., Van Duin, M. Thermoreversible covalent crosslinking of maleated ethylene/propylene copolymers with diols. J Polym Sci A-Polym Chem. 46 (5), 1810-1825 (2008).
  13. Das, A., et al. Ionic modification turns commercial rubber into a self-healing material. Acs Appl Mater Interf. 7 (37), 20623-20630 (2015).
  14. Gandini, A. The furan/maleimide Diels-Alder reaction: A versatile click-unclick tool in macromolecular synthesis. Prog Polym Sci. 38 (1), 1-29 (2013).
  15. Toncelli, C., De Reus, D. C., Picchioni, F., Broekhuis, A. A. Properties of reversible Diels-Alder furan/maleimide polymer networks as function of crosslink density. Macromol Chem Phys. 213 (2), 157-165 (2012).
  16. Tian, Q., Rong, M. Z., Zhang, M. Q., Yuan, Y. C. Synthesis and characterization of epoxy with improved thermal remendability based on Diels-Alder reaction. Polym Int. 59 (10), 1339-1345 (2010).
  17. Franc, G., Kakkar, A. K. Diels-Alder "click" chemistry in designing dendritic macromolecules. Chem-a Eur J. 15 (23), 5630-5639 (2009).
  18. Goiti, E., Huglin, M. B., Rego, J. M. Thermal breakdown by the retro Diels-Alder reaction of crosslinking in poly[styrene-co-(furfuryl methacrylate). Macromol Rapid Comm. 24 (11), 692-696 (2003).
  19. Gheneim, R., Perez-Berumen, C., Gandini, A. Diels-Alder reactions with novel polymeric dienes and dienophiles: Synthesis of reversibly cross-linked elastomers. Macromol. 35 (19), 7246-7253 (2002).
  20. Moustafa, M. M. A. R., Gillies, E. R. Rubber functionalization by Diels-Alder chemistry: from cross-linking to multifunctional graft copolymer synthesis. Macromol. 46 (15), 6024-6030 (2013).
  21. Scheltjens, G., Diaz, M. M., Brancart, J., Van Assche, G., Van Mele, B. A self-healing polymer network based on reversible covalent bonding. React Funct Polym. 73 (2), 413-420 (2013).
  22. Gandini, A., Silvestre, A. J. D., Coelho, D. Reversible click chemistry at the service of macromolecular materials. Polym Chem. 2 (8), 1713-1719 (2011).
  23. Nandivada, H., Jiang, X., Lahann, J. Click chemistry: Versatility and control in the hands of materials scientists. Adv Mater. 19 (17), 2197-2208 (2007).
  24. Chen, X. X., et al. A thermally re-mendable cross-linked polymeric material. Sci. 295 (5560), 1698-1702 (2002).
  25. Laita, H., Boufi, S., Gandini, A. The application of the Diels-Alder reaction to polymers bearing furan moieties .1. Reactions with maleimides. Eur Polym J. 33 (8), 1203-1211 (1997).
  26. Gandini, A., Coelho, D., Silvestre, A. J. D. Reversible click chemistry at the service of macromolecular materials. Part 1: Kinetics of the Diels-Alder reaction applied to furan-maleimide model compounds and linear polymerizations. Eur Polym J. 44 (12), 4029-4036 (2008).
  27. Ax, J., Wenz, G. Thermoreversible networks by Diels-Alder Reaction of cellulose furoates with bismaleimides. Macromol Chem Phys. 213 (2), 182-186 (2012).
  28. Canary, S. A., Stevens, M. P. Thermally reversible cross-linking of polystyrene via the furan-maleimide Diels-Alder reaction. J Polym Sci A-Polym Chem. 30 (8), 1755-1760 (1992).
  29. Burlett, D. J., Lindt, J. T. Reactive processing of rubbers. Rubber Chem Technol. 66 (3), 411-434 (1993).
  30. Saelao, J., Phinyocheep, P. Influence of styrene on grafting efficiency of maleic anhydride onto natural rubber. J Appl Polym Sci. 95 (1), 28-38 (2005).
  31. Guldogan, Y., Egri, S., Rzaev, Z. M. O., Piskin, E. Comparison of maleic anhydride grafting onto powder and granular polypropylene in the melt by reactive extrusion. J Appl Polym Sci. 92 (6), 3675-3684 (2004).
  32. Van Duin, M. Grafting of polyolefins with maleic anhydride: Alchemy or technology. Macromol Symp. 202, 1-10 (2003).
  33. Barra, G. M. O., Crespo, J. S., Bertolino, J. R., Soldi, V., Pires, A. T. N. Maleic anhydride grafting on EPDM: Qualitative and quantitative determination. J Braz Chem Soc. 10 (1), 31-34 (1999).
  34. Oostenbrink, A. J., Gaymans, R. J. Maleic-anhydride grafting on epdm rubber in the melt. Polym. 33 (14), 3086-3088 (1992).
  35. Schmidt, U., Zschoche, S., Werner, C. Modification of poly(octadecene-alt-maleic anhydride) films by reaction with functional amines. J Appl Polym Sci. 87 (8), 1255-1266 (2003).
  36. Vermeesch, I., Groeninckx, G. Chemical modification of poly(styrene-co-maleic anhydride) with primary N-alkylamines by reactive extrusion. J Appl Polym Sci. 53 (10), 1365-1373 (1994).
  37. Zhang, Y., Broekhuis, A. A., Picchioni, F. Thermally self-healing polymeric materials: the next step to recycling thermoset polymers. Macromol. 42 (6), 1906-1912 (2009).
  38. Gousse, C., Gandini, A., Hodge, P. Application of the Diels-Alder reaction to polymers bearing furan moieties. 2. Diels-Alder and retro-Diels-Alder reactions involving furan rings in some styrene copolymers. Macromol. 31 (2), (1998).
  39. Mikroyannidis, J. A. Synthesis and Diels-Alder polymerization of furfurylidene and furfuryl-substituted maleamic acids. J Polym Sci A-Polym Chem. 30 (1), 125-132 (1992).
  40. Kossmehl, G., Nagel, H., Pahl, A. Cross-linking reactions on polyamides by bis- and tris(maleimide)s. Angew Makromol Chem. 227 (1), 139-157 (1995).
  41. Liu, X., et al. Kinetic study of Diels-Alder reaction involving in maleimide-furan compounds and linear polyurethane. Polym Bull. 70 (8), 2319-2335 (2013).
  42. Stamboliyska, B. A., Binev, Y. I., Radomirska, V. B., Tsenov, J. A., Juchnovski, I. N. IR spectra and structure of 2,5-pyrrolidinedione (succinimide) and of its nitranion: experimental and ab initio MO studies. J Molec Struct. 516 (2-3), 237-245 (2000).
  43. Sombatsompop, N., Kumnuantip, C. Rheology, cure characteristics, physical and mechanical properties of tire tread reclaimed rubber/natural rubber compounds. J Appl Polym Sci. 87 (10), 1723-1731 (2003).
  44. Kim, J. K., Lee, S. H. New technology of crumb rubber compounding for recycling of waste tires. J Appl Polym Sci. 78 (8), 1573-1577 (2000).
  45. Dikland, H. G., van Duin, A. Miscibility of EPM-EPDM blends. Rubber Chem Technol. 76 (2), 495-506 (2003).
  46. Klots, T. D., Chirico, R. D., Steele, W. V. Complete vapor-phase assignment for the fundamental vibrations of furan, pyrrole and thiophene. Spectrochim Acta A-Mol Biomol Spectr. 50 (4), 765-795 (1994).
  47. Litvinov, V. M., Barendswaard, W., van Duin, M. The density of chemical crosslinks and chain entanglements in unfilled EPDM vulcanizates as studied with low resolution, solid state 1H-NMR. Rubber Chem Technol. 71 (1), 105-118 (1998).
  48. Orza, R. A., Magusin, P. C. M. M., Litvinov, V. M., van Duin, M., Michels, M. A. J. Solid-state 1H-NMR study on chemical cross-links, chain entanglements, and network heterogeneity in peroxide-cured EPDM rubbers. Macromol. 40 (25), 8999-9008 (2007).
  49. Henssler, J. T., Matzger, A. J. Regiochemical effects of furan substitution on the electronic properties and solid-state structure of partial fused-ring oligothiophenes. J Org Chem. 77 (20), 9298-9303 (2012).
  50. Hofmann, W. Rubber Technology Handbook. , Hanser Publishers. Münich, Germany. (1989).
  51. Chen, Y., Xu, C. Stress-strain behaviors and crosslinked networks Studies of natural rubber-zinc dimethacrylate composites. J Macromol Sci B-Phys. 51 (7), 1384-1400 (2012).
  52. Pritchard, R. H., Terentjev, E. M. Swelling and de-swelling of gels under external elastic deformation. Polym. 54 (26), 6954-6960 (2013).
  53. Tizard, G. A., Dillard, D. A., Norris, A. W., Shephard, N. Development of a high precision method to characterize Poisson's ratios of encapsulant gels using a flat disk configuration. Exp Mech. 52 (9), 1397-1405 (2012).
  54. Dijkhuis, K. A. J., Babu, I., Lopulissa, J. S., Noordermeer, J. W. M., Dierkes, W. K. A mechanistic approach to EPDM devulcanization. Rubber Chem. Technol. 81 (2), 865-880 (2008).
  55. Sutanto, P., Picchioni, E., Janssen, L. P. B. M., Dijkhuis, K. A. J., Dierkes, W. K., Noordermeer, J. W. M. State of the art: Recycling of EPDM rubber vulcanizates. Int Polym Proc. 21 (2), (2006).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Termicznie odwracalne sieciowanierecykling gumymodyfikacja furanowasprzęganie bis-maleimidowereakcja retro-Dielsa-Alderaspektroskopia w podczerwieniprasowanie kompresyjnebadanie właściwości mechanicznychanaliza rozpuszczalności
Otrzymywanie i właściwości kauczuku sieciowanego termoodwracalnie za pomocą chemii Diels-Alder
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.