$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Konwersja związków siarkoorganicznych do S8 podczas rafinacji ropy naftowej doprowadziła do zgromadzenia dużych zapasów siarki1. Siarka elementarna jest używana przede wszystkim do produkcji kwasu siarkowego i fosforanów do nawozów2. Względna obfitość zapewnia łatwo dostępny i niedrogi odczynnik, dzięki czemu siarka elementarna jest idealnym surowcem do opracowywania materiałów.
Odwrócona wulkanizacja to stosunkowo nowa technika polimeryzacji, która przekształca siarkę w materiały funkcjonalne3. Pierścień S8 przekształca się w dwurodnikowy, liniowy łańcuch po podgrzaniu powyżej 159 °C. Rodniki tiylowe następnie inicjują polimeryzację z monomerami, tworząc polisiarczki3. Oprócz tradycyjnych polimeryzacji rodnikowych, do zainicjowania polimeryzacji benzoksazynami zastosowano odwrotną wulkanizację 4. Powstałe w ten sposób polimery zostały wykorzystane w szerokim zakresie zastosowań, w tym jako katody w akumulatorach Li-S1,5,6,7, samonaprawiające się soczewki optyczne8,9, sorbenty rtęci i oleju5,10,11,12,13,14,15, izolatory termiczne15, aby pomóc w powolnym uwalnianiu nawozu16, a także wykazać pewną aktywność przeciwdrobnoustrojową17. Jedna grupa przeprowadziła dokładną, systematyczną analizę tych polisiarczków, dostarczając więcej informacji na temat charakteru izolacyjnego i właściwości mechanicznych o zróżnicowanej zawartości S18. Szczegółowe informacje mogą pomóc w dalszym rozwoju aplikacji. Wiązania dynamiczne obecne w tych materiałach zostały również wykorzystane do recyklingu polisiarczków19,20. Jednak wysokie temperatury wymagane przez odwrotną wulkanizację, zwykle 185 °C, oraz brak mieszalności z S8, ograniczają liczbę monomerów, które można zastosować3.
Wczesne wysiłki skupiały się na polimeryzacji węglowodorów aromatycznych, rozszerzonych węglowodorów i naturalnych monomerów o wysokich temperaturach wrzenia5. Metody te zostały rozszerzone poprzez zastosowanie poli(S-styrenu) jako prepolimeru poprawiającego mieszalność między S8 a bardziej polarnymi monomerami, w tym monomerami akrylowymi, allilowymi i funkcjonalizowanymi styrenowymi21. Inna metoda wykorzystuje nukleofilowe aktywatory amin w celu zwiększenia szybkości reakcji i obniżenia temperatury reakcji22. Jednak wiele monomerów ma temperaturę wrzenia znacznie niższą niż 159 °C i dlatego wymaga alternatywnej metody tworzenia polisiarczków.
W stabilnej formie korony, wiązania S-S są najsilniejsze, co wymaga wysokich temperatur do rozszczepienia23. W polisiarczkach siarka występuje w postaci liniowych łańcuchów lub pętli, co pozwala na rozszczepianie wiązań S-S w znacznie niższych temperaturach1,24. Stosując poli(S-DVB) (DVB, divinylbenzen) jako prepolimer, można wprowadzić drugi monomer o niższej temperaturze wrzenia, taki jak 1,4-cykloheksanodimetyl divinylether (CDE, temperatura wrzenia 126 °C)24. Prace te wskazują na dalszą poprawę poprzez obniżenie temperatury reakcji do 90 °C przy użyciu rodziny monomerów allilu i eteru winylu. Reakcje z udziałem drugiego monomeru pozostają wolne od rozpuszczalników.