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可反复加工的热固性塑料

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人气:-发表时间:2017-04-13 11:29【

来自法国的研究人员近日开发出一种新型塑料。这种塑料兼具传统的热塑性塑料和热固性塑料的优点,或将为塑料行业带来新的变革。
  众所周知,塑料可分为热塑性和热固性塑料。热塑性塑料由无数的线性分子组成,而在热固性塑料中,这些线性分子通过共价键彼此连接,形成一个三维的网状结构。由于网状结构的存在,热固性塑料的机械强度通常高于热塑性塑料,耐热性和耐溶剂性能也优于后者。然而正是由于形成了网状结构,热固性塑料不能像热塑性塑料那样被反复加工,因此无法被回收再利用,造成一定程度的资源浪费。
  为了解决这一难题,近年来,研究人员提出了vitrimer的概念。
  在室温下,vitrimer以三维网状结构存在,但在高温下,连接网络的共价键可以发生可逆的变化,导致分子结构发生重组,从而流动性增加。由于这一特殊性质,vitrimer在室温下表现出典型的热固性塑料的性质,但在高温下又可以像热塑性塑料一样被重新加工成型。
  由巴黎高等物理化工学院Ludwik Leibler教授带领的研究小组在此前研究的基础上,成功将聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和高密度聚乙烯等重要的热塑性塑料转化为对应的vitrimer.这些新型塑料基于二氧环戊硼烷这一特殊结构(dioxaborolane)实现高温下分子结构的可逆变化。
  实验表明,这些热塑性塑料在经过这一处理后,不仅保持了原有的可加工的性质,而且许多性能都有所提高。例如聚苯乙烯易受溶剂的侵蚀,从而导致机械性能下降,但转化为对应的vitrimer后,耐溶剂能力大大提高。这项研究发表在最新一期的《科学》杂志上。研究人员期待这项最新研究能够为塑料这种重要的材料注入新的活力。

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