新型配位交联的聚合物合金

成果简介：

本技术充分利用材料中的可配位基团，如腈基(C≡N)、酯基（O=C-0），同金属阳离子进行配位交联，创建了一个新的非共价键交联的网络体系。由于金属配位的键能高于氢键键能，而且变化范围也比较大，因此通过配位交联所获得的材料的力学性能优于通过氢键组装的橡胶材料；同时由于配位键的键能低于共价键，可以在一定情况下破坏配位交联而不影响聚合物材料的主链结构；配位键具有电、磁特性及非线性光学特性，通过选择不同配位数和配位方式的金属离子，调节金属离子的浓度，改变加工温度和时间等方法控制聚合物的交联程度和交联密度，实现了聚合物微观结构和材料最终使用性能按需要进行调控；并且金属离子同橡胶材料的配位是直接在材料加工过程中一步实现，工艺简单；同时这种配位交联橡胶的添加剂和加工过程也无污染，且几乎不需要其他助剂，是一种环境友好的高性能、多功能材料，降低了对环境的污染和产品的成本。无炭黑添加的配位交联NBR的拉伸强度可超过60MPa，伸长率达到1000﹪，远远优于硫磺交联、炭黑补强的NBR（拉伸强度通常为20Mpa，伸长率<500%）。而且由于金属离子的引入，橡胶材料也具有了一些特殊的性能，例如更加优良的耐油性及同金属材料很好的粘接性等。这些结果表明金属配位交联的绿色橡胶具有很高的实用价值和广阔的应用前景。