英科學(xué)家發(fā)現(xiàn)具有粘合劑功能的可自修復(fù)新型橡膠
文章來源：汽車材料網(wǎng) 更新時(shí)間：2020-05-22 15:01:25
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想象一下一種自我修復(fù)的橡膠或完全由廢料制成的超級膠粘劑。這聽起來像是科幻小說，但是研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型的橡膠和催化劑，它們可以以低能耗地的方式一起用于制造柔性、可修復(fù)、可持續(xù)的物品，例如汽車輪胎。
 diagram of the new rubber polymer. Credit: Flinders University
新型自修復(fù)橡膠
這種新型的橡膠材料是由廉價(jià)而豐富的工業(yè)廢品硫、菜籽油和煉油廠生產(chǎn)的雙環(huán)戊二烯（DCPD）制成的，即使在室溫下，也可以用胺催化劑完全修復(fù)并在幾分鐘內(nèi)恢復(fù)其原始強(qiáng)度。
研究負(fù)責(zé)人弗林德斯大學(xué)（Flinders University）副教授賈斯汀·查爾克（Justin Chalker）說，這種新型橡膠如果損壞就可以進(jìn)行無縫修復(fù)，也可以回收利用。該團(tuán)隊(duì)的突破性發(fā)現(xiàn)發(fā)表在國際領(lǐng)先的《化學(xué)科學(xué)》雜志上。
科學(xué)家說，在某些情況下，胺催化劑用于引發(fā)橡膠自修復(fù)的反應(yīng)的在幾分鐘之內(nèi)就會(huì)發(fā)生，并且都在室溫下完成。
查爾克副教授說：“這項(xiàng)研究揭示了可持續(xù)橡膠的修復(fù)、粘合和回收的新概念。”他補(bǔ)充說，太多的塑料、橡膠和陶瓷是不可回收的。
每個(gè)乘用車輪胎包含約1.5公斤的鋼，0.5公斤的紡織品和7公斤的橡膠。-資料來源：Planet Ark。在澳大利亞，每年有相當(dāng)于4800萬個(gè)輪胎（輪胎）使用壽命到期，其中只有16％是在國內(nèi)回收的。約有三分之二的廢舊輪胎最終被填埋、儲(chǔ)存、非法傾倒或去向不明。這既浪費(fèi)資源，又造成健康和環(huán)境問題。很高興看到這些材料的回收。
潛在的粘合劑
來自弗林德斯大學(xué)納米級科學(xué)技術(shù)研究所查爾克（Chalker Lab）實(shí)驗(yàn)室的研究人員、利物浦大學(xué)和西澳大利亞大學(xué)的研究人員說，這種新型橡膠可以用作“潛在粘合劑”。
利物浦大學(xué)的研究員湯姆·哈塞爾博士說：“當(dāng)將胺催化劑涂在表面上時(shí)，橡膠會(huì)與自身粘合。這種粘合力比許多商業(yè)膠水都強(qiáng)。”
“這種聚合物還具有耐水性和耐腐蝕性。”用這種聚合物制成的橡膠磚（Rubber bricks）可以通過使用催化劑進(jìn)行化學(xué)連接。“在某些情況下，胺催化劑會(huì)在幾分鐘內(nèi)使橡膠粘合，而且可以在室溫下進(jìn)行，”弗林德斯大學(xué)的主要作者薩姆·湯金解釋說。“橡膠也可以用作潛在的粘合劑，當(dāng)使用胺類催化劑時(shí)，它與另一塊橡膠的表面結(jié)合。“在使用催化劑之前，橡膠基本上是不‘粘’的。”
除了具有實(shí)用價(jià)值外，研究人員發(fā)表的論文中還對橡膠修補(bǔ)機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的基礎(chǔ)研究。 |
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