英科學家發現具有粘合劑功能的可自修復新型橡膠

2020-12-06 汽車材料網

想像一下一種自我修復的橡膠或完全由廢料製成的超級膠粘劑。這聽起來像是科幻小說,但是研究人員發現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於製造柔性、可修復、可持續的物品,例如汽車輪胎。

A diagram of the new rubber polymer. Credit: Flinders University

新型自修復橡膠

這種新型的橡膠材料是由廉價而豐富的工業廢品硫、菜籽油和煉油廠生產的雙環戊二烯(DCPD)製成的,即使在室溫下,也可以用胺催化劑完全修復並在幾分鐘內恢復其原始強度。

研究負責人弗林德斯大學(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行無縫修復,也可以回收利用。該團隊的突破性發現發表在國際領先的《化學科學》雜誌上。

科學家說,在某些情況下,胺催化劑用於引發橡膠自修復的反應的在幾分鐘之內就會發生,並且都在室溫下完成。

查爾克副教授說:「這項研究揭示了可持續橡膠的修復、粘合和回收的新概念。」他補充說,太多的塑料、橡膠和陶瓷是不可回收的。

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潛在的粘合劑

來自弗林德斯大學納米級科學技術研究所查爾克(Chalker Lab)實驗室的研究人員、利物浦大學和西澳大利亞大學的研究人員說,這種新型橡膠可以用作「潛在粘合劑」。

利物浦大學的研究員湯姆·哈塞爾博士說:「當將胺催化劑塗在表面上時,橡膠會與自身粘合。這種粘合力比許多商業膠水都強。」

Research led by Flinders University Associate Professor Justin Chalker has developed a new kind of 'self-repairing' rubber material. Credit: Flinders University

「這種聚合物還具有耐水性和耐腐蝕性。」

用這種聚合物製成的橡膠磚(Rubber bricks)可以通過使用催化劑進行化學連接。

「在某些情況下,胺催化劑會在幾分鐘內使橡膠粘合,而且可以在室溫下進行,」弗林德斯大學的主要作者薩姆·湯金解釋說。

「橡膠也可以用作潛在的粘合劑,當使用胺類催化劑時,它與另一塊橡膠的表面結合。

「在使用催化劑之前,橡膠基本上是不『粘』的。」

除了具有實用價值外,研究人員發表的論文中還對橡膠修補機理進行了詳細的基礎研究。

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