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英科学家发现具有粘合剂功能的可自修复新型橡胶
2020年6月4日

      想象一下一种自我修复的橡胶或完全由废料制成的超级胶粘剂。这起来像是科幻小说,但是研究人员发现了一种新型的橡胶和催化剂,它们可以以低能耗地的方式一起用于制造柔性、可修复、可持续的物品,例如汽车轮胎。

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

新型自修复橡胶

这种新型的橡胶材料是由廉价而丰富的工业废品硫、菜籽油和炼油厂生产的双环戊二烯(DCPD)制成的,即使在室温下,也可以用胺催化剂完全修复并在几分钟内恢复其原始强度。

研究负责人弗林德斯大学(Flinders University)副教授贾斯汀·查尔克(Justin Chalker)说,这种新型橡胶如果损坏就可以进行无缝修复,也可以回收利用。该团队的突破性发现发表在国际领先的《化学科学》杂志上。

科学家说,在某些情况下,胺催化剂用于引发橡胶自修复的反应的在几分钟之内就会发生,并且都在室温下完成。

查尔克副教授说:“这项研究揭示了可持续橡胶的修复、粘合和回收的新概念。”他补充说,太多的塑料、橡胶和陶瓷是不可回收的。

每个乘用车轮胎包含约1.5公斤的钢,0.5公斤的纺织品和7公斤的橡胶。-资料来源:Planet Ark。在澳大利亚,每年有相当于4800万个轮胎(轮胎)使用寿命到期,其中只有16%是在国内回收的。约有三分之二的废旧轮胎最终被填埋、储存、非法倾倒或去向不明。这既浪费资源,又造成健康和环境问题。很高兴看到这些材料的回收。

潜在的粘合剂

来自弗林德斯大学纳米级科学技术研究所查尔克(Chalker Lab)实验室的研究人员、利物浦大学和西澳大利亚大学的研究人员说,这种新型橡胶可以用作“潜在粘合剂”。

利物浦大学的研究员汤姆·哈塞尔博士说:“当将胺催化剂涂在表面上时,橡胶会与自身粘合。这种粘合力比许多商业胶水都强。”

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

“这种聚合物还具有耐水性和耐腐蚀性。”

用这种聚合物制成的橡胶砖(Rubber bricks)可以通过使用催化剂进行化学连接。

“在某些情况下,胺催化剂会在几分钟内使橡胶粘合,而且可以在室温下进行,”弗林德斯大学的主要作者萨姆·汤金解释说。

“橡胶也可以用作潜在的粘合剂,当使用胺类催化剂时,它与另一块橡胶的表面结合。

“在使用催化剂之前,橡胶基本上是不‘粘’的。”

除了具有实用价值外,研究人员发表的论文中还对橡胶修补机理进行了详细的基础研究。(互联网)

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