Metalkoordination muliggør høj temperatur, krybe-resistent polyimin vitrimer præparat

Den biobaserede polymergruppe ved Ningbo Institute of Materials and Engineering (NIMTE) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har udviklet polyimin-vitrimere med betydeligt forbedret krybebestandighed og termiske og mekaniske egenskaber via metalkoordination. Undersøgelsen blev offentliggjort i Makromolekyler .

Termohærdninger har været meget udbredt som konstruktionsmaterialer i lette køretøjer, fly, elektronik, etc., på grund af deres fremragende termiske og mekaniske egenskaber, kemisk resistens og dimensionsstabilitet. Alligevel, på grund af deres kemisk tværbundne tredimensionale (3-D) netværk, termohærdninger er svære at genbruge.

Vitrimere, der gennemgår dynamisk bindingsudveksling, muliggør oparbejdning og genbrug af termohærdninger. Imidlertid, vitrimers let kryber, hvilket fører til deres dårlige dimensionsstabilitet, hvilket begrænser deres anvendelse i konstruktionsmaterialer.

Ledet af prof. MA Songqi, forskerne på NIMTE udviklede en let metode via integration af metalkomplekser til at løse dette problem.

Gennem et præparat i én gryde, der involverer dannelse af metalkomplekser og tværbinding af polyimin, tre metalkomplekser blev indført i polyimin -vitrimere baseret på en Schiff -base. Den oprindelige krybetemperatur blev øget fra 60 ° C til ca. 100 ° C ved påfyldning af 5 mol% Cu ²⁺ .

Forskellige metalkompleksers evne til at begrænse krybning fulgte rækkefølgen af ​​Fe ³⁺ > Cu ²⁺ > Mg ²⁺ . I mellemtiden, polyimin-metalkompleks vitrimere udviste stadig fremragende genoparbejdning genanvendelighed. Ud over, indførelsen af ​​koordineringsstrukturer bidrog til at forbedre de termiske og mekaniske egenskaber, opløsningsmiddel- og syrebestandighed.

Undersøgelsen gav en effektiv tilgang, dvs. metalkoordination, at fremstille vitrimere baseret på en Schiff-base med fremragende krybebestandighed ved høj temperatur, termiske og mekaniske egenskaber, samt kemisk stabilitet.