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  上周五晚，華東理工大學(xué)吳馳飛教授就在《高分子專家學(xué)者聯(lián)誼趣談微信群》針對(duì)配位交聯(lián)開(kāi)展了一場(chǎng)交流討論會(huì)。交流實(shí)錄如下：

  一開(kāi)始做配位交聯(lián)，主要是為橡膠的再生利用，例如硫化膠，不溶不熔。當(dāng)時(shí)想開(kāi)發(fā)能可逆的交聯(lián)。

分子間作用力

  配位鍵鍵能比較大，僅次于共價(jià)鍵，又是可逆的。但以往對(duì)于配位的研究，多數(shù)在溶液體系中。如何在本體高分子中形成配位，我們?cè)?3年申請(qǐng)了一個(gè)基金頂目。

  在制備高分子材料時(shí)，利用配位，之前的研究很少。先介紹案例，NBR/硫酸銅。


  硫酸銅加5份，典型的未硫化膠。10份，通常的炭黑填充硫化膠的拉伸行為。15份，有點(diǎn)像HDPE。30份，與PC合金工程的拉伸差不多。即通過(guò)配位，由橡膠逐步變成工程塑料了，當(dāng)然與工程塑料還是有區(qū)別的。

  只加了10份硫酸銅，可以起到通常加50份炭黑的效果，且硫化的配位通常在170~190度，10～20分鐘。比硫化條化稍高。


  補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理考慮了二個(gè)極端的模型，粒子和離子。


  完全離子模型，交聯(lián)密度很高，完全粒子，交聯(lián)密度又太低。實(shí)測(cè)的介于中間，實(shí)際的配位，是以粒子，含少量的納米粒子及極少的離子。
  所以，進(jìn)一步提高性能，一是減少粒徑；二是增加分子運(yùn)動(dòng)性；至于各占多少，現(xiàn)在的模型還不能定量。

  如上圖，相同的填充量，只是粒徑不同，從4降到1.4拉伸行為有很大變化。

  如果硫酸銅粒子從1.4微米，降到140納米、乃至更小，有可能得到強(qiáng)度更高的材料，相當(dāng)于加纖50的PET。另一方面，增加分子鏈運(yùn)動(dòng)，方法很多。

舉例：NBR中加PVC，即NBR/PVC合金


  可以看到拉伸強(qiáng)度大于80。

請(qǐng)教，形成穩(wěn)定分散的條件可靠嗎？
答：至少到1~2個(gè)微米的粒子，分散是很好的。

分子間力大小排序是？
答：共價(jià)，配位，氫鍵，分子間力的順序。

請(qǐng)問(wèn)配位是不是可以促進(jìn)炭黑在橡膠中分散？
答：我們只加了硫酸銅，炭黑及硫化劑都沒(méi)加

這個(gè)丁腈充油了嗎？
答：沒(méi)有

請(qǐng)問(wèn)除了銅鹽，試過(guò)其它鹽么?如鋇鹽?
答：我們目前在做合金塑料/硫酸銅，鋁，鋅，鎘等。因?yàn)槲覀儚南鹉z，尤其是交聯(lián)出發(fā)的。

如何控制硫酸銅粒子的大��？
答：磨，然后分級(jí)。

除了橡膠，還有哪些塑料能夠配位？
答：現(xiàn)在正考慮擴(kuò)展到塑料，復(fù)合材料，有腈基，酸基，酯基等。

橡膠中的硫酸銅穩(wěn)定性怎么樣，容易出來(lái)嗎？
答：配位作用很強(qiáng)，形成的NBR包覆硫酸銅很穩(wěn)定。

混合物有顏色?

答：有顏色，一定條件下，顏色的變化隨溫度的升降是可逆的。

添加硫酸銅橡膠生熱很大，吸水也很大，實(shí)際應(yīng)用在哪里？
答：這個(gè)體系離實(shí)用尚有距離，正在尋找合適的鹽。

  最后學(xué)者們也針對(duì)如何制備硫酸銅納米粒子的問(wèn)題進(jìn)行了熱烈討論。此項(xiàng)研究在高性能彈性材料的工程技術(shù)上開(kāi)辟了新的前景。