Ученые из США добились пластичности от термостойких полимеров

Ученым удалось найти способ придания пластичности сшитым полимерам, содержащим большое количество двойных связей. Это сделает ковалентносшитые полимеры более универсальными, легкими в обработке и пригодными для утилизации. Важность сшитых полимеров для самых разных отраслей промышленности определяется их механической и тепловой стойкостью, а также устойчивостью к воздействию растворителей. Однако эти материалы не обладают достаточной гибкостью, растворимостью и плавкостью, что затрудняет их обработку. Такие полимеры должны быть сразу же получены в нужной форме (что весьма неудобно), поскольку никакая повторная обработка такого пластика просто невозможна.
Группа ученых из Калифорнийского университета в Ирвайне (США) под руководством Чжибинь Гуань предложила свой подход к решению проблемы пластичности сшитых полимеров. Исследователи показали, что добавление в структуру полимера специального катализатора, который способствует разрыву старых и образованию новых связей, может сделать его пластичным. В качестве примера авторы работы использовали образец сшитого полимера полибутадиена (ПБД). В его структуру был внедрен рутениевый катализатор Граббса. Он инициирует протекание реакции метатезиса олефинов, при которой происходит перераспределение заместителей при двойных связях соседних алкенов.
С присутствием в структуре полимера, двойные связи получают возможность проводить «свопинг», который позволяет снимать избыточное механическое напряжение при приложении внешней силы. Таким образом, становится возможным менять первоначальную форму полимера, сохраняя ту же степень сшивания и то же число двойных связей, как и у оригинальной формы. Единственное, что действительно изменяется, - это топология полимерной сети. Как и следовало ожидать, чем больше рутениевого катализатора добавлено к полимеру, тем более высокая степень пластичности может быть достигнута.