JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

A simple two-step approach involving rubber modification and cross-linking yields fully reworkable, elastic rubber products.

Abstract

وأظهر طريقة لاستخدام ديلز ألدر الكيمياء الحرارية عكسها كأداة عبر ربط لمنتجات المطاط. في هذا العمل، والتجاري المطاط الإيثيلين البروبيلين، المطعمة مع أنهيدريد الماليك، هو الحرارية عكسية عبر ربط في خطوتين. يتم تعديل الأنصاف أنهيدريد انتظار أولا مع furfurylamine إلى الكسب غير المشروع مجموعة الفوران إلى العمود الفقري المطاط. هذه المجموعات الفيوران قلادة ثم يتم عبر ربط مع مكرر maleimide طريق تفاعل اقتران ديلز-ألدر. كل من ردود فعل لا يمكن أن يؤديها في إطار مجموعة واسعة من الظروف التجريبية، ويمكن بسهولة أن تطبق على نطاق واسع. خصائص المواد الناتجة من المطاط عبر ربط ديلز-ألدر مشابهة لالاثيلين / البروبيلين المطاط / ديين (EPDM) إشارة الشفاء بيروكسيد. كسر الروابط عبر في درجات حرارة مرتفعة (> 150 درجة مئوية) عن طريق رد الفعل الرجعية ديلز-ألدر ويمكن إصلاحه عن طريق الصلب الحرارية في درجات حرارة منخفضة (50-70 درجة مئوية). وقد أثبتت عكس اتجاه النظام خفة دمح مطياف الأشعة تحت الحمراء، واختبارات قابلية الذوبان والخواص الميكانيكية. وقد أظهرت إعادة التدوير للمواد أيضا بطريقة عملية، أي عن طريق قطع عينة عبر ربط إلى أجزاء صغيرة وصب صب عليها في عينات جديدة تظهر الخواص الميكانيكية للمقارنة، وهو أمر غير ممكن لالمطاط عبر ربط تقليديا.

Introduction

الكبرتة الكبريت والمعالجة بيروكسيد هي حاليا أهم تقنيات ربط الصليب الصناعية في صناعة المطاط، مما أسفر رجعة الكيميائية عبر الروابط التي تحول دون إعادة المعالجة تذوب 1 و 2 A 'المهد إلى المهد "في مجال إعادة تدوير المطاط عبر ربط يتطلب المواد التي يتصرف المطاط مماثلة إلى عبر ربط دائم في شروط الخدمة، في حين وجود إمكانية المعالجة وإعادة التدوير كاملة بالحرارة في درجات حرارة عالية. نهج لتحقيق هذه إعادة التدوير يستخدم شبكات مطاطي مع عكسها الروابط عبر تستجيب لحافز خارجي، مثل درجة الحرارة (أكثر جدوى من وجهة نظر من التطبيقات الصناعية في المستقبل). 3-5 تشكيل هذه الروابط عبر في خدمة منخفضة نسبيا مطلوب درجات الحرارة عن السلوك الميكانيكي جيدة من المطاط، في حين تفككها في درجات حرارة عالية (مماثلة لدرجة حرارة تجهيز الأصلي غير عبر ربط مركب) يسمح للصecycling للمادة.

بعض مواد معينة يمكن أن تكون عكسية عبر ربط من خلال الاستفادة من ما يسمى شبكات التساهمية ديناميكية عبر تفاعلات التكثيف المتعدد 6 أو ما يسمى طوبولوجيا شبكة عكسها تجميد عبر تفاعلات الأسترة 7-9 العيب من هذه الأساليب هو ضرورة تصميم و تجميع بوليمرات جديدة بدلا من تعديل، والمطاط التجارية القائمة التي لديها بالفعل الخصائص المطلوبة. تقنيات لالحرارية عكسية عبر الارتباط المطاط تنطوي الرابطة الهيدروجينية والتفاعلات الأيونية والرابطة التساهمية مثل عن طريق إعادة ترتيب ثاني كبريتيد تنشيط الحرارية. 10-13 مؤخرا، الحرارية عكسها عبر ربط عبر ديلز-ألدر تم تطوير (DA) الكيمياء (14). الكيمياء -21 DA يمكن تطبيقها على مجموعة واسعة من البوليمرات ويمثل خيارا شعبيا، خاصة وأن رد فعل DA يسمح لحركية سريعة نسبيا وظروف التفاعل خفيفة. 17، 22-24 ثانخفاض اقتران الاستخراجية وفصل ارتفاع درجات الحرارة تجعل فوران والمرشحين ممتازة maleimide لعكسها البوليمر عبر ربط 18-20، 25-28

والهدف من هذا العمل هو توفير طريقة لاستخدام الكيمياء DA كأداة الحرارية عكسها عبر ربط لمنتجات المطاط الصناعي (الشكل 1). 5 أولا، التفاعل من اللدائن الهيدروكربونات المشبعة، مثل الإثيلين / المطاط البروبيلين (EPM)، لابد من زيادة. ومن الأمثلة ذات الصلة تجاريا التي تسهل هذه هي الجذور الحرة التطعيم التي بدأها بيروكسيد من أنهيدريد الماليك (MA) 29-34 ثانيا، مجموعة الفيوران يمكن المطعمة على مثل المطاط EPM maleated عن طريق إدراج furfurylamine (FFA) في الخل قلادة لتشكيل إيميد 35، 36 وأخيرا، فإن الأنصاف الفيوران التي يتم بالتالي تعلق على العمود الفقري المطاط ويمكن بعد ذلك يشارك في الكيمياء DA-الحرارية عكسها باعتبارها ديين الإلكترون الغنية. 25، 37 الإلكترون بوأو مكرر maleimide (BM) هي dienophile مناسب لهذا عبر ربط رد فعل. 19، 26، 38

figure-introduction-2778
الشكل 1. مخطط رد الفعل. ترقيع الفوران وbismaleimide عبر ربط المطاط EPM-ز-MA (طبع بإذن من 5). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Protocol

1. المطاط تعديل

  1. إعداد EPM maleated (EPM-ز-MA، 49٪ بالوزن الاثيلين، 2.1٪ بالوزن MA، المنغنيز = 50 كغ / مول، PDI = 2.0) المطاط وfurfurylamine (FFA) قبل بدء التجربة كما هو مبين في الخطوات 1.1.1- 1.1.4. 5
    1. تجفيف المطاط EPM-ز-MA في فرن فراغ لمدة ساعة واحدة على 175 درجة مئوية لتحويل الحالي دى حمض الخل إلى 11
    2. ضغط القالب 0.1 مم فيلم المطاط في الصحافة الساخنة لمدة 10 دقيقة في 150 درجة مئوية و 100 بار.
    3. تسجيل الطيف الإرسال بالأشعة تحت الحمراء للفيلم الناتجة بعد وضعها في حامل قرص KBR.
      ملاحظة: تحويل تحلل دى حمض إلى أنهيدريد كاملة إذا كانت ذروة حمض الكربوكسيلية نموذجية ( figure-protocol-955 = 1710 سم -1) غائب ومميزة دوري ذروة أنهيدريد ( figure-protocol-1082 = 1856 سم -1 ) موجود. 5
    4. استخدام الأواني الزجاجية التقطير القياسية، تقطير 2.8 ز FFA (نقطة الغليان = 145 درجة مئوية، 28.9 مليمول؛ 3.0 مكافئ على أساس المحتوى الماجستير في إدارة أداء المؤسسات-ز-MA) تحت الضغط الجوي.
  2. يعد حل المطاط 10٪ بالوزن من وزنها 45.0 غرام من المطاط EPM-ز-MA (9.6 مليمول MA) وحلها في 500 مل رباعي هيدرو الفوران (THF) في 23 درجة مئوية في كوب مغلق مع التحريك القوي.
  3. إضافة 2.8 غرام المقطر الطازجة FFA إلى حل المطاط 10٪ بالوزن.
  4. يحرك خليط التفاعل في نظام مغلق في 23 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 1 ساعة.
  5. ترسيب خليط التفاعل عن طريق سكب ببطء إلى عشرة أضعاف (5 لتر) من الأسيتون مع التحريك الميكانيكية، مما أسفر عن المنتج البوليمر كما يحدث المواضيع البيضاء التي يتم صيدها بسهولة من الدورق باستخدام الملقط كبيرة.
  6. تجفيف المنتجات التي تم جمعها (EPM-ز-الفوران) إلى وزن ثابت في فرن فراغ في 35 درجة مئوية (وهذا يستغرق حوالي 1 يوم).
  7. ضغط العفن الناتج، سليghtly المنتج مصفر في قالب بين اثنين من لوحات معدنية في الصحافة الساخنة لمدة 10 دقيقة في 175 درجة مئوية و 100 بار لتحويل المنتجات حمض maleamic المتوسط ​​في المنتج إيميد.
  8. قطع اللوحة الناتجة من المطاط على شكل قطع صغيرة (0.05 غ) مع مقص وغسلها جيدا عن طريق غمر لهم في الأسيتون لإزالة أي FFA غير المتفاعل.
  9. تسجيل الطيف الإرسال بالأشعة تحت الحمراء من المنتج في حامل قرص KBR بعد صب صب ذلك في فيلم سميكة 0.1 ملم. 5
    ملاحظة: إن غياب أي المتبقية أميد حمض يمكن استخلاصه من غياب الذروة في 1530 سم -1 39، 40 كان اكثر المؤشرات تدل على تعديل الناجح هي اختفاء كامل تقريبا. figure-protocol-3101 في 1856 سم -1 من الخل وظهور figure-protocol-3210 في 1710 سم -1وCN تمتد الاهتزاز ( figure-protocol-3323 = 1378 سم -1) من maleimide.
  10. تحديد تحويل رد فعل EPM-ز-MA إلى EPM-ز-الفوران من انخفاض في امتصاص الاهتزاز تمتد متناظرة C = يا المجموعات أنهيدريد ( figure-protocol-3597 = 1856 سم -1) من خلال دمج المناطق الخاضعة لFT-IR) قمم الفردية الأشعة تحت الحمراء (بعد deconvolution (R 2> 0.95). 5
    ملاحظة: اهتزاز الميثيل هزاز ( figure-protocol-3869 = 723 سم -1)، والتي تنشأ من العمود الفقري EPM، لم يتغير على التعديل، ويمكن استخدامها بوصفها المرجعية الداخلية.
  11. تحديد التحويلات التعديل عن طريق إجراء تحليل عنصري (EA) لN و C و H على عينات المطاط غسلها وتجفيفها. 5
    ملاحظة:محتويات المولي يمكن استخلاصها من النسب الجماعية قياسها. محتوى النيتروجين المولي في EPM-ز-فوران هي مساوية لتلك المجموعات الفيوران المطعمة. ويمكن حساب تحويل بمقارنة نسبة المولي مونومر-المطعمة MA إلى أحادية غير المطعمة EPM في مقدمة EPM-ز-MA (7.69 × 10 -3) مع المولي نسبة N: EPM من EPM-ز- عينة الفوران.
  12. قياس الدعامة A صلابة من العينات ضغط مصبوب 10 مرات على الأقل الضغط على مقياس التحمل على عينة المطاط، والتي تغطي سطح أسطواني كامل من مقياس التحمل. 5
    ملاحظة: عينات بسماكة 2 ± 0.1 ملم وينبغي أن تستخدم لهذه الاختبارات.
  13. قياس استطالة (عند الكسر) وقوة الشد في نهاية المطاف عن طريق إجراء اختبارات الشد على عينات من حوالي 1 مم و 5 مم باستخدام طول المشبك من 15 ملم ومعدل سلالة من 500 ± 50 مم / دقيقة. تحديد معامل يونغ من المنحدر الأولي للstres الناتجةمنحنيات الصورة سلالة.
    ملاحظة: للحصول على كل قياس، اختبار 10 عينة واستبعاد اثنين من القيم المتطرفة وفقا لأعلى وأقل قيمة.
  14. تحديد ضغط وضعت في 23 درجة مئوية عن طريق ضغط عينات اسطوانية مع سمك 6 ± 0.1 ملم (ر 0) ويبلغ قطرها 13 ± 0.1 مم بين لوحات معدنية ل3/4 عشر من سمك الأولية (ر ن) ل 70 ساعة، والسماح لهم الاسترخاء عند 50 درجة مئوية لمدة ساعة ونصف وقياس سمك (ر ط).
    ملاحظة: يمكن تحديد قيمة مجموعة ضغط من (ر 0 -t ط) / (ر 0 -t ن).

2. ديلز-ألدر عبر ربط وإعادة المعالجة

  1. قبل التجربة، تجميع bismaleimide الأليفاتية (BM) من didodecylamine وأنهيدريد الماليك (MA) وفقا لإجراءات الإبلاغ عنها. 41
  2. تزن 40.0 غرام من (8.6 مليمول محتوى الفوران) EPM-ز-الفوران المطاط و 0.04 غرام الفينول المضادة للثورidant (octadecyl-1- [3،5-دى ثالثي بوتيل-4-hydroxyphenyl] بروبيونات) ويحل لهم بشكل كبير، أغلق الكأس مع 500 مل THF في 23 درجة مئوية.
  3. إضافة 1.48 غرام من bismaleimide الأليفاتية (4.3 مليمول، 0.5 مكافئ. بناء على محتوى الفوران في EPM-ز-الفوران) إلى الدورق مع حل 10٪ بالوزن.
  4. يحرك الخليط رد فعل لا يقل عن 1 ساعة على 50 درجة مئوية في الدورق مغلقة، ثم إزالة الغطاء لفتح النظام لتتبخر المذيب. تبخر THF يمكن أيضا أن يؤديها باستخدام المبخر الدوار.
  5. تجفيف المنتجات التي تم جمعها إلى وزن ثابت في فرن فراغ في 35 درجة مئوية.
  6. ضغط العفن المنتج لمدة 30 دقيقة في 175 درجة مئوية و 100 بار.
  7. يصلب المنتج الناجم عن تخزينه في الفرن على 50 درجة مئوية لمدة ثلاثة أيام على الأقل.
  8. قطع اللوحة الناتجة من المطاط على شكل قطع صغيرة (0.05 غ) باستخدام المقص وغسلها جيدا عن طريق غمر لهم في الأسيتون لإزالة أي مكونات غير المتفاعل وضغط القالب قبل ان تتحول الى 0.1 ملم و سميكة ILM.
  9. يسجل الطيف الإرسال بالأشعة تحت الحمراء من الفيلم مما أدى إلى حامل لوحي KBR، وذلك باستخدام نفس مجموعة المتابعة كما هو موضح 1.9.1. 5
  10. تحديد تحويل عبر ربط من الانخفاض النسبي في الاهتزاز تمتد متماثل كوك من الحلقات الفوران ( figure-protocol-7726 = 1013 سم -1) كما هو موضح في 1.10 5
  11. تحديد تحويل عبر ربط عن طريق أداء EA لN و C و H على عينات المطاط غسلها وتجفيفها. 5
  12. تحديد الدعامة A صلابة، معامل يونغ، واستطالة عند الكسر، وقوة الشد في نهاية المطاف وضغط وضعت في 23 درجة مئوية في نفس الطريقة كما هو موضح في 1،12-14.
  13. اعادة معالجة العينات بعد الاختبار بالقص إلى قطع صغيرة باستخدام مقص (± 50 مم 3) وصب صب هذه في ظل نفس الظروف في عينات متجانسة جديدة مع نفس الأبعاد.

الحمار = "jove_title"> 3. بيروكسيد والكبريت علاج من ENB-EPDM

  1. تسخين خلاط دفعة الداخلية إلى 70 درجة مئوية، والسماح لها تناوب على 50 دورة في الدقيقة.
    ملاحظة: خطوة تكييف الأولية عن طريق تنظيف الغرفة مع النيتروجين يعطي تحكم أفضل للعمليات عبر ربط.
  2. إطعام 18.1 غرام من ENB-EPDM (48٪ بالوزن الاثيلين، 5.5٪ بالوزن ENB) إلى خلاط دفعة الداخلي للوصول إلى عامل تعبئة 70٪ وتخلط لمدة 2 دقيقة لتسفر عن ذوبان متجانسة.
  3. تغذية 1.25 أطباء لحقوق الإنسان من دي بيروكسيد (ثالثي butylperoxy-الآيزوبروبيل) البنزين) أو 1.88 أطباء لحقوق الإنسان من 80٪ نقية، ومعيار وشبه كفاءة نظام المعالجة بالحرارة الكبريت ومزجها مع المطاط لمدة 3 دقائق عند 70 درجة مئوية.
  4. ضغط القالب المجمع مما أدى إلى الصحافة الساخنة لمدة 30 دقيقة في 175 درجة مئوية و 100 بار لعلاجه.
  5. تحديد الدعامة A صلابة، معامل يونغ، واستطالة عند الكسر وفي نهاية المطاف ضغط قوة الشد في مجموعة بنفس الطريقة كما هو موضح في 1،12-14.

4. Cروس الارتباط الكثافة تحديد

  1. قطع قطعة من ضغط مصبوب، المطاط عبر ربط حوالي 50 ملغ باستخدام المقص.
    1. تحديد الوزن الأولي للعينة المطاط بدقة من قبل وزنها في قارورة زجاجية 20 مل (W 0).
    2. تزج المطاط وزنه في 15 مل من decalin.
  2. دع المطاط تضخم في decalin حتى لا يزيد وزنه بعد الآن، ويتم التوصل إلى توازن تورم (حوالي 3 أيام).
  3. بعناية أخذ عينة منتفخة من القارورة وربت بعناية السطح مع المناديل الورقية لإزالة أي مذيب من على سطح الأرض دون الضغط عليه.
  4. وزن العينة المطاط تورم في عينة قارورة جديدة (W 1).
  5. تجفيف عينة تورم في فرن فراغ في 80 درجة مئوية حتى يتم التوصل إلى وزن ثابت وتحديد وزن العينة الجافة (W 2).
  6. الحصول على محتوى هلام من W 2 / W 0 × 100٪
  7. تحديد العابرة للكثافة الارتباط ([XLD] في مول / سم 3) باستخدام فلورى-Rehner المعادلة 42، 43، [XLD] = (من قانون الجنسية (1-V R) + V R + R χV 2) / (2V S (0.5V R -V R 1/3)) مع V S حجم المولي للمذيب (decalin: 154 مل / مول في 23 ° C)، χ المعلمة التفاعل (decalin-EPDM: 0.121 + 0.278V R 44) والخامس R ل جزء حجم المطاط في عينة تورم التي يمكن تحديدها من W 2 / (W 2 + (W 1 -W 2) ∙ ρ EPM-ز-فوران / ρ decalin) مع الكثافة (ρ) يجري 860 كجم / م 3 ل EPM-ز-الفوران و 896 كجم / م 3 لdecalin، على التوالي.

النتائج

ويرد التعديل الناجح لEPM-ز-MA في EPM-ز-فوران وعبر ربط مع bismaleimide من تحويل فورييه الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) (الشكل 2). وجود جماعات الفيوران في المنتج EPM-ز-الفوران يمكن استخلاصه من تقسيم ذروة CC الأليفاتية التوتر (

Discussion

وكان المطاط EPM-ز-MA التجاري الحرارية عكسية عبر ربط في نهج من خطوتين بسيطة. وتم تعديل المطاط maleated أولا مع الاتحاد الاسترالي لتطعيم الفئات الفوران على العمود الفقري المطاط. تظهر الفوران في انتظار الناتجة التفاعل كما dienes ديلز-ألدر. تم استخدام BM الأليفاتية كما عبر ربط عامل...

Disclosures

The author Martin van Duin is an employee of LANXESS Elastomers B.V. that produces EPM-g-MA rubbers used in this Article.

Acknowledgements

This research forms part of the research program of the Dutch Polymer Institute, project #749.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
ENB-EPDMLANXESS Elastomers B.V.Keltan 8550C
EPM-g-MALANXESS Elastomers B.V.Keltan DE5005Vacuum oven for one hour at 175 °C
furfurylamineSigma-AldrichF20009Freshly distillated before use
di-dodecylamineSigma-Aldrich36784
maleic anhydrideSigma-AldrichM0357
octadecyl-1-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionateSigma-Aldrich367079
bis(tert-butylperoxy-iso-propyl) benzeneSigma-Aldrich531685
tetrahydrofuranSigma-Aldrich401757
decalinSigma-Aldrich294772
acetoneSigma-Aldrich320110

References

  1. Myhre, M., MacKillop, D. A. Rubber recycling. Rubber Chem Technol. 75 (3), 429-474 (2002).
  2. Baranwal, K. C., Stephens, H. L. . Basic Elastomer Technology. , (2001).
  3. Such, G. K., Johnston, A. P. R., Liang, K., Caruso, F. Synthesis and functionalization of nanoengineered materials using click chemistry. Prog Polym Sci. 37 (7), 985-1003 (2012).
  4. Kloxin, C. J., Scott, T. F., Adzima, B. J., Bowman, C. N. Covalent Adaptable Networks (CANS): A Unique Paradigm in Cross-Linked Polymers. Macromol. 43 (6), 2643-2653 (2010).
  5. Polgar, L. M., van Duin, M., Broekhuis, A. A., Picchioni, F. The use of Diels-Alder chemistry for thermo-reversible cross-linking of rubbers: the next step towards recycling of rubber products. Macromol. 48 (19), 7096-7105 (2015).
  6. Garcia, J. M., et al. Recyclable, strong thermosets and organogels via paraformaldehyde condensation with diamines. Sci. 344 (6185), 732-735 (2014).
  7. Montarnal, D., Capelot, M., Tournilhac, F., Leibler, L. Silica-like malleable materials from permanent organic networks. Sci. 334 (6058), 965-968 (2011).
  8. Capelot, M., Montarnal, D., Tournilhac, F., Leibler, L. Metal-catalyzed transesterification for healing and assembling of thermosets. J Am Chem Soc. 134 (18), 7664-7667 (2012).
  9. Cordier, P., Tournilhac, F., Soulie-Ziakovic, C., Leibler, L. Self-healing and thermoreversible rubber from supramolecular assembly. Nature. 451 (7181), 977-980 (2008).
  10. Imbernon, L., Oikonomou, E. K., Norvez, S., Leibler, L. Chemically crosslinked yet reprocessable epoxidized natural rubber via thermo-activated disulfide rearrangements. Polym Chem. 6 (23), 4271-4278 (2015).
  11. Van der Mee, M. A. J., Goossens, J. G. P., van Duin, M. Thermoreversible cross-linking of maleated ethylene/propylene copolymers with diamines and amino-alcohols. Polym. 49 (5), 1239-1248 (2008).
  12. Van der Mee, M. A. J., Goossens, J. G. P., Van Duin, M. Thermoreversible covalent crosslinking of maleated ethylene/propylene copolymers with diols. J Polym Sci A-Polym Chem. 46 (5), 1810-1825 (2008).
  13. Das, A., et al. Ionic modification turns commercial rubber into a self-healing material. Acs Appl Mater Interf. 7 (37), 20623-20630 (2015).
  14. Gandini, A. The furan/maleimide Diels-Alder reaction: A versatile click-unclick tool in macromolecular synthesis. Prog Polym Sci. 38 (1), 1-29 (2013).
  15. Toncelli, C., De Reus, D. C., Picchioni, F., Broekhuis, A. A. Properties of reversible Diels-Alder furan/maleimide polymer networks as function of crosslink density. Macromol Chem Phys. 213 (2), 157-165 (2012).
  16. Tian, Q., Rong, M. Z., Zhang, M. Q., Yuan, Y. C. Synthesis and characterization of epoxy with improved thermal remendability based on Diels-Alder reaction. Polym Int. 59 (10), 1339-1345 (2010).
  17. Franc, G., Kakkar, A. K. Diels-Alder "click" chemistry in designing dendritic macromolecules. Chem-a Eur J. 15 (23), 5630-5639 (2009).
  18. Goiti, E., Huglin, M. B., Rego, J. M. Thermal breakdown by the retro Diels-Alder reaction of crosslinking in poly[styrene-co-(furfuryl methacrylate). Macromol Rapid Comm. 24 (11), 692-696 (2003).
  19. Gheneim, R., Perez-Berumen, C., Gandini, A. Diels-Alder reactions with novel polymeric dienes and dienophiles: Synthesis of reversibly cross-linked elastomers. Macromol. 35 (19), 7246-7253 (2002).
  20. Moustafa, M. M. A. R., Gillies, E. R. Rubber functionalization by Diels-Alder chemistry: from cross-linking to multifunctional graft copolymer synthesis. Macromol. 46 (15), 6024-6030 (2013).
  21. Scheltjens, G., Diaz, M. M., Brancart, J., Van Assche, G., Van Mele, B. A self-healing polymer network based on reversible covalent bonding. React Funct Polym. 73 (2), 413-420 (2013).
  22. Gandini, A., Silvestre, A. J. D., Coelho, D. Reversible click chemistry at the service of macromolecular materials. Polym Chem. 2 (8), 1713-1719 (2011).
  23. Nandivada, H., Jiang, X., Lahann, J. Click chemistry: Versatility and control in the hands of materials scientists. Adv Mater. 19 (17), 2197-2208 (2007).
  24. Chen, X. X., et al. A thermally re-mendable cross-linked polymeric material. Sci. 295 (5560), 1698-1702 (2002).
  25. Laita, H., Boufi, S., Gandini, A. The application of the Diels-Alder reaction to polymers bearing furan moieties .1. Reactions with maleimides. Eur Polym J. 33 (8), 1203-1211 (1997).
  26. Gandini, A., Coelho, D., Silvestre, A. J. D. Reversible click chemistry at the service of macromolecular materials. Part 1: Kinetics of the Diels-Alder reaction applied to furan-maleimide model compounds and linear polymerizations. Eur Polym J. 44 (12), 4029-4036 (2008).
  27. Ax, J., Wenz, G. Thermoreversible networks by Diels-Alder Reaction of cellulose furoates with bismaleimides. Macromol Chem Phys. 213 (2), 182-186 (2012).
  28. Canary, S. A., Stevens, M. P. Thermally reversible cross-linking of polystyrene via the furan-maleimide Diels-Alder reaction. J Polym Sci A-Polym Chem. 30 (8), 1755-1760 (1992).
  29. Burlett, D. J., Lindt, J. T. Reactive processing of rubbers. Rubber Chem Technol. 66 (3), 411-434 (1993).
  30. Saelao, J., Phinyocheep, P. Influence of styrene on grafting efficiency of maleic anhydride onto natural rubber. J Appl Polym Sci. 95 (1), 28-38 (2005).
  31. Guldogan, Y., Egri, S., Rzaev, Z. M. O., Piskin, E. Comparison of maleic anhydride grafting onto powder and granular polypropylene in the melt by reactive extrusion. J Appl Polym Sci. 92 (6), 3675-3684 (2004).
  32. Van Duin, M. Grafting of polyolefins with maleic anhydride: Alchemy or technology. Macromol Symp. 202, 1-10 (2003).
  33. Barra, G. M. O., Crespo, J. S., Bertolino, J. R., Soldi, V., Pires, A. T. N. Maleic anhydride grafting on EPDM: Qualitative and quantitative determination. J Braz Chem Soc. 10 (1), 31-34 (1999).
  34. Oostenbrink, A. J., Gaymans, R. J. Maleic-anhydride grafting on epdm rubber in the melt. Polym. 33 (14), 3086-3088 (1992).
  35. Schmidt, U., Zschoche, S., Werner, C. Modification of poly(octadecene-alt-maleic anhydride) films by reaction with functional amines. J Appl Polym Sci. 87 (8), 1255-1266 (2003).
  36. Vermeesch, I., Groeninckx, G. Chemical modification of poly(styrene-co-maleic anhydride) with primary N-alkylamines by reactive extrusion. J Appl Polym Sci. 53 (10), 1365-1373 (1994).
  37. Zhang, Y., Broekhuis, A. A., Picchioni, F. Thermally self-healing polymeric materials: the next step to recycling thermoset polymers. Macromol. 42 (6), 1906-1912 (2009).
  38. Gousse, C., Gandini, A., Hodge, P. Application of the Diels-Alder reaction to polymers bearing furan moieties. 2. Diels-Alder and retro-Diels-Alder reactions involving furan rings in some styrene copolymers. Macromol. 31 (2), (1998).
  39. Mikroyannidis, J. A. Synthesis and Diels-Alder polymerization of furfurylidene and furfuryl-substituted maleamic acids. J Polym Sci A-Polym Chem. 30 (1), 125-132 (1992).
  40. Kossmehl, G., Nagel, H., Pahl, A. Cross-linking reactions on polyamides by bis- and tris(maleimide)s. Angew Makromol Chem. 227 (1), 139-157 (1995).
  41. Liu, X., et al. Kinetic study of Diels-Alder reaction involving in maleimide-furan compounds and linear polyurethane. Polym Bull. 70 (8), 2319-2335 (2013).
  42. Stamboliyska, B. A., Binev, Y. I., Radomirska, V. B., Tsenov, J. A., Juchnovski, I. N. IR spectra and structure of 2,5-pyrrolidinedione (succinimide) and of its nitranion: experimental and ab initio MO studies. J Molec Struct. 516 (2-3), 237-245 (2000).
  43. Sombatsompop, N., Kumnuantip, C. Rheology, cure characteristics, physical and mechanical properties of tire tread reclaimed rubber/natural rubber compounds. J Appl Polym Sci. 87 (10), 1723-1731 (2003).
  44. Kim, J. K., Lee, S. H. New technology of crumb rubber compounding for recycling of waste tires. J Appl Polym Sci. 78 (8), 1573-1577 (2000).
  45. Dikland, H. G., van Duin, A. Miscibility of EPM-EPDM blends. Rubber Chem Technol. 76 (2), 495-506 (2003).
  46. Klots, T. D., Chirico, R. D., Steele, W. V. Complete vapor-phase assignment for the fundamental vibrations of furan, pyrrole and thiophene. Spectrochim Acta A-Mol Biomol Spectr. 50 (4), 765-795 (1994).
  47. Litvinov, V. M., Barendswaard, W., van Duin, M. The density of chemical crosslinks and chain entanglements in unfilled EPDM vulcanizates as studied with low resolution, solid state 1H-NMR. Rubber Chem Technol. 71 (1), 105-118 (1998).
  48. Orza, R. A., Magusin, P. C. M. M., Litvinov, V. M., van Duin, M., Michels, M. A. J. Solid-state 1H-NMR study on chemical cross-links, chain entanglements, and network heterogeneity in peroxide-cured EPDM rubbers. Macromol. 40 (25), 8999-9008 (2007).
  49. Henssler, J. T., Matzger, A. J. Regiochemical effects of furan substitution on the electronic properties and solid-state structure of partial fused-ring oligothiophenes. J Org Chem. 77 (20), 9298-9303 (2012).
  50. Hofmann, W. . Rubber Technology Handbook. , (1989).
  51. Chen, Y., Xu, C. Stress-strain behaviors and crosslinked networks Studies of natural rubber-zinc dimethacrylate composites. J Macromol Sci B-Phys. 51 (7), 1384-1400 (2012).
  52. Pritchard, R. H., Terentjev, E. M. Swelling and de-swelling of gels under external elastic deformation. Polym. 54 (26), 6954-6960 (2013).
  53. Tizard, G. A., Dillard, D. A., Norris, A. W., Shephard, N. Development of a high precision method to characterize Poisson's ratios of encapsulant gels using a flat disk configuration. Exp Mech. 52 (9), 1397-1405 (2012).
  54. Dijkhuis, K. A. J., Babu, I., Lopulissa, J. S., Noordermeer, J. W. M., Dierkes, W. K. A mechanistic approach to EPDM devulcanization. Rubber Chem. Technol. 81 (2), 865-880 (2008).
  55. Sutanto, P., Picchioni, E., Janssen, L. P. B. M., Dijkhuis, K. A. J., Dierkes, W. K., Noordermeer, J. W. M. State of the art: Recycling of EPDM rubber vulcanizates. Int Polym Proc. 21 (2), (2006).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

114

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved