利用化学反应挤出将聚烯烃上循环共混成高性能材料

利用叠氮三嗪化学反应挤出将聚烯烃上循环共混成高性能材料

        不相容聚合物共混物的重新评估是塑料行业实现循环经济的一个关键障碍。聚烯烃废物特别具有挑战性，因为它很难分类成其组成成分。未经处理的聚乙烯和聚丙烯的共混物通常表现出较差的机械性能，仅适用于低值应用。在此，我们公开了一种简单的叠氮三嗪基接枝剂，该接枝剂使聚烯烃共混物能够通过在工业相关的加工温度下使用反应挤出直接上循环成高性能材料。基于一系列模型实验，叠氮三嗪热分解形成三重态氮烯物种，随后进行接枝、低聚和交联反应的复杂混合物；引人注目的是，低聚和交联反应通过形成氮-氮键进行。当在反应挤出过程中应用于聚烯烃共混物时，这种反应组合会导致无定形、相分离的纳米结构的产生，这些纳米结构往往存在于聚合物-聚合物界面。这些纳米结构充当增强所得材料的多价交联剂，与未处理的共混物相比，导致延展性显著提高，同时在高温下具有高尺寸稳定性和优异的机械可回收性。我们提出，这种独特的行为源于构成交联结构的氮-氮键的热机械活化可逆性。最后，通过将其应用于三元聚烯烃共混物以及消费后聚烯烃原料，证明了这种化学的范围。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.3c12303