中山大学章明秋、容敏智教授课题组：硫化天然橡胶的本征自修复与固相回收加工
天然橡胶是用量最大的通用橡胶，经硫磺硫化后，其生胶原有的线型大分子转变为具备化学交联的三维网络结构，所得硫化橡胶性能优异，在人们的日常生活与生产活动中应用广泛。然而，硫化天然橡胶制品在使用寿命结束后，由于三维交联结构的存在，无法像热塑性高分子材料那样进行回收利用，因而造成严重的环境污染。
事实上，硫化天然橡胶中的由单硫键（C-S-C）、二硫键（C-S2-C）和多硫键（C-Sx-C, x > 2）构成，只要设法激发硫化橡胶内二硫键的动态可逆交换反应，即可使得硫交联网络结构实现动态重组，进而赋予硫化天然橡胶自修复与固相回收性能。
基于这一设想，中山大学章明秋教授课题组通过硫化时混入的甲基丙烯酸铜催化剂，成功触发了硫化天然橡胶二硫键的动态交换。他们发现在一定温度下（如120ºC）进行热处理，可在硫化天然橡胶断面间重新形成共价键合，恢复材料的力学性能，该自修复过程还能重复多次进行。基于同样原理，含甲基丙烯酸铜催化剂的硫化天然橡胶在经过粉碎和模压等工序后，还可进行再次回收利用，再生胶的力学强度接近原始材料；该回收再加工不涉及分子链裂解，全过程均在固相中进行，且能重复多次，具有简单、环境友好的特性。
（硫交联网络中双硫键交换反应示意图）
这一研究工作最近在线发表在高分子学报(DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17016）上，向洪平博士生是该论文的第一作者，章明秋教授和容敏智教授为通讯作者。相关技术已经申请中国发明专利授权（申请号：201510025218.7）。该项工作得到国家自然科学基金（51333008, 51673219）的资助。
参考文献
Hong-ping Xiang, Min-zhi Rong, Ming-qiu Zhang. Intrinsic Self-healing and Solid-state Recycling of Vulcanized Natural Rubber. Acta Polymerica Sinica, 2017, (7): 1130 - 1140
论文链接：
DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17016
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