Préparation aisée de polyimines vitrimères à résistance au fluage renforcée, propriétés thermiques et mécaniques via la coordination métallique. Crédit :NIMTE
Le groupe des polymères biosourcés de l'Institut des matériaux et de l'ingénierie de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a développé des vitrimères de polyimine avec une résistance au fluage et des propriétés thermiques et mécaniques considérablement améliorées via la coordination des métaux. L'étude a été publiée dans Macromolécules .
Les thermodurcissables ont été largement utilisés comme matériaux de structure dans les véhicules légers, avion, électronique, etc., grâce à leurs excellentes propriétés thermiques et mécaniques, résistance chimique et stabilité dimensionnelle. Néanmoins, grâce à leurs réseaux tridimensionnels (3-D) réticulés chimiquement, les thermodurcissables sont difficiles à recycler.
Les vitrimères soumis à un échange dynamique de liaisons permettent le retraitement et le recyclage des thermodurcissables. Cependant, les vitrimères glissent facilement, conduisant à leur mauvaise stabilité dimensionnelle, limitant ainsi leur application dans les matériaux de structure.
Dirigé par le professeur MA Songqi, les chercheurs du NIMTE ont développé une méthode simple via l'intégration de complexes métalliques pour résoudre ce problème.
Grâce à une préparation en un seul pot impliquant la formation de complexes métalliques et la réticulation de polyimine, trois complexes métalliques ont été introduits dans des polyimines vitrimères à base de Schiff. La température de fluage initiale a été augmentée de 60 °C à environ 100 °C en chargeant 5 % mol de Cu 2+ .
La capacité de différents complexes métalliques à restreindre le fluage a suivi l'ordre de Fe 3+ > Cu 2+ > mg 2+ . Pendant ce temps, les vitrimères du complexe polyimine-métal présentaient toujours une excellente recyclabilité au retraitement. En outre, l'introduction de structures de coordination a contribué à améliorer les propriétés thermiques et mécaniques, résistance aux solvants et aux acides.
L'étude a fourni une approche efficace, c'est à dire., coordination métallique, pour fabriquer des vitrimères à base de Schiff avec une excellente résistance au fluage à haute température, propriétés thermiques et mécaniques, ainsi que la stabilité chimique.
