Transformer le caoutchouc naturel vulcanisé en un polymère auto-réparateur : effet du rapport disulfure/polysulfure

Un caoutchouc naturel (NR) vulcanisé au soufre auto-réparateur est ici rapporté en utilisant les ingrédients courants d'une formulation traditionnelle de NR. Le caractère dynamique des liaisons di- et polysulfure présentes dans les caoutchoucs réticulés de manière covalente s'est avéré responsable de la capacité de guérison et de la récupération complète des propriétés mécaniques à des températures modérées, à condition que le matériau soit utilisé dans un état initial non entièrement durci. Les résultats montrent qu'un compromis entre la performance mécanique et la capacité de guérison peut être atteint en ajustant la quantité de soufre, la densité de réticulation et le rapport disulfure/polysulfure. L'efficacité de guérison dépend du temps de stockage post-durcissement, du temps entre la création de dommages et la rétablissement du contact mécanique, et du temps de guérison réel. De plus, un test dédié de résonance paramagnétique électronique (ESR) a permis d'établir le principe de guérison sous-jacent basé sur des radicaux libres de soufre induits par la température. Les principales observations présentées ici peuvent servir de base à la conception et à la préparation d'autres polymères auto-réparateurs avec une durabilité à long terme basée sur des ponts di-/polysulfure et d'autres moieties réversibles.