動的二重架橋によって実現された機械的強靭性、自己修復性、再処理可能なエラストマー

ゴムの共有結合架橋は、高い弾力性と環境耐性を得るために重要ですが、修復やリサイクルを妨げます。動的共有結合を架橋したゴムに統合することで、永続的な架橋と可塑性とのトレードオフを解決できます。最先端のエラストマー基盤の動的共有結合ネットワークは、複雑な分子構成を要するか、機械的特性が劣ることが多いです。この研究では、ボロンエステルと配位結合の動的二重架橋を商業用ゴムに工程化することで、機械的に強靭でありながら修復可能かつ再処理可能なエラストマーのビトリマーを準備する簡単な方法を実証します。具体的には、エポキシ化天然ゴムがエポキシとチオール基の化学反応を介して、ジチオールを持つボロンエステル架橋剤と共有結合で架橋されます。共有結合架橋ネットワークは、ボロンエステルのトランスエステル化を介してトポロジーを変化させることができ、その結果、修復能力と再処理可能性を与えます。特に、Sacrificial metal–ligand 配位結合をネットワークに導入することで、修復能力や再処理可能性を損なうことなく、機械的特性を著しく向上させることができます。