可逆可控配位交联的特种橡胶材料

橡胶材料在许多领域应用广泛，通过硫磺硫化将线型分子交联成三维网状聚合物是获得较

高力学性能橡胶的常见方法。这种通过硫磺硫化形成的共价键交联橡胶一般不溶不熔，很难再

生利用，对环境造成了严重的污染。因此，制备对环境友好的橡胶已成为橡胶工业发展的一个

重要研究课题。

非共价键相互作用形成的交联结构由于具有可逆性而引起了人们的广泛关注。有关物理

缠结形成的热塑性弹性体、离子键交联形成的离子弹性体的研究已见报道。然而由于上述几种

高分子结构中的非共价键作用都较弱，所得材料存在力学性能较差及高温下使用性能下降等

缺点。因此，尝试其它非共价键交联的方法很有意义。配位键是非共价键中最强的一种相互作

用，已被广泛用于配位聚合物的构筑。目前聚合物同金属离子的配位所采用的溶液法存在很大

的局限性，不利于聚合物材料的实际加工和应用。

本项目通过本体中原位配位的方式，使含有可配位官能团的橡胶材料（丁腈橡胶、羧基丁

腈橡胶、丙烯酸酯橡胶等）与过渡金属盐粉末发生配位反应，形成配位键交联的网络结构，替

代传统硫磺或过氧化物硫化方式。由于配位键具有可逆性，光、电、磁等方面的特性，获得的

材料也有望具有这些方面的新功能。从目前所得的实验数据看，无炭黑添加的配位交联NBR

的拉伸强度可超过30MPa，伸长率达到1000%，远远优于硫磺交联、炭黑补强的NBR（拉伸强

度通常为20Mpa，伸长率<500%），具有高强度与超伸缩性能，而且由于金属离子的引入，橡

胶材料也具有了一些特殊的性能，例如更加优良的耐油性及同金属材料很好的粘接性等。最

终，配位交联的复合材料能够在某些热溶剂中发生解交联反应，恢复橡胶分子线性结构，实现

对交联橡胶的回收。