Des polymères améliorés peuvent conduire à des sociétés sans carbone

Les scientifiques ont récemment signalé une synthèse favorable à l’industrie de SIS chimiquement modifié pour améliorer les propriétés mécaniques des polymères séquencés à base de styrène et réaliser une société sans carbone.

polymère

Élastomère thermoplastique – – Également connu sous le nom de TPE, également Caoutchouc thermoplastique – – Une combinaison chimiquement liée de plusieurs polymères – – également Copolymère – – Généralement en plastique et en caoutchouc – ont des propriétés à la fois thermoplastiques et élastomères.

Les propriétés thermoplastiques sont utiles pour le moulage par injection, mais les propriétés des élastomères permettent aux objets de s’étirer et de reprendre leur forme presque originale. Ces matériaux sont omniprésents à l’intérieur et à l’extérieur du véhicule. Les TPE les plus connus comprennent les « polymères à blocs de styrène » contenant des blocs moléculaires de polystyrène dur et du polydiène caoutchouteux.

Deux exemples importants sont le polystyrène-b-polyisoprène-b-polystyrène (SIS) et le polystyrène-b-polybutadiène-b-polystyrène (SBS). Les polymères séquencés de styrène ont été développés par la Shell Chemical Company dans les années 1960 et ont depuis été développés par de nombreux chercheurs du monde universitaire et de l’industrie. Alors que le marché mondial annuel des TPE à base de polymères séquencés à base de styrène vaut des milliards de dollars, les élastomères aux propriétés mécaniques améliorées, en particulier la ténacité, sont toujours très demandés.

Amélioration du polymère séquencé de styrène

Les deux scientifiques de l’Université de Nagoya Et que Zeon Corporation a récemment rapporté un polymère séquencé synthétique respectueux de l’industrie. Le SIS, le SIS à liaison hydrogène et le SIS à fonction ionique ont été modifiés chimiquement pour améliorer les propriétés mécaniques de ces polymères. Un cation ou un cation a un électron (monovalent) retiré de sa couche externe. Des mesures préliminaires révèlent que le SIS ionisé a une ténacité à la traction très élevée de 480 MJ / m.3, c’est la valeur la plus élevée de tous les matériaux en caoutchouc thermoplastique connus, à notre connaissance.

Ce test préliminaire était utile aux scientifiques car il leur permettait d’étudier les propriétés mécaniques générales du matériau. Cependant, ce test n’a pas révélé toutes les caractéristiques mécaniques du matériau, en particulier la résistance aux chocs, ce qui est très important dans les applications réelles. La mesure de la résistance aux chocs est importante pour comprendre les mécanismes par lesquels les matériaux produisent les propriétés mécaniques souhaitées, et donc pour comprendre comment elles peuvent être obtenues.

Cette étude est la première étude à évaluer la résistance aux chocs de nouveaux matériaux élastomères à base de SIS fonctionnalisé par ions et la première à comparer la résistance aux chocs de matériaux typiques à haute résistance à base de plastiques renforcés de fibres de verre (GFRP). C’est de la recherche. Il a une résistance à la traction de 330MPa.

Des tests d’impact de chute de poids ont montré que le SIS fonctionnalisé ioniquement contenant des cations monovalents ou divalents est 3 ou 4 fois plus résistant aux chocs que le SIS modifié chimiquement. rizière. Les SIS à fonction ionique contenant des cations divalents se sont avérés 1,2 fois plus résistants aux chocs que les GFRP à haute résistance typiques. Dans l’ensemble, le SIS à fonction ionique, en particulier avec des ions divalents, n’incorpore pas la charge inorganique, qui est un additif typique pour durcir le polymère, dans le polymère et la structure moléculaire du polymère est réticulée chimiquement. Même s’il ne l’est pas, il s’est avéré avoir une résistance élevée aux chocs. C’est lié.

Société sans carbone

Le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz à effet de serre qui contribue au changement climatique. Cela se produit sous forme de CO2 Il absorbe l’énergie infrarouge, la fait vibrer et la réémet dans toutes les directions. La moitié de l’énergie va dans l’espace et l’autre moitié retourne sur Terre, contribuant à “l’effet de serre”. la production industrielle d’automobiles.

L’équipe pense que les résultats de leurs recherches contribueront au développement de véhicules légers et à l’établissement d’une société sans carbone. Les automobiles et autres constructeurs automobiles sont constamment à la recherche de matériaux légers et résistants aux dommages. Étant donné que le SIS à fonction ionique peut être synthétisé à l’échelle industrielle, il a le potentiel d’être un matériau élastomère de nouvelle génération qui peut être utilisé non seulement pour les pièces intérieures et extérieures des automobiles, mais aussi pour les carrosseries et même les panneaux extérieurs des automobiles. . Véhicules nécessitant des matériaux de structure hautement résistants aux chocs et faciles à fabriquer, tels que les trains. En plus de cela, l’utilisation de ce SIS nouvellement développé et fonctionnalisé ioniquement signifie une planète plus respectueuse de l’environnement car elle peut être produite sans produire de carbone.

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