基于N-磷酸化氮杂环丁烷的反向硫化聚合物制成的固有阻燃且可回收的粘合剂

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Intrinsically Flame-Retardant and Recyclable Adhesives from N-Phosphorylated Aziridine-Based Inverse Vulcanized Polymers

本研究提出了一种新型粘合剂制备策略，通过将N-磷酸化亚胺作为共单体引入1,3-二异丙基苯与硫磺的逆硫化反应，合成了具有优异粘接性能（铝板lap-shear强度5.8 MPa，钢板7.3 MPa）和固有阻燃性（UL-94 V-0）的多硫代聚物。该策略不仅提升了粘合剂的多功能性能，还为硫磺的高值化利用提供了绿色可持续途径。

　　

粘合剂在工业和日常生活中得到广泛应用，人们对其多功能性能（如阻燃性和可回收性）的需求日益增长。本文提出了一种策略：在1,3-二异丙基苯（DIB）与元素硫的逆向硫化过程中，使用N-磷酸化氮杂环丁烷作为共聚单体，从而制备出具有优异阻燃性能且粘合性更强的聚硫化物。在有机催化和无催化剂的热条件下，均证实了N-磷酸化氮杂环丁烷与硫之间的环开反应。随后，将其与DIB和硫进行三元共聚，得到了目标聚硫化物，其结构通过FT-IR、XPS和SEM-EDS分析进行了表征。所得聚合物表现出出色的粘合性能，在铝材上的搭接剪切强度可达5.8 MPa，在钢材上可达7.3 MPa，显著优于不含二苯基磷酰胺基团的聚(DIB-S)同类产品。此外，磷的引入赋予了这些聚合物天然的阻燃性，其中性能最佳的样品达到了UL-94 V-0等级。这项工作展示了一种高效的方法，可用于设计可回收、高性能的阻燃粘合剂，并为元素硫的可持续利用提供了新途径。