针对传统橡胶复合材料中强度与延展性难以同时提升的问题,贵州大学材料与冶金学院的袁成等提出氢键网络与共价键网络协同作用解决这一难题。通过氨基-环氧基团开环反应制备含八重氢键的环氧天然橡胶(ENR),与溶聚丁苯橡胶(SSBR)共混后,利用硫键桥接构建互穿网络结构。共价键提供刚性骨架,动态八重氢键通过断裂-重组机制耗散能量,改善局部应力集中,实现强度与延展性协同优化。结果表明:在SSBR/ENR复合材料中引入少量氢键即可使拉伸强度从2.1 MPa增至4.88 MPa,断裂伸长率由240%提升至500%,断裂韧性从3.2 MJ/m3跃升至12.4 MJ/m3,耐磨性和耐疲劳性也显著提升。氢键密度可通过反应条件精准调控,满足多样化需求。该技术采用常规混炼硫化工艺,与现有橡胶工业生产可完全兼容,全有机组分设计规避了加工流动性劣化问题,为开发绿色高性能橡胶复合材料提供了创新技术路径。
来源:《高分子学报》
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