可变形微区增强丁苯橡胶及其机理

基于丁腈橡胶中腈基与金属离子的配位作用,设计了一种全新的含可变形微区的橡胶,即金属配位交联丁腈橡胶(NBR)作为可变形微区增强丁苯橡胶.随着可变形微区中配位键含量的提升,橡胶的强度和模量快速提高.引入20 wt%的丁腈橡胶,丁苯橡胶的强度和模量分别提升2.6倍和3.2倍.这一体系的增强机理主要是金属配位交联NBR作为强但可变形微区,一方面模量更高的微区由于流体力学效应,使得橡胶整体模量提高;另一方面,在外力作用下,应力通过强的界面相互作用传递到微区,致使其在样品断裂之前发生强迫高弹形变,耗散机械能,从而显著增强橡胶.微区中强迫高弹形变可通过高温松弛回复,从而恢复力学性能.本工作为通过可变形微区的设计实现非极性橡胶的增强提供了一种新途径.