لتحسين القوة والمرونة في المواد المركبة التقليدية للمطاط، تم تقديم تفاعل تعاوني لشبكة الروابط الهيدروجينية والروابط التساهمية لحل هذه المشكلة. تم تحضير المطاط الطبيعي المسرى (ENR) الذي يحتوي على ثمانية روابط هيدروجينية من خلال تفاعل مفتوح لمجموعة الأمين - البوتادين وخليطه مع المطاط البولي استرين الساكن (SSBR)، وذلك باستخدام روابط الكبريت لبناء هيكل الشبكة المتقاطعة. توفر الروابط التساهمية هيكلًا صلبًا، بينما تستهلك الروابط الهيدروجينية الديناميكية الطاقة من خلال آلية كسر - إعادة تشكيل، مما يحسن تركيز الإجهاد المحلي ويحقق تحسينًا متناسقًا في القوة والمرونة. أظهرت النتائج أن إضافة كمية صغيرة من الروابط الهيدروجينية إلى مواد الرصاص SSBR/ENR يمكنها زيادة قوة الشد من 2.1 ميجا باسكال إلى 4.88 ميجا باسكال، ونسبة الاستطالة عند الكسر من 240٪ إلى 500٪، كما زادة صلابة الكسر من 3.2 ميغا جول/م3 إلى 12.4 ميغا جول/م3، وزاد كذلك مقاومة الاحتكاك ومقاومة التعب بشكل ملحوظ. يمكن ضبط كثافة الروابط الهيدروجينية بدقة من خلال شروط التفاعل لتلبية متطلبات متنوعة. تستخدم هذه التكنولوجيا عملية الخلط والتكبير والكبريت الضميم القياسية، وهي متوافقة تمامًا مع إنتاج صناعة المطاط الحالية، وتعتمد تصميم المكونات العضوية الكاملة على تجنب مشاكل تدهور قابلية التدفق أثناء المعالجة، مما يوفر مسارًا تقنيًا مبتكرًا لتطوير مواد مركبة مطاطية ذات أداء عالي وصديقة للبيئة.

مواد مركبة المطاط؛ الروابط الهيدروجينية؛ الشبكة المتقاطعة؛ الخصائص الميكانيكية