従来のゴム複合材料における強度と延性を同時に向上させるのは難しいという課題に対し、水素結合ネットワークと共有結合ネットワークが協働してこの難題を解決する。アミノ基-エポキシ基が開環反応により8重水素結合を含むエポキシ天然ゴム(ENR)を製造し、スチレン-ブタジエンゴム(SSBR)と混合した後、硫黄結合橋を介して交差ネットワーク構造を構築した。共有結合が剛性骨格を提供し、動的8重水素結合が破壊-再組成メカニズムを通じてエネルギーを消費し、局所応力集中を改善し、強度と延性を協働最適化した。その結果、少量の水素結合をSSBR/ENR複合材料に導入するだけで、引っ張り強度が2.1 MPaから4.88 MPaに向上し、破断伸び率は240%から500%に増加し、破断靭性が3.2 MJ/m³から12.4 MJ/m³に上昇し、耐摩耗性と疲労耐性も著しく向上した。水素結合密度は反応条件を精密に調整し、多様な要求を満たすことができる。この技術は従来の混練硫化工程とゴム産業の生産に完全に対応し、全有機成分設計は加工流動性低下問題を回避し、緑色高性能ゴム複合材料の開発に革新的な技術パスを提供します。

ゴム複合材料; 水素結合; 交差ネットワーク; 機械的性能