Para resolver o problema de melhoria simultânea da resistência e da extensibilidade em materiais compostos de borracha tradicionais, propõe-se a ação sinérgica de redes de ligações de hidrogénio e redes de ligações covalentes. Foi preparado um borracha natural epoxidada (ENR) que contém oito ligações de hidrogénio através de reação de abertura de aminas-epoxídas e, após mistura com borracha estireno-butadieno (SSBR), foram construídas estruturas de rede entrelaçadas através de ligações de enxofre. As ligações covalentes proporcionam um esqueleto rígido, enquanto as ligações de hidrogénio dinâmicas dissipam energia através do mecanismo de quebra-recombinação, melhorando a concentração local de tensões e alcançando uma otimização simultânea de resistência e extensibilidade. Os resultados mostram que a introdução de uma pequena quantidade de ligações de hidrogénio em materiais compostos de SSBR/ENR aumenta a resistência à tração de 2,1 MPa para 4,88 MPa, a taxa de elongação até a ruptura de 240% para 500%, a tenacidade à fratura de 3,2 MJ/m³ para 12,4 MJ/m³, e a resistência ao desgaste e à fadiga também aumentam significativamente. A densidade de ligações de hidrogénio pode ser precisamente controlada pelas condições de reação para atender a diversas necessidades. Esta tecnologia é totalmente compatível com os processos convencionais de mistura e vulcanização de borracha existentes na indústria da borracha, e o design de todos os componentes orgânicos evita problemas de degradação da fluidez de processamento, fornecendo uma rota de tecnologia inovadora para o desenvolvimento de materiais compósitos de borracha de alto desempenho ecológicos.

Materiais compósitos de borracha; Ligação de hidrogênio; Rede entrelaçada; Desempenho mecânico