羧基丁苯橡胶/羧基化纤维素纳米晶自愈合复合材料的制备及性能研究

作者：侯晓宇; 胡洁; 刘亚兵; 段咏欣^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2023, 54(07): 1074-1083.

• 羧基化纤维素纳米晶
• 氧化锌
• 羧基丁苯橡胶
• 动态交联
• 自愈合

动态交联键的引入可赋予橡胶制品自愈合性能.本文利用氧化锌(ZnO)的Zn2+与羧基丁苯橡胶(XSBR)和羧基化纤维素纳米晶(CCA)的羧基间可形成离子键，CCA的羧基与XSBR的羧基间可形成氢键，制备了具有氢键和离子键双动态交联网络的羧基丁苯橡胶(X/C/Z)复合材料.傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)结果证实在X/C/Z复合材料中构筑了双动态交联网络.与XSBR/CCA和XSBR/ZnO复合材料相比，离子键和氢键共存的双动态交联网络以及CCA和ZnO的协同补强赋予了X/C/Z复合材料更优异的物理机械性能及自愈合能力.当CCA添加量为5 wt%时，随ZnO用量增加，X/C/Z复合材料的交联密度逐渐提高，复合材料的拉伸强度呈递增趋势，而断裂伸长率逐渐下降.同时，ZnO用量的增加提供了更多可与XSBR和CCA上羧基络合形成离子键的Zn2+，进而使复合材料的自愈合能力随ZnO含量的增加而提高.利用ZnO和CCA作为补强/交联填料，采用简单便捷的方法制备了性能优异的羧基丁苯橡胶自愈合复合材料，为自愈合复合材料的开发提供了一种思路.

• 单位
  青岛科技大学