氯丁橡胶CR因其优良的阻燃性、良好的耐热性、耐候性和耐化学性等而被广泛应用于汽车配件、电线电缆护套和胶粘剂。然而，大分子的极性特性导致CR加工性能差，抗疲劳性能不理想。添加小分子增塑剂可以改善CR的加工性，但是这类增塑剂容易挥发和迁移，导致材料耐久性差，并给人类及环境带来极大危害。此外，添加NR、BR等通用橡胶，可以在一定程度上改善CR的加工性及耐疲劳性，但会伴随相容性差的问题。近日，青岛科技大学贺爱华教授课题组采用新型一种可反应大分子加工助剂——高反式丁戊共聚橡胶改性CR，所得共混体系表现出优异的可加工性及耐疲劳性能。相关成果发表于Polymer（https://doi.org/10.1016/j.polymer.2020.123325）。

高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚物（TBIR）是一种具有高含量的反式-1,4构型（>90%）的多嵌段共聚物橡胶，具有良好的可塑化性能（Polymer 156 (2018) 148-161；Polymer 143 (2018) 173-183；Polymer 186 (2020) 1-7等）。研究表明，TBIR可作为NR/BR或SSBR/BR共混物的反应性多功能相容剂（Compos. Part A 116 (2019) 197-205；Compos. Sci. Technol. 158 (2018) 156-163）。TBIR不仅能增强橡胶基体，而且能促进NR和BR相的相容性，从而抑制填料偏析，提高整体性能（Ind. Eng. Chem. Res. 58 (2019) 917-925）。将TBIR引入CR中，CR/TBIR共混物表现出可塑性及流动性。添加TBIR后，CR/TBIR共混物表现出较好的尺寸稳定性。

进一步研究发现，CR/TBIR共混物内部含有由TPI链段形成的结晶结构，且这些结晶结构会被硫化反应抑制。此外，添加TBIR之后，共混物的一级及六级疲劳性能提高了391~537% 以及25~35%。

综上，作者采用新型高反式丁戊共聚橡胶改善了氯丁橡胶的难加工及疲劳性能差的问题。该方法不仅能够提高CR增塑后的耐久性，而且可以避免共混物宏观相分离问题。该工作不仅为制备高性能CR制品提供了解决方案，而且拓宽了反式橡胶作为加工改性剂和功能添加剂的应用范围。

研究工作实验部分由研究生宗鑫完成。研究工作得到了山东省自然科学基金重大项目（ZR2017ZA0304）、泰山学者计划的资助。

参考文献

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386120311502

本文关键词：聚合物、疲劳、流变性、聚集态结构、加工性