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  天然橡膠（NR）獨(dú)特的應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶性能，賦予了它高的拉伸、撕裂強(qiáng)度，以及優(yōu)異的抵抗裂紋增長性，使其成為發(fā)展高性能橡膠制品的首選橡膠原材料。但 NR 也存在諸如與極性材料親和性差、抗?jié)窕圆�，以及低耐油性、低氣密性等缺點(diǎn)。通過對天然橡膠主鏈上的雙鍵進(jìn)行環(huán)氧化改性即可得到環(huán)氧化天然橡膠（ENR），其能從分子結(jié)構(gòu)上改變天然橡膠，對于提高天然橡膠材料性能與應(yīng)用價(jià)值方面具有重要意義。并且 ENR 驚喜的保留了“應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶”特性，使其同樣具有優(yōu)異的力學(xué)性能。目前關(guān)于NR應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶的相關(guān)研究已有很多，北京化工大學(xué)盧詠來教授和北京工商大學(xué)張茜博士團(tuán)隊(duì)長期從事橡膠應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶（Strain-induced crystallization，SIC）的研究，采用WAXD技術(shù)和毛細(xì)管膨脹計(jì)研究了NR/IR共混體系的應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶過程和結(jié)構(gòu)變化規(guī)律（Plastics Rubber & Composites, 2017, 46(7):290-300）；采用峰值力定量納米力學(xué)AFM技術(shù)可視化、定量化地觀測了異戊橡膠（又稱合成天然橡膠，IR）在單軸拉伸過程中各相態(tài)結(jié)構(gòu)的演變并分析了其自增強(qiáng)機(jī)理（Macromolecules, 2020, 53(8), 3082-3089）；采用同步輻射WAXD及偏振紅外技術(shù)對應(yīng)變作用下不同丙烯腈含量的氫化丁腈橡膠的分子鏈取向及結(jié)晶行為進(jìn)行了對比研究。但目前ENR應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶的相關(guān)研究寥寥無幾，前期該團(tuán)隊(duì)采用WAXD結(jié)合偏振紅外技術(shù)探究了環(huán)氧化程度對硫磺交聯(lián)體系下ENR應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶的影響規(guī)律（Macromolecular Rapid Communications, 2019, 40(14), 1900042）；而ENR中的環(huán)氧鍵賦予了其極性和反應(yīng)性，使其能夠通過二酸、二胺等新型交聯(lián)體系交聯(lián)，但目前其他交聯(lián)體系下ENR的性能與硫磺體系仍存在較大差距，限制了其在高性能領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，這可能與交聯(lián)體系對應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶的影響有關(guān)。

  為了解決以上問題，北京化工大學(xué)盧詠來教授和北京工商大學(xué)張茜博士團(tuán)隊(duì)采用WAXD結(jié)合偏振紅外技術(shù)探究了不同硫化體系對ENR應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶和分子鏈取向的影響規(guī)律；進(jìn)一步采用峰值力定量納米力學(xué)AFM技術(shù)觀測了硫磺（S）、過氧化二異丙苯（DCP）和衣康酸（IA）硫化體系下ENR在單軸拉伸過程中微觀結(jié)構(gòu)的演變。

圖1 不同硫化體系的ENR硫化膠在不同應(yīng)變條件時(shí)的2D-WAXD圖

圖2 不同硫化體系下ENR硫化膠拉伸過程中應(yīng)變和結(jié)晶度與取向度的關(guān)系

圖3 （a）ENR-10-S，（b）ENR-10-DCP和（c）ENR-10-IA在拉伸過程中微觀結(jié)構(gòu)演變的示意圖

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.polymer.2023.125911