【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】1月18日消息，哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的研究團(tuán)隊(duì)近日取得了重大突破，他們發(fā)現(xiàn)通過在膠料中添加顆粒狀補(bǔ)強(qiáng)劑，可以顯著提升橡膠制品在反復(fù)拉伸過程中的承載能力和抗裂紋擴(kuò)展性能。這一發(fā)現(xiàn)有望為輪胎等橡膠制品的性能提升、使用壽命延長(zhǎng)和可持續(xù)性發(fā)展開辟新的道路。

該研究團(tuán)隊(duì)由力學(xué)與材料專業(yè)的鎖志剛(Zhigang Suo)教授領(lǐng)導(dǎo)，他們深入研究了聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)與補(bǔ)強(qiáng)顆粒之間的相互作用。聚合物分子鏈通常呈現(xiàn)長(zhǎng)且高度纏繞的狀態(tài)，而補(bǔ)強(qiáng)顆粒則與這些分子鏈緊密結(jié)合，共同構(gòu)成了膠料的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。常見的顆粒狀補(bǔ)強(qiáng)劑如炭黑和白炭黑等，被廣泛應(yīng)用于輪胎、膠管、減震制品等領(lǐng)域，以提高膠料的剛度。然而，這些補(bǔ)強(qiáng)劑在過去并未能有效提升膠料在反復(fù)拉伸時(shí)的抗撕裂性能，即耐疲勞閾值。

據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，鎖志剛教授團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新性地延長(zhǎng)聚合物分子的鏈長(zhǎng)和增加其緊密纏繞的程度，成功打破了這一局限。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)過改良的膠料耐疲勞閾值竟然增加了10倍。這一成果讓研究團(tuán)隊(duì)的第一作者、該學(xué)院研究生杰森·斯特克(Jason Steck)感到十分驚訝。他表示：“我們?cè)静⑽搭A(yù)期到如此顯著的提升效果，這無(wú)疑為橡膠制品的性能優(yōu)化提供了新的思路。”