自修复橡胶母料：与纳米氧化锌携手构建离子交联超分子网络赋予多种橡胶自修复功能

为了实现商用橡胶的自修复，目前的主流策略是通过化学修饰使橡胶分子具有必要的官能团。然而，橡胶分子的不同结构决定了其不同的最佳自修复机制，从而导致其发生复杂多样的化学修饰。换句话说，同一种改性方法不能应用于各种橡胶，这在一定程度上限制了自修复橡胶的制备。在此，我们提出了一种自修复母料的概念，该母料可以通过简单的共混加工方法有效地赋予橡胶基体自修复能力。这种母料含有大量的羧基，是通过天然橡胶与2-甲基丙烯酸的接枝反应而获得。在将母料与橡胶基体共混的同时，加入ZnO，使体系发生中和反应而引入Zn²⁺。经过受控过氧化物诱导硫化，母料分子链接枝到橡胶基体的分子链上，形成可逆Zn²⁺交联网络。基于上述方法，天然橡胶、丁苯橡胶和顺聚丁二烯橡胶均获得了90%的自修复能力。此外，基于自修复母料羧基与无机底物之间可逆的非共价相互作用，自修复母料可以将水泥粘结在一起，并表现出“动态可逆粘附”。我们希望这种自修复母料的概念能够为制备基于可逆非共价相互作用的自修复橡胶开辟一条可行的、多功能的途径。

应用前景

本成果提出“自修复橡胶母料”的概念，该母料可以通过简单的加工方法赋予橡胶材料自修复能力，这在橡胶轮胎等领域具有潜在的应用价值。