【炭黑产业网】6月29日消息，美国一个研究团队近日取得了一项重要突破，他们成功开发出一种耐用的橡胶材料，有望在潜在减少轮胎颗粒物排放方面发挥作用。该研究团队由来自达勒姆杜克大学和麻省理工学院的科学家组成，他们主要聚焦于弹性体内部的化学反应，特别关注那些较为脆弱的分子键。
研究人员在实验中采用了聚丙烯酸酯弹性体，并用在应变下容易断裂的环状环丁烷代替了原有的交联剂，实现了弱交联体取代强交联体的效果。杜克大学的化学教授Stephen Craig表示：“按照常理，我们可能会认为较易断裂的连接体会导致材料更容易被撕裂。然而，令人惊讶的是，整个网络连接反而变得更加强韧，而不是更加脆弱。”
通过进行机械测试，研究人员将每种材料的薄片放入一台设备中，该设备能够测量撕裂样本所需的力量。结果显示，尽管两种材料在刚度和弹性方面相似，但采用弱交联剂制成的材料比采用强交联剂制成的材料更难以撕裂，强度提高了9倍。Stephen Craig解释道：“通过仅仅更换材料的一小部分，我们就实现了材料韧性的增强，而其他物理性能方面并没有出现明显变化，至少我们测量到的结果如此。”
据了解，研究团队的这一设计思路是通过首先让较薄弱的交联剂断裂，使得主要的聚合物链“松弛”下来，从而防止材料进一步分解，即使出现小裂纹和瑕疵的情况下也能保持完好。该团队已经对这种方法申请了专利，并表示还需进一步研究和改进，以利用这一新发现开发更加坚韧的合成橡胶，例如用于制造轮胎等应用。
Stephen Craig指出，根据之前的研究估计，每年全球轮胎磨损释放出约600万吨的粉尘和
碎片，这些排放物占海洋中塑料微粒的10%，占空气中颗粒物的3-7%。他强调说：“这些排放物主要来自于轮胎在路面摩擦的过程中产生的。”如果能将排放物减少10%，将有60万吨塑料微粒不再进入环境中。
这项研究的成果具有重要的环保意义，一旦这种耐用橡胶材料得到广泛应用，将有望减少轮胎磨损所产生的颗粒物排放，从而保护环境、减少塑料微粒的污染。这项创新技术为未来合成橡胶领域的发展提供了新的思路和见解，也为汽车行业和其他相关领域的可持续发展做出了贡献。
