為了實現商用橡膠的自修復，目前的主流策略是通過化學修飾使橡膠分子具有必要的官能團。然而，橡膠分子的不同結構決定了其不同的最佳自修復機制，從而導致其發生復雜多樣的化學修飾。換句話說，同一種改性方法不能應用于各種橡膠，這在一定程度上限制了自修復橡膠的制備。在此，我們提出了一種自修復母料的概念，該母料可以通過簡單的共混加工方法有效地賦予橡膠基體自修復能力。這種母料含有大量的羧基，是通過天然橡膠與2-甲基丙烯酸的接枝反應而獲得。在將母料與橡膠基體共混的同時，加入ZnO，使體系發生中和反應而引入Zn²⁺。經過受控過氧化物誘導硫化，母料分子鏈接枝到橡膠基體的分子鏈上，形成可逆Zn²⁺交聯網絡。基于上述方法，天然橡膠、丁苯橡膠和順聚丁二烯橡膠均獲得了90%的自修復能力。此外，基于自修復母料羧基與無機底物之間可逆的非共價相互作用，自修復母料可以將水泥粘結在一起，并表現出“動態可逆粘附”。我們希望這種自修復母料的概念能夠為制備基于可逆非共價相互作用的自修復橡膠開辟一條可行的、多功能的途徑。

應用前景

本成果提出“自修復橡膠母料”的概念，該母料可以通過簡單的加工方法賦予橡膠材料自修復能力，這在橡膠輪胎等領域具有潛在的應用價值。