Исследована кристаллизация и усиление полиизопрена. Источниками полиизопрена были катализатор Циглера-Натта, гевея бразильская (HNR), одуванчик кок-сагыз (TKS, известный как русский одуванчик) и гваюла (GR). Были исследованы два образца HNR, один из которых обладает более высокой молярной массой, обозначенной HNR-H, а другой – более низкой молярной массой, обозначенной HNR-L. Исследованные образцы GR были разделены на GR-R, отделенные от латекса, и GR-P, экстрагированные ацетоном. Средняя молярная масса всех образцов была выше, чем 1.5×106 Da. Исследование показало, что TKS является наиболее регулярным трехмерным образцом, а погрешность почти не обнаруживается. Широкоугольная рентгенограмма была получена на образцах, которые не были растянуты после обработки и во время растяжения, коэффициент деформации составлял не более 5. При этом условии было выполнено измерение квазистатического растяжения. Кристалличность HNR и GR-P показана в недеформированном состоянии, и ориентация кристаллической фазы HNR и GR-P остается на низком уровне для самой высокой скорости деформации. GR-P и TKS являются аморфными при низкой деформации и образуют высокоориентированную кристаллическую фазу при растягивающем напряжении. ТКС обладает сильным механическим упрочняющим действием при растяжении: напряжение при большом удлинении намного выше, чем HNR. Следовательно, показано, что образование высокоориентированной кристаллической фазы приводит к значительному механическому упрочнению.

Таким образом, образцы аморфного NR из природных источников (таких как TKS) имеют высокую молярную массу и не содержат не резиновых компонентов, которые могут действовать как пластификаторы, которые могут образовывать кристалличность и высокую осевую ориентацию при растяжении. Когда цепи выровнены, кристаллизация происходит с высокой скоростью деформации. Биосинтез ТКС может играть стратегическую роль, поскольку он способствует сквозному сшиванию полимерных цепей.

В данной статье была проведена ультразвуковая экструзия BR, и оценена технологичность. Потребление ультразвуковой мощности увеличивается по мере повышения амплитуды ультразвука, а давление в головке снижается по мере увеличения амплитуды ультразвука, что свидетельствует о том, что использование ультразвука может применяться для повышения скорости экструзии. В статье было изучено влияние ультразвуковой амплитуды на молекулярную структуру BR, включая молекулярную массу и поведение гелеобразования. Согласно ультразвуковой амплитуде, в BR будут происходить структурные изменения, включая деградацию, разветвление длинных цепей и образование геля. В этой статье содержание и поведение флокуляции BR были изучены путем смешивания необработанного и обработанного BR с диоксидом кремния и диоксидом кремния / силаном. Образование длинноцепочечных разветвлений показало, что содержание каучука и взаимодействие каучука с наполнителем увеличивалось, а взаимодействие наполнителя с наполнителем и флокуляция соединений BR / диоксид кремния уменьшалось. Необработанные и обработанные BR, BR / CB, BR / SiO₂ и BR / SiO₂ / силан были сульфидированы, а также были измерены их плотность сшивания, гелевая фракция и механические свойства. Согласно температурному сканированию DMA для BR / сульфида кремния установлено, что образование длинноцепочечных ветвей при ультразвуковой обработке уменьшает тангенс угла потерь при 60°; если в шине используется резина, прогнозируется, что сопротивление качению будет низким.

Превосходные механические свойства и сопротивление усталости натурального каучука (NR) тесно связаны со способностью NR к деформации, вызванной кристаллизацией (SIC), которая обусловлена уникальной структурой сетки NR. Ввиду отсутствия емкости SIC синтетический аналог NR, цис-1,4-полиизопрен (IR), обычно имеет плохие механические свойства. В этой статье аминофункционализированные углеродные наноточки (CDs) были введены в отвержденный серой сульфированный IR в качестве высокофункционального сшивающего агента для улучшения SIC-способности IR. Аминогруппа на поверхности CD связана с сульфоновой группой на главной цепи IR, образуя ионную связь, и ковалентная сшивка получается посредством вулканизации серы, таким образом, образуя двойную сшитую IR-сеть. Когда каучук деформируется, ионная связь разрывается до разрыва ковалентной связи, что приводит к эффективному рассеянию энергии. Преимущественное разрушение ионной связи также способствует ориентации цепи IR, что способствует способности SIC. Это может быть доказано уменьшением начального напряжения кристаллизации и увеличением кристалличности. Повышенный SIC способен значительно улучшить свойства при растяжении.

Графен имеет большую площадь поверхности, механические свойства, электропроводность, теплопроводность и газостойкость, поэтому его считают идеальным многофункциональным наполнителем для резины. Тем не менее, чтобы применить эти свойства резиновых нанокомпозитов, требуется тщательно спроектировать дисперсионное состояние, кинетику вулканизации, взаимодействие между интерфейсами и так далее. В обзоре обобщены результаты нашей недавней работы, связанной с вопросом о том, как равномерно распределить графен в резиновой матрице, какое влияние графен или оксид графена оказывают на поведение вулканизированных резиновых нанокомпозитов, как спроектировать плотную упаковочную сеть в резиновой матрице, а также как создать прочное взаимодействие граничной поверхности между графеном и резиной. Эти фундаментальные исследования предоставляют нам опыт разработки графеновых / резиновых нанокомпозитов со значительно улучшенными механическими свойствами, газостойкостью, термостойкостью, проводимостью, стойкостью к окислению и некоторыми функциями.