通过苯乙烯含量与离子液体调控增强GnPs/丁苯橡胶复合材料相互作用及其光致动性能研究

《Sensors and Actuators A: Physical》：Enhancement of interactions in styrene?butadiene rubber composites filled with GnPs through styrene content and presence of ionic liquid: impact on photo?actuator performance

本文系统阐述了通过调控丁苯橡胶(SBR)微观结构（苯乙烯单元含量），结合石墨烯纳米片(GnPs)与离子液体(BPB)的协同作用，制备具有优异光致动性能的聚合物复合材料的新策略。研究揭示了离子液体作为相容剂通过π-π相互作用有效改善GnPs在SBR基体中的分散性，并发现低苯乙烯含量SBR基复合材料因分子链柔顺性更高而展现出更优的传感性能，为开发高性能智能材料提供了重要理论依据。

　　

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材料

两种级别的丁苯橡胶：Syntion 1815（门尼粘度ML₁₊₄ (100 °C) 48）和Syntion 2150×4（门尼粘度ML₁₊₄ (100 °C) 65），分别简称为S1815和S2150，由波兰奥斯维辛的Synthos S.A.公司提供。这两种橡胶均通过阴离子共聚制得。SBR化合物的硫化使用了由Siarkopol（塔尔诺布热格，波兰）提供的硫磺（纯度99%），以及由Akrochem Co.（阿克伦，美国）提供的2,2'-二苯并噻唑二硫化物(MBTS)和1,3-二苯基胍(DPG)。

讨论

碳纳米结构的超分子化学主要由π-π相互作用（也称为π-堆叠）主导。考虑到石墨烯的结构以及体系中不存在硫化剂，公认此类相互作用在该材料的行为中起着主要作用。

由于所制备的橡胶混合物和聚合物复合材料是多组分的，这些组分可以通过化学键和物理相互作用相互影响。先前的研究已经证明了这种相互作用的存在。

结论

总之，我们成功合成了具有GnPs和BPB且性能可精细调控的聚合物复合材料。研究考察了两种具有不同微观结构的SBR。实验结果表明，通过选择具有适当微观结构的聚合物来加强聚合物化合物中某些组分之间的相互作用，影响了聚合物复合材料的选定性能。研究证明，橡胶中存在的乙烯基促进了其硫磺硫化。