温度梯度下苯乙烯-丁二烯橡胶中增粘剂的定向偏析行为及其相图机制研究

研究人员针对SBR/AMS共混体系在温度梯度下的组分偏析问题展开研究。通过动态机械分析(DMA)证实两者在30 phr(23 wt.%)配比下可混溶，利用ATR-FTIR检测发现AMS会向低温表面富集。结合相图分析揭示该现象源于体系具有LCST特性，Flory-Huggins相互作用参数随温度升高而增大，为橡胶材料的功能化设计提供理论依据。

　　

在温度梯度场作用下，橡胶材料中的增粘剂会展现出奇妙的"趋冷迁移"现象。研究人员以苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)与α-甲基苯乙烯(AMS)低聚物组成的可混溶体系为研究对象，发现当AMS添加量为30 phr(23 wt.%)时，二者在120°C以下能形成均相体系。

将1 mm厚的共混薄片置于上下板温度分别为120°C/80°C或100°C/60°C的压模机中，30分钟后通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)检测发现：AMS像被施了魔法般向低温表面聚集，而高温表面则相对贫乏。这种定向偏析行为并非传统相分离所致，而是源于该体系独特的"低临界共溶温度(LCST)"特性——随着温度升高，Flory-Huggins相互作用参数增大，导致高温下体系趋向分相。

相图分析进一步揭示，在低温条件下含有大量AMS的共混物具有较低的自由能。这就像给AMS分子装上了"温度感应导航"，使其在温度梯度场中自发进行组分再分布。该发现不仅为理解橡胶-增粘剂体系的界面行为提供新视角，更为开发具有温度响应特性的功能化弹性体材料开辟了新思路。