基于MgO-ZnO共活化剂构建多重自修复因子的硫化天然橡胶研究

研究人员通过镁-锌氧化物(MgO-ZnO)共活化体系，开发了具有多重自修复(S-H)因子的硫化天然橡胶(V-NR)和环氧化天然橡胶(V-ENR)。相比传统氧化锌(ZnO)体系，该研究证实MgO-ZnO能促进二硫键/多硫键形成，通过键交换反应提升自修复性能。最优配方应用于V-ENR后，同时实现了硫键重构和热可逆氢键作用，展现出优于V-NR的自修复效率。该研究为开发高性能自修复橡胶材料提供了新策略。

　　

这项突破性研究展示了如何利用氧化镁-氧化锌(MgO-ZnO)这对"黄金搭档"来打造超级自愈橡胶。科研团队像分子厨师般精心调配配方，将N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)等"调味剂"加入天然橡胶(NR)体系。

神奇的是，MgO-ZnO这对组合比单独使用氧化锌(ZnO)更能促进二硫键(-S-S-)和多硫键(-S_x-)的形成，就像在橡胶分子间搭建了无数座可重构的桥梁。当材料受损时，这些硫键会像变形金刚一样进行交换反应(metathesis)，实现自我修复。

更精彩的是，当这个配方应用于环氧化天然橡胶(ENR)时，材料获得了双重修复能力：除了硫键重构，环氧基团还形成了热可逆氢键网络。就像给材料装上了双重保险，V-ENR展现出比V-NR更出色的自愈性能，这通过应力/应变恢复测试和拉曼光谱分析得到了验证。