基于金属-硫醇盐离子网络的自修复橡胶层压材料在防刺穿无内胎轮胎中的应用研究

为解决轮胎刺穿带来的安全隐患和维护成本问题，研究人员开发了一种基于可逆金属-硫醇盐离子网络的自修复天然橡胶(NR)材料，并将其制成橡胶带嵌入轮胎内层。实验表明，添加10 phr RD40再生橡胶的胶带对直径<2.5 mm的钉孔实现100%自修复，对3.4-4.0 mm钉孔修复率达87%-97%，为开发自修复防刺穿轮胎提供了新方案。

　　

轮胎刺穿一直是困扰车主的常见问题，不仅造成使用不便，更存在安全隐患并增加维护成本。这项研究创新性地将具有室温自修复能力的天然橡胶(NR)材料应用于轮胎制造。该材料通过可逆的金属-硫醇盐(metal-thiolate)离子网络实现自主修复，无需外界刺激即可恢复初始性能。

研究团队巧妙地在自修复橡胶配方中加入再生轮胎橡胶(RD40)，显著提升了橡胶带的自密封性能。实验数据令人振奋：当添加量为10 phr(每百份橡胶添加份数)时，该材料对直径2.5毫米以下的钉刺损伤展现出100%的修复能力。即使面对更大尺寸的损伤——3.4毫米和4.0毫米直径的钉刺，其修复效率仍保持在87%至97%的高水平。

这项突破性研究为开发真正意义上的"防刺穿"自修复轮胎开辟了新途径。通过将这种智能材料整合到轮胎内层，未来有望显著提升行车安全性，同时降低因轮胎损伤导致的维护成本。特别值得注意的是，该材料在常温下的自发修复特性使其具有突出的实用价值，为可持续交通解决方案提供了新的材料基础。