环保型二氧化硅负载橡胶加工助剂对丁苯橡胶性能的优化机制与绿色替代研究

本研究针对传统石油基橡胶加工助剂易迁移的问题，开发了二氧化硅(SiO2)负载环氧化大豆油(ESO)的新型生物源助剂SiO2-s-ESO。该助剂在丁苯橡胶(SBR)中分散均匀，显著增强填料-橡胶界面作用，提升加工性能、硫化速率和耐磨性，同时降低滚动阻力与摩擦生热，为绿色高性能橡胶复合材料开发提供新策略。

　　

传统橡胶加工助剂多为石油衍生物，易从橡胶基质中迁移。为开发环保型生物源替代品，研究人员提出"负载型生物质橡胶添加剂"概念：通过将环氧化大豆油(ESO)化学接枝到二氧化硅(SiO₂)表面，制备出SiO₂负载型加工助剂(SiO₂-s-ESO)。该助剂在丁苯橡胶(SBR)中呈现均匀分散状态，并通过接近SiO₂的固定化SBR分子链证明其增强了填料与橡胶的界面相互作用。与使用传统石油基增塑剂或物理混合ESO的复合材料相比，SBR/SiO₂-s-ESO复合材料展现出更优的加工性能、硫化速率和耐磨性，同时显著降低滚动阻力与摩擦生热。本研究提出的SiO₂表面改性策略可拓展至其他橡胶填料与添加剂体系，为高性能橡胶/填料复合材料的绿色制备提供重要技术路径。