金属铜离子配位交联丁腈橡胶的压缩Mullins效应高原，王子硕，朱大志，王兆波*（青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛266042）摘要：采用氯化亚铜（CuCl）、乙酸铜（C4H6CuO4）、硫酸铜（CuSO4）和氯化铜（CuCl2）对丁腈橡胶（NBR）进行配位交联制得硫化胶，考察了不同铜盐对硫化胶的硫化特性、力学性能、交联密度及压缩模式下Mullins效应的影响。结果表明，通过配位反应在NBR中形成了以铜盐为交联点的三维网络结构。相比于CuCl/NBR、C4H6CuO4/NBR、CuSO4/NBR而言，CuCl2/NBR硫化胶的交联密度最大。在单轴循环压缩过程中，不同铜离子配位交联NBR硫化胶均产生了明显的Mullins效应，且Mullins效应随硫化胶交联密度的增加而明显减弱。在相同应变下，硫化胶的最大压缩应力随加载-卸载次数的增加而下降，但瞬时残余应变则随应变和加载-卸载次数的增加而增大。关键词：丁腈橡胶；金属铜离子；配位交联；Mullins效应；硫化特性；力学性能中图分类号：TQ333.7文献标志码：B文章编号：1000-1255（2023）02-0109-05DOI:10.19908/j.cnki.ISSN1000-1255.2023.02.0109加工·应用合成橡胶工业，2023-03-15，46（2）：109～113CHINASYNTHETICRUBBERINDUSTRY收稿日期：2022-03-30；修订日期：2022-11-21。作者简介：高原（2000—），男，山东聊城人，硕士研究生。主要从事热塑性硫化胶结构及性能的研究工作。基金项目：山东省自然科学基金资助项目（ZR2021ME028）。*通讯联系人。交联可大幅提高橡胶的强度和弹性，使得力学性能得以改善［1］。采用共价键交联的橡胶硫化胶，由于共价键键能较高，硫化胶难以回收利用。目前，已有研究将非共价键用于硫化胶的制备，以解决传统交联橡胶难以再生利用的问题［2］。然而大部分非共价键的相互作用较弱导致硫化胶的力学性能差，因此非共价相互作用中键能最强、具有较强稳定性和可逆性的配位键引起了人们的广泛关注，并在液晶［3］、自愈合［4-5］和生物材料［6］等领域得到了应用。Mullins效应是填充硫化胶在大变形下的应力软化行为，通常还伴随着残余应变和应力诱导产生的各向异性［7］。Mullins效应的理论目前主要有填料-高分子界面的破坏、填料簇的破裂以及高分子链在填料表面的滑移等［8-9］。目前，多数配位交联高分子的研究是在溶液中进行，这使其实际应用存在局限性。本工作通过不同铜离子与氰基的配位作用制备出系列金属铜离子配位交联丁腈橡胶（NBR）硫化胶，并对其硫化特性、硫化胶的力学性能、交联密度和压缩...
