为了探明上述问题,近日,北京化工大学先进弹性体材料研究中心岳冬梅教授团队通过巯基自由基诱导的异构化改性,制备了一系列不同反式含量的异构化天然橡胶(iNR);在保留非胶组分的前提下,以此为模型研究了立体规整性对NR拉伸结晶性能的影响(图1)。他们发现,引入4%的反式构型并不会影响NR的拉伸结晶性能和机械性能(图2、3、4)。鉴于iNR-4%的规整性低于IR(顺式含量>98%),但其性能却媲美NR,由此证明NR与IR性能差异主要源于IR非胶组分的缺失,而非规整性的差异。当反式含量提高至10%时,iNR-10%的结晶度降低,起始结晶应变增大;但在非胶组分的作用下(类似于牺牲键的能量耗散作用),其机械性能仍与NR相当。进一步增大反式含量至19%,规整性的降低会抑制其拉伸结晶;但在非胶组分的能量耗散作用下,即使未添加填料补强,iNR-19%的拉伸强度仍可高达15.1 MPa。该研究促进了对NR结构性能关系的理解,并有助于指导高性能弹性体材料的制备。该成果以“Effect of stereoregularity on strain-induced crystallization and mechanical properties of natural rubber”为题发表在《Macromolecules》上,文章的第一作者为北京化工大学2020级博士研究生祁鑫(现已入职中国石化北京化工研究院)。该工作得到了泰山产业领军人才工程、山东省重点研发计划(ZK20200134)的支持。