绿色深共晶溶剂改性的碳酸钙/天然橡胶复合材料的制备与性能

《Journal of Applied Polymer Science》：Preparation and Properties of Green Deep Eutectic Solvent-Modified Calcium Carbonate/Natural Rubber Composites

降低碳黑依赖性，利用胆碱盐/甘油深共熔溶剂（DES）表面改性轻质碳酸钙（GCC），制备环保橡胶复合材料。研究证实DES-GCC替代15-20份碳黑时，1:10配比使拉伸强度提升16%，TS*EB增加22.6%，轮胎滚动阻力降低52.7%。采用氢键网络增强界面结合，优化复合材料的力学与环保性能。

　　

摘要

为了减少橡胶复合材料对炭黑（CB）的依赖，提高其成本效益和环境可持续性，本文提出了一种绿色深共晶溶剂（DES），用于碳酸钙粉（GCC）的表面改性。该溶剂在天然橡胶基体中替代了部分炭黑。系统研究了这种改性对橡胶硫化性能、力学性能、动态性能和微观结构的影响。所使用的DES由氯化胆碱和甘油以1:2的比例组成，旨在通过氢键网络增强GCC与橡胶基体之间的界面结合。结果表明，经过DES改性的GCC能够有效提高填料的分散性，增强橡胶的交联密度，并改善其力学性能。在本研究中，探讨了用15%和20%的GCC替代炭黑的情况，特别关注了使用DES改性的GCC（比例为1:10）制备的橡胶复合材料的拉伸强度。实验结果显示，拉伸强度显著提高了16.0%，（TS*EB）也提高了22.6%。此外，轮胎的滚动阻力大幅降低了52.7%。这些发现为开发环保且具有成本效益的橡胶填料提供了一种新方法。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。