基于锆离子（Ⅳ）-羧基金属配位键的高强高韧羧基丁腈橡胶

基于羧基丁腈橡胶(XNBR)中的羧基与Zr⁴⁺的配位作用，将ZrOCl₂·H₂O、硫黄及其他硫化剂与XNBR共混后进行热压硫化，制备了高强高韧的XNBR。结果表明，在硫黄交联的XNBR网络中形成了Zr⁴⁺-羧基金属配位键；随着ZrOCl₂·H₂O用量的增加，硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力和断裂能显著提高；当Zr⁴⁺与XNBR中羧基的物质的量之比为1/8时，硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力和断裂能分别为不含Zr⁴⁺硫化胶的250%、400%和250%。究其原因主要是当硫化胶受到拉伸时，Zr⁴⁺-羧基金属配位键作为弱键会优先于共价键断裂，在此过程中耗散了大量的能量，从而显著提高了胶料的拉伸强度和韧性。