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我校土木工程学科交叉科研项目在橡胶材料增韧中取得新进展(2022-12-10)

来源:科研院     文字作者:广西生物质废弃物制备高质结构板材工程技术研究中心研究团队    图片作者:高伟    发布时间:2022-12-10    阅读数:

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近日,国际知名学术期刊《化学工程学报》(Chemical Engineering Journal)报道了我校广西生物质废弃物制备高质结构板材工程技术研究中心研究团队/我校土木工程学科交叉研究课题在橡胶材料纳米填充领域的最新研究进展。

该研究题为《通过负载可调控的低成本粘土轻松制备具有优异机械强度和高韧性的交联聚酯复合橡胶》(Facile Preparation of Cross-linked Polyester Composite Rubber with Excellent Mechanical Strength and High Toughness by Loading Adjustable Low-cost Clay),首次报道了一种基于构建硫化交联网络和负载广西维罗球粘土的双重协同强化策略,制备了高弹、高韧以及高稳定性的丁苯基聚酯-纳米粘土复合橡胶(BPPE@FPBC),既为高性能弹性体材料的开发提供了一种简便可行的技术路线,也为具有广西区域性特色资源的维罗球粘土提供了一条高附加值的应用途径。

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图1.BPPR@FPBC复合橡胶的制备工艺

研究人员首次将广西特有的维罗球粘土引入丁苯基聚酯橡胶中,通过发展一种简单工艺,构建了无机颗粒-有机分子网状复合结构,实现了纳米粘土与聚合物的多组分、多界面、多尺度的化学耦合。研制的复合橡胶材料能大幅减少应用过程中的能量耗散,与纯橡胶相比其断裂应力和韧性分别增加了327.3 %和294.5 %,并呈现出了优异的抗疲劳性和对极端环境的稳定适应性。由于维罗球粘土价格远远低于商业橡胶填料,该复合橡胶材料具有明显的潜在市场推广优势。

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图2.BPPR@FPBC复合橡胶的机械性能及能量耗散机制

该研究受我校土木工程学科交叉课题资助,通讯作者为交叉课题负责人、广西生物质废弃物制备高质结构板材工程技术研究中心副主任高伟副教授。在我校推出学科交叉融合创新举措的引领下,该团队与其它学科团队积极开展合作,已发表高水平研究论文多篇,由高伟副教授主讲的《木与人类文明》MOOC也获得国家线上一流金课认定、混合SPOC获广西线上线下混合一流金课认定、课程思政获得广西课程思政示范课建设。

该工作得到了广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室,以及广西百色丰林人造板有限公司、中南林业科技大学、国家林业和草原局产业发展规划院等研究团队的合作与协助。

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140794)

编辑:廖善维

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