【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】11月20日消息，歐洲X射線自由電子激光設(shè)備公司(European XFEL GmbH)的科學(xué)家們?cè)谳喬ツz料領(lǐng)域取得了重要突破，通過(guò)世界上最短的時(shí)間分辨率成功觀測(cè)到了聚丁二烯和炭黑這兩種輪胎中常用的橡膠成分的分子運(yùn)動(dòng)。這一研究不僅揭示了這兩種成分在原子尺度上的顯著相互作用，而且為改進(jìn)輪胎膠料的降解過(guò)程和開(kāi)發(fā)更具耐久性的材料提供了新的理論基礎(chǔ)。

輪胎膠料作為一種復(fù)合材料，通常包含合成橡膠，比如聚丁二烯，以及添加的納米顆粒，比如炭黑，以提高其物理性能。在行駛過(guò)程中，輪胎受到強(qiáng)大的力的作用，導(dǎo)致各部件相互移動(dòng)，從而引起材料的磨損和退化。為了全面評(píng)估輪胎性能，不僅需要了解復(fù)雜顆粒網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，還需要深入了解聚合物和納米顆粒之間的相互作用及它們各自的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫@些動(dòng)力學(xué)特征直接影響材料的性能，特別是耐磨性。

歐洲XFEL公司的研究員佐藤德(Tokushi Sato)表示：“我們運(yùn)用最新開(kāi)發(fā)的衍射X射線閃爍法，在原子尺度上同時(shí)探測(cè)到聚合物鏈和添加劑納米顆粒的快速變化。我們觀察到聚丁二烯和炭黑之間存在顯著的相互作用，這表明聚丁二烯的流動(dòng)性會(huì)受到添加的炭黑類型的影響?！彼a(bǔ)充道，每個(gè)膠料樣品含有不同種類的炭黑，實(shí)驗(yàn)證明在不同炭黑樣品中，聚丁二烯在炭黑顆粒表面的移動(dòng)速度各異，而結(jié)合更牢固的樣品則導(dǎo)致輪胎性能更佳。

這項(xiàng)研究結(jié)果不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件下研究輪胎膠料的降解過(guò)程提供了改進(jìn)方法，還為設(shè)計(jì)出具有增強(qiáng)耐久性的材料提供了重要參考。除了歐洲XFEL公司之外，日本、澳大利亞和新西蘭的研究機(jī)構(gòu)以及日本住友橡膠工業(yè)公司也在這一領(lǐng)域進(jìn)行了類似的研究。