【炭黑產業網】11月20日消息，歐洲X射線自由電子激光設備公司(European XFEL GmbH)的科學家們在輪胎膠料領域取得了重要突破，通過世界上最短的時間分辨率成功觀測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動。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，而且為改進輪胎膠料的降解過程和開發更具耐久性的材料提供了新的理論基礎。
輪胎膠料作為一種復合材料，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。在行駛過程中，輪胎受到強大的力的作用，導致各部件相互移動，從而引起材料的磨損和退化。為了全面評估輪胎性能，不僅需要了解復雜顆粒網絡的靜態結構，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動，因為這些動力學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：“我們運用最新開發的衍射X射線閃爍法，在原子尺度上同時探測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性會受到添加的炭黑類型的影響。”他補充道，每個膠料樣品含有不同種類的炭黑，實驗證明在不同炭黑樣品中，聚丁二烯在炭黑顆粒表面的移動速度各異，而結合更牢固的樣品則導致輪胎性能更佳。
這項研究結果不僅對實驗室條件下研究輪胎膠料的降解過程提供了改進方法，還為設計出具有增強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構以及日本住友橡膠工業公司也在這一領域進行了類似的研究。
