作为战略基础材料，橡胶材料在材料研究领域居于重要地位。由于其本体强度不高，须进行补强才具有实用价值。数十年来，人们普遍采用炭黑、白炭黑等纳米填料达到对橡胶基体的补强效果。研究重点多集中于对橡胶基体和填料本体改性，通过提升填料-橡胶间的相互作用实现补强。另一方面，为满足橡胶制品多功能的要求，工业中常使用并用橡胶体系。其中，由于相容性不佳，对极性橡胶和非极性橡胶并用胶体系的研究并未引起人们的注意，使得该体系的特点及潜在应用优势未被揭示。

我校william威廉官网孙翀副教授在威廉希尔官方网站赵树高教授和北京化工大学张立群教授的联合指导下，作为唯一通讯作者于著名高分子期刊《Polymer》（影响因子3.77）发表题为“Novel reinforcement behavior in nanofilled natural rubber (NR) / butadiene-acrylonitrile rubber (NBR) blends: Filling - polymer network and supernanosphere”的研究论文。硕士研究生韩廷会为本文共同第一作者。

研究者采用传统的橡胶加工方法，以炭黑填充天然橡胶（NR）/丁腈橡胶（NBR）并用胶为研究对象，发现炭黑聚集体易偏析于NBR相中。进而利用这一偏析特性，针对极性橡胶和非极性橡胶的并用橡胶体系，提出基于“填料包覆纳米球”、“填充纳米粒子”、“填充聚合物网络”，以及“岛相共补强结构”等多种模型的橡胶补强机理。同时，本工作为制备兼具高补强特性和低导电逾渗阈值的功能性弹性体材料提供了一种新的研究思路。

本文链接：https://doi.org/10.1016/j.polymer.2019.122005

本工作得到国家自然科学基金支持（51503114）