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原料来源
端羟基聚二甲基硅氧烷（PDMS-OH，数均分子量约 4670）：采购自印度 Panipat 的 S.B. Enterprises 公司
硼酸（BA，99.5%）、正己烷（99%）：采购自印度 Loba Chemie Pvt. Ltd.
天然橡胶（NR）：采购自印度Kottayam橡胶研究所
橡胶硫化配套助剂：硬脂酸、氧化锌、促进剂二苯胍（DPG）、促进剂 2 - 巯基苯并噻唑（MBT）、硫磺，均采购自 Sigma–Aldrich Chemical Co.
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配方比例
本技术核心为聚硼硅氧烷（PBS）改性天然橡胶硫化体系，通过双辊开炼共混结合硫磺硫化工艺制备；最优配方为 100phr 天然橡胶基体中，PBS 添加量为 0.5phr，配套硫化体系固定为：硬脂酸 2phr、氧化锌 5phr、DPG 0.2phr、MBT 0.5phr、硫磺 2.5phr。
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基本工艺
PBS 合成与提纯：先将硼酸置于 150℃热风烘箱中预热过夜脱水制得焦硼酸，再将焦硼酸与 PDMS-OH 按 10:1 的质量比混合，在 150℃条件下加热反应 24h 制得粗品 PBS；粗品 PBS 经过量正己烷溶解、棉塞与滤纸两步过滤提纯，最终得到透明高粘度的 PBS 成品。
两段式开炼共混：在 25℃室温下采用实验室双辊开炼机进行混炼，第一段先将天然橡胶预塑炼形成均匀基料，逐步加入定量 PBS 共混均匀，再加入硬脂酸、氧化锌、DPG 等助剂混炼至完全分散；第二段加入硫磺与 MBT 硫化剂，继续混炼至体系均匀。
模压硫化成型：将混炼完成的胶料填入内衬铝箔的铝制模具中，在 150℃、最大 250kN 压力的压缩模压机中硫化 30min。
冷却脱模成品：硫化结束后模具自然冷却至 70℃左右，开模取出硫化橡胶片，即得 PBS 改性天然橡胶成品。
性能验证
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力学性能验证
根据图 6 的拉伸性能测试结果，0.5phr PBS 添加量的改性天然橡胶，拉伸强度较纯天然橡胶提升了56%，同时断裂伸长率随 PBS 添加量提升呈稳步增长趋势，邵氏 A 硬度随 PBS 添加量实现可控降低，真正实现了材料强度、韧性与柔性的协同优化。0.5phr 添加量下 PBS 在天然橡胶基体中实现均匀分散，无明显团聚与相分离，是力学性能达到最优的核心原因；而 PBS 添加量达到 1phr 时，体系已出现明显的相分离与团聚现象，进而导致力学性能下降。
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热稳定性能验证
根据图 10 的 TGA 测试曲线与表 4 的热降解参数，在氮气氛围测试条件下，最优配方的改性天然橡胶，热降解 5% 失重温度较纯天然橡胶显著提升，最大降解速率温度同步提高，1000℃高温下的残炭量较纯天然橡胶提升超 3 倍，充分证实 PBS 改性可有效延缓天然橡胶的热裂解进程，显著提升材料的热稳定性能。
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动态粘弹性能验证
根据图 12 的应变扫描测试结果，PBS 改性天然橡胶在 0.5%~0.7% 应变范围内可保持稳定的线性粘弹性，满足常规加工与使用场景的性能稳定性要求；根据图 13 的 DMA 温度扫描结果，PBS 改性使天然橡胶的阻尼损耗峰显著拓宽，有效拓展了材料的有效阻尼温域，同时橡胶平台区的储能模量与表观交联密度可通过 PBS 添加量实现精准的单向调控，可适配不同应用场景的模量需求，且材料在高温下无模量骤降现象，充分体现了动态超分子网络优异的热稳定性。
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化学结构验证
根据图 3、图 5 的 FTIR 红外光谱测试结果，特征吸收峰证实了 PBS 的成功合成，以及其在天然橡胶基体中的均匀掺入，且共混后未出现新的特征吸收峰，说明改性过程基于物理共混与超分子相互作用，无额外副反应发生，工艺可控性与重复性优异。
结 语
该研究成果以“Polyborosiloxane-Modified Natural Rubber With Enhanced
Mechanical, Thermal, and Viscoelastic Properties”为名，发表于高分子材料国际顶刊《Journal of Polymer Science》上。
期刊原文有更为详细的配方及制备工艺，可关注公众号回复“PBS橡胶”获得原文完整文件。
本研究首次系统探究了聚硼硅氧烷作为超分子粘弹改性剂对天然橡胶的性能调控作用，研究基于可逆 Si-O-B 动态共价键构建超分子网络，在极低添加量下实现了天然橡胶力学、热学、粘弹性能的全面优化，突破了传统填料补强与共混改性技术的性能瓶颈，为汽车工业、航空航天、安全防护装备等领域的高性能天然橡胶材料开发，提供了全新的技术路径与理论支撑。
专注未知物检测
这类前沿的橡胶改性技术从实验室研发走向工业化落地，仍需开展配方体系的深度优化、调试验证、性能测试、多场景应用适配等系统工作。此时，借助博诺通技术这种深耕高分子材料领域的第三方技术服务机构，可在原料筛选、配方调试、性能验证等流程获得专业技术支持，大幅缩短研发周期，加速高性能改性橡胶技术的商业化落地进程。
