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橡胶增强是橡胶材料科学与技术研究中最重要的研究方向之一。本文概述了主要的增强方法，从增强机理分析，探讨了橡胶增强研究中几个重要途径。传统橡胶增强研究侧重于橡胶纳米复合材料体系，近年来报道的含牺牲键(或者动态键)弹性网络和拓扑弹性网络为传统二烯烃弹性体的增强和增韧(断裂能)研究提供了重要的启示。橡胶的强韧化机理包括填充效应(流体力学体积效应)、受限分子层、颗粒间分子链取向、能量耗散等多重机理。本课题组从上述机理出发，通过增加受限链体积含量、强化界面化学反应从而实现更有效的颗粒间取向过程等途径，设计了一系列具有优异静动态力学性能的纳米复合材料体系。另外，从能量耗散机理出发，将氢键、配位键和牺牲网络等能量耗散单元引入传统的二烯烃橡胶，大幅提升了橡胶的强度和断裂韧性。进一步，将可牺牲模块引入橡胶纳米复合材料的界面相，明显提升了颗粒的增强效率。值得注意的是，通过二烯烃化学网络中的动态键设计，还将新的松弛机制引入橡胶网络，为其功能化(例如宽温域阻尼、多重形状记忆和阻燃等)提供了新的技术途径。