6月11日，四川轻化工大学陈建教授团队在国际期刊《ACS Applied Polymer Materials》上发表研究论文，题为《Decoupling Hardness and Interfacial Interactions: Synergistic Origin of Wear Resistance in Natural Rubber/Carbon Black 》(解耦硬度与界面相互作用天然橡胶/炭黑中耐磨性的协同起源)。该研究在全球范围内首次证实：炭黑并非传统认知中仅作为补强剂的软填料，其本身竟具有媲美超硬材料的超 高弹性模量 ，平均弹性模量达7.5GPa，局部弹性模量更是超过27GPa。
研究团队通过系统对比超硬填料(纳米金刚石ND、碳化钨WC)与四种炭黑(N115、N330、N550、N660)增强天然橡胶的耐磨性能，创新性地将填料硬度与界面相互作用进行分析，揭示耐磨性能的真正起源并非单一的硬度，而是硬度-界面协同效应 。研究指出，ND与WC虽硬度极高，但表面惰性强，无法形成有效的结合橡胶层，硬颗粒反而成为缺陷源，导致耐磨性严重劣化;N115炭黑凭借其超硬性和优异的表面活性在橡胶基质中诱导生成厚度达19纳米的结合橡胶层，固化橡胶链分数高达63.6%，成功构筑了高效的应力传递与能量耗散界面网络。
该工作从硬度-界面协同的新视角阐明了天然橡胶耐磨增强的起源，这一发现突破了传统认知框架，为高性能耐磨弹性体的理性设计提供了全新的理论依据和工程指导，也为炭黑在高端复合材料领域的进一步应用开辟了新方向。
