4.1弹性体基本知识.pdfVIP

第四章 橡胶和弹性体材料 第一节 基本概念和基础知识 第二节 通用橡胶——NR 、SBR、BR 、 EPDM 、IIR 、NBR 、CR 第三节 特种橡胶——SiR 、ACM 、FKM 第四节 热塑性弹性体——共混型、共聚型 第一节 基本概念和基础知识 1.1 橡胶和弹性体的定义（重点－掌握） 1.2 橡胶弹性的特征和对高分子结构的要求 （重点－掌握） 1.3 橡胶的分类 1.4 橡胶的配合 1.5 橡胶/弹性体材料的典型力学性能指标 1.1橡胶和弹性体的定义 1.1.1 橡胶的定义 根据美国材料测量协会（ASTM D1566）标准的定义： 橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速地恢复其 形变。 橡胶能够被改性，改性的橡胶后的橡胶不能溶于有 机溶剂中，但可溶胀。改性的实质是指橡胶的硫化 （即交联）。 硫化后的橡胶材料的高弹性的特征： 拉伸 去除外力 o 1min内恢复 18-29 C， 至2L 保 0 长L0 持1min 到小于1.5L0 1.1.2 橡胶与弹性体在定义上的异同与关系 “橡胶（rubber）”最早得名于西班牙探险家哥伦 布在南美洲的探险活动——是“擦子”的意思。 合成橡胶由于分子结构和交联机理与天然橡胶有 很大的相似性，且通用合成橡胶主要是用来替代 NR的，所以沿用了“橡胶”名称。 一些特种橡胶的分子结构虽与NR不同，但是仍需 化学交联（与NR类似），仍沿用“橡胶” 。 上世纪60～70年代开始，热塑性弹性高分子材料 开始发展。这类材料在分子结构和交联机理与NR 具有很大的不同，因此根据其高弹性特点，创造 了“Elastomer，弹性体”以区别于传统的天然橡胶 和化学交联的合成橡胶。 后来弹性体逐步成为了具有“高弹性的高分子材料 的统称” （ASTM D1566）。 弹性体 热塑性弹性体 传统的橡胶材料：天 然橡胶、合成橡胶 其它高分子 弹性体材料 1.2 弹性体材料高弹性的来源 及其对分子结构的要求 1.2.1 橡胶弹性的来源 橡胶弹性的来源于高分子链的熵弹性—— 当 高分子材料受到外力发生较大的形变时，其 分子链通过分子内旋转发生变形，整体的熵 值减少。当外力去除，变形了的高分子链有 向熵值较高的原始状态自发回复的趋势。 1.2.2 弹性体材料对结构的要求 保证材料可以发生 较大的变形 1.大分子链要 有足够的柔性 保证外力去除后材料可以在 熵增的驱动下形变回复 o o 名称 Tg/ C 名称 Tg/ C 天然橡胶 -73 丁腈橡胶（70/30 ） -41 顺丁橡胶 -105 乙丙橡胶 -60 丁苯橡胶（75/25 ）