引言 第六章 橡胶高弹性 ed'o 4 故称平台 金小边 引言 引言 CHRISTOPHER COLUN以IS 天然橡胶 需伦布(1451-1506 橡胶的种类 合成豫腔 属山生 Hancock.Tire THE DEFINITION OF RUBBER 施加外力时发生大的形变、外力除 去后可以恢复的弹性材料称为橡胶 ★ Rubber is a polymer which exhibits erties.ie.a material which can be stretched to se isoniginale without bre king and 高弹性的本质 美国材料协会标准(ASTM-AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS) 规定: 高引修,在外力韩用下,提分子 件下具有10的1的杨氏顺量者称为榨敢。 国4生
檬胶的分类: ·氯丁檬胶(CR)1氧丁二烯乳液聚合而得。物理力学 ·天然橡数:丹成烯啊式1.4恒成站梅,T72℃,第 性能良好,耐热。耐臭氧氧化,耐燃、时油,粘合性 性良好, 良好,气密性良好,Tg为40℃,绝绿性差,低结 异说橡(合成天檬数): 品,加工对温度感。贮存易变断, ·丁苯橡脑(SB:比无然拉有良好的静性,附透气性, ·丁睛模较(NBR):曹授性不胞和橡胶,耐油性好 弹胜,耐车性。制撕影性装,影油性,和耐非极性溶剂差 财热性优于天然和丁装取,时性提高。气密性良好 附化学宿镇性优于天然取。极性基街导致弹性,附寒 ·顺檬B:丁二稀聚合产物比天较弹性好 性、财区挠性,抗撕裂性差,耐寒性比通用像胶均至 T9女1O5c,耐暗社乐,非楼鞋控胶柔鞋,时法,附溶 电治缘性最差,耐老化性差,加工性捷差。成本高于 刻性差, 氨丁胶。 国材中 鱼3 ·丁甚煤胶(R):异丁箱和少量异成二输共条合而得 结品性非极性橡胶。气密性好,耐热性,附候性,鞋 均成穆胶弹性体的三个必要条件: 化学腐性良好,电缘良好,震件良好,拉伸 强度较高:硫化速度漫,加工型差,常温弹性低。附 ()必须由长链聚合物构减 油性差,的化改性 乙丙胶(EP闭:非品饱和非级性橡。附老化性 )聚合物链必须具有高度柔性 电纶楼性好于丁基像胶,弹性和附寒忙接近于天然橡 胶,时油性差,硫化速度慢,自粘性和互桔性差。 3)聚合物醚色演为交联网络-适度之联 ·硅橡胶、氟榨胶、紧氨、氧感橡胶、紧统橡胶 丙胡酸醛橡酸 @山中 属1u1 都胶态的廉合物是否神足作为缘胶的条件?1 绿腔的条件,长能、柔性、近直交联, 3)交联点何在?? 0 维结点 菲结点受聚合物分子量和置度的限制1】【I 醉a 编结点?????? )娘鲸桌为州金只前在一定的温度忘调内同制分于随的滑等才 3)整前信为什么只能在一定的时间忘调内限制分于使的滑落7 懂胶态的本质?????? 4)不调构的聚合将的橡胶态温度与时饲圆南得不同? 5)不同册子量的聚合物的橡收老范围有何不调7 6)时胶的运粉特征和~水久橡胶有何不调7
时弹性体—绿胶态(高弹态) 橡胶(弹性体)的特点: 。尺寸稳定,小形变时,弹性响应符合胡克定律一 小分子物质三态:因态、液志和气春 一类似圆体: 高分子物质??态:固态、液态一内票能 热彬张系数和等温压缩系数与液体具有相同的数 量级一一其分子间作用力与液体相似: 无定形低案物:玻璃态、粘流态—无高弹老 形变的应力随温度升高面增加—一与气体的压强 无走形高聚物:玻璃态、橡胶态、粘流老 灿温度升高面增加有类似性: @山进 金小边 橡脱材科特性究意是属于圆体,液体还是气体? 高弹性的主要特征一箱弹性的特点 1)可逆形变可高达1000%,金属为水1% 2》弹性模量仅I0-sNM,全属却高达10心1NME 3)弹性模量随温度升高海增加,金属却相反 形空的应力 块热拉伸度升高。国缩时面度降低。而金 倒121 。弹性形变量大且是可逆的 弹性模量小且随度升 高而增大 ☐拉伸 E=g/A 回缩 形变只有原试样的1 橡胶高弹模量 金属的弹性材料的 胶的高弹形变高 模量可达 约为105N/m 达1000 101a1N/m 燥腔弹性慎露弟溶度开高而增大 。形支有热效应 橡胶伸长率和伸长热的关系 长 国4生
高弹与督弹性的视不区别 熱效应顺因 撩胶仲长变形时,分子链段由混乱排列 高弹:大分子链段运动,与时 变成比较规律,此财情减少:同时,由于分 间有关。其内能几乎不变,主 子间的内唐黎力面产生热重;另外,由于分 要由构象熵变化引起。 子规期摔列而发生结晶,在结品过程中也会 放出热量。由于上迷三种原因,使橡胶拉仲 普弹:分子键长、键角变化 时戒出热量,而金属材料在快速拉仲时(绝 与时间几乎无关,主要由内 热过程)正好祖反,其温度减小 能变化引起。 国材进 鱼过 世间万璃可分为因体:液体,气体,西障较的特路之 橡胶弹性的本质:篇弹性 熵弹性 n 由于高聚物特有的分子链柔性流成了橡 胶、 三者兼顾的特性 属 衡u 橡胶弹性的本质 未施加任何力的作用,颜豪分子幕里球形,原因 高弹性是由篇变引起的,在外力作用下, 1)款任何液体而喜,是表面能最低的形状 橡胶分子链由参曲状态变为伸展状态,篇武 2)对长链分子而言,是炼最大的形状,具有最大的 小,当外力移去后,由于热运动,分子链自 构数。 发地趋向熵增大的状态,分予链由伸展再回 复卷曲状态,因而形变可逆。 聚合物呈无烧线团状 面时 衡中 弹性:形变可恢复的性质 能弹性的特点 能弹性 1)应力和应变之保持单值、曜一的关系,与加载 路径无关,符合虎克定律,可称能弹性材料为克 弹性体: 熵弹性 2)弹性形变与时向无关,即弹性形变是新时达到的: 3)弹性变形量小,一般在0.1%1%之问: 4)弹性模量较大,可达10Pa: 5)绝热钟长时变冷(吸热),屏复时放热
能弹性 嫡弹性的特点(与能弹性相反) 品体材料变形时,原处于平衡结点上的原子沿 1)应力和应变之向不保特单值、啡一的关系,与加 应力方向伸长,原子何的引力加大,内能增加。载 路径有关: 荷去除后内能自发减小的过程将使变形何复。由于 2》弹性形变与时何有关,即弹性形变不是瓣时达到的: 品体材料变形时微观有序度基本不变,则销值基本 3》弹性形量大 -般在100%1000%之间: 不变。 4)弹性模量较小, 5》绝热但长时变热(版热),国复时吸热 国过 国中 直环生的姓去 本章的教学内容、要求和目的 妇山高分子材料具有所有材料中宽腾需宽的力学性候 救学内容 )橡胶弹性的特点 2漆胶性热力学分析 名0: 3)棒胶状态方程。 重点及要蒙: 3)高物力修性能树时具有高弹性和性 经小怡方林用下可发生报大尚可隐零毛经盘地 路经垫被本来棉爱得:金受和损穷 触高茶不保供物体 程,指导橡胶的使用和加工, 使暗酒然大的变。外力 橡胶高弹性 iw21 当外力除去后,高弹形变逐渐复 像胶高弹性的本质:熵弹性 橡胶弹性是由棒变引起的,在外力作用下,橡股 分子链由卷曲状态变为伸展状态,滴减小,当外 具有檬股弹性的条件:长足够柔性交联 态餐整:分子由#凝甜灵8面状器,响向图 力移表后,由于热运动,分子徒白发地趋向增 柔性很好的陆。必定会形成高弹性的材料? 气体弹性的本质也是楠弹性。 不结品的由柔性子链组 聚高不