第七章+橡胶结构性能与应用
橡胶物性及用途范文
橡胶物性及用途范文橡胶是一种高分子聚合物材料，具有极高的延展性、弹性和耐磨性。
它主要由丁苯橡胶、天然橡胶和丁基橡胶等构成。
橡胶素材广泛应用于许多领域，如汽车制造、建筑、工程、医疗保健和电子电气等领域。
以下是关于橡胶物性及用途的详细介绍。
首先，橡胶的物性使其成为许多领域中不可或缺的材料。
橡胶具有良好的弹性和延展性，可以在受力后迅速恢复原状。
这种特性使橡胶成为制造弹簧、密封件和减震器等产品的理想材料。
橡胶的耐磨性也非常出色，可以长时间使用而不容易磨损。
此外，橡胶具有抗氧化、耐油和耐腐蚀的特性，因此能够在许多不同环境下使用。
在汽车制造方面，橡胶被广泛应用于车身和引擎部件的制造中。
例如，橡胶密封件可用于保持车身的密封性，防止外界湿气和噪音进入车内。
橡胶减震器可以减轻车辆在行驶过程中因颠簸路面而产生的震动。
橡胶套圈和橡胶管道则可用于连接和密封管道，确保其正常运行。
此外，橡胶轮胎也是汽车制造中的关键部件，其弹性和耐磨性使得汽车能够在各种道路条件下行驶。
在建筑和工程领域，橡胶可用于制造各种密封件和隔震产品。
例如，橡胶垫片可以用于填充建筑物的接缝，以防止水、气体和噪音进入。
橡胶振动隔离器可用于减少建筑物在地震或其他振动条件下的受损风险。
橡胶板材也可用于屋顶和地板的保护，防止水和湿气渗透。
在医疗保健方面，橡胶被用于制造各种医疗设备和器械。
例如，手术手套和医用绷带都是由橡胶制成的。
橡胶管道和橡胶塞子也可以用于输液和药品封装。
此外，橡胶还可用于制造人工器官和假肢等医疗辅助设备。
在电子电气方面，橡胶广泛应用于电线和电缆的绝缘层。
橡胶绝缘层可以有效地防止电流泄漏和电线老化。
橡胶也可用于制造电子产品的按键和触控屏，在触摸和点击时提供舒适的手感和耐用性。
总结起来，橡胶是一种非常重要的材料，具有良好的弹性、延展性和耐磨性。
它被广泛应用于汽车制造、建筑、工程、医疗保健和电子电气等领域。
橡胶可以用于制造密封件、减震器、隔震产品、医疗设备、电线和电缆等各种产品。
橡胶材料力学性能与应用研究
橡胶材料力学性能与应用研究橡胶材料是一种具有高度弹性和耐磨性的聚合物材料，广泛应用于各个领域。
在工业生产、汽车制造、建筑材料以及医疗器械等行业中，橡胶材料的力学性能是决定其应用效果的重要因素之一。
本文将从橡胶材料的力学性能与应用研究的角度展开讨论。
首先，橡胶材料的力学性能包括弹性模量、抗拉强度、延伸率、硬度等指标。
弹性模量是橡胶材料在受力后恢复原状的能力，通常以杨氏模量来表示。
抗拉强度是橡胶材料在拉伸状态下抵抗断裂的能力，是衡量其抗拉性能的指标。
延伸率是橡胶材料在受力后能够延展的程度，反映了其柔韧性。
而硬度是橡胶材料表面抗压的能力，一般使用杜氏硬度或希氏硬度进行测量。
其次，橡胶材料的力学性能与其材料组成密切相关。
橡胶材料通常由橡胶聚合物、填料和添加剂构成。
橡胶聚合物是橡胶材料的主体，其种类、分子结构和交联方式会直接影响橡胶材料的力学性能。
填料主要包括炭黑、二氧化硅等，它们可以增强橡胶材料的硬度、强度和耐磨性。
添加剂则是对橡胶材料进行功能调整的物质，如防老化剂、防油剂等，它们会改善橡胶材料的耐久性和耐热性。
另外，橡胶材料的力学性能还会受到温度、湿度、应变速率等因素的影响。
在不同的温度下，橡胶材料的力学性能会发生变化。
在低温下，橡胶材料会变得硬而脆弱，而在高温下，则会变得软化。
湿度会使橡胶材料发生吸水膨胀，从而降低其力学性能。
应变速率也会对橡胶材料的力学性能产生影响，快速加载会导致材料的应力-应变曲线发生变化。
基于对橡胶材料力学性能的研究，该材料在各个领域都有广泛的应用。
在工业领域，橡胶材料常用于密封件、橡胶管、输送带等，其优异的弹性和耐磨性能使其在密封装置中起到关键作用。
在汽车制造中，橡胶材料应用于轮胎、悬挂系统、密封件等，能够提供良好的减震和降噪效果。
在建筑材料方面，橡胶材料常用于防水涂料、防震垫等，具有较好的耐候性和耐腐蚀性。
在医疗器械领域，橡胶材料被广泛应用于医疗手套、导管等，其柔软性和生物相容性使其成为必不可少的材料之一。
橡胶的结构、分子运动、性能、交联
橡胶的结构聚合物链的结构对聚合物的基本性能起着决定性的作用。
从链结构上看，橡胶多为碳链聚合物(如乙丙橡胶、天然橡胶等)，C-C单键容易发生内旋;分子量较大的聚二甲基硅氧烷(硅橡胶)主链Si-O键长为0.164nm，键角分别为140°和110°，明显大于C-C单键(0.154nm,109°282)。
因此，它的单键旋转阻力很小，分子链弹性很好，在低温下可作为特种橡胶使用;当主链包含一个孤立的双键时，单键本身不能在内部旋转。
但由于双键两端的非键原子较少，连接双键两端的单键更容易发生内部旋转，如顺式- 1,4 -聚丁二烯和顺式异戊二烯。
这些分子链上含有许多孤立双键的大分子被用作橡胶(商品名称分别为丁二烯和天然橡胶)。
从分子量和分子量分布来看，为了满足产品性能和加工性能的要求，合成橡胶的分子量通常控制在20万聚合物分子量左右数值越大，分子间作力越大。
当子分子数大于链纠缠的临界分子量时，子链之间就会发生纠缠。
这种纠缠类似于物理交联，可以保证橡胶材料具有良好的高弹性。
另一方面，在橡胶加工过程中，通过精炼，使橡胶的分子量分布变宽，使橡胶分子中有更多的极长分子链和极短分子链。
极短的分子链不仅具有良好的流动性，还能在极长的分子链上起到增塑作用，可以显著提高橡胶的加工性能。
从集料结构来看，橡胶在室温下是一种无定形聚合物，但如果温度降低到足够低(低于橡胶的玻璃化转变温度)，橡胶也可以结晶。
对于橡胶材料，希望它的结晶度低，因为结晶度高会使橡胶硬化，失去弹性，但少量的结晶可以提高橡胶的强度。
拉伸还能促进橡胶的结晶，如天然橡胶在室温下结晶非常缓慢;它需要很长时间才能结晶，但如果它被拉伸，就会产生瞬间结晶，一旦被外力移走就会融化。
橡胶的分子运动由于橡胶在常温下为非晶态聚合物,因而链段是其最主要的运动单元。
由于链段运动需要克服内摩擦力,当链段受力后,从一种平衡状态转变到与外力相适应的平衡状态时往往需要一定时间,所以形变总是落后于外力,表现出对时间的依赖性。
橡胶的基本结构与性能
橡胶的根本构造与性能橡胶的分子特征---构成橡胶弹性体的分子构造有以下特点：①其分子由重复单元〔链节〕构成的长链分子。
分子链柔软其链段有高度的活动性，玻璃化转变温度(Tg)低于室温；②其分子间的吸引力〔范德华力〕较小，在常态〔无应力〕下是非晶态，分子彼此间易于相对运动；③其分子之间有一些部位可以通过化学交联或由物理缠结相连接，形成三维网状分子构造，以限制整个大分子链的大幅度的活动性。
从微观上看，组成橡胶的长链分子的原子和链段由于热振动而处于不断运动中，使整个分子呈现极不规那么的无规线团形状，分子两末端间隔大大小于伸直的长度。
一块未拉伸的橡胶象是一团卷曲的线状分子的缠结物。
橡胶在不受外力作用时，未变形状态熵值最大。
当橡胶受拉伸时，其分子在拉伸方向上以不同程度排列成行。
为保持此定向排列需对其作功，因此橡胶是抵抗受伸张的。
当外力除去时，橡胶将收缩回到熵值最大的状态。
故橡胶的弹性主要是源于体系中熵的变化的“熵弹性〞。
橡胶的应力－应变性质应力－应变曲线是一种伸长结晶橡胶的典型曲线，其主要组分是由于体系变得有序而引起的熵变。
随着分子被渐渐拉直，使得分子链上支链的隔离作用消失，分子间吸引力变得显著起来，从而有助于抵抗进一步的变形，所以橡胶在被充分拉伸时会呈现较的高抗张强度.橡胶在恒应变下的应力是温度的函数。
随温度的升高橡胶的应力将成比例地增大。
橡胶的应力对温度的这种依赖称为焦耳效应，它可以说明金属弹性和橡胶弹性间的根本差异。
在金属中，每个原子都被原子间力保持在严格的晶格中，使金属变形所做的功是用来改变原子间的间隔，引起内能的变化。
因此其弹性称为“能弹性〞。
其弹性变形的范围比橡胶中主要由于体系中熵的变化而产生的“熵弹性〞的变化范围要小得多。
在一般的使用范围内,橡胶的应力-应变曲线是非线性的,因此橡胶的弹性行为不能简单地以杨氏模量来确定。
橡胶的变形与温度、变形速度和时间的关系橡胶分子的变形运动不可能在瞬时完成，因为分子间的吸引力必须由原子的振动能来抑制，假设温度降低时，这些振动变得较不活泼，不能使分子间吸引力迅速破坏，因此变形缓慢。
橡胶物性及用途
4、适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶制品。
丁基橡胶/IIR
为异丁稀与少量isoprenes聚合而成，保有少量不饱合基供加硫用，因甲基的立体障碍泥分子的运动比其它聚合物少，帮气体透过性较少，对热、日光、臭氧之抵抗性大，电器绝缘性佳；对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用温度范围为54°C 110°C。
优点：
1、适用于特别用途，如要求能抗含氧的化学物，含芳香氢的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。
缺点：
1、不建议暴露于刹车油，酮类及胼的溶液中。
1、太空机件上。
天然橡胶/NR
由橡胶树采集胶乳制成，是异戊二烯的聚合物。耐温：20°C─100°C。
优点：
1、具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。
缺点：
1、在空氧中易老化，遇热变粘、在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐碱但不耐强酸。
5、室外的防护套。
硅橡胶/SI
硅胶主链由硅(-si-o-si)结合而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大氧老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。
优点：
1、调制配方后抗张强度可达到500PSI及抗斯性可达88LBS。
2、良好及具良好的压缩变形。
3、对中性溶剂具有良好的抵抗性。
1、空调制冷业、广泛用于环保冷媒R134a系统中的密封件。
2、汽车发动机系统密封件。
三元乙丙胶/EPDM
由乙稀及丙烯共聚合而成主链不合双链，因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀，但无法硫磺 加硫。为解决此问题，在EP主链上导入少量有双链之第三成份而可硫黄加硫即成EPDM，一般使用温度范围为50°C─150°C。对极性溶剂如醇、硐、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性极佳。
橡胶的分类与性能
第九章合成橡胶第一节橡胶的分类与性能一、橡胶的类型橡胶:是一种高分子弹性体，它在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原来形状。
分类：1.从橡胶的来源分两大类天然橡胶：由橡胶树中取得，经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。
合成橡胶：由小分子化合物聚合而得，一般分为通用橡胶和特种橡胶2.根据合成橡胶的用途分为通用橡胶、特种橡胶二、橡胶的特性玻璃化温度低，具有高弹性三、橡胶的硫化与增强未硫化：大分子是线型或支链型结构，因其制品强度很低、弹性小、遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解等，使得制品无使用价值。
橡胶制品必须经过硫化形成网状或体型结构才有实用价值。
对橡胶进行适当的硫化，即可以保持橡胶的高弹性，又可以使橡胶具有一定的强度。
同时，为了增加制品的硬度、强度、耐磨性和抗撕裂性，而在加工过程中加入惰性填料（如氧化锌、粘土、白垩、重晶石等）和增强填料（如炭黑）等。
第二节丁苯橡胶丁苯橡胶（SBR）：是由1，3-丁二烯与苯乙烯共聚而得的高聚物。
工业生产方法：1.乳液聚合法→主要采用品种：低温丁苯橡胶、高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶炭黑母------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1《高聚物生产技术》------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2《高聚物生产技术》炼胶、低温充油丁苯橡胶、高苯乙烯丁苯橡胶、液体丁苯橡胶等。
2.溶液聚合法品种：烷基锂引发、醇烯络合物引发、锡偶联、高反式等丁苯橡胶。
重点介绍：低温丁苯橡胶的生产工艺技术一、主要原料1.1，3-丁二烯结构式：CH 2＝CH －CH ＝CH 2，最简单的共轭双烯烃物性：在常温、常压下为无色气体，有特殊气味，有麻醉性，特别刺激粘膜。
天然橡胶的结构和性质
天然橡胶的结构和性质天然橡胶是一种天然高分子有机化合物，以卫矛植物（Hevea brasiliensis）中分泌的树液形式存在，因此也被称为树胶。
天然橡胶的分子结构和性质对各种工业和日常应用都有着重要的影响，下面将对其进行深入的探讨。
1.结构天然橡胶的分子结构非常复杂，主要由3种单体组成：异戊二烯（isoprene）、2，3-二甲基-2-丁烯（2,3-dimethyl-2-butene）和1，5-环戊二烯（1,5-cyclooctadiene）。
其中异戊二烯是占比最高的单体，约占总量的95%以上。
天然橡胶的分子结构非常有规则，由成百上千的异戊二烯单体组成。
这些单体通过共价键连接成长链状分子，其中大量的共轭双键构成了链的骨架结构。
另外，成链的同一单体是通过一个碳碳饱和的侧链连接而成的。
总的来说，天然橡胶的分子结构非常平直和柔软。
2.性质天然橡胶具有许多独特的性质，其中最具代表性的是弹性和耐磨性。
首先是弹性。
由于天然橡胶的链结构比较柔软，所以在受力时可以发生极大的形变。
其次，天然橡胶的链结构中存在很多复杂的共轭双键，使得分子在形变时可以保持一定的稳定性。
因此，天然橡胶在受力后可以很快恢复到原来的形态，这种特性使得其在各种弹性制品中得到了广泛的应用。
其次是耐磨性。
天然橡胶中的链结构和骨架结构都有着很好的稳定性，可以在摩擦和磨损等多种环境下保持其良好的性能。
同时，天然橡胶中的链结构具有分子链之间的独特作用力，使其对腐蚀、氧化等环境有较强的耐受性。
此外，天然橡胶还有一些其他的生理性质，例如导电性、绝缘性、耐寒性等，在各种工业和日常应用中也有着广泛的应用。
3.应用天然橡胶的弹性和耐磨性使其在各种弹性制品中得到了广泛的应用，例如轮胎、橡胶管、弹簧、橡胶垫等。
此外，天然橡胶还可以用于生产一些高性能工业制品，例如橡胶密封圈、橡胶扣环、橡皮轮等。
随着科技的发展和制造技术的进步，人们逐渐发现了天然橡胶的缺陷，例如产量低、质量不稳定等。
橡胶材料的力学性质和应用
橡胶材料的力学性质和应用橡胶是一种独特的材料，具有很强的弹性和拉伸性，同时也非常柔软和耐用。
因此，橡胶材料在许多行业和领域都得到了广泛的应用。
在本文中，我们将讨论橡胶材料的力学性质和应用。
一、橡胶材料的力学性质橡胶材料的力学性质是它的应用范围如此广泛的原因之一。
橡胶材料的弹性模量低于其他常规的材料，如金属和塑料，因此它可以在受到较小的力或应力时发生很大的形变而不会破裂。
这种特性使得橡胶材料被广泛应用于各种耐用和柔软的产品中，如轮胎、密封件、弹簧和振动控制装置。
另一个橡胶材料的重要性能是其拉伸性。
橡胶可以被拉伸很大的程度而不损坏，这使得它是一种理想的材料，用于制造需要在拉伸和压缩应力下具有耐久性的产品。
例如，橡胶管可以用于传输各种化学品和液体，同时也可以用于制造各种机械配件，如承重垫和减震器。
橡胶材料的强度和耐磨性也是其受欢迎的另一个原因。
橡胶材料具有高强度和耐磨性，这使其成为制造汽车和机械零件的理想选择。
例如，橡胶轮胎具有高强度和耐磨性，可以在各种道路和天气条件下运行。
二、橡胶材料的应用1.制造轮胎橡胶轮胎是橡胶材料的最常见应用之一。
橡胶轮胎具有明显的弹性，可以在汽车和其他交通工具上走长距离并且可以吸收路面震动，从而保护了车辆和乘客。
2.制造密封件橡胶密封件是各种工业设备和机器中的常见零件。
它们通常用于密封两个表面之间的空气：例如，汽车发动机中的气门垫和齿轮箱中的密封圈。
3.制造弹簧和减震器橡胶可以在受到挤压或拉伸时使其形变，因此它被广泛应用于弹簧和减震器等产品中。
例如，橡胶弹簧可以用于汽车避震系统，并且可以减少路面颠簸和震动。
4.制造振动控制装置橡胶材料也可以用于制造振动控制装置。
例如，可以使用橡胶垫来减轻机器产生的噪音和震动。
橡胶垫还可以减少楼房和桥梁在地震或强风时的震动。
总之，橡胶材料是一种功能强大的材料，具有很强的弹性和拉伸性，同时也非常柔软和耐用。
由于，橡胶材料具有久经考验的性能，因此已经被应用于众多领域。
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高弹性
高分子在一定力的作用下随着温度升高的形变状况
高弹性
施加外力 除去外力
(a)
施加外力 除去外力
(b)
图 高弹形变(a)和普弹形变(b)机理示意图
高弹性
橡胶高弹性本质是熵弹性。
橡胶弹性是熵弹性, 回弹动力是熵增。 橡胶在拉伸过程中放出热量, 回缩时吸收热量。
橡胶种类
质肪异胶天 。酸戊。然 是、二其橡 应灰烯成胶 用分，分从 最、其中橡 广糖余 胶 的类为％树 通等蛋～中 用非白 制 橡橡质％取 胶胶、是的 。物脂聚橡
91 94
橡胶种类 天然橡胶和异戊橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶
橡胶种类 丁苯橡胶
乙丙橡胶
橡胶种类 丁基橡胶 丁腈橡胶
氟橡胶
橡胶种类 硅橡胶 丙烯酸酯橡胶 氯磺化聚乙烯橡胶
第七章 橡胶结构性能与应用
欧阳星 深圳大学材料学院
定义
橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形 变，当外力解除后，又能迅速恢复其原来 形状的高分子材料。别名弹性体。
生活中的橡胶制品
生活中的橡胶制品。
例如：轮胎、汽车密封条、胶管、高压 锅密封圈、鞋底、安全套、口香糖、橡 皮等。
生活中的橡胶制品
生活中的橡胶制品
橡胶的应用 在火车中的应用
橡胶球关节
在
火
车
上橡胶垫
中
的
应
用
弹簧座
橡皮垫
8K 车变压器支座
缓冲档
大领圈封条
领圈封条
二系上橡胶垫
橡胶关节
橡胶软风管
二系悬挂橡胶垫
SS7 密封圈
密封圈
接头垫
联轴器垫
橡胶的应用 在电线电缆中的应用
研究橡胶科研院所和公司
华南理工大学材料学院
北京化工大学材料学院 固特异橡胶轮胎公司
橡胶种类 聚氨酯橡胶：线型聚氨酯预聚物与二异氰酸酯反应
O ～NH－C－O～ ＋ O＝C＝N～
O ～NH－C－NH～ ＋ O＝C＝N～
O ～N－C－O～
C＝O ～NH
O ～NN－C－O～
O C＝O ～NH
橡胶种类 氯醚橡胶 聚硫橡胶
CH2
CH
O n
CH2 Cl
CH2
CH
O x CH2
CH2
CH2 Cl
1770年，发现可以擦去铅笔字迹，用 Rubber（擦、橡皮）表示橡胶。
1839年，Goodyear(固特异)发明了“橡 胶硫化技术”。
1895年，硫化天然橡胶用于汽车车轮。 1914年，第一次世界大战开始，橡胶匮
乏。合成橡胶飞速发展。
橡胶加工基本工艺
粉末状橡胶？液体状橡胶原料？ 气体状橡胶原料？
橡胶加工基本工艺 塑炼 混炼
成形 硫化
双辊开炼机
橡胶加工基本工艺 密炼机
橡胶加工基本工艺 平板硫化机
橡胶的结构
分子量：分子量巨大，超过10万。比 塑料、纤维分子量都大。
分子链：柔软有弹性,高弹性。
热转变温度(Tg)：玻璃化温度比较低， 低于常温。
高弹性
从形状和应变的角度
物质的力学状态 固体、液体、气体
橡胶结构与性能
硬度 ：抵抗外力 压入的能力。 与橡胶弹性模量有 关。 硬度计的刻度在0～ 100之 间分成100 个等分。
橡胶结构与性能
其它性能
湿滑性和滚动阻力 耐水性
耐寒性
耐磨性
气密性
绝缘性
橡胶结构与性能
燃烧性 耐热性 耐候性
耐屈挠性 耐化学药品性 滞后损失和生热性
O y
R
性能
硅橡胶 天然橡胶 丁苯橡胶 丁基橡胶 聚氨酯橡胶
拉伸强度/MPa 4.9-13.7 撕裂强度/(kN/m) 10-40
断裂伸长率/% 100-800 硬度（劭尔A） 20-90
9.8-27.5 54 700
20-100
9.8-27.5 14.7-19.6 90
橡胶结构与性能 模量 拉伸强度
机械性能 撕裂强度 断裂伸长率 硬度
结构材料是以力学性能为基础，制造受力构件所用的材料。
橡胶结构与性能
应变：当材料受到外力作用，几何形状和尺寸 发生变化，这种变化叫应变。
应力：材料单位面积上的附加内力叫应力。
橡胶结构与性能
l0
F
F
l = l0 + l
F
A0
F
应变 应力
机场
医院设施
楼梯
办公室，教育设施
橡胶独有的特点
具有高弹性、低刚度的高分子材 料， 其弹性形变可达1000%。还有很好的绝 缘性、耐水性和密封性。
是常用的弹性材料、密封材料和减震防 震材料。
重要的国家战略物资。
橡胶简史
热带美洲天然的哭泪树的乳液晒干凝固 做成弹性球。（天然橡胶）
H
C
C
C
H2
H2
玻璃态：高分子的较小运动单元（如侧基、支链或 小链节）能运动的状态。主链的内旋转被冻结，链 段不能运动。
高弹性
高弹态：高分子链段能运动的状态。在受到拉伸力时， 分子链可以从卷曲状态变到伸展状态，宏观上可以发 生很大变形。拉伸力松开，分子链会从伸展状态恢复 到卷曲状态，即外力下的形变可逆。但是整个分子链 还不能移动。这时的高分子具有独特的特征高弹性。
谢 谢！
高分子的力学状态 玻璃态 高弹态 粘流态
（玻璃化温度、粘流温度）
高弹性
晶态、液态、气态 高分子的结晶（熔融温度）
高弹性
高分子在一定力的作用下随着温度升高的形变状况
高弹性
h
h
高弹性来源
高弹性
施加外力 除去外力
(a)
施加外力 除去外力
(b)
图 高弹形变(a)和普弹形变(b)机理示意图
高弹性 高分子链立体结构
粘流态：高分子整个分子链能够相互移动的状态。在 外力作用下发生的变形不可逆。
高弹性
高分子的力学状态可以随温度变化而相互转变：
玻璃化温度
玻璃态
高弹态
粘流温度
粘流态
高分子力学状态的热转变示意图
玻璃化温度：玻璃态与高弹态间的转变温度，用Tg表示。其本 质是高分子的链段从冻结到运动(或反之)的一个转变温度。
橡胶结构与性能
橡胶材料的毒性
实践证明: 大部分橡胶原料是低毒或无毒的。其毒 性比食盐还小。只要做好防护措施，对 身体是不会造成多少危害的。
橡胶种类
橡胶
天然橡胶 通用橡胶
合成橡胶
特种橡胶
丁苯橡胶 顺丁橡胶
异戊橡胶 乙丙橡胶 丁基橡胶 丁腈橡胶 氯丁橡胶 氯磺化橡胶 氟橡胶
氯醚橡胶 硅橡胶 聚氨酯橡胶 聚硫橡胶 丙烯酸酯橡胶
青岛科技大学高分子学院 米其林轮胎公司
北京橡胶研究院
普利斯通轮胎制造公司
上海橡胶研究所
华南橡胶轮胎有限公司
天津橡胶研究所
西北橡胶研究所
研究橡胶科研院所和公司
橡胶企业效益的思考？
原材料价格上涨。上游生胶原料由大型石化企业垄断。 塑料产品的冲击，产品市场规模扩大幅度不如塑料产品。 同质化竞争，价格战，难形成规模化效应。
l l0 l
l0
l0
F A0
F
杨氏模量E＝ ＝ A0 l
l0
橡胶结构与性能
拉伸强度：试样拉伸至断裂时单位截面所承受的最大拉力。 （拉伸速率 500mm/min）
橡胶结构与性能
撕裂强度：试样撕裂时，单位厚度所承受的负荷， 单位kN/m 。表征抗撕裂性、抗裂口增长。
撕裂强度T 由试样断裂时的最大负荷f除以试样厚度t 得出：
高弹性
高分子运动状态包括： 1. 小运动单元的运动：
侧基、支链或小链 节等的振动、旋转 和移动。 2. 链段的运动：高分 子链通过内旋转改 变构象产生高分子 链段的运动。 3. 整个分子运动：整 个分子链间的相互 滑动。
图 高分子链的内旋转构象
高弹性
H
CH
C
C
C
H2
H2
C CH H2
H C
C H2
300-700 500-700 40-100 30-100
29.4-49.0 45-130 400-750 55-100
橡胶聚合方法
聚合方法
按机理分 按方法分
连锁聚合 逐步聚合
自由基聚合 离子聚合 配位聚合 缩聚反应
本体聚合
溶液聚合
乳液聚合
悬浮聚合
橡胶的应用
在汽车中的应用
轮胎，胶带用于运动传输，密封件用于支撑径向或往 复运动部件，垫片和O形圈用于密封油或燃油，胶管 用于输送液体或气体，膜片用于控制流体或气体等。