天然橡胶的结构和性质
橡胶的基本结构与性能

橡胶的基本结构与性能橡胶的分子特征---构成橡胶弹性体的分子结构有下列特点: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,形成三维网状分子结构,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则的无规线团形状,分子两末端距离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,因此橡胶是抵制受伸张的。
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别。
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距离,引起内能的变化。
因而其弹性称为“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克服,如果温度降低时,这些振动变得较不活泼,不能使分子间吸引力迅速破坏,因而变形缓慢。
天然橡胶的结构式

天然橡胶的结构式
天然橡胶是一种极为重要的弹性材料,广泛应用于汽车、工业及日用品等领域。
而要深入了解天然橡胶,首先需要了解它的结构式。
下面将分步骤详细阐述天然橡胶的结构式。
第一步:了解天然橡胶的化学成分
天然橡胶主要由高分子量的异戊二烯聚合物构成。
其化学式为
C5H8,结构如下所示:
H
|
H-C=C-H
|
H
可见,异戊二烯是由五个碳原子和八个氢原子组成的。
第二步:掌握天然橡胶的聚合形式
天然橡胶是由具有高度可塑性的共轭双键的异戊二烯聚合而成。
天然橡胶的聚合形式如下图所示:
H H H H H
l l l l l
-H-C=C-C=C-C=C-C=C-C-H
l l l l l
H H H H H
天然橡胶可以看做由许多异戊二烯分子通过共轭双键聚合而成,形成了一个长链的高分子聚合物。
第三步:了解天然橡胶的分子量和结构
在天然橡胶的分子量很高的情况下,它的结构非常复杂。
根据研究,天然橡胶的分子量在50,000到1,000,000之间,分子结构复杂,除含有众多异戊二烯单元外,还包含了小量的脂肪族碳氢化合物、氨基酸和无机杂质等。
总的来说,天然橡胶的结构式可以表示为(C5H8)N,其中N为天然橡胶的分子量,而天然橡胶的聚合形式则是由共轭双键连接而成的一组高分子链。
这种结构几乎是无规则的,因此天然橡胶的机械物理特性非常优良。
同时,它还具有很好的弹性和耐磨性,因此广泛应用于工业和日常生活的各个领域,是一个不可替代的材料。
橡胶材料基础

橡胶材料基础一、引言橡胶作为一种重要的工程材料,在各个领域都有着广泛的应用。
本文将对橡胶的种类、性质、加工工艺、配方与性能、老化与防护以及环保与回收等方面进行详细介绍,以帮助读者更好地了解和掌握橡胶材料的基础知识。
二、橡胶种类与性质1. 天然橡胶:天然橡胶是从橡胶树中提取的天然高分子材料,具有优良的弹性和耐磨性,主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等产品。
2. 合成橡胶:合成橡胶是由石油化工原料经过聚合反应制成的,种类繁多,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
合成橡胶具有优良的耐高温、耐油、耐腐蚀等性能,广泛应用于工业领域。
三、橡胶的加工工艺1. 炼胶:将天然或合成橡胶与其他辅助材料进行混合、捏合,使其具有一定的塑性和弹性。
2. 压延:将炼好的胶料压成一定形状的薄片或薄膜。
3. 压出:将胶料通过模具压成各种形状的制品。
4. 硫化:将橡胶制品在一定温度和压力下进行加热,使其发生交联反应,提高其力学性能和使用寿命。
四、橡胶的配方与性能1. 配方:根据制品的性能要求,选择合适的橡胶、助剂和填料,通过合理的配方设计,获得所需的性能。
2. 性能:橡胶材料具有弹性、耐磨性、耐疲劳性、耐高温性、耐油性等性能特点,适用于不同领域的应用。
五、橡胶的老化与防护1. 老化:橡胶在使用过程中,由于受到氧气、臭氧、紫外线等环境因素的影响,会发生性能下降的现象。
2. 防护:为了减缓橡胶的老化,可以采取以下措施:选择合适的配方、控制加工工艺、避免长时间暴露在恶劣环境中等。
六、橡胶的环保与回收1. 环保:随着环保意识的提高,越来越多的橡胶制品采用环保型配方和加工工艺,减少对环境的污染。
2. 回收:对于废弃的橡胶制品,可以通过回收再利用的方式降低资源浪费和环境污染。
回收方法包括物理回收和化学回收两种,根据不同情况选择合适的回收方式。
七、结论本文对橡胶材料的基础知识进行了详细介绍,包括种类与性质、加工工艺、配方与性能、老化与防护以及环保与回收等方面。
天然橡胶的种类、性质与包装(ppt 28页)

四、天然橡胶的包装
五、天然橡胶的运输和保管
装载橡胶的船舶,船舱要清洁、干燥,舱内管系、污水沟畅通,舱盖 严密
装船时,橡胶要与舱内的金属部分用垫物隔开,垫舱物料应有清洁、 干燥且完整无破碎现象
用微笑告诉别人,今天的我,比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时,才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足,但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候,坚持了你最不想干的事情之后,会得到你最想要的东西。生命太过短暂,今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难,才能悟出人生的价值。没有比人更高的山,没有比脚更长的路学会坚强,做一只沙漠中永不哭泣的骆驼!一个人没有钱并不一定就穷,但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧,你强它就弱,你弱它就强。炫丽的彩虹,永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望,除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开,关键是你愿意表演,还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人,十有八九都会成功。再长的路,一步步也能走完,再短的路,不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计,无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功!再冷的石头,坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事,我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡,在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著,如果缺乏热情,则无异纸上画饼充饥,无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”:信心恒心决心;创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想,不放弃一点机会,不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头, 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路,何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理,而不是心里毫无恐惧。不举步, 越不过栅栏;不迈腿,登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的!智者的梦再美,也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路,而不能帮你走路,自己的人生路,还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足,但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪,后悔是 比损失更大的损失,比错误更大的错误,所以,不要后悔!复杂的事情要简单做,简单的事情要认真做,认真的事情要重复做,重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人,才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车,越快越刺激,相反,越慢越枯燥无味。人生的含义是什么,是奋 斗。奋斗的动力是什么,是成功。决不能放弃,世界上没有失败,只有放弃。未跌过未识做人,不会哭未算幸运。人生就像赛跑,不在乎你是否第一个到 达终点,而在乎你有没有跑完全程。累了,就要休息,休息好了之后,把所的都忘掉,重新开始!人生苦短,行走在人生路上,总会有许多得失和起落。 人生离不开选择,少不了抉择,但选是累人的,择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧,不管是好的还是坏的。现在很痛苦,等过阵子回头看看,会发 现其实那都不算事。要先把手放开,才抓得住精彩旳未来。可以爱,可以恨,不可以漫不经心。我比别人知道得多,不过是我知道自己的无知。你若不想 做,会找一个或无数个借口;你若想做,会想一个或无数个办法。见时间的离开,我在某年某月醒过来,飞过一片时间海,我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里,茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水,没有岛屿与暗礁,就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事,我一定也能做到。不 要浪费你的生命,在你一定会后悔的地方上。逆境中,力挽狂澜使强者更强,随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红,冷言让强者成熟。努力不不一定成 功,不努力一定不成功。永远不抱怨,一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始,才能找到成功的 路。社会上要想分出层次,只有一个办法,那就是竞争,你必须努力,否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失,比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量,只是很容易:被习惯所掩盖,被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼,不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃,生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。骐骥一跃,不 能十步;驽马十驾,功在不舍。锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。若不给自己设限,则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多,但是 找不到赚钱的种子,便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉,它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车,而是自己。在你成
天然橡胶密度模量泊松比_概述说明以及解释

天然橡胶密度模量泊松比概述说明以及解释1. 引言1.1 概述天然橡胶是一种重要的高分子材料,在许多领域都有广泛的应用。
其独特的物理和化学性质使其成为制造橡胶制品、胶粘剂和弹性材料的理想选择。
在研究和应用中,我们需要了解天然橡胶的密度、模量和泊松比等基本物理性质,以便更好地理解和控制它们的力学行为。
1.2 文章结构本文旨在对天然橡胶的密度、模量和泊松比进行概述说明和解释。
首先,我们将介绍天然橡胶密度的定义和测量方法,以及密度对其性质的影响。
随后,我们将探讨天然橡胶的模量,包括弹性模量的定义、计算方法以及不同条件下模量的变化与调控方法。
第四部分将涉及天然橡胶的泊松比,包括其定义、测量方法、对材料性质和应用产生影响等内容。
最后,在结论部分我们将总结本文要点,并展望未来研究方向和应用前景。
1.3 目的本文的目的是为读者提供对天然橡胶密度、模量和泊松比等基本物理性质的全面了解。
通过阐述其定义、测量方法和对材料性质及应用产生的影响,读者将更好地理解天然橡胶的力学特性。
同时,我们也希望能够展望未来在这一领域的研究方向,并探讨其在工程应用中的前景。
2. 天然橡胶的密度2.1 定义和测量方法天然橡胶的密度是指单位体积内所含的质量。
密度可以通过实验测量或计算得出。
对于天然橡胶,常用的测量方法包括直接测量和间接测量两种。
直接测量方法是将已知质量的天然橡胶样品放入已知体积的容器中,并测量容器和样品的总质量,从而计算出密度。
间接测量方法则利用天然橡胶折光率与密度之间的关系来推导出其密度值。
2.2 密度对性质的影响天然橡胶的密度会对其物理和化学性质产生一定影响。
较高的密度通常意味着材料具有较大的质量,因此在重力作用下会更加稳定。
此外,高密度还可能表明天然橡胶分子结构更为致密,从而提高了其强度和耐磨性能。
另一方面,低密度则可能导致材料柔软性增加,易于拉伸变形。
2.3 密度的变化与波动因素天然橡胶材料在生长和加工过程中,密度的变化是不可避免的。
天然橡胶

橡胶的主要品种及性能橡胶:是指具有高弹性的高分子化合物;胶料或半成品在一定的温度下,经过一定时间的化学反应,叫橡胶的硫化;橡胶的硫化是指橡胶由线型结构转化为网状(体型)结构;橡胶的分类按制取来源与方法可分:天然橡胶;用量占1/3;合成橡胶;用量占2/3;按胶料的外观特征可分:固态、乳液、粉未等;固态占85%-90% ;天然橡胶(NR )一、概述天然橡胶是从天然植物中获取的以异戌二烯为主要成分的天然高分子弹性化合物;天然橡胶包括含顺式异戊二烯为主的天然橡胶和以含反式异戊二烯为主的反式天然橡胶。
天然橡胶大量种植的是赫薇亚系的三叶橡胶树;天然橡胶的加工步骤:稀释——过滤——除杂质——凝固——除水——干燥——分级——包装天然胶主要产于:马来西亚、印度尼西亚、泰国;占73%;天然橡胶的成分:橡胶烃占2%-95%;非橡胶成分占5%-8% ;烟胶片、风干胶片和颗粒胶的化学组成%组分烟胶片风干胶片颗粒胶片橡胶烃92.892.494蛋白质类3 3.3 3.1丙酮抽出物3.5 3.2 2.2灰分0.20.50.2水溶物0.20.20.2水分0.30.40.3、天然橡胶的成分及其对加工使用性能的影响1、水分:水分过多,生胶容易发霉,使配合剂分散困难,容易出现气泡;2、灰分:主要成分为钙、镁、钾、钠、铁、磷会吸水降低绝缘性,另含铜、锰会加快胶料的老化;3、蛋白质:主要成分为含氯化合物,它可以吸潮、发霉,还可以促进胶料的硫化,防止胶料老化,有臭味,降低胶料的绝缘性,增加胶料的生热。
蛋白质的过量可能引起接触者的过敏现象。
4、丙酮抽出物:主要成分是高级脂肪酸和固醇物质,高级脂肪酸是活性剂,促进硫化增加塑性,固防止胶料的老化;混炼时起分散作用,硫化时起促进作用,使用时起防老作用。
5、水溶物:主要是醣类及酸类物质,它们对生胶的可塑性及吸水性的影响较大;三、天然胶的性质1、天然橡胶密度0.913G/CM3 ,折射率1.52,内聚能密度266.2MJ.M-3 ,2、天然胶是非极性的不饱和橡胶,结构不太稳定;3、天然胶的弹性好,弹性模量为2-4mpa,伸长统率可达率1000% ,回弹性50%-85%。
压出的三种橡胶的比较

反式
CH3 C
( CH2
CH2 ) n C
H
反式-1,4-聚异戊二烯也称杜仲胶, 分子链有序,易结晶,通常温度下 为硬质固体。
天然橡胶的压出特性
压出速度快,压出变形较小,半成品 表面光滑,尺寸稳定性好,且致密度 高。
原因:➢NR分子主链上与双键相邻的 σ 键容易旋转,
分子柔性好,在常温处于无定形状态;
橡胶压出特性
• 不同橡胶由于结构不同的差异,如:分子 量分布,取代基特性,分子链支化程度等。 使胶料压出后的应力松弛速度不同,压出 形变率也不同。
天然橡胶 NR
天然橡胶的结构
主要成分橡胶烃是顺式-1,4-聚异戊二烯的线性高聚物
CH3 C
CH2
H C
CH2 n
n为5000~10000,相对分子量在3 万~3000万之间,常温下是无定形 高弹性物质。
顺丁橡胶 BR
结构CH2 CH CH C源自2 x顺丁橡胶的压出特性压出形变稍大,压出速度较慢,抗热 撕裂性能差,对温度敏感,压出适应 温度范围较窄。
原因:➢顺丁橡胶分子链柔顺好,分子结构比较规整,
主链上无取代基,分子间作用力小
➢碳链不饱和度较高 ➢克服周围分子链的阻力和作用力小,内摩擦小
结论: 胶料的弹性最好,生热低
➢分子链上侧甲基体积小,数目少,位阻效应小; ➢非极性分子,分子间相互作用小,对分子链内
旋转约束和阻碍小。
结论: 胶料的流动性好,弹性高,可塑度高。
丁苯橡胶 SBR
结构
顺式、反式- 1,4、1,2-结构的比例以及 St 和丁 二烯单元的分布等
CH2 CH CH CH2 x CH2 CH y CH2 CH z CH CH
丁苯橡胶的压出特性
橡胶的基本结构与性能

橡胶的基本结构与性能橡胶的分子特征---构成橡胶弹性体的分子结构有下列特点: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,形成三维网状分子结构,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则的无规线团形状,分子两末端距离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,因此橡胶是抵制受伸张的。
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别。
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距离,引起内能的变化。
因而其弹性称为“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克服,如果温度降低时,这些振动变得较不活泼,不能使分子间吸引力迅速破坏,因而变形缓慢。
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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。
因此,在实际生产中,人
们也逐渐向着合成橡胶等新型材料的应用方向发展。
然而,天然
橡胶作为一种天然高分子物质,其具有的结构和性质仍然具有广
泛的应用前景,这需要更多科学研究来深入探索其潜在的应用价值。
综上所述,天然橡胶的分子结构和性质对各种应用都有着重要
的影响。
虽然其在实际应用中存在一些缺陷,但是其作为一种天
然高分子物质的独特特性仍在各种工业和日常应用中体现出其重
要地位。