第六章橡胶弹性.ppt

高分子物理 张桂云Zhang_gy1@ 617065075@ 教学计划 第六章 橡胶弹性 6学时 第七章 聚合物的粘弹性 6学时 第八章 聚合物的流变性 3学时 第九章 聚合物表面与界面 4学时 第十章 聚合物的电、热和光学性能 5学时 第十一章 聚合物的屈服和断裂 6学时 讲座 高分子物理在PPR开发中的应用 3学时 总复习 3学时 共36学时 第六章 橡胶弹性 橡胶品种很多，分类方法也不统一 1）按材料来源可分为：天然橡胶和合成橡胶两大类。 ???? 2）按其性能和用途可分为：通用橡胶和特种橡胶两大类。 ???? 凡是性能与天然橡胶相同或接近，物理性能和加工性能较好，能广泛用于轮胎 和其它一般橡胶制品的橡胶称为通用橡胶。 通用橡胶有：天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（聚丁二烯橡 胶，BR）、异戊橡胶（聚异戊二烯橡胶，IR） ???? 凡是具有特殊性能，专供耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐油、耐溶剂、耐 辐射等特殊性能橡胶制品使用的称为特种橡胶。 特种橡胶有： 丁腈橡胶（NBR） 、 硅橡胶 、氟橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡 胶、聚丙烯酸酯橡胶（UR）、氯醚橡胶、氯化聚乙烯橡胶 （CPE）、氯磺化聚乙烯（CSM）、丁吡橡胶等。 ???? 实际上，通用橡胶和特种橡胶之间并无严格的界限，如乙丙橡胶兼具上述两 方面的特点。 通用橡胶与特种橡胶之间的有： 氯丁橡胶（CR）、乙丙橡胶（EPD）、丁 基橡胶（IIR） ??? 3) 热塑性橡胶： SBS SIS 热塑性弹性体 天然橡胶的弹性 其生胶及交联密度不太高的硫化胶的弹性是高的。例如在0-100℃范围内，回弹性在50-85℃之间，其弹性模量仅为钢的1/3000，伸长率可达1000%，拉伸到350%后，缩回永久变形仅为15%，天然橡胶的弹性较高，在通用橡胶中仅次于顺丁橡胶。 天然橡胶的强度 在弹性材料中，天然橡胶的生胶、混炼胶、硫化胶的强度都比较高。 天然橡胶的电性能 天然橡胶是非极性物质，是一种较好的绝缘材料。当天然橡胶硫化后，因引入极性因素，如硫黄、促进剂等，从而使绝缘性能下降。 天然橡胶的耐介质性能 天然橡胶是一种非极性物质，它溶于非极性溶剂和非极性油中。 天然橡胶主要用途 天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的，国防上使用的飞机、大炮、坦克，甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件。 丁苯橡胶（ SBR ）的数均分子量为1.5－ 4*105 ，重均分子量为 2－10*105 ，通用丁苯橡胶的玻璃化温度为 -55℃ ，结合苯乙烯量大的丁苯橡胶玻璃化温度高。 SBR 具有较好的综合性能，它的机械性能、加工性能和制品使用性能均与天然橡胶相近，其中耐磨、耐老化、永久变形和硫化速度等特性优于天然橡胶。 SBR 可代替天然橡胶使用，而且可与天然橡胶、顺丁橡胶并用。主要用于充气轮胎，其次用于胶鞋、胶管、胶带、胶布及模型制品。世界上生产的丁苯橡胶有 75% 用于轮胎。丁苯橡胶还可用于制造透明性软质件、医疗器械、食品容器、文化用品和汽车内装饰件等。溶液聚合丁苯橡胶是制造安全节能子午线轮胎和制作胶鞋等的理想原料。 顺丁橡胶的线形结构规整度高，分子量高且分布宽，具有优良的物理机械性能和加工性能。在拉伸状态下具有高定向熵和高结晶性，有提高强度的作用。玻璃化温度 (Tg) 为 -100℃ ，能在较低温度下仍保持分子链的运动，具有理想的耐寒。顺丁橡胶耐磨性优异，动弯曲时生热低，有较高的动态模量及较好的耐氧化性能，与天然橡胶和丁苯橡胶相比，弹性高，耐屈挠性和动