弹性体
弹性体(英語:Elastomer)是一类具有粘弹性的聚合物。与其它材料相比,弹性体一般具有较低的杨氏模量和较高的破坏应变。这个词经常与橡胶混用。构成弹性体的单体一般是含有碳,氢,氧与(或)硅的化合物。在玻璃转化温度以上,弹性体为无定形体,链节运动变得容易。在常温下,橡胶一般较软(E~3MPa)且容易变形。弹性体主要用于制造黏合剂、密封部件、轮胎、鞋底等。据预测,至2020年,全球的与橡胶产业相关的收入将达到560亿美元。[1]橡胶的重要性由此可见一斑。
背景编辑
弹性体一般是热固性聚合物(需硫化处理),但也可以是热塑性塑膠。聚合物长链在硫化的时候发生交联。弹性体的结构可以用“義大利麵与肉丸”的模型来描述[3],其中“肉丸”表示交联点。弹性与长链在受到外部压力时发生的构象变化有关。而"交联点"的存在则保证了当外力撤去以后,弹性体能够恢复原来的形状。由于结构上的这些特性,不同的弹性体可以在广至5%[4]至700%[5]的范围内发生形变而不破坏其结构,具体范围则与弹性体的种类有关。缺少交联或过短、刚性过强的链都会使弹性体弹性下降,易于发生塑性形变。
弹性体的弹性也有可能不是由于交联,而是由于热力学因素而产生的[6]。
实例[3][7]编辑
在本节中,每种橡胶后面给出了其英文名称和(或)其缩写。例如,顺丁橡胶一般简写为BR。
可以硫化的不饱和橡胶:
- 聚异戊二烯类:顺聚-1,4-异戊二烯 (天然橡胶,Natural Rubber)与反聚-1,4-异戊二烯(马来乳胶)
- 合成聚异戊二烯橡胶(Isoprene Rubber)
- 顺丁橡胶 (顺聚-1,4-丁二烯,Butadiene Rubber)
- 聚氯丁二烯橡胶(即氯丁橡胶,Chloroprene Rubber)
- 丁基橡胶 (异丁烯 与异戊二烯的共聚物,Isobutylene Isoprene Rubber)
- 卤化 丁基橡胶
- 丁苯橡胶 (苯乙烯与丁二烯的共聚物,,Styrene Butadiene Rubber)
- 丁腈橡胶 (丙烯腈与丁二烯的共聚物, Nitrile Butadiene Rubber)
- 氢化 丁腈橡胶(Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber)
不能再硫化的饱和橡胶:
参考文献编辑
- ^ 合成橡胶的市场研究(英文). Ceresana.com. [2013-07-20]. (原始内容存档于2013-06-29).
- ^ Definitions of terms relating to the structure and processing of sols, gels, networks, and inorganic–organic hybrid materials (IUPAC Recommendations 2007) (PDF). 国际纯粹与应用化学联合会. 2007, 79 (10): 1801–1829 [2013-07-20]. doi:10.1351/pac200779101801. (原始内容存档 (PDF)于2014-02-11).
- ^ 3.0 3.1 弹性体——定义,属性与实例(英文). [2013-07-22]. (原始内容存档于2013-07-03).,原文用的词语是“绳子与绳结”。
- ^ 例子可见刘凉冰 郝亚暾 刘小钉 刘红梅 贾林才. 聚醚型聚氨酯混炼胶性能研究. 特种橡胶制品. 2011, (6): 9–11.
- ^ 例子可见加成型液体硅橡胶. [2013-07-22]. (原始内容存档于2016-03-06).
- ^ Thermodynamics of a Rubber Band, American Journal of Physics, May 1963, 31 (5): 397–397
- ^ 弹性体的化学组成与结构(英文). [2013-07-22]. (原始内容存档于2013-05-17).
外部链接编辑
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