高分子材料教材 4.1 弹性体基础知识.ppt

《高分子材料教材 4.1 弹性体基础知识.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高分子材料教材 4.1 弹性体基础知识.ppt（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高分子材料教材4.1弹性体基础知识1.1橡胶（弹性体）的定义橡胶（弹性体）的定义n n根据ASTM D1566标准的定义：橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速地恢复其形变大的变形下能迅速地恢复其形变。n n橡胶能够被改性，改性的橡胶后的橡胶不能溶于有机溶剂中，但可溶胀。改改性性的的实实质质是是指橡胶的硫化（即交联）指橡胶的硫化（即交联）。n n硫化后的橡胶材料的力学特征：18-2918-29o oC C，长，长L L0 0拉伸至至2L2L0 0保保持持1min1min去除外力1min1min内恢复内恢复到小于到小于1.5L1.5L0 0 橡胶与弹性体在定义上的异同与关系橡胶与弹性体在定义上的异

2、同与关系n n“橡胶（橡胶（rubber）”最早得名于西班牙探险家哥伦布在南美洲的探险活动。n n合成橡胶由于分子结构分子结构和交联机理交联机理与天然橡胶有很大的相似性，且通用合成橡胶主要是用来替代替代NR的，所以沿用了“橡胶”名称。n n上世纪6070年代开始，热塑性弹性高分子热塑性弹性高分子材料材料开始发展。这类材料在分子结构和交联机理与NR具有很大的不同，因此根据其高弹性特点，创造了“Elastomer，弹性体，弹性体”以区别于传统的天然橡胶和热固性橡胶。n n后来弹性体逐步称为了具有高弹性的高分子高弹性的高分子材料的统称材料的统称。热塑性弹性体热塑性弹性体传统的橡胶材料传统的橡胶材料弹

3、性体弹性体其它高分子其它高分子其它高分子其它高分子弹性体材料弹性体材料弹性体材料弹性体材料1.4 橡胶弹性的特征和橡胶弹性的特征和对高分子结构的要求对高分子结构的要求 橡胶弹性的来源橡胶弹性的来源 n n橡胶弹性的来源于高分子链的熵弹性高分子链的熵弹性当高分子材料受到外力发生较大的形变时，其分子链通过分子内旋转发生变形，整体的熵值减少。当外力去除，变形了的高分子链有向熵值较高的原始状态自发回复的趋势。弹性体材料对结构的要求弹性体材料对结构的要求1.1.大分子链要大分子链要大分子链要大分子链要有足够的柔性有足够的柔性有足够的柔性有足够的柔性保证材料可以发生保证材料可以发生保证材料可以发生保证材料

4、可以发生较大的变形较大的变形较大的变形较大的变形保证外力去除后材料可以在保证外力去除后材料可以在保证外力去除后材料可以在保证外力去除后材料可以在熵增的驱动下形变回复熵增的驱动下形变回复熵增的驱动下形变回复熵增的驱动下形变回复2.在使用温度下要不结晶或结晶很少在使用温度下要不结晶或结晶很少n nPE和POM虽然Tg都很低，但大量的结晶大量的结晶结构可将高分子的强迫高弹形变固定结构可将高分子的强迫高弹形变固定下来。n n拉伸结晶拉伸结晶现象对于橡胶的高强度具有很大的贡献如NR，IIR，CR和EPM等。3.在使用温度下分子链间相对滑移要小在使用温度下分子链间相对滑移要小n n分子链上要有可交联（化学

5、或物理的）可交联（化学或物理的）的位置。1.4 弹性体材料的典型性能指标弹性体材料的典型性能指标 拉伸强度拉伸强度n n交联的橡胶试样在预先设定的速率（一般为500mm/min）被拉断时的工程应力拉断时的工程应力。断裂伸长率断裂伸长率n n橡胶试验被拉断时的应变值，单位为。定伸应力定伸应力n n弹性体材料在一定伸长一定伸长时所承受工程应力。通常测100和300时的定伸应力。100100300300 硬度硬度n n橡胶的硬度试验，是测定橡胶试样在在一一定定外外力力作作用用下下对对压压针针的的抵抵抗抗能能力力。硬度值的大小反映了橡胶的软硬程度。硬度计压针示意图硬度计压针示意图 撕裂强度撕裂强度n

6、n橡胶材料在大形变下，往往先在某处出现小裂口，然后撕裂从该裂口处开始并扩展，直至材料破坏。n n撕裂强度表现了预制缺口的试验在变形时抵抗裂口扩展的能力。n n裤形撕裂试样单位:kN/m 疲劳性能疲劳性能n n硫化橡胶在周期性应力或应变的作用下，结构和性能的变化称为疲劳现象。定负荷压缩疲劳定负荷压缩疲劳古德里奇压缩疲劳试样试样试样试样负负负负重重重重 耐磨性能耐磨性能阿克隆磨耗阿克隆磨耗n n在阿克隆磨耗机上，使试样与砂轮成15o倾斜角和受26.7N的压力下，橡胶与砂轮磨耗1.61km，被磨损下的体积（单位cm3/1.61km)。阿克隆磨耗机及其基本原理阿克隆磨耗机及其基本原理阿克隆磨耗机及其基本原理阿克隆磨耗机及其基本原理此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢!