彈性體
外觀
彈性體(英語:Elastomer)是一類具有粘彈性的聚合物。與其它材料相比,彈性體一般具有較低的楊氏模量和較高的破壞應變。這個詞經常與橡膠混用。構成彈性體的單體一般是含有碳,氫,氧與(或)矽的化合物。在玻璃轉化溫度以上,彈性體為無定形體,鏈節運動變得容易。在常溫下,橡膠一般較軟(E~3MPa)且容易變形。彈性體主要用於製造黏合劑、密封部件、輪胎、鞋底等。據預測,至2020年,全球的與橡膠產業相關的收入將達到560億美元。[1]橡膠的重要性由此可見一斑。
背景
[編輯]彈性體一般是熱固性聚合物(需硫化處理),但也可以是熱塑性塑膠。聚合物長鏈在硫化的時候發生交聯。彈性體的結構可以用「義大利麵與肉丸」的模型來描述[3],其中「肉丸」表示交聯點。彈性與長鏈在受到外部壓力時發生的構象變化有關。而"交聯點"的存在則保證了當外力撤去以後,彈性體能夠恢復原來的形狀。由於結構上的這些特性,不同的彈性體可以在廣至5%[4]至700%[5]的範圍內發生形變而不破壞其結構,具體範圍則與彈性體的種類有關。缺少交聯或過短、剛性過強的鏈都會使彈性體彈性下降,易於發生塑性形變。
彈性體的彈性也有可能不是由於交聯,而是由於熱力學因素而產生的[6]。
在本節中,每種橡膠後面給出了其英文名稱和(或)其縮寫。例如,順丁橡膠一般簡寫為BR。
可以硫化的不飽和橡膠:
- 聚異戊二烯類:順聚-1,4-異戊二烯 (天然橡膠,Natural Rubber)與反聚-1,4-異戊二烯(馬來乳膠)
- 合成聚異戊二烯橡膠(Isoprene Rubber)
- 順丁橡膠 (順聚-1,4-丁二烯,Butadiene Rubber)
- 聚氯丁二烯橡膠(即氯丁橡膠,Chloroprene Rubber)
- 丁基橡膠 (異丁烯 與異戊二烯的共聚物,Isobutylene Isoprene Rubber)
- 鹵化 丁基橡膠
- 丁苯橡膠 (苯乙烯與丁二烯的共聚物,,Styrene Butadiene Rubber)
- 丁腈橡膠 (丙烯腈與丁二烯的共聚物, Nitrile Butadiene Rubber)
- 氫化 丁腈橡膠(Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber)
不能再硫化的飽和橡膠:
- 乙丙橡膠系列,包括乙丙橡膠(乙烯與丙烯的共聚物,英文縮寫EPM)與三元乙丙橡膠(乙烯、丙烯與丁二烯的共聚物,英文縮寫EPDM)
- 環氧氯丙 橡膠(ECO)
- 聚丙烯酸酯類 (ACM, ABR)
- 矽橡膠 (SI, Q, VMQ)
- 氟矽橡膠(FVMQ)
參考文獻
[編輯]- ^ 合成橡胶的市场研究(英文). Ceresana.com. [2013-07-20]. (原始內容存檔於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). 國際純粹與應用化學聯合會. 2007, 79 (10): 1801–1829 [2013-07-20]. doi:10.1351/pac200779101801. (原始內容存檔 (PDF)於2014-02-11).
- ^ 3.0 3.1 弹性体——定义,属性与实例(英文). [2013-07-22]. (原始內容存檔於2013-07-03).,原文用的詞語是「繩子與繩結」。
- ^ 例子可見劉涼冰 郝亞暾 劉小釘 劉紅梅 賈林才. 聚醚型聚氨酯混炼胶性能研究. 特種橡膠製品. 2011, (6): 9–11.
- ^ 例子可見加成型液体硅橡胶. [2013-07-22]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於2013-05-17).