橡膠部分補(bǔ)充資料

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1、橡膠的特性：1．高彈性是橡膠材料的獨(dú)有特征，因此橡膠也被稱為彈性體。橡膠的高彈性本質(zhì)是由大分子構(gòu)象變化而來(lái)的熵彈性。高彈性材料的表現(xiàn)是，在外力作用下具有較大的彈性變形，最高可達(dá)1000％，除去外力后變形很快恢復(fù)。2.什么是橡膠?ASTMD1566中定義:橡膠是一種材料，它在大的形變下能迅速而有力恢復(fù)其形變，能夠被改性。橡膠是一種高分子彈性化合物，其分子量一般都在幾十萬(wàn)以上，有的甚至達(dá)到100萬(wàn)左右。橡膠區(qū)別于其他工業(yè)材料的最主要標(biāo)志是它在很寬的溫度范圍（-50～150℃）內(nèi)具有極為優(yōu)異的彈性。其彈性模量為2～4MPa，約為鋼

2、材的1/30000。例如伸長(zhǎng)率可達(dá)100%～10000%，一般工業(yè)材料（如金屬、玻璃）則小于1%。3.橡膠獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)生膠——即尚未交聯(lián)的橡膠，由線形大分子或帶支鏈的線形大分子構(gòu)成。未硫化的橡膠低溫下變硬，高溫下變軟，沒(méi)有保持形狀的能力且力學(xué)性能較低，基本無(wú)使用價(jià)值；硫化膠：橡膠必須經(jīng)過(guò)硫化，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，才有使用價(jià)值。高性能輪胎是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外橡膠工業(yè)的發(fā)展方向：高性能輪胎對(duì)輪胎的性能提出了更高的要求，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：安全性—抗?jié)瘢ū┗托旭偡€(wěn)定性；經(jīng)濟(jì)性—低的滾動(dòng)阻力和高的耐磨性，降低油耗減少?gòu)U氣排放量；舒適性—低噪

3、聲和減震，乘坐舒適。滾動(dòng)阻力和濕滑性與材料粘彈性的相關(guān)性：1.滾動(dòng)阻力的概念輪胎的滾動(dòng)阻力主要來(lái)自：輪胎滾動(dòng)行駛中反復(fù)變形而產(chǎn)生的阻力；在行駛中，輪胎與路面產(chǎn)生的摩擦阻力；輪胎行駛中遇到的空氣阻力?？偲饋?lái)說(shuō)，輪胎阻力已占到汽車全部阻力的1/3以上。在輪胎膠料的滯后損失中，胎面膠占到輪胎總滾動(dòng)損失的25％～50％，因此，胎面膠材料設(shè)計(jì)對(duì)降低輪胎的滾動(dòng)阻力是非常有效的。由于輪胎反復(fù)變形引起橡膠材料的滯后損失，即單位體積的橡膠材料在每一變形周期中所損耗的功為：△W＝πE’ε02tanδ也就是說(shuō)橡膠材料的滯后損失與其損耗因子tanδ

4、是正比關(guān)系，故tanδ值可用來(lái)表征橡膠材料的滯后性能和滾動(dòng)阻力。研究表明，在一定頻率范圍內(nèi)(1-110Hz)可用0～50℃左右的tanδ值表征材料的滾動(dòng)阻力，tanδ值愈低表明滾動(dòng)阻力愈小。2、濕滑性的概念：汽車在路面上的行駛行為依賴于輪胎與路面接觸區(qū)域內(nèi)的摩擦作用，包括粘附摩擦和滯后摩擦。研究表明，由于輪胎的滾動(dòng)阻力主要產(chǎn)生在較低的頻率下（10-110Hz）；而抗?jié)窕灾饕Q于運(yùn)動(dòng)頻率與路面的粗糙度，在室溫下其頻率約為104-107Hz。3、滾動(dòng)阻力／抗?jié)窕耘ctanδ的相關(guān)性根據(jù)時(shí)－溫等性效原理，將難以測(cè)量的高頻率折算

5、成較低頻率（如1Hz)下的溫度值，可得出：滾動(dòng)阻力取決于50-80℃下tanδ的低值；抗?jié)窕匀Q于－20～0℃下的tanδ的高值。天然橡膠的性能特點(diǎn)1）NR是一種結(jié)晶性高分子，在形變下易產(chǎn)生誘導(dǎo)結(jié)晶，具有很好的強(qiáng)度和加工性能；2）純膠硫化膠的拉伸強(qiáng)度為17～25MPa，炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硫化膠可達(dá)25～35MPa；3）具有高彈性，回彈率可達(dá)85％以上，彈性伸長(zhǎng)率可達(dá)1000％；4）NR的不飽和度較高，化學(xué)性質(zhì)較活波，耐老化性能較差。環(huán)氧化天然橡膠（ENR）ENR由于在分子鏈上引入極性的Ｃ－Ｏ鍵，當(dāng)引入的極性鍵的量達(dá)到一定的程度，N

6、R分子鏈由非極性變?yōu)榱藰O性。三元環(huán)的引入則使分子鏈變剛，隨著三元環(huán)的引入量的增加，使NR的分子鍵由柔性向剛性轉(zhuǎn)變，從而帶來(lái)一系列新的性質(zhì)?？刂埔欢ǖ沫h(huán)氧化程度，既能保持天然橡膠原來(lái)的力學(xué)性能和加工性能，又能明顯改善耐油性、氣密性及白炭黑的增強(qiáng)作用，是目前較熱門的改性品種。實(shí)驗(yàn)表明：1）ENR的主要物理性能與天然橡膠接近，優(yōu)于丁基橡膠。2）ENR的透氣性隨環(huán)氧化程度的提高而下降，ENR－50的透氣性接近丁基橡膠，而ENR－75則低于丁基橡膠。3）耐油性則隨環(huán)氧化程度的增加而提高，ENR－60的耐油性接近丁腈橡膠。溶液聚合丁苯橡

7、膠溶聚丁苯橡膠（S-SBR）是使用烷基鋰催化體系在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的陰離子共聚合反應(yīng)的產(chǎn)物。與乳液聚合丁苯橡膠相比較，溶聚丁苯橡膠具有分子量分布窄、支化結(jié)構(gòu)少、順式含量高和非橡膠成分低等特點(diǎn)。特點(diǎn)：1）滾動(dòng)阻力很小、抗?jié)窕院湍湍バ院茫m合制造子午線輪胎，有利于汽車節(jié)能降耗和安全性的要求。2）可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行膠種的分子設(shè)計(jì)與性能調(diào)整。控制苯乙烯單體單元含量、順式－1,4－結(jié)構(gòu)含量、反式－1,4－結(jié)構(gòu)含量和乙烯基的含量，以及通過(guò)加入偶聯(lián)劑，使分子鏈末端引入錫化物或氨基等含氮化合物進(jìn)行偶聯(lián)改性。借此使輪胎獲得高抗?jié)窕?、低滾動(dòng)

8、阻力和優(yōu)異的綜合使用性能。3）溶聚丁苯橡膠透明性好，可用于各種淺色或彩色橡膠制品。填料對(duì)橡膠性能的影響橡膠/無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料是當(dāng)前橡膠科學(xué)與技術(shù)的研究熱點(diǎn)?納米材料是二十世紀(jì)后期崛起的一類具有劃時(shí)代意義的新材料。?橡膠/無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料的主要特征是無(wú)機(jī)納米粒子至少有一維以納米尺寸（≤1