橡胶材料-3-橡胶材料结构与性能.ppt

第三章橡胶材料结构与性能3.1引言构造构型构象高分子结构层次3.2材料的微观结构3.2.1分子链的构造1.主链2.取代基3.末端基液体橡胶所含端基种类：①低反应性端基：-OH、-Cl、NR2、C=O②中反应性端基：-CH2Cl、-CHO、-COOH③高反应性端基：-SH、-NCO、-COCl、-NH24.单体单元键接方式（构造）氯丁二烯的键接方式P753.2.2分子链的构型3.3.3分子链的构象微构象数量思考题橡胶分子设计19巨构象等规聚α-烯烃的构象，取代基尺寸的影响？丁基橡胶的构象？[T,G]n，P79杂链二甲基硅橡胶的构象？[G,G]n，P79聚乙烯，间同立构-1,2-聚丁二烯，反式聚丁二烯的锯齿状构象？P79天然橡胶和杜仲橡胶的扭折构象？P80为什么在没有外力作用下，分子呈现无规线团构象？远程作用、进程作用对微构象数的影响？3.3材料的细观结构3.3.1聚集态结构3.3.1.1晶态结构高分子结晶的特点P82橡胶材料的结晶特点晶态结构模型（两相，晶区+非晶区）折叠链结构模型Keller：邻位规则整折叠模型Flory：非邻位无规折叠模型熔融结晶？非邻位折叠稀溶液结晶？邻位折叠结晶型的橡胶材料？缨状胶束模型折叠链结构——拉伸；缨状胶束结构——热处理，折叠链片晶。高分子结晶形态3.3.1.2非晶态结构折叠链缨状胶束粒子模型（两相球粒模型）3.3.2多相体系结构3.4相容性3.4.1相容性热力学判定3.4.2高分子物质-溶剂的相容性3.4.3高分子物质-高分子物质的相容性3.5热转变3.5.1分子链热运动的特点3.5.2热转变行为3.5.3玻璃化转变3.6高弹性与黏弹行为3.6.1高弹性的热力学解析NR在20℃时f,fu,fs对伸长率的关系思考题3.6.2橡胶弹性状态方程NB的应力-应变曲线3.6.3黏弹行为聚合物为什么不是理想的高弹性？应力松弛滞后现象3.7破坏现象和机械强度3.7.1破坏现象微观损伤组成：分子链末端的凝聚体；数根没有缠结的分子链间的空隙；缠结的分子链；分子链束在与应力平行方向取向的部分。细观损伤的形成原因：由微观损伤发展与汇合形成；多相体系材料中的异质界面损伤，多相体系材料的破坏，多数是源于界面层的失效；加工过程中由于工艺、机械、温度、湿度或各种物理化学作用产生的瑕裂、微孔、杂质及其他缺陷等。破坏形式：分为脆性破坏与延性破坏。1.脆性破坏发生在当外力超过材料极限强度而发生断裂时，断裂仅是在弹性形变下产生且断裂表面光滑。2.延性破坏及材料发生断裂时，除了发生弹性形变还有不同程度的塑性形变，断裂表面粗糙。橡胶的破坏一般属于延性破坏，但硬质橡胶由于交联密度大可视为脆性破坏。3.7.2疲劳S-N普适曲线3.7.3黏合强度3.8加工流变性3.9传热与传质