PPT6 第六章 橡膠彈性

1、第6章橡膠彈性Rubber ElasticityWhat is rubber?Nature rubber-PIPSynthesize rubberRubber is also called elastomer(彈性體). It is defined as a cross-linked amorphous polymer above its glass transition temperature. Polybutadiene Polyisobutylene Polychloroprene Rubber ProductsThe definition of rubber施加外力時(shí)發(fā)生大的形變，外力

2、除去后施加外力時(shí)發(fā)生大的形變，外力除去后可以回復(fù)的彈性材料可以回復(fù)的彈性材料高分子材料力學(xué)高分子材料力學(xué)性能的最大性能的最大特點(diǎn)特點(diǎn)高彈性高彈性粘彈性粘彈性Crosslinking Molecular movements具有橡膠彈性的條件：具有橡膠彈性的條件：6.1 受力方式與形變類型簡(jiǎn)單剪切簡(jiǎn)單剪切Shear本體壓縮（或本體壓縮（或本體膨脹）本體膨脹）基基本本的的形形變變形狀改變而體形狀改變而體積不變積不變體積改變而形體積改變而形狀不變狀不變拉伸拉伸 Tensile單軸拉伸單軸拉伸Uniaxial elongation雙軸拉伸雙軸拉伸biaxial elongation等軸等軸非等軸非等軸應(yīng)

3、力和應(yīng)變當(dāng)材料受到外力作用而所處的條件卻使其不能當(dāng)材料受到外力作用而所處的條件卻使其不能產(chǎn)生慣性位移，材料的幾何形狀和尺寸將發(fā)生產(chǎn)生慣性位移，材料的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種變化就稱為應(yīng)變變化，這種變化就稱為應(yīng)變 (strain)。平衡時(shí)，附加內(nèi)力和外力相等，單位面積上的平衡時(shí)，附加內(nèi)力和外力相等，單位面積上的附加內(nèi)力（外力）稱為應(yīng)力附加內(nèi)力（外力）稱為應(yīng)力 (stress)。(1) 簡(jiǎn)單拉伸000llllll0l = l0 + lA0A應(yīng)變應(yīng)變應(yīng)力應(yīng)力0FA真應(yīng)力真應(yīng)力FA真應(yīng)變真應(yīng)變00lnlldllllFFFFF(2) 簡(jiǎn)單剪切Fq qdSA0A0切應(yīng)變切應(yīng)變切應(yīng)力切應(yīng)力tanSdq

4、0sFA剪切位移剪切位移剪切角剪切角(3) 均勻壓縮V0PV0 - V均勻壓縮應(yīng)變均勻壓縮應(yīng)變0VV彈性模量 Modulusl彈性模量是表征材料抵抗變形能力的大彈性模量是表征材料抵抗變形能力的大小小, 其值的大小等于發(fā)生單位應(yīng)變時(shí)的其值的大小等于發(fā)生單位應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力應(yīng)力簡(jiǎn)單拉伸簡(jiǎn)單拉伸簡(jiǎn)單剪切簡(jiǎn)單剪切均勻壓縮均勻壓縮00FAEll拉伸模量拉伸模量, 或楊氏模量或楊氏模量0tanFGAq剪切模量剪切模量0PVPBV體積模量體積模量三種彈性模量間的關(guān)系2 (1)3 (12 )EGB各向同性材料各向同性材料 : Poissons ratio 泊松比泊松比泊松比泊松比: 在拉伸實(shí)驗(yàn)中，材料橫向應(yīng)變?cè)诶?/p>

5、伸實(shí)驗(yàn)中，材料橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比值的負(fù)數(shù)與縱向應(yīng)變之比值的負(fù)數(shù)00Tmmvll 常見(jiàn)材料的泊松比泊松比數(shù)值解 釋0.5不可壓縮或拉伸中無(wú)體積變化0.0沒(méi)有橫向收縮0.490.499橡膠的典型數(shù)值0.200.40塑料的典型數(shù)值E, G, B and )1 (2 GE)21 (3 BEOnly two independent variables6.2 橡膠彈性橡膠彈性一、橡膠彈性特征：l1.彈性模量小，高彈模量大大低于金屬模量。l2.在不太大的外力作用下，橡膠可產(chǎn)生很大的形變，可高達(dá)1000%以上，去除外力后幾乎能完全回復(fù)，給人以柔軟而富有彈性的感覺(jué)l3.形變時(shí)有明顯的熱效應(yīng)，絕熱拉伸時(shí)高聚物

6、放熱使溫度升高，回縮時(shí)溫度降低（吸熱）拉伸過(guò)程從高聚物中吸收熱量，使高聚物溫度降低。l此外，拉伸的橡膠試樣具有負(fù)的膨脹系數(shù)，即拉伸的橡膠試樣在受熱時(shí)縮短（定拉伸比）。l4.橡膠的彈性模量隨溫度的升高而增高，而一般固體材料的模量是隨溫度的升高而下降（定拉伸比）。l橡膠在拉伸時(shí)，體積幾乎不變 =0.5l先用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，定性說(shuō)明橡膠彈性特征。l具有橡膠彈性的高聚物，室溫下已處于玻璃化溫度以上，加之分子鏈柔順性好，自發(fā)處于卷曲狀態(tài)，在外力作用下，大分子線團(tuán)容易伸展開(kāi)來(lái)。l宏觀上拉伸時(shí)發(fā)生的高彈形變就是在這種微觀上大分子線團(tuán)沿外力作用方向伸展的結(jié)果。由于大分子線團(tuán)的尺寸比其分子鏈長(zhǎng)度要小得多，因而

7、高彈形變可以發(fā)展到很大程度。外力去除后，熱運(yùn)動(dòng)使分子趨向于無(wú)序化。大分子要回到穩(wěn)定的卷曲狀態(tài)，因而形變是可逆的，并且形成回縮力。l高彈形變的微觀過(guò)程與普通固體的形變過(guò)程顯然不同。前者是大分子被拉長(zhǎng)，外力所克服的是鏈段熱運(yùn)動(dòng)回到最可幾構(gòu)象的力。后者是鍵長(zhǎng)的擴(kuò)張、價(jià)鍵的伸長(zhǎng)，它需要的能量比之大分子鏈的伸長(zhǎng)要大得多。因此，橡膠的模量比普通固體的模量低45數(shù)量級(jí)。l溫度升高，分子鏈內(nèi)各種運(yùn)動(dòng)單元的熱運(yùn)動(dòng)愈趨激烈，回縮力就愈大，因此橡膠類物質(zhì)的彈性模量隨溫度升高而增高。二、二、橡膠彈性與大分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系橡膠彈性與大分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系l1.鏈柔性：好l橡膠高分子鏈柔順性好，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容易。l如:硅橡膠（硅氧鍵）

8、SiO 順丁橡膠（孤立雙鍵）CCCCl2. 分子間作用力：小l如果聚合物分子鏈上極性基團(tuán)過(guò)多，極性過(guò)強(qiáng)，大分子間存在強(qiáng)烈的范德華力或氫鍵，降低彈性。橡膠一般都是分子間作用力較小或不含極性基團(tuán)的化合物，如天然橡膠、順丁橡膠等。l聚氯乙烯分子中含有極性的氯原子，極性較大，為塑料，但PVC中加入較多的增塑劑后，降低分子間作用力使其具有彈性特征。l3.交聯(lián)：輕度交聯(lián)l分子間作用力小的聚合物，在形變過(guò)程中，大分子間發(fā)生相對(duì)滑移，產(chǎn)生永久變形，為了防止出現(xiàn)這種永久形變(irreversible deformation)，橡膠往往需要硫化(vulcanize)，使大分子鏈之間相互交聯(lián)。因此交聯(lián)密度決定了可能

9、發(fā)生高彈形變的大小，交聯(lián)密度提高，聚合物逐漸變硬。lNR，加15% S 彈性體lNR，加1030% S 硬質(zhì)橡膠l4.結(jié)晶度：愈少較好lPE、PP結(jié)晶成塑料。 EPR無(wú)規(guī)共聚破壞結(jié)晶形成橡膠。l5.分子量l從熱機(jī)械曲線可知，顯示高彈態(tài)溫度范圍是在Tg Tf之間，而Tg Tf的溫度范圍隨分子量的增加而逐步加寬。因此需要一定的分子量。l塑料 幾萬(wàn)十幾萬(wàn) 橡膠 幾十萬(wàn)幾百萬(wàn)l分子量大，加工過(guò)程會(huì)比較困難，所以一般橡膠很少采用注射成型。原 因 ： 分 子 量 大 ； T不 敏 感 ， .敏 感 。6.3 橡膠彈性的熱力學(xué)分析 Thermodynamical analysis of rubber ela

10、sticity l0l = l0 + dlffl0 Original lengthf tensile forcedl extended lengthP所處大氣壓所處大氣壓 dV體積變化體積變化熱力學(xué)第一定律First law of thermodynamicsdU =Q -WdU 體系內(nèi)能體系內(nèi)能Internal energy變化變化Q 體系吸收的熱量體系吸收的熱量W 體系對(duì)外所做功體系對(duì)外所做功PdVfdlW = PdV - fdl假設(shè)過(guò)程可逆假設(shè)過(guò)程可逆Q=TdS熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律膨脹功膨脹功拉伸功拉伸功ff橡膠在等溫拉伸中體積不變，橡膠在等溫拉伸中體積不變， 即即 dV=0dU

11、 = TdS + fdl對(duì)對(duì)l求偏導(dǎo)求偏導(dǎo)T,VT,VUS=T+ flldU =TdS - PdV+fdlT,VT,VUSf =-Tll 內(nèi)能變化內(nèi)能變化熵變化熵變化難以測(cè)量難以測(cè)量, , 要變換成實(shí)要變換成實(shí)驗(yàn)中可以測(cè)驗(yàn)中可以測(cè)量的物理量量的物理量According to Gibbs function 吉布斯函數(shù)G=H-TSJosiah Willard Gibbs (18391903)H=U+PVH、T、S分別為系統(tǒng)的焓分別為系統(tǒng)的焓Enthalpy、熱、熱力學(xué)溫度力學(xué)溫度Temperature和熵和熵Entropy焓是一種熱力學(xué)函數(shù)，對(duì)任何系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，焓的定義為：焓是一種熱力學(xué)函數(shù)，對(duì)任何系

12、統(tǒng)來(lái)說(shuō)，焓的定義為：U為系統(tǒng)的內(nèi)能；為系統(tǒng)的內(nèi)能；P為系統(tǒng)為系統(tǒng)的壓力，的壓力，V為系統(tǒng)的體積為系統(tǒng)的體積Making derivation 求導(dǎo)數(shù)dG=dU+PdV+VdP-TdS-SdTdG=VdP-SdT+fdlG=U+PV-TSdU =TdS-PdV+fdl(1) 恒溫恒壓， i.e. T, P不變，dT = dP =0,T PGdGfdlfl(2) 恒壓恒長(zhǎng)，恒壓恒長(zhǎng)， i.e. P, l不變不變, dP = dl =0,P lGdGSdTST dG=VdP-SdT+fdlPTlGf,lPTGS,Therefore ,T VSlDiscussion,P lT VGlT,T Pl VG

13、Tl, l VfT,T VT VUSfTll,T Vl VUffTlT橡膠的熱力學(xué)方程橡膠的熱力學(xué)方程將橡皮在等溫下拉伸一定長(zhǎng)度將橡皮在等溫下拉伸一定長(zhǎng)度l, 然后測(cè)然后測(cè)定不同溫度下的張力定不同溫度下的張力f, 由張力由張力f 對(duì)絕對(duì)溫對(duì)絕對(duì)溫度度T做圖做圖, 在形變不太大的時(shí)候得到一條在形變不太大的時(shí)候得到一條直線直線. (dV=0)f - T Curve,V lfT,T VUl,0T VUl結(jié)果：各直線外推到結(jié)果：各直線外推到T=0K時(shí)，時(shí)，幾乎都通過(guò)坐標(biāo)的原點(diǎn)幾乎都通過(guò)坐標(biāo)的原點(diǎn)T,Vl,VUff =+TlT fT /K直線的斜率為直線的斜率為:直線的截距為直線的截距為:外力作用引起熵

14、變,T VT VT VUSSfTTlll 橡膠彈性是熵彈性橡膠彈性是熵彈性回彈動(dòng)力是熵增回彈動(dòng)力是熵增橡膠拉伸過(guò)程中的熱量變化fdl =-TdS拉伸放熱拉伸放熱回縮 dl0, Q0dU=0dV=0dU =TdS-PdV+fdlQ=TdSQfdl回縮吸熱回縮吸熱拉伸 dl0, dS0, Q0=0熱力學(xué)分析小結(jié),T VT VT Vl VT VUSfTllUfTlTSTl 橡膠彈性是熵彈性橡膠彈性是熵彈性, 回彈動(dòng)力是熵增回彈動(dòng)力是熵增.橡膠在拉伸過(guò)程中放出熱量橡膠在拉伸過(guò)程中放出熱量, 回縮時(shí)吸收熱量回縮時(shí)吸收熱量.橡膠的熱橡膠的熱力學(xué)方程力學(xué)方程高彈性的本質(zhì)橡膠彈性是由熵變引起的，在外力作用下，

15、橡膠橡膠彈性是由熵變引起的，在外力作用下，橡膠分子鏈由卷曲狀態(tài)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)，熵減小，當(dāng)外分子鏈由卷曲狀態(tài)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)，熵減小，當(dāng)外力移去后，由于熱運(yùn)動(dòng)，分子鏈自發(fā)地趨向熵增力移去后，由于熱運(yùn)動(dòng)，分子鏈自發(fā)地趨向熵增大的狀態(tài)，分子鏈由伸展再回復(fù)卷曲狀態(tài)，因而大的狀態(tài)，分子鏈由伸展再回復(fù)卷曲狀態(tài)，因而形變可逆。形變可逆。氣體彈性的本質(zhì)也是熵彈性。氣體彈性的本質(zhì)也是熵彈性。橡膠高彈性的特點(diǎn)l形變量大形變量大(Why?)l長(zhǎng)鏈長(zhǎng)鏈, 柔性柔性l形變可恢復(fù)形變可恢復(fù)(Why?)l動(dòng)力動(dòng)力:熵增；結(jié)構(gòu)：交聯(lián)熵增；結(jié)構(gòu)：交聯(lián)l彈性模量小且隨溫度升高而增大彈性模量小且隨溫度升高而增大l形變有熱效應(yīng)形變有熱效應(yīng)

16、6.4 橡膠彈性的統(tǒng)計(jì)理論拉伸過(guò)程中體積不變拉伸過(guò)程中體積不變只考慮熵的變化，忽略內(nèi)能變化只考慮熵的變化，忽略內(nèi)能變化每個(gè)交聯(lián)點(diǎn)由四個(gè)有效鏈組成每個(gè)交聯(lián)點(diǎn)由四個(gè)有效鏈組成兩交聯(lián)點(diǎn)間的鏈為兩交聯(lián)點(diǎn)間的鏈為Gaussian鏈鏈形變?yōu)榉律湫巫冃巫優(yōu)榉律湫巫兗偌?設(shè)設(shè)交聯(lián)點(diǎn)由四個(gè)有效鏈組成網(wǎng)網(wǎng) 鏈鏈高斯鏈 Gaussian chain對(duì)孤立柔性高分子鏈，若將其一端固定在坐標(biāo)的原對(duì)孤立柔性高分子鏈，若將其一端固定在坐標(biāo)的原點(diǎn)點(diǎn)(0,0,0)，那么其另一端出現(xiàn)在坐標(biāo)，那么其另一端出現(xiàn)在坐標(biāo)(x,y,z)處小體積處小體積dxdydz內(nèi)的幾率：內(nèi)的幾率：dxdydzzyxdxdydzzyxW)(exp(),(

17、22223 2=3/(2Zb2)Z 鏈段數(shù)目鏈段數(shù)目b 鏈段長(zhǎng)度鏈段長(zhǎng)度xyzOdV = dxdydz一個(gè)網(wǎng)鏈的構(gòu)象數(shù) )(2/332222),(zyxezyxWThe entropy lnkSk is Boltzmanns constant )(2222zyxkCSC - constant仿射形變 Affine deformation網(wǎng)絡(luò)中的各交聯(lián)點(diǎn)被固定在平衡位置上，當(dāng)橡膠形網(wǎng)絡(luò)中的各交聯(lián)點(diǎn)被固定在平衡位置上，當(dāng)橡膠形變時(shí)，這些交聯(lián)點(diǎn)將以相同的比率變形。變時(shí)，這些交聯(lián)點(diǎn)將以相同的比率變形。主伸長(zhǎng)比率 1 2 3 形變前形變前: (xi, yi, zi)形變后形變后: ( 1xi, 2yi,

18、 3zi)形變前形變前構(gòu)象熵構(gòu)象熵)(2222,iiiiuizyxkCS)(2232222212,iiiidizyxkCS形變后形變后構(gòu)象熵構(gòu)象熵uidiSSS,The change of entropyxyzO(xi, yi, zi)( 1 1xi, 2yi, 3zi)構(gòu)象熵的變化) 1() 1() 1(2232222212iiiiizyxkS整個(gè)網(wǎng)鏈的構(gòu)象熵變化整個(gè)網(wǎng)鏈的構(gòu)象熵變化NiiiiizyxkS12232222212)1()1()1(平均平均) 1() 1() 1(2232222212zyxkNS網(wǎng)鏈總數(shù)網(wǎng)鏈總數(shù) NIsotropic network 各向同性網(wǎng)絡(luò)222231hzy

19、x網(wǎng)鏈均方末端距網(wǎng)鏈均方末端距) 1() 1() 1(2232222212zyxkNS2220232hZbh)3(21232221NkS高斯鏈的特性高斯鏈的特性The change of free energy FSTUF忽略內(nèi)能變化忽略內(nèi)能變化恒溫過(guò)程中，體系恒溫過(guò)程中，體系Helmholtz自由能自由能 F的減少等于的減少等于對(duì)外界所做的功對(duì)外界所做的功 W。WFStore-energy function F)3(21232221NkTUniaxial elongation 單軸拉伸132Incompressible condition 1321/132)32(212NkTW)3(2123

20、2221NkTFW橡膠的張力(拉伸力) fVTddWlf,01fdldW VTdldWf,0/ lldldl0force-elongation ratio relation 力-伸長(zhǎng)比關(guān)系)32(212NkTWVTddWlf,0120,21022001 (1/ 2)(2 /31()2211221/2T VdNkTfldddNkTlddNkTNkTll 應(yīng)力 Stress )1(12000NkTlAAf121()N kTN1=N/(A0l0) 單位體積內(nèi)的網(wǎng)鏈數(shù)單位體積內(nèi)的網(wǎng)鏈數(shù)橡膠狀態(tài)方程橡膠狀態(tài)方程1橡膠狀態(tài)方程 21cANMNNA: Avogadros number- - 交聯(lián)點(diǎn)間鏈的平均

21、分子量交聯(lián)點(diǎn)間鏈的平均分子量cM)1()1()1(222ccAcAMRTMTkNkTMN一般固體物質(zhì)符合虎克定律) 1()(00ElllEE11時(shí)時(shí).321)1 (222121()N kT13N kT結(jié)論：形變很小時(shí)，交聯(lián)橡膠的結(jié)論：形變很小時(shí)，交聯(lián)橡膠的應(yīng)力應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系符合虎克定律應(yīng)變關(guān)系符合虎克定律13EN kT橡膠形變時(shí)體積不變，泊松比為0.5GGE3)1 (2狀態(tài)方程狀態(tài)方程1改寫為改寫為12221111()()()3N kTEGE 初始楊氏模量初始楊氏模量 G 初始剪切模量初始剪切模量13EN kT1GN kT橡膠狀態(tài)方程橡膠狀態(tài)方程313EN kT6.4.1 橡膠狀態(tài)方程12

22、1()N kT)1(2cMRT)1(2 G橡膠狀態(tài)方程橡膠狀態(tài)方程1橡膠狀態(tài)方程橡膠狀態(tài)方程2橡膠狀態(tài)方程橡膠狀態(tài)方程3橡膠彈性的理論曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較 12Theoretical curveExperimental dataWhy?6.4.2 橡膠狀態(tài)方程的一般修正（1 1）前因子修正）前因子修正( (非高斯鏈修正非高斯鏈修正) )212201()hN kTh202/hh- Prefactor前因子)1(20 G20120hGN kThLet(2) 自由末端修正1AcNNMIdeal network2endAnNNM交聯(lián)前橡膠的數(shù)均分子量交聯(lián)前橡膠的數(shù)均分子量修正后的單位體積內(nèi)的有效網(wǎng)鏈數(shù)N

23、nccMMMRTG21模量模量nccAMMMNN21)1(21)1(2122nccnccAMMMRTMMMkTN假定每個(gè)線形分子鏈交聯(lián)后都有兩個(gè)假定每個(gè)線形分子鏈交聯(lián)后都有兩個(gè)末端形成自由鏈末端形成自由鏈1endNNNl交聯(lián)與纏結(jié)效應(yīng)l溶脹效應(yīng)溶脹分成兩個(gè)部分l溶脹平衡l其他因素網(wǎng)鏈的極限伸長(zhǎng)，應(yīng)變誘發(fā)結(jié)晶，填料6.5 橡膠彈性的影響因素橡膠彈性的影響因素6.5 橡膠彈性的影響因素橡膠彈性的影響因素1、交聯(lián)網(wǎng)彈性模量與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系、交聯(lián)網(wǎng)彈性模量與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系l表征交聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)及其相互關(guān)系表征交聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)及其相互關(guān)系 網(wǎng)鏈的總數(shù)網(wǎng)鏈的總數(shù)N網(wǎng)鏈密度網(wǎng)鏈密度(即單位體積中的網(wǎng)鏈數(shù)即單位體

24、積中的網(wǎng)鏈數(shù))N1N/V。交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目 交聯(lián)點(diǎn)密度交聯(lián)點(diǎn)密度 /V。網(wǎng)鏈的平均分子量網(wǎng)鏈的平均分子量Mc 交聯(lián)點(diǎn)官能度交聯(lián)點(diǎn)官能度 l結(jié)構(gòu)的參數(shù)間的相互關(guān)系結(jié)構(gòu)的參數(shù)間的相互關(guān)系N21/ NNMAc l由未加控制的方法制備的交聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般是高度無(wú)規(guī)的，由未加控制的方法制備的交聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般是高度無(wú)規(guī)的，其交聯(lián)點(diǎn)的數(shù)目和位置基本上是未知的，并且含有對(duì)彈性其交聯(lián)點(diǎn)的數(shù)目和位置基本上是未知的，并且含有對(duì)彈性沒(méi)有貢獻(xiàn)的端鏈和封閉鏈圈。沒(méi)有貢獻(xiàn)的端鏈和封閉鏈圈。l模量模量2C2Cl l隨交聯(lián)點(diǎn)功能度隨交聯(lián)點(diǎn)功能度 的增加而升高，的增加而升高，2C2C2 2隨隨 的減小而增加的減小而增加, ,這

25、是非仿射變形引起的對(duì)統(tǒng)計(jì)理論的偏差的反映。這是非仿射變形引起的對(duì)統(tǒng)計(jì)理論的偏差的反映。l永久纏結(jié)點(diǎn)起附加交聯(lián)作用，使模量提高永久纏結(jié)點(diǎn)起附加交聯(lián)作用，使模量提高l在非晶模型交聯(lián)網(wǎng)中，交聯(lián)密度越高，網(wǎng)鏈越短，非高斯效應(yīng)越在非晶模型交聯(lián)網(wǎng)中，交聯(lián)密度越高，網(wǎng)鏈越短，非高斯效應(yīng)越容易出現(xiàn)，彈性模量大幅度增加。容易出現(xiàn)，彈性模量大幅度增加。2.Swelling effect 溶脹效應(yīng)溶脹效應(yīng)溶劑小分子進(jìn)入橡膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，不能將其溶解，只能使其溶脹。體系網(wǎng)鏈密度降低，平均末端距增加，進(jìn)而模量下降。溶漲交聯(lián)橡膠的溶脹包括兩部分：交聯(lián)橡膠的溶脹包括兩部分：351l m,Q)21(VcM溶劑分子與大分子鏈混合，

26、熵增，有利于溶分子鏈拉長(zhǎng)，儲(chǔ)存彈性能，熵減，不利于溶達(dá)到溶平衡0elMGGGGelGMcM推導(dǎo)出溶脹平衡關(guān)系式3、交聯(lián)網(wǎng)極限性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系u 極限性質(zhì)主要是指極限強(qiáng)度、最大伸長(zhǎng)率和斷裂行極限性質(zhì)主要是指極限強(qiáng)度、最大伸長(zhǎng)率和斷裂行為，它們是橡膠材料使用性能中的最重要的指標(biāo)為，它們是橡膠材料使用性能中的最重要的指標(biāo)結(jié)晶性交聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)變誘發(fā)結(jié)晶作用，可引起應(yīng)力應(yīng)變曲線的急劇結(jié)晶性交聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)變誘發(fā)結(jié)晶作用，可引起應(yīng)力應(yīng)變曲線的急劇升高，有利于提高其極限性質(zhì)。升高，有利于提高其極限性質(zhì)。端鏈對(duì)橡膠彈性沒(méi)有貢獻(xiàn)，對(duì)極限性質(zhì)不利。端鏈對(duì)橡膠彈性沒(méi)有貢獻(xiàn)，對(duì)極限性質(zhì)不利。增強(qiáng)填料，可使材料拉伸強(qiáng)度，耐磨性，模量提高，如炭黑增強(qiáng)填料，可使材料拉伸強(qiáng)度，耐磨性，模量提高，如炭黑。 6.6 熱塑性彈性體 Thermoplastic elastomer - TPE交聯(lián)為彈性體（橡膠）具有高彈性的條件之一，交聯(lián)為彈性體（橡膠）具有高彈性的條件之一，如果交聯(lián)點(diǎn)為物理交聯(lián)，則形成如果交聯(lián)點(diǎn)為物理交聯(lián)，則形成熱塑彈性體熱塑彈性體。兼有橡膠和塑料兩者的特性，在常溫下顯示高兼有橡膠和塑料兩者的特性，在常溫下顯示高彈，高溫下又能塑化成型。彈，高溫下又能塑化成型。生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法聚合方法聚合方法 - 嵌段共聚物，嵌段共聚物， TPE機(jī)械共混法機(jī)械共混法 - 共混物共混物Ethy