高分子材料工程专业语外第二版(UNIT23-32译文).docxVIP

高分子材料工程专业外语（第二版）UNIT23-32注：本次译文纯人工操作，如有问题，尽量谅解哈UNIT 23 聚合物加工在其最一般的情况下，聚合物加工涉及固态（有时是液态）聚合物树脂以一种不规则的形式（如：粉状、球状、珠粒状）转化成一种具有特殊形状、尺寸和性能的固态塑料制品。这通过转变过程来实现：挤出、模塑、压延、涂覆、热成型等。为了实现上面的目的，加工过程通常涉及下述操作：固体输送、压缩、加热、熔融、混合、成型、冷却、固化及修饰。显然，这些操作不必按序发生，而许多可以同时发生。通过成型可以赋予材料所需要的几何形状和尺寸。它包括黏弹性形变和热成型，这种黏弹性形变和热传递是和产品从熔体的固化相联系的。成型包括：（1）二维操作，如：口模成型、压延及涂覆。（2）三维的模塑和成型操作。二维的操作要么是连续的固定队的形状（如：薄膜及片材挤出、电线的涂层、纸和片材涂覆、压延、纤维纺丝、管材和型材挤出等），要么是间歇式的，在挤出的情况下伴有间歇挤出吹膜。通常模塑成型操作是间歇式的，然而它们倾向于非固定条件。热成型、真空成型及类似过程可以被看做是二次成型操作，因为它们通常包括已成型形状的再次成型。在某些情况下，像吹塑，加工包括首次成型（型坯形成）和二次成型（型坯膨胀）。成型操作包括同时或交错的液体流动和热传递。在二维加工中，固化伴随着成型加工，反之在三维加工的固化和成型往往在模具中同时发生。根据材料的性质、设备和加工条件的不同，流动形式以及根据流动面的自由与否，通常包含剪切流动、拉伸流动及挤压流动。经历了流动和固化的聚合物热机械历史导致了加工产品中微观结构（形态学、结晶度及取向分布）的发展。产品的最终性能与微观结构是紧密相关的。因此，加工和产品质量的控制必须基于在树脂性能、设备设计、操作条件、热机械历史、微观结构和最终产品性能之间相互作用的了解。数学建模和计算机模拟被同时用于获得这些相互间作用的了解。鉴于进一步利用计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程（CAD/CAM/CAE）系统协同塑料塑料加工诸如这一趋近获得了更多的重要性。下面的讨论将重点放在包括塑料成型操作一些基本概念上。适当考虑说明热机械历史和微观结构发展，将强调最近关于分析和一些重要商品加工模型的进展。在上端（16）的标准参考中能够找到本主题更广泛的综述。正如上面所提到的，成型操作包含液体流动和热传递，对于相变化，还包括黏弹性聚合物的熔融。稳定和非稳定状态加工是相冲突的。这种典型操作的科学分析需要解决相关连续、运转和能量平衡（如：守恒方程）。UNIT 24 聚合物的机械性能聚合物的机械性能在聚合物被用于所有应用中是非常重要的。机械行为涉及外力作用下的材料变形。最重要和最典型的机械性能是模量。模量是外加应力和相应形变的比值。模量的倒数称作柔量。模量的性质依赖于形变的性质。表24.1给出了三种最重要的基本变形方式和由这些变性推倒得到的模量（或柔量），表中也给出了弹性指数的定义。其他非常重要的，但更复杂的变形有弯曲和扭转。从弯曲或变形中也可以获得拉伸模量。扭转由刚性来决定。交联弹性体是一个特例。因为交联这种聚合物几乎不显示流动行为。Kuhn,Guth,James,Mark,Flory,Gee和Treloar发展了橡胶弹性动力学理论。对于在低应变力下的杨氏模量导出了下列方程式。上述段落涉及了纯的弹性形变，也就是说，假设应变是与时间无关的应力的函数。实际上，材料从不是纯弹性的：在一定情况下，他们是非弹性性质。对聚合物尤其如此，在金属被认为是纯弹性的情况下聚合物表现出非弹性形变。习惯上用粘弹性形变而不是纯弹性形变来表示。按字面意义上讲黏弹性术语的意思是既有弹性又有黏性。弹性形变中应力-应变的关系是有时间依赖性的，黏弹性现象总是涉及性能随时间的变化。测量黏弹性材料形变对周期性应力的响应，例如在强迫振动中，显示出应力应变不是同相位的；应变落后于应力一个相位角，也就是损耗角。因此，材料的模量即复合模量包括储存模量和损失模量，其中储存模量决定了以弹性能量储存的可恢复能量的多少，损失模量决定了材料形变时以热量形式散失的能量。UNIT 25 聚合物的热性能热稳定性与转变和分解温度紧密相关的，即固有性质。通过热稳定性可完全理解诸如重量、强度、绝缘能力等性能在热作用下的稳定性和（或保留率）。熔点或降解温度始终形成上限；“使用”温度可以略低点儿。在惰性气体中，热能影响下的聚合物降解方式一方面由聚合物自身的化学结构决定，另一方面由不稳定结构的微量存在所决定。热降解直到温度高达初始化学键断裂才发生。对于许多聚合物来说，热降解是最弱的键断裂，因此热降解由键的断裂能决定。由于在几乎所有的分解反应中熵变是同一级别的，那么可以由此假定活化熵也近似是同一级别的。这意味着，原则上键的断裂能决定了这一现象。因此，可推出达到同一转化率对应的温度事实上与键断裂能成正比。热降解或者是热解过程的特征是有许多实验数据的，像初始分解温度、半分解温度、最大分解速率温度及平均活化能。聚合物的耐热性可以由初始温度和半分解温度来表征。热分解有两种形式：链降解和无规降解。前者是单体单元在链端或薄弱连接处的连续释放过程，实质上是链式聚合的逆过程；这通常称作解聚或开链。这种解聚在最高限度的温度下开始。无规解聚通过沿着链上任意一点的断裂，得到了与单体单元相比通常很大的分散开的链段混合物。这两种热分解可以单独地发生或一起发生；后者更为常见。链降解在乙烯基聚合物中是主要的降解过程，然而缩聚物的降解主要是由于无归链的断裂。Wolfs等人已经研究了聚合物热分解的整个机理。热解的基本机理描述在图25.1中。热分解的第一阶段（550），初级炭进一步分解，即脱氢，生成二级气体和最终炭。在歧化反应期间，结构单元中脂肪族部分的氢原子转移到芳香族基团的饱和部分。歧化反应中氢转移深受结构基团性质的影响。UNIT 26 聚合物熔体1聚合物溶体动力学 目前公认的是聚合物链在熔体中强烈的交缠、缠绕着；虽然在1974年Graessley已经评论过这样的体系，但是不足以被理解。就热动力学而言，链本质上是理想化的，正如1949年Flory首先认识到的。链的运动自由源于围绕着每个流动单元的相关孔隙的存在，其中来自其他链的类似单元浓度会减少的。1974年Cotton的中子散射实验已将证实了这些相关孔隙的存在，以及在熔体中虽然是理想的但仍然是缠结的链本质的存在。 测量聚合物溶液和熔体的黏度的常用方法列在表26.1中。这些方法中最重要的是旋转和毛细管装置（Van Wazer 1963，Whorlow 1979，Dealy 1981,1983）。2分子量和剪切依赖性 决定聚合物流动性质最重要的结构变量是分子链或者是链长Z（链上原子的数目）。虽然早起1940年Flory的数据已暗示lg与Z1/2 成正比，但基本上对于所有研究的聚合物现已很好的确立了当Z值高于Zc值是的等式lg=3.4lgZw+k，其中k依赖与温度。只有当剪切应力足够小（102 103dynes/cm2）时，该方程式才适用，此时流体为牛顿流体。重均链长Zw通常被假设成适合上述条件的平均值。P.G.de Gennes 1979年根据标度概念讨论了不常见的幂次3.4，认为它是主要的未解问题。解释这一现象的各种理论，包括de Gennes 自己于1971年提出的蛇形模型（该模型基于蜿蜒蠕动，即一根分子链处于由他相邻分子所构成的管道中），由于没有明显的理由解释这一偏差，都不能预测比3.0更接近的指数。 由于链长小于临界值Zc，对于大多数聚合物Zc约为600，发现黏度依赖于Zw（因而也是Mw）的1.752.0幂次。在这个范围里，剪切速率对于黏度几乎无影响。 然而牛顿流体黏度取决于Mw如公式24.1所描述，黏度对剪切速率的依赖也受分子量分布的影响。熔体粘度低于牛顿流体值在低剪切速率下开始下降，并且对于宽的的分子量分布的聚合物会在宽的剪切速率范围内持续下降。在足够高的剪切速率下，熔体黏度呈现出主要依赖Mn而不是Mw。定性分析，关于分子量分布至少可以从熔体黏度-剪切速率研究中获得。3流动不稳定性（或不稳定流动） 对于许多聚合物来说，当剪切应力接近2*106dynes/cm2时不稳定流动就会产生，因此在整个聚合物中上述的牛顿区域很少会出现。这些不稳定性从聚合物细流形状在流变仪毛细管中以一个显著的突然的变化显现。在临界应力及高于临界应力下，出现细流的形状从规则的圆柱体变成粗糙或扭曲的形状。4年度的温度依赖性 对于纯液体来说，很多年前就已发现黏度随温度的大多数变化与体积的同时变化有关。这一发现引出了基于自由体积概念的黏度理论，在许多其他的出版社已经探讨过黏度理论对聚合物的应用。这些理论的主要结论是WLF方程，在这个方程中熔体黏度对温度的依赖性是通过玻璃化转变温度Tg（或其他参考温度）及普适常数来体现的。由于描述熔体黏度随温度和分子量变化的量是相对独立的，在低剪切速率下WLF方程与等式26.2相结合可以得到下面的关系式，其中k是一个仅与聚合物类型有关的常数。这个等式适用的温度范围从Tg到Tg+100k。UNIT 27 热塑性塑料的加工与制造加工与制造描述了材料有原料形式（条、棒、管、粒、片等）到或多或少复杂的人工制造的转变。聚合物材料已被证实特别适合各种挤出和模塑的加工技术。特别是下面热塑性塑料的加工与制造操作，这种操作现在能使具有复杂形状的产品和组件可以大规模批量生产。对于热塑性塑料最重要的加工和制造技术一般是利用它们的低熔融温度并且使材料从熔融态成型。挤出和注塑是最普遍的使用方法。螺杆挤出机接受粒状的热塑性塑料原材料并携带进入挤出机料筒；通过热的料筒表面和螺杆的机械作用相接处，从而被加热并熔融。熔体被螺杆的锥度压缩，最终通过成型口模挤出形成管、片、棒或更复杂的外形挤出。螺杆挤出机连续的工作着，挤出的产品以卷绕或切割一定长度被拿走。当挤出物离开口模时熔体黏度足够高是非常重要的，以此来防止挤出物塌瘪或不可控形变，并且要在出口处进行水或空气喷雾来迅速冷却。高的熔体黏度可以通过高摩尔质量的材料来获取。挤出的冷却速率可以决定结晶聚合物的结晶度，从而影响机械和其它性能。注塑描述的是以强力使聚合物熔体进入模具并在模具中冷却至固体的一种加工过程。然后模具分裂成两半使产品被取出；随后模具的两部分再次闭合，又有一定量的熔融材料被注入并周期循环着。机械的注射端通常是阿基米德螺杆（类似于螺杆挤出机的螺杆），通过往复式的活塞使这种螺杆在一个循环中将一定注射量的预定尺寸的熔融聚合物注射到模型中。在大规模生产运作中注塑为获得复杂形状提供了特别有效的途径。当注塑（产品）的尺寸或纵横比增大时，很难确保注射时聚合物的均匀性和维持足够闭合力以使模具在注料时保持闭合。反应注射成型加工已被发展用来克服这些问题，其实质是在模具中完成大部分聚合反应。吹塑是挤塑的一个发展，在吹塑成型中，中空的制品采用放入一段挤出的管坯并将其在模具中吹胀的方法制造出来。简单的挤出型坯可以被注射成型的预成坯代替。包括大尺寸的中空产品也可以由旋转模塑（或离心浇铸）产生。通常为粉状的一定量的固体聚合物被加到模具中，首先会加热形成熔体。然后模具绕着两个轴旋转使其涂到模具的内表面形成形成一个均匀的厚度。聚合物材料通常以连续片材的形式生产并通过一些列加热的滚筒来减少厚度，这种操作称作压延成型。热成型使用吸力或空气压力使加热到软化温度以上的热塑性片材成型成阳模或阴模的外形。一些热塑性塑料在大量的冷成型操作中是不需要加热的，像通常适用于金属的模压或锻造。所有这些制造的方法基本上是模塑加工。切割技术（涵括所有常规机械操作：车削、钻、磨、铣及刨）也可应用于热塑性塑料，但用的不是很普遍。这些技术更广泛适用于玻璃态聚合物，如PMMA及像玻璃纤维填充的PTFE的热塑性复合材料，尽管像PE和未填充的PTFE的软质材料有优异的机械加工性。大多热塑性塑料可以很好地与相似的或不相似的材料进行粘接。大量惰性不溶的聚合物材料，如PTFE，PCTFE及一些含氟聚合物，只有通过强的表面处理才易于粘接。对于低熔融温度的热塑性塑料，焊接为连接相同材料的各部分提供了一个重要的选择，例如在制造管道工程中。高熔融温度的热塑性塑料（涵括普通工程聚合物中的PTFE及像聚酰亚胺的一些特殊耐热材料）不能通过主要的挤出和注塑加工来圆满完成制造。这些材料通过在受压的模具中烧结粉状聚合物来实现成型，这一过程会使聚合物立即凝结。UNIT 28 聚合物降解的主要问题什么是“聚合物降解”？它是考虑聚合物降解过程的总称，即恶化聚合物性能或毁坏其外观。一般来说，聚合物降解是一种有害的、应当被避免或阻止的过程。能试图抑制或延迟的操作称作聚合物稳定化。为了最大效率的相应化，我们必须要了解聚合物降解机理，明确引起它的因素和应力，而且我们必须知道是什么因素影响了聚合物的稳定性。有时，虽然不是很常见，聚合物降解可能是有用的。解聚引起的高纯度单体可被用于这种材料的实际生产中。降解的另一个重要领域是可取的，那就是销毁聚合物废料。降解可能发生在聚合物一生的每个阶段，即合成、加工和使用。像之前提到的那样，即使在聚合物已经实现它的预期目标之后，它的降解仍然是一个重要问题。依据聚合反应条件来看，在聚合物合成中解聚也可能发生。从实际的观点来看，聚合过程就可以决定其后聚合物的性能（这一事实）是不容忽视的。以聚合反应技术为依据，不同数量的“薄弱点”可能在聚合物中建立起来，这些薄弱点稍后可能会引起聚合物的恶化。例如，在聚合反应过程中由于支化形成，PVC中叔碳氢的存在可能会减少PVC的稳定性。在合成中，不同的污染物如催化剂残渣或其它聚合反应添加剂可能进入到聚合物中。关于聚合物的使用寿命，杂质的存在可能是非常关键的。在PVC聚合反应技术中添加剂的使用量是按本体-悬浮-乳液的顺序依次增加的；在相同顺序下聚合物的稳定性是依次降低的。在加工过程中，材料将会承受非常高的热应力和机械应力。甚至在加工过程中，强烈的应力可能会导致种种引发性能恶化的聚合物降解过程。另一方面，材料的破坏往往会在聚合物中引入各种缺陷，在聚合物材料以后的使用过程中，这些缺陷往往会成为降解源。例如，在加工过程中有微量氧的存在，聚烯烃中会形成羰基；这些羰基稍后将在室外应用中会吸收紫外线，并且因此在光降解过程中起内置感光剂的作用。对于PVC，少量的HCL可以在加工中从聚合物里出去。这单对性能来说是没有太大影响的，但合成双键和烯丙基活性氯和它们相结合是非常危险的PVC降解源。聚合物降解最显著的表现是与这些材料的使用相关联的。一些聚合物降解的种类是众所周知的，如PVC屋顶的室外老化或组成很差的乙烯基手袋的固化和变色等。然而聚合物应用的规模是广泛的；因此，稳定性的要求非常多样的。大多数情况下，要求有有一个长的使用寿命；有时只要求一个预测的（通常很短）寿命。随着塑料材料使用数量的增加，废料处理问题日益严重。有组织的再利用目前仅存在于聚合物工厂内的生产废料上。在国内的生活垃圾中塑料废料是一个日益增加的部分，塑料废物的销毁需要昂贵的费用。在燃烧一磅的PVC中，大约会产生160公升的HCL，由于空气污染这种行为是不可取的。从环境保护角度考虑，要求改良这种具有“自毁功能”的包装材料，即当其暴露在日光、潮湿及最终的土壤细菌时会被快速降解。总之，我们可以得出的结论是在聚合物的每一个生命阶段中，降解扮演着重要的角色。因此降解的机理、相互关系等研究的重要性显而易见的。UNIT 29 合成塑料很难想象我们现代世界没有了塑料。今天随着塑料应用范围从普通物品到到尖端科技和医疗器械，塑料是每个人生活方式中必备的一部分。如今设计者和工程师更乐于使用塑料是因为塑料能够提供其它材料无法提供的性能的组合。塑料提供了像质轻、弹性、耐腐蚀、颜色牢固、透明、易于加工等特点，尽管塑料也有局限性，但他们的利用仅局限于设计者的创造力。普遍认为塑料的发展年代较短，但事实上作为被称作聚合物大家庭的部分，塑料是动植物生命中的一个基础要素。聚合物是由很长的链状分子组成的材料。天然材料如蚕丝、虫胶、沥青、橡胶及纤维素有这类结构。然而，直到19世纪才尝试进行开发合成聚合物塑料，并且第一个成功的是以纤维素为基础的。在它的发明者Alexander Parkes之后，这种材料被称作硝化纤维素塑料，尽管它不是一个成功的商业开发但它是一个开始，且最终引发了“赛璐璐”的发展。这种材料是一个重大的突破，因为它建立了对于短缺的天然材料的一个很好的替代。在二十世纪早期，人们对这些新的合成材料有相当大的兴趣。酚醛树脂（电木）于1905年被推出，大约同时在二战期间像尼龙、聚乙烯及丙烯酸塑料（有机玻璃）登场了。不幸的是塑料的很多早期应用为它们赢来了廉价替代品的名声。塑料花了很长的时间来消除这一现象，现在塑料的特性正在被人们认识到，而塑料凭其这些特性也正在确立它们作为重要材料的地位。塑料在各种应用中用途不断增加，这意味着对于设计师和工程师来说，熟悉可获得的塑料的范围和各种塑料的预期性能特点是十分必要的，以便以最好的方式利用它们。聚合物和塑料通常被认作是同义的但实际是有区别的。聚合物是来自于聚合反应过程的纯材料，常被认为是有长链状分子材料的家族名称，包括橡胶。纯的聚合物几乎不单独使用并且当添加剂存在时才叫塑料。聚合物含有添加剂是有一定原因的。在某些情况下杂质作为聚合反应过程的结果出现，并且从纯聚合物中除去杂质是不经济的。其他情况下，像稳定剂、润滑剂、填料、颜料等添加剂是用来增强材料性能的。有两种重要级别的塑料：（1）热塑性塑料材料。在热塑性塑料材料中，通过相对弱的范德华力使长链状的分子聚在一起。一个有用的结构图像是一团无规分布的长的粘性毛线绳。当材料被加热时分子间作用力变弱以至于变得柔软有弹性，最终在高温下成为黏稠的熔体。当材料被冷却时会再次固化。加热软化冷却固化的循环可以无限期的重复，这是一个明确的优点因为它是这种材料加工方法的基础。虽然他也有缺点，因为这意味着热塑性塑料的性能对热是敏感的。经常用来描述这种材料的一个有用类比是烛用蜡，它们可以重复的加热软化冷却固化。热塑性塑料的例子有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、尼龙、乙酸纤维素、聚甲醛、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯。（2）热固性塑料材料。一个热固性塑料材料是由带有两个阶段的化学反应产生的。第一阶段导致类似于热塑性塑料中存在的那些长链状分子的形成，但还可以进一步反映。反映的第二阶段发生在模塑过程，通常处于加热加压条件下。冷却时所得到的模塑件将会使刚硬的，而且在材料中一个紧密的网状结构已经建立起来了。在第二阶段中，长链分子被强键连接以至于材料不会受热再次软化。如果过量的热应用在这些材料上，材料会碳化降解。这种行为类似于煮鸡蛋。一旦鸡蛋冷却变硬，就不能通过加热再次软化。由于分子的交联是通过强的化学键形成，因此热固性塑料材料是典型的相当硬的材料，并且它们的机械性能对热是不敏感的。热固性塑料的例子有酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、尿醛树脂、环氧树脂和一些聚酯。UNIT 30 合成橡胶通过聚合反应生产合成橡胶的最早记录说明指的是异戊二烯（2-甲基-1,3-丁二烯），一种与天然橡胶分子内重复单元密切相关的物质。威廉斯可以说是在这方面取得成果的第一人，他在隔绝空气的条件下从干馏天然橡胶所得到的产物中分离了这种化合物，并且证实这种化学物质在空气总会变成黏稠状的。此外，当这种黏稠液体被加热时，它被发现转变成一种海绵状的胶态物质。Bouchardat和Tilden发现了用盐酸处理后的异戊二烯可以转化成胶态固体。1910年制造合成橡胶的第一个专利给了Matthews和Strange，因为他们用金属钠异戊二烯来合成橡胶。一战期间，在德国人们对用二甲基丁二烯生产合成橡胶显示了相当大的兴趣。由于英国人的封锁中断了天然橡胶的供应，因此寻找一种可替代的材料是必要的。通过二甲基丁二烯聚合反应得到的产物被称作“甲基橡胶”。二十世纪二十年代后期，研究的兴趣由二甲基丁二烯转移到1,3-丁二烯作为单体，因为后者可以更令人满意的橡胶且1,3-丁二烯比异戊二烯更容易获得。使用金属钠作为催化剂来进行聚合反应。丁钠橡胶这个词作为德国在那时及其以后生产的合成橡胶的通用名称就是源于这一事实。在一战随后的几年美国发生了两大重要进展。第一件是丁二烯作为单体的使用。第二件是把单体转化成合成橡胶过程的乳液聚合技术的引入。直到目前，乳液聚合已经是用于从单体中合成橡胶的主要过程了。在特种合成橡胶发展中，最重大的早期事件是1931年杜邦公司的公告，其公告内容是他们成功发展了一种叫“氯丁橡胶”的新型合成橡胶。这种合成橡胶由2-氯-1,3-丁二烯聚合生成，通常称之为“氯丁二烯”。正是氯原子在橡胶分子每个重复单元中的存在赋予了它的产品特性，如适中的耐烃油溶胀性、耐热老化性及耐臭氧老化性。在二十世纪三十年代初期附近人们还开发了聚硫橡胶。在德国二十世纪三十年代初期研究了丁二烯与苯乙烯、丁二烯与丙烯腈的共聚物。发现苯乙烯与丁二烯的乳液聚合共聚物机械性能要优于丁二烯共聚物。丙烯腈和丁二烯共聚物被发现有令人关注的耐油特性。由丁二烯、苯乙烯获得的橡胶被定名为“丁苯橡胶”，由丁二烯、丙烯腈获得的橡胶被定名为“丁腈橡胶”。二战期间合成橡胶制造的杰出进展无疑是乳液聚合的丁苯橡胶。这一进展在德国和美国都有发生。另一个重要的合成橡胶进展也必须要提及。这涉及所谓的丁基橡胶，它是异丁烯和少量异戊二烯的共聚物。这种橡胶是阳离子聚合产生的。丁基橡胶于1940年首次公布。它有相对低的透气性，且展示出良好的抗臭氧龟裂性和老化脆裂性。自二战结束，乳液聚合丁苯橡胶的开发取得了一系列重要进展。在这些进展当中，首个重要发现是乳液聚合反应具有能在迄今为止（50）采用在更低的温度（5）下进行的优势。这个反应需要特殊反应类型的聚合引发剂。也许在通用合成橡胶中最令人激动的进展是有规立构聚异戊二烯“合成天然”橡胶。1956年，两种披露的方法是异戊二烯的聚合，本质上是顺式-1,3-聚异戊二烯。两个方法中的一个聚合是通过金属锂或烷基锂来引发的。这种反应是阴离子聚合。第二种方法是使用齐格勒-纳塔类引发剂，也就是说是一种由有机金属化合物同过渡金属化合物反应形成的络合物。此外，被用作通用合成橡胶的乙烯-丙烯共聚物的开发是合成橡胶发展史中的另一个重要里程碑。一般综述中还有三个其他的进展要提到。第一个涉及的是往往被称作“热塑性橡胶”的材料。一个重要的商业类型是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。第二个进展是粉末橡胶。这些橡胶是以非常细微的粉末形式来有助于橡胶同其他配料混合。第三个进展是液体橡胶。有足够流动性的高黏性液体被浇铸到模具中，并随后硫化得到固体弹性材料。UNIT 31 成纤聚合物的结构织物纤维是通过物理性能和特有的几何尺寸区别于其它聚合物的固体有机聚合物。织物纤维的物理性能，实际是所有材料的物理性能都反映出了分子结构及分子间的结构。一些聚合物的成纤能力要归因于不同结构层次中几种结构的特征，而不是任何一个特定的分子特性。在分子结构的三个层次中描述了纤维的结构，每个层次都与纤维行为、性能的某些方面有关。首要的结构层次是被定义为聚合物重复单元中化学组成及分子结构的有机化学，以及聚合物链的性质。分子结构的基本层次与化学性能、可染性、吸湿性、溶胀特性有直接关系，与所有的物理性能有间接关系。大分子的结构层次描绘了链长、长度分布、刚性和分子的尺寸、形状。超分子结构是聚合物链在三维空间中的一种排布。纤维的物理性能受聚合物链形成晶区和非晶区以及这些区域相对彼此布置的强烈影响。纤维、微纤这种形态是相当复杂的，且类似的亚基通常被基体材料包围在一个复合结构中。在纺织应用中有用的所有聚合物纤维是半结晶的、不可逆取向的聚合物，也就是说聚合物链是部分有序的形成具有近乎完美记录的区域，在这个区域之内符合X射线衍射规律。在纤维的其他区域，分子链或链段不是完全有序的且接近无规线团结构。这是一个对半结晶聚合物结构结晶无定形两相模型的简单叙述，这种模型被用来描绘纤维结构、解释纤维性能的。此外，许多其它模型把纤维描绘成一种具有高度三维规整结构的高分子物质，并引出了结晶度的概念，即在部分结晶聚合物材料中结晶区所占的比例。至少部分结晶性的要求限制了使用与纤维形成的聚合物数量。在很大程度上，成纤聚合物实际上可结晶聚合物。聚合物的一些结构特征如规整性、链取向、单链构象、刚性，允许聚合物在适当条件下结晶。非晶态区域也值得重视。许多重要的纤维性能是与非晶态或无定型区域直接相关联的。如这些区域中染料、水分及渗透剂的吸收。这些渗透剂是不会分散到晶区的，尽管微晶表面吸附已被假定。纤维的延展性和弹性也与非晶区直接相关。纤维结构是一种双重的或平衡的结构。完全的非晶态结构及完美的结晶结构都不会提供纤维中所需物理性能的平衡。纤维的成型加工为的是在结构和性能中提供一种最佳平衡。UNIT 32 胶粘剂与被粘物的匹配当两种材料相结合时，形成的复合物至少有5个基本要素：被粘物1/界面/粘合剂/界面/被粘物2。如果它们的结合要持续下去，那么粘合剂与被粘物必须是相容的。粘合点的强度会是它的最弱组分的强度。如果一种被粘物是纸张，