高聚物的高弹性

关于高聚物的高弹性交联点由四个有效链组成第2页,共32页，2024年2月25日，星期天高斯链Gaussianchain对孤立柔性高分子链，若将其一端固定在坐标的原点(0,0,0)，那么其另一端出现在坐标(x,y,z)处小体积dxdydz内的几率为：

2=3/(2nel2)ne–链段数目l–链段长度第3页,共32页，2024年2月25日，星期天构象数

TheentropykisBoltzmann'sconstantC-constant第4页,共32页，2024年2月25日，星期天仿射形变Affinedeformation网络中的各交联点被固定在平衡位置上，当橡胶形变时，这些交联点将以相同的比率变形。第5页,共32页，2024年2月25日，星期天第6页,共32页，2024年2月25日，星期天主伸长比率

1

2

3

形变前，(xi,yi,zi)形变后，(

1xi,

2yi,

3zi)形变前构象熵形变后构象熵Thechangeofentropy第7页,共32页，2024年2月25日，星期天构象熵的变化整个网链的构象熵变化平均网链数N第8页,共32页，2024年2月25日，星期天Isotropicnetwork各向同性网链均方末端距第9页,共32页，2024年2月25日，星期天Thechangeoffreeenergy

F忽略内能变化基本方程恒温过程中，体系Helmholtz自由能

F的减少等于对外界所做的功

W。Store-energyfunction

F第10页,共32页，2024年2月25日，星期天Uniaxialelongation单轴拉伸Incompressiblecondition第11页,共32页，2024年2月25日，星期天拉伸力f第12页,共32页，2024年2月25日，星期天拉伸力f第13页,共32页，2024年2月25日，星期天force-elongationratiorelation力-伸长比关系第14页,共32页，2024年2月25日，星期天应力Stress

N0=N/(A0l0)-单位体积内的网链数橡胶状态方程1第15页,共32页，2024年2月25日，星期天橡胶状态方程2Avogadro’snumber-交联点间链的平均分子量)1()1()1(222llrllrllrs-=-=-=ccAcAMRTMTkNkTMN第16页,共32页，2024年2月25日，星期天一般固体物质符合虎克定律1时结论：形变很小时，交联橡胶的应力-应变关系符合虎克定律第17页,共32页，2024年2月25日，星期天橡胶形变时体积不变，泊松比

为0.5状态方程1改写为E–初始杨氏模量；G-初始剪切模量——橡胶状态方程3第18页,共32页，2024年2月25日，星期天橡胶状态方程总结橡胶状态方程1橡胶状态方程2橡胶状态方程3第19页,共32页，2024年2月25日，星期天Comparisonoftheoreticalcurveandexperimentalresults第20页,共32页，2024年2月25日，星期天

橡胶状态方程的一般修正（1）前因子修正（非高斯链修正）-Prefactor前因子Let第21页,共32页，2024年2月25日，星期天(2)自由末端修正Idealnetwork假定每个线形分子链交联后都有两个末端形成自由链自由链——端链封闭的链圈交联前橡胶的数均分子量第22页,共32页，2024年2月25日，星期天修正后的单位体积内的有效网链数N’模量第23页,共32页，2024年2月25日，星期天(3)虚幻网络Phantomnetwork校正因子A,A

<1

——交联点的功能度PhantomIIInPhantomnetworkbyP.J.Flory第24页,共32页，2024年2月25日，星期天Swellingeffect溶涨效应溶剂小分子进入橡胶交联网络，不能将其溶解，只能使其溶涨。体系网链密度降低，平均末端距增加，进而模量下降。溶涨第25页,共32页，2024年2月25日，星期天Thermoplasticelastomer-TPE交联----弹性体（橡胶）具有高弹性的条件之一，如果交联点为物理交联，则形成热塑弹性体。兼有橡胶和塑料两者的特性，在常温下显示高弹，高温下又能塑化成型。生产方法聚合方法，得嵌段共聚物，TPE机械共混法，得共混物，Ethylenepropylenerubber/PP第26页,共32页，2024年2月25日，星期天Thermoplasticelastomer(TPE)filmsthatarepermeabletowatervapor,or"breathable,"arefindingincreasinguseinthemedicalindustryThehigherpermeabilityofurethane-filmglovesresultsinincreasedcomfortandhandlingcomparedwithvinylorlatex.隔离服要求透气性第27页,共32页，2024年2月25日，星期天聚氨酯弹性体由长链二醇、二异氰酸酯、短链二醇或二胺合成软段硬段软段和硬段发生相分离第28页,共32页，2024年2月25日，星期天SBSStyrene-Butadiene-StyreneHardSoftThermoplasticelastomermodifiedpavinggradeasphaltbinderrehabilitation,insurfacetreatmentandaswaterproofingmembrane第29页,共32页，2024年2月25日，星期天Question:Withonekindofpolymer?BlocksofisotacticpolypropyleneandblocksofatacticpolypropyleneToformthethermoplasticelastomer第30页,共32页，2024年2月25