彈性體作為技術(shù)專用語,在橡膠合成和加工領(lǐng)域的使用十分頻繁。但人們?cè)诶斫饣蚴褂盟鼤r(shí),往往會(huì)質(zhì)疑它和橡膠是否為同一概念,兩者時(shí)間是否存在差別,是否可以相互代用,為此讓我們看一下在一些權(quán)威性的經(jīng)典著作中對(duì)他們是如何定義的。 彈性體 定義一: “凡是室溫下受到變形力作用時(shí)在外形和尺寸兩方面都會(huì)產(chǎn)生較大變化,而當(dāng)外力去除后能在很大程度上(明顯)恢復(fù)原樣的大分子材料”(摘自“ASTM 1972年橡膠名詞術(shù)語“); 定義二: “在常溫下呈現(xiàn)橡膠狀彈性的高分子材料(包括橡膠和類橡膠物質(zhì))的總稱,包括各種天然膠和合成膠”(摘自“橡膠工業(yè)詞典”化工出版社1989年出版)。 從以上兩項(xiàng)定義來理解,雖然他們的出處不同,闡述的具體用詞也不同,但總的含義是相同的。第一,彈性體都屬于高分子材料;第二,在外力的做一下都會(huì)出現(xiàn)變形,而且變形量很大;第三,一旦外力去除,絕大部分的變形隨之消失,僅有小部分甚至極小部分變形被永久保留下來,即所謂的永久變形。所以彈性體的變形和復(fù)原特性和其他材料有很大區(qū)別;:首先當(dāng)收到外力作用時(shí),能立即產(chǎn)生變形,視乎無需花多大力即能聽人擺布;但一旦外力消失,卻有強(qiáng)烈的復(fù)原傾向。彈性體的這種特征正是其他材料望塵莫及的。 橡膠 橡膠是一種有機(jī)高分子,分子量達(dá)到幾十萬。它區(qū)別于其他工業(yè)材料之處分為4個(gè)方面:一,能在很大的溫度范圍內(nèi)(-50-150 °C)保持高彈性;二,彈性模量低,比普通材料低3個(gè)數(shù)量級(jí);三,形變大,伸長(zhǎng)率最大可以達(dá)到1000%(一般材料小于1%);四,拉伸時(shí)放熱,而一般材料吸熱;五,彈性隨溫度升高而增大,也于一般材料相反”(出處同定義二)。 由上可知,彈性體和橡膠的性能基本上都是重疊的,概括的說,就是“低模量,高延伸”,但兩者也并非完全相同,至少表現(xiàn)以下2個(gè)方面: 1. 橡膠的優(yōu)越特性往往需要通過交聯(lián)(硫化)后才能充分發(fā)揮,而某些彈性體則不然。 2. 某些彈性體材料可以不經(jīng)過配合,煉膠,硫化等傳統(tǒng)的橡膠工藝而直接用塑料加工手段來制造產(chǎn)品。 所以彈性體的涵蓋面比橡膠更廣,如熱塑性彈性體SBS就是典型例子。 由此可見,與橡膠相比,彈性體更側(cè)重的含義是一種物理和材料學(xué)的概念,它的范疇更為廣泛。彈性體中除橡膠外,還包括眾多彈性變形迥異、大分子鏈交聯(lián)方式多樣化的高分子材料。橡膠是彈性體中最富有代表性的一類。從這個(gè)意義上講,常見橡膠包括硅橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠和丁腈橡膠等都屬于彈性體。 由于一些歷史原因,早期在國(guó)內(nèi)當(dāng)談到彈性體的時(shí)候,所指的通常是熱塑性彈性體,而并不包含橡膠的含義,這也影響到了一些具體的技術(shù)交流。隨著彈性體合成技術(shù)的發(fā)展及性能的提高,橡膠和彈性體的概念日益相通,習(xí)慣上兩者已稱為同義詞,經(jīng)?;ハ啻?。 根據(jù)彈性體是否可塑化可以分為熱固性彈性體、熱塑性彈性體二大類。熱固性彈性體,這也就是傳統(tǒng)意義的橡膠(Rubber),熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomer),縮寫為TPE,為上世紀(jì)90年代開始逐漸被越來越多的商業(yè)化應(yīng)用。這個(gè)分類同樣也說明了這二類彈性體加工所采用的是二種不同的方式:橡膠用熱固性設(shè)備加工,TPE采用熱塑性設(shè)備加工。 習(xí)慣上,人類把熱固體彈性體,即傳統(tǒng)橡膠還是稱為某某橡膠,如丁苯橡膠、順丁橡膠和硅橡膠等,罕見丁苯彈性體、順丁彈性體或硅彈性體的稱呼。而對(duì)于熱塑性彈性體,則習(xí)慣稱為某某彈性體,如聚氨酯彈性體、SBS彈性體和POE彈性體等。這也是造成大多數(shù)人混淆彈性體和橡膠概念的原因之一。 |
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