Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эластомер представляет собой полимер с вязкоупругости (то есть, как вязкость и эластичность ) и со слабыми межмолекулярными силами , в целом низкий модуль Юнга и высокий деформация при разрушении по сравнению с другими материалами. [1] Термин, A портманто из упругого полимера , [2] часто используются взаимозаменяемо с резиной , хотя последний является предпочтительным , когда речь идет о вулканизатах . [3] Каждый из мономеровзвено, образующее полимер, обычно представляет собой соединение нескольких элементов, среди которых углерод , водород , кислород и кремний . Эластомеры представляют собой аморфные полимеры, температура которых поддерживается выше их температуры стеклования , так что возможна значительная реконформация молекул без разрыва ковалентных связей . При температурах окружающей среды , такие каучуки, таким образом , относительно совместимые ( E ≈ 3 М Па ) и деформируемые. Их основное применение - уплотнения , клеи.и формованные гибкие детали. Области применения различных типов резины - это множество различных сегментов покрытия, таких как шины, подошвы для обуви , демпфирующие и изоляционные элементы. О важности этих каучуков можно судить по тому факту, что мировые доходы, по прогнозам, вырастут до 56 миллиардов долларов США в 2020 году. [4] [5]

IUPAC определяет термин «эластомер» как « полимер , демонстрирующий эластичность, подобную резине». [6]

Резиноподобные твердые вещества с эластичными свойствами называются эластомерами. Полимерные цепи удерживаются вместе в этих материалах за счет относительно слабых межмолекулярных связей , которые позволяют полимерам растягиваться в ответ на макроскопические напряжения.

(А) представляет собой ненапряженный полимер; (B) - тот же полимер под напряжением. Когда напряжение будет снято, он вернется к конфигурации A. (Точки обозначают перекрестные ссылки)

Эластомеры обычно являются термореактивными (требующими вулканизации ), но также могут быть термопластичными (см. Термопластичный эластомер ). Длинные полимерные цепи перекрестную ссылкуво время отверждения, т. е. вулканизации. Молекулярную структуру эластомеров можно представить как структуру «спагетти и фрикадельки», где фрикадельки обозначают поперечные связи. Эластичность зависит от способности длинных цепей изменять конфигурацию для распределения приложенного напряжения. Ковалентные поперечные связи гарантируют, что эластомер вернется к своей исходной конфигурации после снятия напряжения. В результате этой чрезвычайной гибкости эластомеры могут обратимо расширяться на 5–700%, в зависимости от конкретного материала. Без поперечных связей или с короткими цепями, имеющими непростую конфигурацию, приложенное напряжение привело бы к необратимой деформации.

Температурные эффекты также присутствуют в продемонстрированной эластичности полимера. Эластомеры, охлажденные до стеклообразной или кристаллической фазы, будут иметь менее подвижные цепи и, как следствие, меньшую эластичность, чем те, с которыми манипулируют при температурах выше, чем температура стеклования полимера.

Также возможно, что полимер проявляет эластичность не из-за ковалентных поперечных связей, а по термодинамическим причинам .

Примеры [ править ]

Ненасыщенные каучуки , отверждаемые серной вулканизацией :

  • Натуральный полиизопрен : цис-1,4-полиизопрен натуральный каучук (NR) и транс-1,4-полиизопрен гуттаперча
  • Синтетический полиизопрен (IR для изопренового каучука)
  • Полибутадиен (BR для бутадиенового каучука)
  • Хлоропреновый каучук (CR), полихлоропрен , неопрен , байпрен и др.
  • Бутилкаучук (сополимер изобутена и изопрена, IIR)
    • Галогенированные бутилкаучуки (хлорбутилкаучук: CIIR; бромбутилкаучук: BIIR)
  • Бутадиен- стирольный каучук (сополимер стирола и бутадиена, SBR)
  • Нитрильный каучук (сополимер бутадиена и акрилонитрила , NBR), также называемый каучуками Buna N
    • Гидрированные нитриловые каучуки (HNBR) Therban и Zetpol

(Ненасыщенные каучуки также могут быть отверждены бессернистой вулканизацией, если это необходимо.)

Насыщенные каучуки , не отверждаемые серной вулканизацией:

  • ЭПМ ( этиленпропиленовый каучук , сополимер этена и пропена ) и каучук EPDM (этиленпропилендиеновый каучук, тройной сополимер этилена, пропилена и диеновый компонент)
  • Эпихлоргидриновый каучук (ЭКО)
  • Полиакриловый каучук (ACM, ABR)
  • Силиконовая резина (SI, Q, VMQ)
  • Фторсиликоновый каучук (FVMQ)
  • Фторэластомеры ( FKM и FEPM) Viton , Tecnoflon , Fluorel, Aflas и Dai-El
  • Перфторэластомеры ( FFKM ) Tecnoflon PFR, Kalrez , Chemraz, Perlast
  • Полиэфирные блок-амиды (ПЭБА)
  • Хлорсульфированный полиэтилен (CSM), (Hypalon)
  • Этилен-винилацетат (EVA)

Различные другие типы эластомеров 4S :

  • Термопластические эластомеры (ТПЭ)
  • Белки резилин и эластина
  • Полисульфидный каучук
  • Эластолефин , эластичное волокно, используемое в производстве тканей

См. Также [ править ]

  • Формование жидкого эластомера

Ссылки [ править ]

  1. ^ De, Sadhan К. (31 декабря 1996). Справочник технолога по производству резины, Том 1 (1-е изд.). Смитерс Рапра Пресс. п. 287. ISBN. 978-1859572627. Архивировано 07 февраля 2017 года . Проверено 7 февраля 2017 года .
  2. ^ Гент, Алан Н. «Эластомерное химическое соединение» . Encyclopdia Britannica . Encyclopdia Britannica. Архивировано 07 февраля 2017 года . Проверено 7 февраля 2017 года .
  3. ↑ Алджер, Марк (21 апреля 1989 г.). Словарь по полимерологии . Springer. п. 503. ISBN 1851662200. Архивировано 07 февраля 2017 года . Проверено 7 февраля 2017 года .
  4. ^ «Исследование рынка синтетического каучука» . Ceresana.com. Архивировано 29 июня 2013 года . Проверено 28 июня 2013 .
  5. ^ «Мировой рынок каучука должен принести 56000 миллионов долларов к 2020 году» . British Plastics and Rubber (BP&R). Архивировано 22 сентября 2018 года . Проверено 21 сентября 2018 .
  6. ^ Alemán, СП; Chadwick, AV; He, J .; Hess, M .; Horie, K .; Джонс, Р.Г.; Kratochvíl, P .; Meisel, I .; Mita, I .; Moad, G .; Penczek, S .; Степто, RFT (2007). «Определения терминов, относящихся к структуре и переработке золей, гелей, сеток и неорганических-органических гибридных материалов (Рекомендации ИЮПАК 2007 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 79 (10): 1801–1829. DOI : 10,1351 / pac200779101801 . S2CID 97620232 . Архивировано (PDF) из оригинала 06.01.2018 . Проверено 14 июля 2017 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Эффективная и экологически безопасная полимеризация эластомеров, Андреас Динер, менеджер по продукции List AG