橡膠彈性物理及合成化學(xué)（第一分冊）

前言

合成橡膠是一種極為重要的合成材料。盡管在三大合成材料產(chǎn)量中，它占有的比例最小，但是在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的重要地位是無法由其他材料取代的。大到數(shù)噸重的巨型工程輪胎，小到不足一克的人工角膜，合成橡膠在汽車、建筑、機(jī)械、電器儀表、信息、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、生活用品等各個領(lǐng)域中都有極為廣泛的應(yīng)用，而且往往是不可或缺的重要材料，也被公認(rèn)為是一種重要的戰(zhàn)略物資。從20世紀(jì)初期開始用金屬鈉催化劑聚合二甲基丁二烯生產(chǎn)甲基橡膠至今，經(jīng)過近百年的發(fā)展，世界已形成了丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、丁二烯橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、異戊橡膠、苯乙烯類嵌段共聚物熱塑性彈性體等生產(chǎn)規(guī)模較大的通用合成橡膠和以聚氨酯、氟橡膠、硅橡膠為代表的特種橡膠等種類齊全的合成橡膠研究開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用體系。2007年世界合成橡膠的總產(chǎn)量已超過1300萬噸。我國合成橡膠工業(yè)的起步較晚，但是經(jīng)過近50年的努力，合成橡膠的生產(chǎn)能力及總體技術(shù)水平已躍居世界前列。生產(chǎn)的品種也覆蓋了除異戊橡膠外的所有膠種。2007年我國合成橡膠的產(chǎn)量已達(dá)到200萬噸以上，我國已成為名列世界第二位的合成橡膠生產(chǎn)大國和名列世界第一位合成橡膠消費大國。更為重要的是，目前我國從事合成橡膠研究開發(fā)的科技人員經(jīng)過半個多世紀(jì)的努力，相繼實現(xiàn)了氯丁橡膠、鎳系順丁橡膠、稀土系順丁橡膠、SBS、SIS、SEBS、溶聚丁苯橡膠、羧基丁苯膠乳和多種特種合成橡膠的工業(yè)化，并且形成了自主知識產(chǎn)權(quán)。同時對引進(jìn)的乳聚丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠的生產(chǎn)技術(shù)在消化吸收的基礎(chǔ)上進(jìn)行了再創(chuàng)新，使生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高。目前國產(chǎn)化技術(shù)生產(chǎn)的合成橡膠的生產(chǎn)能力已占我國合成橡膠總生產(chǎn)能力的，50％以上，合成橡膠生產(chǎn)技術(shù)成為我國石油化工領(lǐng)域中自主研究開發(fā)并取得重大成就的范例，為我國煉油、石化及化工領(lǐng)域加強(qiáng)科技創(chuàng)新、實現(xiàn)科技成果產(chǎn)業(yè)化積累了寶貴的經(jīng)驗。

內(nèi)容概要

　　本書以橡膠的結(jié)構(gòu)與性能為主線，全面系統(tǒng)地論述了橡膠的分子結(jié)構(gòu)與彈性、合成反應(yīng)與橡膠品種、橡膠加工硫化技術(shù)與強(qiáng)伸物性之間的內(nèi)在相關(guān)性，并從歷史和發(fā)展的角度分析了合成橡膠的誕生、發(fā)展和未來。    本書共分5章，第1章是在討論橡膠及其相關(guān)術(shù)語涵義的基礎(chǔ)上，概括論述了橡膠加工硫化技術(shù)、硫化膠物性以及它們之間的關(guān)系；第2章則先對橡膠網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行熱力學(xué)分析，以揭示橡膠呈現(xiàn)彈性的內(nèi)因和限度，隨后系統(tǒng)地闡述了單個分子鏈和橡膠網(wǎng)絡(luò)的彈性理論，及橡膠拉伸結(jié)晶行為的研究歷史和現(xiàn)狀；第3章是以橡膠分子界定參數(shù)為準(zhǔn)繩，全面系統(tǒng)地論述各類聚合反應(yīng)的本質(zhì)和特性，及其在合成橡膠合成中的具體應(yīng)用；第4章是與橡膠合成反應(yīng)緊密相連，并使其付諸實施的生產(chǎn)技術(shù)陳述、對比分析和相關(guān)技術(shù)演進(jìn)；第5章較詳細(xì)地介紹了生膠交聯(lián)（硫化）的必要性和各類橡膠的交聯(lián)反應(yīng)歷程，進(jìn)而從化學(xué)改性、配合改性和共混改性三方面論述了橡膠改性的理論依據(jù)和改性實效。    本書作為《合成橡膠技術(shù)叢書》的合成橡膠科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)和引論，可供從事橡膠材料合成、制造和加工行業(yè)的科技人員參考借鑒，也可作大專院校合成材料專業(yè)研究生和高年級本科生的教學(xué)參考資料。

書籍目錄

第1章  橡膠性能與結(jié)構(gòu)概論  1.1  橡膠名稱、特性和分類    1.1.1  從天然橡膠到合成橡膠    1.1.2  橡膠及其相關(guān)術(shù)語的涵義    1.1.3  橡膠的分類  1.2  生膠流變行為與橡膠加工硫化技術(shù)    1.2.1  生膠的流變行為    1.2.2  生膠加工工序和加工工藝    1.2.3  混煉膠的硫化和交聯(lián)    1.2.4  混煉配方和配方設(shè)計  1.3  橡膠結(jié)構(gòu)及其分子運動特征    1.3.1  分子鏈結(jié)構(gòu)與分子鏈柔性    1.3.2  聚集態(tài)結(jié)構(gòu)    1.3.3  交聯(lián)結(jié)構(gòu)  1.4  硫化膠物性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系    1.4.1  硫化膠的主要物理性能    1.4.2  硫化膠的力學(xué)性能及其與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系    1.4.3  橡皮耐熱、氧化性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系  參考文獻(xiàn)第2章  橡膠彈性理論及其拉伸結(jié)晶  2.1  橡膠的形態(tài)和受力變形特征  2.2  橡膠網(wǎng)絡(luò)形變的熱力學(xué)分析    2.2.1  拉伸形變過程中的構(gòu)象熵    2.2.2  拉伸形變熱效應(yīng)  2.3　單個分子鏈的彈性理論    2.3.1  高分子鏈的構(gòu)象    2.3.2  橡膠分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計    2.3.3  分子鏈柔性的表征  2.4  橡膠網(wǎng)絡(luò)的彈性理論    2.4.1  橡皮形變類型及描述應(yīng)力-應(yīng)變行為的基本物理量    2.4.2  網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其彈性形變    2.4.3  網(wǎng)絡(luò)形變的狀態(tài)方程    2.4.4  天然橡膠的高度拉伸形變  2.5  橡膠的拉伸結(jié)晶    2.5.1  天然橡膠的拉伸結(jié)晶    2.5.2  合成橡膠的拉伸結(jié)晶    2.5.3  橡皮拉伸結(jié)晶研究現(xiàn)狀分析  參考文獻(xiàn)第3章  橡膠合成化學(xué)  3.1  合成橡膠與聚合反應(yīng)的歷史淵源    3.1.1  陰離子聚合與共軛二烯烴橡膠    3.1.2  異丁烯陽離子共聚與丁基橡膠    3.1.3  自由基乳液共聚與乳聚丁苯橡膠    3.1.4  配位聚合與立構(gòu)規(guī)整橡膠  3.2  橡膠分子界定參數(shù)  3.3  橡膠合成反應(yīng)    3.3.1  自由基聚合    3.3.2  陰離子聚合    3.3.3  陽離子聚合    3.3.4  配位聚合    3.3.5  共聚合反應(yīng)    3.3.6  開環(huán)聚合    3.3.7  縮合聚合反應(yīng)與聚硫橡膠    3.3.8  聚加成反應(yīng)與聚氨酯彈性體  參考文獻(xiàn)第4章  橡膠合成方法及其技術(shù)進(jìn)步  4.1  本體聚合    4.1.1  典型的本體聚合及其優(yōu)缺點    4.1.2  最早用以合成橡膠的本體聚合    4.1.3  本體聚合方法的技術(shù)進(jìn)步  4.2  懸浮聚合    4.2.1  懸浮聚合體系    4.2.2  自由基懸浮聚合成粒機(jī)理    4.2.3  用以合成橡膠的懸浮聚合實例  4.3  乳液聚合    4.3.1  乳化劑及其作用    4.3.2  乳液聚合機(jī)理及動力學(xué)    4.3.3  乳液聚合法合成橡膠實例及分析    4.3.4  乳液聚合新技術(shù)  4.4  溶液聚合    4.4.1  溶液聚合中溶劑的性質(zhì)和作用    4.4.2  溶液聚合工藝實例    4.4.3  溶液聚合的技術(shù)進(jìn)步  參考文獻(xiàn)第5章  橡膠的交聯(lián)和改性  5.1  橡膠的（硫化）交聯(lián)反應(yīng)    5.1.1  化學(xué)交聯(lián)與物理交聯(lián)    5.1.2  二烯烴類橡膠的（硫化）交聯(lián)    5.1.3  飽和橡膠的（硫化）交聯(lián)    5.1.4  交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對硫化膠性能的影響    5.1.5  互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)（Interpenetrating polyme networks，簡稱IPN）  5.2  橡膠的化學(xué)改性    5.2.1  活性鏈端改性    5.2.2  異戊橡膠與特定試劑反應(yīng)改性    5.2.3  加氫改性    5.2.4  鹵化改性    5.2.5  磺化改性    5.2.6  環(huán)氧化改性    5.2.7  單體在橡膠基體中聚合改性  5.3  合成橡膠的配合和共混改性    5.3.1  配合改性    5.3.2  共混改性參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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《合成橡膠技術(shù)叢書(第1分冊):橡膠彈性物理及合成化學(xué)》由中國石化出版社出版。

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