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橡膠科學(xué)與技術(shù)

出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時間：2018-05-01
開本： 其他 頁數(shù)： 584
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橡膠科學(xué)與技術(shù) 版權(quán)信息

橡膠科學(xué)與技術(shù) 本書特色

本書對橡膠彈性的基本概念和基礎(chǔ)行為進行了簡單介紹，重點闡述了聚合：彈性體合成、新科學(xué)技術(shù)對彈性體結(jié)構(gòu)的表征、橡膠彈性的分子基礎(chǔ)、橡膠的黏彈性行為與混合物的動力學(xué)行為、未硫化橡膠的流變行為及加工、硫化、微小粒子填充物增強彈性體、橡膠復(fù)合科學(xué)、彈性體強度、聚合物的化學(xué)改性、彈性體合金、熱塑性彈性體、輪胎工程、橡膠回收利用等內(nèi)容。本譯著知識體系一脈相承，內(nèi)容具有先進性和權(quán)威性，對我國彈性體材料科學(xué)的發(fā)展具有重要參考價值和指導(dǎo)意義。本書適合高分子、材料、化工等領(lǐng)域從事彈性體研究、生產(chǎn)的科研人員和工程技術(shù)人員使用，同時可供高等院校高分子、材料、化工等相關(guān)專業(yè)的師生參考。

橡膠科學(xué)與技術(shù) 內(nèi)容簡介

本書對橡膠彈性的基本概念和基礎(chǔ)行為進行了簡單介紹，重點闡述了聚合：彈性體合成、進步科學(xué)技術(shù)對彈性體結(jié)構(gòu)的表征、橡膠彈性的分子基礎(chǔ)、橡膠的黏彈性行為與混合物的動力學(xué)行為、未硫化橡膠的流變行為及加工、硫化、微小粒子填充物增強彈性體、橡膠復(fù)合科學(xué)、彈性體強度、聚合物的化學(xué)改性、彈性體合金、熱塑性彈性體、輪胎工程、橡膠回收利用等內(nèi)容。本譯著知識體系一脈相承，內(nèi)容具有優(yōu)選性和非常不錯性，對我國彈性體材料科學(xué)的發(fā)展具有重要參考價值和指導(dǎo)意義。 本書適合高分子、材料、化工等領(lǐng)域從事彈性體研究、生產(chǎn)的科研人員和工程技術(shù)人員使用，同時可供高等院校高分子、材料、化工等相關(guān)專業(yè)的師生參考。

橡膠科學(xué)與技術(shù) 目錄

第1章 橡膠彈性的基礎(chǔ)概念和基本行為 001

1.1　緒論　/001

1.2　單一分子的彈性　/001

1.3　高分子三維網(wǎng)絡(luò)的彈性　/004

1.4　與實驗的比較　/007

1.5　橡膠彈性的連續(xù)體理論　/008

1.5.1　應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系　/009

1.6　二階應(yīng)力　/014

1.7　小變形下的彈性行為　/015

1.8　橡膠彈性中未解決的問題　/017

致謝　/017

參考文獻　/018



第2章 聚合：彈性體合成021

2.1　引言　/021

2.2　聚合反應(yīng)類型及動力學(xué)依據(jù)　/021

2.2.1　逐步加聚和逐步縮聚　/022

2.2.2　鏈?zhǔn)骄酆稀?023

2.3　加聚和縮聚　/024

2.4　自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)　/025

2.4.1　一般動力學(xué)過程　/025

2.4.2　分子量分布　/028

2.4.3　二烯烴聚合的特殊性質(zhì)　/029

2.4.4　可控自由基聚合　/029

2.5　乳液聚合　/032

2.5.1　機理與動力學(xué)特征　/032

2.5.2　丁苯橡膠　/035

2.5.3　氯丁二烯乳液聚合　/037

2.6　共聚合　/039

2.6.1　動力學(xué)特征　/039

2.6.2　二烯烴的乳液共聚　/041

2.7　鏈?zhǔn)骄酆现械年栯x子聚合　/043

2.7.1　機理和動力學(xué)　/043

2.7.2　丁基橡膠　/046

2.7.3　活性陽離子聚合　/046

2.7.4　其他陽離子聚合：雜環(huán)單體　/047

2.8　陰離子鏈?zhǔn)骄酆稀?048

2.8.1　機理與動力學(xué)　/048

2.8.2　聚二烯烴鏈的微觀結(jié)構(gòu)　/052

2.8.3　丁二烯的共聚物　/054

2.8.4　末端官能化的聚二烯烴　/055

2.9　配位聚合制備立構(gòu)規(guī)整的均聚物與共聚物　/055

2.9.1　機理與動力學(xué)　/055

2.9.2　乙丙橡膠　/057

2.9.3　聚二烯烴　/059

2.9.4　聚烯烴　/060

2.10　接枝共聚和嵌段共聚　/062

2.10.1　傳統(tǒng)自由基反應(yīng)的接枝共聚　/062

2.10.2　可控自由基聚合制備嵌段共聚物　/064

2.10.3　活性陰離子聚合制備嵌段共聚物　/065

2.10.4　陽離子聚合制備嵌段共聚物　/067

2.10.5　Ziegler-Natta（插入）聚合制備嵌段共聚物　/068

參考文獻　/069



第3章 新科學(xué)技術(shù)對彈性體結(jié)構(gòu)的表征089

3.1　前言　/089

3.2　化學(xué)組成　/089

3.3　重復(fù)單元的序列結(jié)構(gòu)　/091

3.4　鏈結(jié)構(gòu)　/094

3.4.1　分子量和分子量分布　/094

3.4.2　支化　/103

3.4.3　凝膠　/106

3.5　玻璃化轉(zhuǎn)變和二次松弛過程　/107

3.6　形態(tài)學(xué)　/111

3.6.1　取向　/111

3.6.2　混合　/114

3.6.3　結(jié)晶度　/118

3.6.4　缺陷　/120

致謝　/121

參考文獻　/121



第4章 橡膠彈性的分子基礎(chǔ)133

4.1　前言　/133

4.2　典型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)　/134

4.3　基本分子理論　/135

4.3.1　單鏈的彈性　/135

4.3.2　網(wǎng)鏈的彈性自由能　/137

4.3.3　減少的應(yīng)力和彈性模量　/138

4.4　更高級的分子理論　/140

4.4.1　約束連接模型　/140

4.4.2　纏結(jié)模型　/142

4.4.3　纏結(jié)對模量的貢獻　/143

4.5　現(xiàn)象學(xué)理論與分子結(jié)構(gòu)　/144

4.6　網(wǎng)絡(luò)和響應(yīng)性凝膠的溶脹　/144

4.7　熵和焓對橡膠彈性的影響：力-溫度的關(guān)系　/146

4.8　分子尺寸的直接測定　/147

4.9　單分子彈性　/148

4.9.1　高斯與非高斯效應(yīng)　/148

參考文獻　/149



第5章 橡膠的黏彈性行為與混合物的動力學(xué)行為153

5.1　簡介　/153

5.2　標(biāo)準(zhǔn)定量J(T)、G(T)、G*(ω)和 L(lgλ)、H(lgτ)的定義　/157

5.2.1　蠕變和恢復(fù)　/157

5.2.2　應(yīng)力松弛　/158

5.2.3　動態(tài)力學(xué)測試　/158

5.3　玻璃化轉(zhuǎn)變溫度　/160

5.4　Tg以上的黏彈性行為　/161

5.4.1　時間和頻率依賴的等溫測試　/161

5.4.2　溫度依賴性　/162

5.4.3　平衡柔量Je　/163

5.5　其他模型彈性體的黏彈性行為　/164

5.5.1　氟化氫彈性體　/164

5.5.2　氨基甲酸乙酯交聯(lián)的聚丁二烯彈性體　/168

5.5.3　不同彈性體的比較　/170

5.5.4　其他黏彈性測試方法　/171

5.6　黏彈性機制和異，F(xiàn)象的理論解釋　/171

5.6.1　低分子量聚合物的熱流變簡易性的分類　/171

5.6.2　彈性體的熱流變簡易性　/176

5.6.3　帶有交聯(lián)密度的鏈段松弛時間和JG松弛時間的變化　/177

5.6.4　連接動力學(xué)　/177

5.7　高度非對稱的聚合共混物的組成動力學(xué)　/180

5.7.1　在高度非對稱的聚合共混物中分子間耦合的鏈段松弛和鏈間的耦合動力學(xué)　/180

5.7.2　聚合物共混物的異常組分動力學(xué)　/182

5.7.3　性質(zhì)的解釋　/201

5.7.4　總結(jié)　/215

參考文獻　/216



第6章 未硫化橡膠的流變行為及加工223

6.1　流變學(xué)　/223

6.1.1　前言　/223

6.1.2　基本概念　/224

6.2　線性黏彈性　/226

6.2.1　材料常數(shù)　/226

6.2.2　玻爾茲曼疊加原理　/230

6.2.3　時間溫度等效性　/232

6.2.4　分子量依賴關(guān)系　/237

6.2.5　應(yīng)力雙折射　/239

6.3　非線性黏彈性理論　/241

6.3.1　剪切變稀流動　/241

6.3.2　填料顆！/244

6.3.3　共混物　/247

6.4　工程分析　/249

6.4.1　無量綱量　/249

6.4.2　實驗原理　/250

6.5　實際處理注意事項　/253

6.5.1　混合　/253

6.5.2　擠出膨脹　/254

6.5.3　黏性　/255

致謝　/256

參考文獻　/257



第7章 硫化265

7.1　介紹　/265

7.2　概述　/265

7.3　硫化劑對硫化的影響　/266

7.4　硫化過程的表征　/267

7.5　無加速硫黃硫化　/269

7.6　加速硫黃硫化　/271

7.6.1　硫黃硫化與促進劑之間的化學(xué)反應(yīng)　/275

7.6.2　延遲加速硫化　/277

7.6.3　鋅在苯并噻唑作為硫化促進劑時所起的作用　/278

7.6.4　實現(xiàn)特殊硫化性質(zhì)　/280

7.6.5　鍍銅鋼對附著力的影響　/280

7.6.6　硫化膠性能的影響　/281

7.6.7　各種不飽和橡膠在硫促進劑下的硫化反應(yīng)　/284

7.6.8　可選擇的硫促進劑體系的配方　/285

7.7　酚類硫化劑、苯醌衍生物或雙馬來酰亞胺硫化　/285

7.8　金屬氧化物的作用　/289

7.9　有機過氧化物作用下的硫化反應(yīng)　/291

7.9.1　不飽和烴的過氧化物硫化　/291

7.9.2　飽和烴類彈性體的過氧化物硫化反應(yīng)　/292

7.9.3　硅橡膠的過氧化物硫化反應(yīng)　/294

7.9.4　聚氨酯彈性體的過氧化物硫化反應(yīng)　/294

7.9.5　過氧化物硫化反應(yīng)配方　/294

7.10　動態(tài)硫化　/295

7.10.1　三元乙丙橡膠與聚烯烴的混合物　/296

7.10.2　丁腈橡膠與尼龍混合物　/296

7.10.3　其他動態(tài)硫化制備的彈性復(fù)合材料　/296

7.10.4　技術(shù)應(yīng)用　/296

7.10.5　超高性能熱塑性硫化橡膠　/297

參考文獻　/297



第8章 微小粒子填充物增強彈性體301

8.1　簡介　/301

8.2　填充劑的制備　/301

8.2.1　非補強填充劑　/301

8.2.2　補強型填充劑　/302

8.3　填料的形態(tài)和理化特性　/303

8.3.1　填料形態(tài)特性　/303

8.3.2　分散性　/307

8.3.3　填料的物理化學(xué)性質(zhì)　/307

8.4　彈性體的納米復(fù)合材料和填料的混合　/311

8.4.1　分散性、填料粒徑大小和距離　/311

8.4.2　填料與彈性體之間的相互作用　/312

8.5　橡膠填充后的力學(xué)性能　/315

8.5.1　胚體的力學(xué)性能　/315

8.5.2　硫化彈性體的力學(xué)性能　/316

8.5.3　應(yīng)用　/321

參考文獻　/322



第9章 橡膠復(fù)合科學(xué)329

9.1　介紹　/329

9.2　聚合物　/329

9.2.1　天然橡膠　/330

9.2.2　合成彈性體　/331

9.3　填充物體系　/339

9.3.1　炭黑性能　/340

9.3.2　二氧化硅與硅酸鹽　/343

9.3.3　硅烷偶聯(lián)劑化學(xué)　/345

9.3.4　其他填充系統(tǒng)　/347

9.4　穩(wěn)定劑體系　/347

9.4.1　橡膠的降解　/347

9.4.2　抗降解劑的使用　/349

9.4.3　抗降解劑的類型　/349

9.5　硫化體系　/351

9.5.1　活化劑　/351

9.5.2　硫化劑　/354

9.5.3　促進劑　/355

9.5.4　緩凝劑和抗逆劑　/356

9.6　特殊的配料成分　/357

9.6.1　加工油　/357

9.6.2　增塑劑　/359

9.6.3　化學(xué)塑解劑　/359

9.6.4　樹脂　/359

9.6.5　短纖維　/360

9.7　復(fù)合型開發(fā)　/360

9.8　復(fù)合制劑　/362

9.9　配料的環(huán)境要求　/363

9.10　總結(jié)　/364

參考文獻　/365



第10章 彈性體強度367

10.1　簡介　/367

10.2　裂縫的引發(fā)　/367

10.2.1　缺陷與應(yīng)力集中　/367

10.2.2　應(yīng)力和斷裂能量準(zhǔn)則　/369

10.2.3　樣品的拉伸　/370

10.2.4　試驗片的撕裂　/371

10.3　臨界強度和延伸性　/372

10.4　裂紋的擴展　/375

10.4.1　概述　/375

10.4.2　黏彈性體　/375

10.4.3　應(yīng)變結(jié)晶彈性體　/377

10.4.4　填料的強化　/378

10.4.5　反復(fù)拉伸：動態(tài)裂紋擴展　/379

10.4.6　熱塑性彈性體　/381

10.5　拉伸斷裂　/381

10.5.1　速度和溫度的影響　/381

10.5.2　斷裂點軌跡　/383

10.5.3　交聯(lián)度的影響　/383

10.5.4　應(yīng)變結(jié)晶彈性體　/384

10.5.5　能量耗散和強度　/384

10.6　反復(fù)施壓：機械疲勞　/385

10.7　多軸應(yīng)力下的破壞　/388

10.7.1　臨界平面假說　/388

10.7.2　能量密度可用于推動裂縫前體增長　/388

10.7.3　壓縮和剪切　/389

10.7.4　雙軸拉伸　/389

10.7.5　三軸拉伸　/389

10.8　臭氧開裂現(xiàn)象　/390

10.9　磨損　/391

10.9.1　機械損失　/391

10.9.2　化學(xué)效應(yīng)　/393

10.10　故障建模的計算方法　/393

致謝　/394

拓展閱讀　/394

參考文獻　/394



第11章 聚合物的化學(xué)改性399

11.1　前言　/399

11.2　聚合物骨架和鏈末端進行的化學(xué)改性　/400

11.3　聚合物的酯化、醚化和水解　/401

11.4　聚合物的加氫反應(yīng)　/403

11.5　聚合物的脫鹵化、消去及鹵化反應(yīng)　/404

11.5.1　聚氯乙烯的脫氯化氫反應(yīng)　/404

11.5.2　熱消除反應(yīng)　/404

11.5.3　聚合物的鹵化反應(yīng)　/405

11.5.4　聚合物的環(huán)化反應(yīng)　/406

11.6　其他雙鍵加成反應(yīng)　/406

11.6.1　乙烯衍生物　/406

11.6.2　普林斯反應(yīng)　/408

11.7　聚合物的氧化反應(yīng)　/408

11.8　聚合物的功能化反應(yīng)　/409

11.9　聚合物的化學(xué)摻雜反應(yīng)　/409

11.10　嵌段和接枝共聚反應(yīng)　/410

11.10.1　對聚合物結(jié)構(gòu)和性能的影響　/410

11.10.2　嵌段共聚物的合成　/411

11.10.3　例子　/411

11.10.4　影響物理化學(xué)反應(yīng)的其他方法　/412

11.10.5　離子機理　/412

11.10.6　接枝共聚物的合成　/413

11.10.7　基礎(chǔ)聚合物的性質(zhì)　/418

參考文獻　/419



第12章 彈性體合金421

12.1　簡介　/421

12.2　熱力學(xué)和溶解性參數(shù)　/425

12.2.1　Flory-Huggins模型　/425

12.2.2　溶解度和相互作用參數(shù)　/427

12.2.3　其他模型　/428

12.3　制備　/430

12.4　可混溶彈性體共混物　/430

12.4.1　熱力學(xué)　/430

12.4.2　分析　/431

12.4.3　成分梯度共聚物　/432

12.4.4　特殊聚合物　/435

12.4.5　可反應(yīng)性彈性體　/436

12.5　不相溶彈性體共混物　/436

12.5.1　構(gòu)造　/436

12.5.2　混合形態(tài)動力學(xué)　/436

12.5.3　分析　/437

12.5.4　填料、固化劑和增塑劑的相間分布　/439

12.5.5　界面轉(zhuǎn)移分析　/443

12.5.6　增溶作用　/444

12.5.7　不互溶的共混物的性質(zhì)　/446

12.5.8　應(yīng)用　/448

12.6　結(jié)論　/448

參考文獻　/450



第13章 熱塑性彈性體457

13.1　簡介　/457

13.2　熱塑性彈性體的合成　/461

13.2.1　逐步聚合反應(yīng)：聚氨酯、聚醚酯、聚酰胺　/461

13.2.2　陰離子聚合：苯乙烯-二烯烴共聚物　/462

13.2.3　配位聚合　/463

13.2.4　自由基聚合　/464

13.2.5　分子量和鏈結(jié)構(gòu)　/464

13.3　熱塑性彈性體的形態(tài)學(xué)　/465

13.3.1　基本特征　/465

13.3.2　形貌研究　/468

13.4　結(jié)構(gòu)的性能和作用　/477

13.4.1　基本特性　/477

13.4.2　力學(xué)性能　/479

13.4.3　熱性能和化學(xué)性能　/481

13.5　相分離熱力學(xué)　/482

13.6　熱塑性彈性體表面　/485

13.6.1　基本特性　/485

13.6.2　表面研究　/486

13.7　流變學(xué)和加工　/490

13.8　應(yīng)用　/492

參考文獻　/494



第14章 輪胎工程503

14.1　引言　/503

14.2　輪胎類型和性能　/503

14.3　基本輪胎設(shè)計　/505

14.3.1　輪胎結(jié)構(gòu)　/505

14.3.2　輪胎部件　/505

14.4　輪胎工程　/507

14.4.1　輪胎命名和尺寸　/507

14.4.2　輪胎模具設(shè)計　/509

14.4.3　線張力　/513

14.4.4　胎面設(shè)計模式　/514

14.5　輪胎材料　/516

14.5.1　輪胎加固　/516

14.5.2　鋼簾線　/517

14.5.3　橡膠機理：黃銅線的附著力　/519

14.5.4　人造絲　/520

14.5.5　尼龍　/521

14.5.6　聚酯纖維　/521

14.5.7　玻璃纖維　/521

14.5.8　芳綸　/522

14.5.9　簾線制造　/522

14.5.10　面料加工　/523

14.5.11　附著功能　/524

14.5.12　橡膠配方　/525

14.6　輪胎設(shè)計　/525

14.6.1　實驗室測試　/526

14.6.2　證明測試　/527

14.6.3　商業(yè)評估　/528

14.7　輪胎制造　/528

14.7.1　復(fù)合加工　/528

14.7.2　壓延　/529

14.7.3　擠壓　/530

14.7.4　輪胎組建　/531

14.7.5　輪胎*終檢查　/531

14.8　總結(jié)　/532

參考文獻　/532



第15章 橡膠回收利用533

15.1　簡介　/533

15.2　輪胎翻新　/535

15.3　回收橡膠硫化膠　/535

15.3.1　再生技術(shù)　/535

15.3.2　表面處理　/537

15.3.3　研磨和粉碎技術(shù)　/538

15.3.4　脫硫技術(shù)　/541

15.4　回收橡膠的利用　/550

15.4.1　總論　/550

15.4.2　在新輪胎中的應(yīng)用　/551

15.4.3　橡膠混合　/551

15.4.4　熱塑性再生橡膠共混物　/555

15.4.5　再生橡膠改性混凝土　/564

15.4.6　回收橡膠改性瀝青　/566

15.4.7　在土壤中使用廢橡膠　/569

15.4.8　回收橡膠制成產(chǎn)品　/570

15.5　橡膠熱解和焚化　/571

15.5.1　烴液和炭黑的回收　/571

15.5.2　輪胎衍生燃料　/573

15.6　結(jié)束語　/573

致謝　/574

參考文獻　/574
展開全部

橡膠科學(xué)與技術(shù) 作者簡介

伍一波，北京高等學(xué)！扒嗄暧⒉庞媱潯比脒x者，北京石油化工學(xué)院、北京化工大學(xué)碩士研究生導(dǎo)師，2013年晉升副教授，美國俄亥俄州立大學(xué)訪問學(xué)者，北京市特種彈性體復(fù)合材料重點實驗室主任助理。致力于可控/活性正離子聚合以及特種功能彈性材料的研究。主講本科生主干核心課程《高分子物理》，研究生學(xué)位課程《高分子化學(xué)進展》。2013年入選北京高等學(xué)！扒嗄暧⒉庞媱潯保2009年獲得第十屆北京青年科技論文三等獎。在Polymer Chemistry等期刊共發(fā)表SCI收錄論文10多篇，申請國家專利6項。兼任國家自然科學(xué)基金委員會項目函評專家，北京市自然基金項目函評專家以及多家國內(nèi)外專業(yè)期刊審稿人。

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