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绪论1

第一章高聚物的合成4

第一节 加聚反应5

一、游离基聚合反应历程5

二、单体结构与聚合能力11

三、其它12

二、悬浮聚合13

三、乳液聚合13

一、本体聚合13

第二节 聚合反应的实施方法13

四、乳液聚合的反应历程14

第三节 离子型聚合和定向聚合15

一、离子型聚合15

二、定向聚合18

第四节 共聚合20

一、共聚合20

二、游离基共聚合21

三、共聚物组成和单体浓度及竞聚率之间的关系22

四、离子型共聚合23

五、接枝共聚与嵌段共聚24

一、缩聚反应25

第五节 缩聚反应25

二、苯酚-甲醛的缩聚反应26

第六节 液体橡胶的合成27

一、液体橡胶的合成28

二、液体橡胶分子的链增长和交联28

第二章高聚物的分子结构与超分子结构30

第一节 高聚物的分子量及分子量分布34

一、高聚物的分子量34

二、高聚物的分子量分布36

三、分子量及其分布与机械性能37

一、高聚物分子链链节的连接方式及分子的空间结构40

第二节 高聚物分子的近程结构40

二、支化与交联结构44

第三节 共聚物的分子结构46

一、无规和有规链结构46

二、嵌段共聚物46

三、接枝共聚物50

第四节 高聚物分子的远程结构52

一、分子的内旋转与高聚物分子链的柔性和刚性52

二、高聚物分子的构型与构象55

第五节 高聚物的结构模型60

一、高聚物的晶态结构与非晶态结构的早期概念61

二、折叠链模型62

三、高聚物的结晶结构63

四、高聚物的结构模型64

第三章高聚物的力学状态和相态67

第一节 高聚物分子间的作用力67

一、分子间作用力的类型68

二、分子间作用力的表示方法69

第二节 高聚物的物理状态及其转变70

一、高聚物分子链运动的特点70

二、高聚物的温度-形变曲线71

三、影响温度-形变曲线的因素72

二、影响玻璃化温度的因素74

第三节 非晶相高聚物的玻璃态74

一、非晶相高聚物玻璃态的特征74

三、玻璃化温度的测定76

第四节 高聚物的结晶77

一、橡胶的结晶类型和特点78

二、橡胶的结晶结构81

三、分子结构对高聚物结晶能力的影响82

第五节 高聚物的取向84

一、高聚物分子链的取向84

二、取向对力学性能的影响85

第一节 橡胶溶液热力学87

第四章橡胶的溶液87

一、橡胶溶液的混合熵89

二、橡胶溶液的混合热91

三、橡胶溶液的混合自由能92

四、橡胶溶液的偏克分子数量93

第二节 橡胶稀溶液的性质与橡胶分子量的测定95

一、橡胶溶液的渗透压及渗透压法测定分子量95

二、橡胶溶液的粘度及粘度法测定分子量97

三、橡胶溶液的光放射及光散射法测定分子量100

四、橡胶的分子量分级103

一、硫化胶的有限溶胀108

第三节 橡胶的溶胀108

二、橡胶的溶胀和溶剂的关系109

三、硫化胶交联密度的测定113

第五章橡胶的弹性115

第一节 橡胶的高弹性115

一、橡胶高弹性的一般特点115

二、橡胶高弹性的热力学分析115

三、橡胶高弹变形的统计学研究119

四、门尼(Mooney)方程127

一、应力松弛129

第二节 实际橡胶的粘弹性129

二、蠕变136

三、恢复和永久变形139

四、波尔兹曼叠加原理140

五、橡胶的往复变形141

第三节 橡胶的动态力学性质142

一、动态变形下橡胶应力、应变的正弦波的周期变化143

二、动态变形中的阻尼与模量143

三、橡胶动态力学性质与温度和频率的关系145

四、橡胶在周期变形中的发热量146

五、橡胶的动态力学性质与分子结构的关系148

第六章橡胶的流变性质151

第一节 高聚物流动的特点与类型151

一、粘流态的主要特点151

二、牛顿型流动152

三、非牛顿型流动152

第二节 影响橡胶流动性-粘度的因素156

一、链结构156

二、切变速率157

三、温度158

五、配合剂160

四、压力160

第三节 胶料通过不同截面流道时的流动分析161

一、圆筒形截面流道162

二、矩形截面流道165

第四节 用毛细管流变仪测粘度168

一、简介168

二、方法169

第五节 流动过程的粘弹性-弹性记忆效应171

一、弹性记忆效应的本质与表示方法171

二、影响弹性记忆效应的因素173

一、断裂特性175

第六节 断裂特性175

二、断裂特性与分子结构参数的关系179

三、断裂特性与生胶加工性能的关系181

第七章橡胶的化学改性186

第一节 概述186

一、化学改性的意义186

二、橡胶化学改性的某些特点186

三、橡胶的反应能力187

第二节 橡胶的各种化学改性189

一、橡胶的卤化189

二、橡胶的氢化192

三、橡胶的环化193

四、橡胶的环氧化195

五、橡胶的磺化196

六、橡胶的顺-反异构化198

七、橡胶与顺丁烯二酸酐的反应199

八、橡胶的其它化学改性201

第八章橡胶的硫化204

第一节 无促进剂的硫黄硫化206

一、硫黄分子的裂解和橡胶分子链的反应性206

二、硫黄与橡胶的化学反应208

三、顺式1，4-聚丁二烯硫化时的顺-反异构化213

第二节 有促进剂的硫黄硫化215

一、有机促进剂的种类216

二、促进剂-硫黄硫化的主要反应阶段216

三、顺式1，4-聚丁二烯模拟化合物的硫化221

四、有关硫黄硫化的动力学222

第三节 交联密度、交联键类型及交联效率的测定223

一、交联密度的测定224

二、交联键类型的测定227

三、交联效率的测定229

一、促进剂M或MBT(2-硫醇基苯并噻唑)230

第四节 常用促进剂的硫黄硫化230

二、促进剂NOBS〔2-(4—吗啡啉基硫代)苯并噻唑〕231

三、促进剂TMTD或TT(二硫化四甲基秋兰姆)232

四、促进剂D或DPG(二苯胍)234

五、氧化锌与硬脂酸的作用235

六、促进剂的并用236

七、橡胶化学结构对硫化的影响237

第五节 硫化胶的结构与性能239

一、交联密度和交联键类型与强度性能的关系239

二、有关硫化体系与硫化胶的结构及性能241

三、有关交联键端的链型与交联结构245

第六节 橡胶的非硫黄硫化248

一、有机过氧化物248

二、酚树脂硫化体系248

三、辐射硫化249

四、其它硫化剂249

第九章橡胶的老化与防护250

第一节 橡胶的热降解250

第二节 橡胶的氧化253

一、天然橡胶的自动氧化253

二、聚丁二烯的自动氧化256

三、硫化胶的化学应力松弛曲线259

五、吸氧曲线与自动氧化机理261

第三节 橡胶氧化的防护263

一、抗氧剂的防护机理264

二、重金属离子钝化剂266

三、抗氧剂的结构与效能267

四、生胶结构与氧化的关系269

四、抗氧剂的协同效应274

五、反应性防老剂274

第四节 硫化胶结构对氧化的影响275

一、硫黄交联键的影响276

二、硫化胶分子主链变异和网外物质的影响279

第五节 橡胶的臭氧老化281

一、臭氧与橡胶的作用及臭氧龟裂的产生281

二、对臭氧龟裂生长的影响因素283

三、有关臭氧老化的防护284

第六节 橡胶的尤老化与光氧老化285

第十章炭黑与补强288

第一节 炭黑生产方法概要288

一、油炉法炭黑288

二、槽法炭黑289

三、热裂法炭黑289

第二节 炭黑的分类和命名290

第三节 烃类化合物生成炭黑粒子的过程291

一、晶核的生成和增长291

二、“分散相”学说291

三、“油滴”学说292

二、炭黑的X-光衍射分析结果293

第四节 炭黑粒子的微结构293

一、石墨晶体的结构293

三、电子显微镜观察氧化炭黑294

四、相差电子显微镜294

五、炭黑的石墨化295

第五节 炭黑的粒度、比表面积和孔隙度296

一、炭黑粒度的测定和分布296

二、BET法测定炭黑的比表面积297

三、碘吸附法299

四、着色强度299

五、炭黑的孔隙度和“t”表面积302

六、大分子表面活性剂吸附法303

第六节 炭黑的化学性质305

一、炭黑的元素组成305

二、炭黑的化学性质305

三、炭黑表面的含氧基团306

四、炭黑的pH值307

五、炭黑表面上的氢和含氧基团对补强作用的影响308

六、炭黑的游离基反应310

第七节 炭黑与橡胶的结合反应312

一、吸附热313

二、从溶液中吸附橡胶314

三、化学吸附315

四、结合橡胶317

五、炭黑在橡胶中的分布321

第八节 炭黑的结构321

一、结构的意义321

二、测定炭黑结构的方法322

三、炭黑结构形态的电子显微镜研究323

四、炭黑结构的断裂326

五、吸留橡胶327

第九节 动态性质328

一、振幅与弹性模量G′的关系328

二、损耗模量G″和损耗角正切tanδ329

三、tanδ与回弹率或打击弹性330

四、动态参数之间的关系330

第十节 补强机理331

一、容积效应331

二、弱键和强健学说331

三、比切(Bueche)炭黑粒子间橡胶链的有限伸长学说331

四、分子链滑动学说332

第十一章橡胶的力化学334

第一节 强机械力的作用334

一、高聚物机械活化破坏机理334

二、高聚物机械活化破坏时的分子量分布337

三、温度对高聚物机械活化破坏的影响338

第二节 橡胶与炭黑机械混合时的力化学反应339

一、炭黑凝胶的生成339

二、混炼条件与炭黑凝胶生成量的关系340

第三节 力化学在接枝、嵌段共聚中的应用341

一、原理和应用条件341

二、用冷塑炼法接枝与嵌段的实施方式343

三、其它实施方法344

第四节 橡胶疲劳时化学过程的发展345

第五节 静外力作用下弹性体网状结构的力化学发展过程347

一、胶粘剂与被粘物分子间的相互作用350

第十二章橡胶的胶粘350

第一节 胶粘接触的形成350

二、胶粘接触的形成353

第二节 胶粘的基本理论357

一、吸附理论357

二、静电理论359

三、扩散理论361

四、化学胶粘理论363

五、胶粘的分子理论365

第三节 胶接强度366

一、胶接破坏的特性366

二、胶接强度与温度-时间的关系368

三、表面处理对胶接强度的影响370

四、内应力对胶接强度的影响372

五、环境对胶接强度的影响374

第十三章橡胶的并用376

第一节 橡胶并用的意义及其并用途径376

第二节 橡胶并用的热力学377

一、橡胶并用的混合热378

二、橡胶并用的混合熵379

三、橡胶并用的混合自由能381

第三节 橡胶并用的理论依据382

第四节 并用橡胶的微观结构及其影响因素384

第五节 并用橡胶中填充剂的分布388

一、影响炭墨在并用胶中分配的因素388

二、炭黑在井用胶中的分配对胶料性能的影响390

第六节 并用橡胶的共交联理论391

一、硫黄、硫化促进剂在橡胶中的溶解和扩散392

二、在并用胶中引起硫化不均一的原因和提高并用胶共硫化程度的方法394

第七节 并用橡胶的结构与性能的关系395

一、并用橡胶的相结构与性能的关系395

二、并用橡胶相结构区域大小与性能的关系399

一、橡胶的极化401

第一节 橡胶的电学性质401

第十四章橡胶的其它物理性质401

二、介电系数402

三、介电损耗404

四、体积电阻与表面电阻406

五、电击穿407

六、橡胶电学性能与力学性能的相似性408

第二节 橡胶的光学性质409

一、橡胶的折射率409

二、橡胶的声速410

二、橡胶分子的光学各向异性410

三、橡胶的光弹性411

第三节 橡胶的热学性质413

一、橡胶的热膨胀性413

二、橡胶的热传导414

三、导温系数416

第四节 橡胶的声学性质417

一、声波在橡胶中的传播417

三、橡胶的声阻抗419

四、橡胶的吸声性能420

第五节 橡胶的低分子透过性421

一、气体透过性422

二、橡胶分子结构与扩散系数的关系423

三、橡胶分子结构与透过性的关系424

第十五章天然胶乳427

第一节 天然胶乳的来源427

一、橡胶植物427

二、天然胶乳的采集428

三、天然橡胶的生物合成429

第二节 天然胶乳的化学组成及其作用429

一、蛋白质429

二、类脂430

三、水溶物430

六、酶及细菌431

五、粘性体431

四、无机组分431

第三节 天然胶乳的性质432

一、天然胶乳的物理性质432

二、天然胶乳的胶体性质433

第四节 天然胶乳的凝固与保存437

一、天然胶乳的凝固437

二、天然胶乳的保存438

三、天然胶乳的变异性439

第五节 胶乳的胶凝和成膜440

一、胶乳的胶凝440

二、胶乳的胶凝历程及其结构443

三、胶乳的成膜444

第一节 核磁共振波谱445

一、核磁共振的简单原理445

第十六章仪器分析445

二、核磁共振波谱的分析基础446

三、核磁共振波谱的应用447

第二节 电子显微镜449

一、电子显微镜的基本原理450

二、电子显微镜的构造及样品制备451

三、电子显微镜的应用452

四、扫描电子显微镜简介454

一、红外吸收光谱的基本原理455

第三节 红外吸收光谱455

二、红外吸收光谱的应用457

第四节 热分析460

一、热重量分析(TGA)460

二、差示热解重量分析(DTG)462

三、差热分析(DTA)462

第五节 凝胶渗透色谱465

一、凝胶渗透色谱分离的简要原理466

二、凝胶渗透色谱分离技术简介467

三、凝胶渗透色谱的应用468

附录472