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tanδ 329
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