橡胶高弹性与普弹性相比有哪些特点

摘要:橡胶的物理力学性能是极其特殊的，它兼备了固体、液体和气体的某些性质。橡胶高弹性具有可逆弹性形变大、弹性模量(高弹模量)小、高弹模量随温度增加而增加和快速拉伸(绝热过程)橡胶会因放热而升温等特点，而Z为特殊的是橡胶高弹性本质上是一种熵弹性。 关键词:橡胶;高弹性;构象熵;储能函数
1 橡胶高弹性的特点
任何一本高分子物理的教材都告诉我们，在Tg温度以上高聚物是橡胶，具有独特的力学状态———高弹态。高聚物在高弹态的物理力学性能是极其特殊的:它是固体，但兼备了液体和气体的某些性质。
橡胶是固体，它有稳定的外形尺寸，在小形变(剪切，<5%)时，其弹性响应符合虎克定律。橡胶像液体，它的热膨胀系数和等温压缩系数等与一般小分子化合物液体有相同的数量级，表明橡胶分子间的相互作用又与液体相似。
橡胶也像气体，因为使橡胶发生形变的作用力将随温度的增加而增加，与气体的压力随温度增加而增加一样。
如果单就高聚物在高弹态所呈现的力学性能———高弹性而言，具有以下几个特点:
11橡胶高弹性的本质是熵弹性，熵越大越稳定，而一般材料的普弹性则是能量的弹性，能量越低越稳定;
21可逆弹性形变大，Z高可达1000%，即一根完好的橡胶条可以拉伸10倍后还会恢复到它原来的状态，而金属材料的可逆弹性形变一般不会超过百分之几;
31弹性模量(高弹模量)小，只有105～6NΠm2，竟比一般金属的弹性模量1010NΠm2
约小4～5个量级;
41随温度增加高弹模量是增加的，而金属材料的弹性模量随温度的增加而减小;51快速拉伸(绝热过程)时，橡胶会因放热而升温，金属材料则会因吸热而降温。