基本介紹
- 中文名：彈性體材料
橡膠定義,彈性體,歷史背景,
橡膠定義
首先根據美國測量與材料協會（ASTM）頒布的ASTM D1566-07a標準，“Standard Terminology Relating to Rubber（橡膠相關標準術語學）”來辨析一下這兩個詞的定義及其涵蓋範圍。 rubber—material that is capable of recovering from large deformations quickly and forcibly, and can be, or already is, modified to a state in which it is essentially insoluble (but can swell) in boiling solvent, such as benzene, methyl ethyl ketone, or ethanol-toluene azeotrope. DISCUSSION—A rubber in its modified state, free of diluents, retracts within 1 min to less than 1.5 times its original length after being stretched at room temperature (18 to 29°C) to twice its length and held for 1 min before release. 以上就是該標準對於橡膠（rubber）的定義。從這個定義包含兩層含義：（1）是說明了橡膠材料的力學特徵——能夠從大變形迅速而強烈的回覆；（2）是說明了橡膠可以被改性（實際上就是化學交聯）到不溶解、可溶脹的狀態——能夠被改性（或已經被改性）至一種不能被沸騰溶劑（如苯、甲基乙基酮、乙醇-甲苯共沸物）溶解（但可以溶漲）的狀態。 該定義還對改性後的橡膠（不含稀釋劑，可能是指增塑劑）的力學性能特點做了更明確的解釋——在（18-29C）溫度範圍下被拉伸至本身原始長度的2倍並保持1min後撤出外力，能夠在1min內回縮到小於其1.5倍原長。
彈性體
elasticity—rapid recovery of a material to its approximate initial shape and dimensions after substantial deformation by force and subsequent release of that force. 以上就是對於彈性的定義，基本大義為：材料在受力發生大變形再撤出外力後迅速回復其近似初始形狀合尺寸。 elastomer, n—an elastic polymer. 彈性體的定義很簡單，就是具有彈性的聚合物。 根據以上定義我們可以看出橡膠（Rubber）與彈性體（Elastomer）這兩個詞的內涵的異同之處。首先這兩個詞都只具有高彈性（elasticity）的物質，但是rubber的範圍更窄一些，是能夠被交聯成不溶解。可溶漲狀態的材料。所以就嚴格意義的橡膠與彈性體材料來說，彈性體是包含橡膠的名詞。
歷史背景
橡膠一詞由來
考古研究表明橡膠這種材料3500年前就被人類做成皮筋用來將石斧和手柄綁紮在一起、製成小球、實心或空心的人形小雕像（G. Heinrich, et al. Reinforcement of elastomers. Current Opinion in Solid State and Materials Science 6 (2002) 195–203）。因橡膠這種材料是從南美洲三葉橡膠樹割開樹皮流出的白色漿液得到的被當地土著人稱為“Cahuchu”，意為“樹之眼淚”。1493-1496年哥倫布第二次來到南美洲，發現海地土著人用橡膠製成的小球具有高彈性，將其作為奇珍帶回了歐洲。後來人們發現這些橡膠球能夠擦除鉛筆的痕跡，就給這種材料命名為“擦子”，英文就是“Rubber”了（英文“Rub”就是擦除擦掉的意思）。這是的rubber就是指天然橡膠了。1839年美國人Goodyear發明了橡膠的硫化，就是使線形的橡膠大分子被交聯成三維網路結構（不溶解可熔融）工藝方法，從而奠定了近代橡膠加工工業的基礎。後來在研究天然橡膠分子結構的基礎上，人類又相繼發明了很多種聚合物與天然橡膠具有類似的高彈性，但是硫化工藝還是這些聚合物在加工中不可或缺的獨特工藝，因而也稱它們為橡膠，但在橡膠前加“合成”以與從天然植物中獲得的橡膠相區別。但是在上個世紀70年代，出現了一種不需硫化而只需用簡單塑膠工藝即可加工的具有橡膠彈性的熱塑性高分子材料，其分子結構和加工工藝特徵與天然橡膠和合成橡膠有明顯的不同，再使用橡膠來命名已經不合適了。
彈性體
為了與一般的塑性體相區分，人們將這類高分子材料稱為”elastomer”中文就是彈性體了。“elasticity和elastic”在英文中就是彈性和有彈性的意思。後來彈性體的含義在學術界得到了不斷的擴展。在上個世紀九十年代，
橡膠與彈性體
隨著科學技術的發展，各個學科不斷交叉，有一些領域也借用rubber這個詞，主要是表現材料的高彈性。“Metal Rubber”（金屬橡膠）就是一個很好的例子。在阻尼減震吸聲領域，將一定質量的、拉伸開的、螺旋狀的金屬絲堆放好，然後用冷衝壓工藝成型均質的彈性多孔物質稱為“金屬橡膠”（金屬橡膠材料聲學參數理論計算及實驗研究. 聲學學報2007.11）。美國維吉尼亞州布萊克斯堡的納米聲波實驗室的化學家們利用靜電吸引作對電解質分子進行組裝研製出了一種新型材料。可以把它扭曲；可以把它拉長一倍；可以把它放進油里“煮”到200℃，仍然絲毫無損。經受這些後，它可以很快像橡膠一樣恢復原狀，而且它還像固體金屬那樣可以導電。因而這種材料也被稱為“金屬橡膠”。該材料在諸如人造肌肉、智慧型衣服、活動機翼等各領域具有潛在的套用價值。（新型材料——金屬橡膠. 金屬世界2007.5）
