橡膠科學與技術

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《橡膠科學與技術》，[美] 詹姆斯·E.馬克（JamesE.Mark） 著，出版社： 化學工業出版社。

化學工業出版社（簡稱化工社）組建於1953年1月，是新中國出版界歷史較為悠久的中央級出版社，出版科技圖書、教材、大眾圖書、電子出版物及科技期刊等五大類。

目錄

內容簡介

本書對橡膠彈性的基本概念和基礎行為進行了簡單介紹，重點闡述了聚合：彈性體合成、新科學技術對彈性體結構的表徵、橡膠彈性的分子基礎、橡膠的黏彈性行為與混合物的動力學行為、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、橡膠複合科學、彈性體強度、聚合物的化學改性、彈性體合金、熱塑性彈性體、輪胎工程、橡膠回收利用等內容。本譯著知識體系一脈相承，內容具有先進性和權威性，對我國彈性體材料科學的發展具有重要參考價值和指導意義。本書適合高分子、材料、化工等領域從事彈性體研究、生產的科研人員和工程技術人員使用，同時可供高等院校高分子、材料、化工等相關專業的師生參考。

目錄

第1章橡膠彈性的基礎概念和基本行為001

1.1緒論/001

1.2單一分子的彈性/001

1.3高分子三維網絡的彈性/004

1.4與實驗的比較/007

1.5橡膠彈性的連續體理論/008

1.5.1應力-應變關係/009

1.6二階應力/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聚合反應類型及動力學依據/021

2.2.1逐步加聚和逐步縮聚/022

2.2.2鏈式聚合/023

2.3加聚和縮聚/024

2.4自由基鏈式反應/025

2.4.1一般動力學過程/025

2.4.2分子量分布/028

2.4.3二烯烴聚合的特殊性質/029

2.4.4可控自由基聚合/029

2.5乳液聚合/032

2.5.1機理與動力學特徵/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動力學特徵/039

2.6.2二烯烴的乳液共聚/041

2.7鏈式聚合中的陽離子聚合/043

2.7.1機理和動力學/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：雜環單體/047

2.8陰離子鏈式聚合/048

2.8.1機理與動力學/048

2.8.2聚二烯烴鏈的微觀結構/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配位聚合製備立構規整的均聚物與共聚物/055

2.9.1機理與動力學/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傳統自由基反應的接枝共聚/062

2.10.2可控自由基聚合製備嵌段共聚物/064

2.10.3活性陰離子聚合製備嵌段共聚物/065

2.10.4陽離子聚合製備嵌段共聚物/067

2.10.5Ziegler-Natta（插入）聚合製備嵌段共聚物/068

參考文獻/069

第3章新科學技術對彈性體結構的表徵089

3.1前言/089

3.2化學組成/089

3.3重複單元的序列結構/091

3.4鏈結構/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玻璃化轉變和二次鬆弛過程/107

3.6形態學/111

3.6.1取向/111

3.6.2混合/114

3.6.3結晶度/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133

4.1前言/133

4.2典型的網狀結構/134

4.3基本分子理論/135

4.3.1單鏈的彈性/135

4.3.2網鏈的彈性自由能/137

4.3.3減少的應力和彈性模量/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纏結模型/142

4.4.3纏結對模量的貢獻/143

4.5現象學理論與分子結構/144

4.6網絡和響應性凝膠的溶脹/144

4.7熵和焓對橡膠彈性的影響：力-溫度的關係/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/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行為153

5.1簡介/153

5.2標準定量J(T)、G(T)、G*(ω)和L(lgλ)、H(lgτ)的定義/157

5.2.1蠕變和恢復/157

5.2.2應力鬆弛/158

5.2.3動態力學測試/158

5.3玻璃化轉變溫度/160

5.4Tg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黏彈性機制和異常現象的理論解釋/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帶有交聯密度的鏈段鬆弛時間和JG鬆弛時間的變化/177

5.6.4連接動力學/177

5.7高度非對稱的聚合共混物的組成動力學/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鬆弛和鏈間的耦合動力學/180

5.7.2聚合物共混物的異常組分動力學/182

5.7.3性質的解釋/201

5.7.4總結/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/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/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分子量依賴關係/237

6.2.5應力雙折射/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填料顆粒/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硫化過程的表徵/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反應/275

7.6.2延遲加速硫化/277

7.6.3鋅在苯並噻唑作為硫化促進劑時所起的作用/278

7.6.4實現特殊硫化性質/280

7.6.5鍍銅鋼對附着力的影響/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/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/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/292

7.9.3硅橡膠的過氧化物硫化反應/294

7.9.4聚氨酯彈性體的過氧化物硫化反應/294

7.9.5過氧化物硫化反應配方/294

7.10動態硫化/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其他動態硫化製備的彈性複合材料/296

7.10.4技術應用/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填充劑的製備/301

8.2.1非補強填充劑/301

8.2.2補強型填充劑/302

8.3填料的形態和理化特性/303

8.3.1填料形態特性/303

8.3.2分散性/307

8.3.3填料的物理化學性質/307

8.4彈性體的納米複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橡膠填充後的力學性能/315

8.5.1胚體的力學性能/315

8.5.2硫化彈性體的力學性能/316

8.5.3應用/321

參考文獻/322

第9章橡膠複合科學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硅烷偶聯劑化學/345

9.3.4其他填充系統/347

9.4穩定劑體系/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化學塑解劑/359

9.6.4樹脂/359

9.6.5短纖維/360

9.7複合型開發/360

9.8複合製劑/362

9.9配料的環境要求/363

9.10總結/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/367

10.2.1缺陷與應力集中/367

10.2.2應力和斷裂能量準則/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應變結晶彈性體/377

10.4.4填料的強化/378

10.4.5反覆拉伸：動態裂紋擴展/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交聯度的影響/383

10.5.4應變結晶彈性體/384

10.5.5能量耗散和強度/384

10.6反覆施壓：機械疲勞/385

10.7多軸應力下的破壞/388

10.7.1臨界平面假說/388

10.7.2能量密度可用於推動裂縫前體增長/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臭氧開裂現象/390

10.9磨損/391

10.9.1機械損失/391

10.9.2化學效應/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章聚合物的化學改性399

11.1前言/399

11.2聚合物骨架和鏈末端進行的化學改性/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/403

11.5聚合物的脫鹵化、消去及鹵化反應/404

11.5.1聚氯乙烯的脫氯化氫反應/404

11.5.2熱消除反應/404

11.5.3聚合物的鹵化反應/405

11.5.4聚合物的環化反應/406

11.6其他雙鍵加成反應/406

11.6.1乙烯衍生物/406

11.6.2普林斯反應/408

11.7聚合物的氧化反應/408

11.8聚合物的功能化反應/409

11.9聚合物的化學摻雜反應/409

11.10嵌段和接枝共聚反應/410

11.10.1對聚合物結構和性能的影響/410

11.10.2嵌段共聚物的合成/411

11.10.3例子/411

11.10.4影響物理化學反應的其他方法/412

11.10.5離子機理/412

11.10.6接枝共聚物的合成/413

11.10.7基礎聚合物的性質/418

參考文獻/419

第12章彈性體合金421

12.1簡介/421

12.2熱力學和溶解性參數/425

12.2.1Flory-Huggins模型/425

12.2.2溶解度和相互作用參數/427

12.2.3其他模型/428

12.3製備/430

12.4可混溶彈性體共混物/430

12.4.1熱力學/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可反應性彈性體/436

12.5不相溶彈性體共混物/436

12.5.1構造/436

12.5.2混合形態動力學/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/446

12.5.8應用/448

12.6結論/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：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分子量和鏈結構/464

13.3熱塑性彈性體的形態學/465

13.3.1基本特徵/465

13.3.2形貌研究/468

13.4結構的性能和作用/477

13.4.1基本特性/477

13.4.2力學性能/479

13.4.3熱性能和化學性能/481

13.5相分離熱力學/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流變學和加工/490

13.8應用/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基本輪胎設計/505

14.3.1輪胎結構/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輪胎模具設計/509

14.4.3線張力/513

14.4.4胎面設計模式/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：黃銅線的附着力/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簾線製造/522

14.5.10面料加工/523

14.5.11附着功能/524

14.5.12橡膠配方/525

14.6輪胎設計/525

14.6.1實驗室測試/526

14.6.2證明測試/527

14.6.3商業評估/528

14.7輪胎製造/528

14.7.1複合加工/528

14.7.2壓延/529

14.7.3擠壓/530

14.7.4輪胎組建/531

14.7.5輪胎最終檢查/531

14.8總結/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/535

15.3.2表面處理/537

15.3.3研磨和粉碎技術/538

15.3.4脫硫技術/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回收橡膠製成產品/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結束語/573

致謝/574

參考文獻/574