橡胶的特性: 1.高弹性是橡胶材料的独有特征,因此橡胶也被称为弹性体
橡胶的高弹性本质是由大分子构象变化而来的熵弹性
高弹性材料的表现是,在外力作用下具有较大的弹性变形,最高可达1000%,除去外力后变形很快恢复
ASTM D1566 中定义: 橡胶是一种材料,它在大的形变下能迅速而有力恢复其形变,能够被改性
橡胶是一种高分子弹性化合物,其分子量一般都在几十万以上,有的甚至达到100万左右
橡胶区别于其他工业材料的最主要标志是它在很宽的温度范围(-50~ 150℃)内具有极为优异的弹性
其弹性模量为2~ 4MPa,约为钢材的1/30000
例如伸长率可达100%~10000%,一般工业材料(如金属、玻璃)则小于1%
橡胶独特的网络结构 生胶——即尚未交联的橡胶,由线形大分子或带支链的线形大分子构成
未硫化的橡胶低温下变硬,高温下变软,没有保持形状的能力且力学性能较低,基本无使用价值; 硫化胶:橡胶必须经过硫化,形成网络结构,才有使用价值
高性能轮胎是当前国内外橡胶工业的发展方向: 高性能轮胎对轮胎的性能提出了更高的要求,主要体现在三个方面: 安全性—抗湿(冰)滑和行驶稳定性; 经济性—低的滚动阻力和高的耐磨性,降低油耗减少废气排放量; 舒适性—低噪声和减震,乘坐舒适
滚动阻力和湿滑性与材料粘弹性的相关性: 1
滚动阻力的概念 轮胎的滚动阻力主要来自:轮胎滚动行驶中反复变形而产生的阻力;在行驶中,轮胎与路面产生的摩擦阻力;轮胎行驶中遇到的空气阻力
总起来说,轮胎阻力已占到汽车全部阻力的1/3 以上
在轮胎胶料的滞后损失中,胎面胶占到轮胎总滚动损失的25 %~ 50%,因此,胎面胶材料设计对降低轮胎的滚动阻力是非常有效的
由于轮胎反复变形引起橡胶材料的滞后损失,即单位体积的橡胶材料在每一变形周期中所损耗的功为: △ W=πE’