合成橡胶由于分子结构和交联机理与天然橡 胶有很大的相似性，且通用合成橡胶主要是 用来替代NR的，所以沿用了“橡胶”名称。
上世纪60～70年代开始，热塑性弹性高分子 材料开始发展。这类材料在分子结构和交联 机理与NR具有很大的不同，因此根据其高 弹性特点，创造了“Elastomer，弹性体” 以区别于传统的天然橡胶和热固性橡胶。
丙烯酸酯橡胶（ACM）
杂链橡胶
硅橡胶（SiR） 聚氨酯橡胶（PU） 氯醚橡胶（CO、ECO)
<三> 其它分类方法
化学交联的传统橡胶
按交联方式
热塑性弹性体——第三代橡胶
块状固体橡胶
按原料形态 粉末橡胶
液体橡胶
<四> 橡胶与弹性体在定义上的异同与关系
“橡胶（rubber）”最早得名于西班牙探险 家哥伦布在南美洲的探险活动。
<二> 弹性体材料对结构的要求
1. 大分子链要 有足够的柔性
保证材料可以发生 较大的变形
保证外力去除后材料可以在 熵增的驱动下形变回复
名称 天然橡胶 顺丁橡胶 丁苯橡胶（75/25） 丁基橡胶
Tg/oC -73 -105 -60 -70
名称 丁腈橡胶（70/30）
乙丙橡胶 硅橡胶 氟橡胶
Tg/oC -41 -60 -120 -55
1.2 橡胶的分类
<一> 按来源和用途分类
天然橡胶
通用合成胶
大品种特种
合成橡胶 合成橡胶
小品种特种 合成橡胶
丁苯橡胶（SBR）
顺丁橡胶（SBR） 异戊橡胶（IR） 乙丙橡胶（EPM，EPDM） 氯丁橡胶（CR） 丁基橡胶（IIR） 丁腈橡胶（NBR） 氯化聚乙烯（CPE） 氯磺化聚乙烯（CSM）
硅橡胶（SiR） 丙烯酸酯橡胶（ACM） 氟橡胶(FKM） 聚氨酯弹性体（PU） 氯醚橡胶（CO、ECO）
后来弹性体逐步称为了具有高弹性的高分子 材料的统称。
弹性体
热塑性弹性体
其它高分子 弹性体材料
传统的橡胶材料
1.4 橡胶弹性的特征和 对高分子结构的要求
<一> 橡胶弹性的来源 橡胶弹性的来源于高分子链的熵弹性——当
高分子材料受到外力发生较大的形变时，其 分子链通过分子内旋转发生变形，整体的熵 值减少。当外力去除，变形了的高分子链有 向熵值较高的原始状态自发回复的趋势。
2. 在使用温度下要不结晶或结晶很少 PE和POM虽然Tg都很低，但大量的结晶
结构可将高分子的强迫高弹形变固定下 来。 拉伸结晶现象对于橡胶的高强度具有很 大的贡献——如NR，IIR，CR和EPM等。
3. 在使用温度下分子链间相对滑移要小 分子链上要有可交联（化学或物理的）
的位置。
1.4 弹性体材料的典型性能指标
硫化NR结晶度与伸长率的关系
根据ASTM D1566标准的定义：橡胶是一种 材料，它在大的变形下能迅速地恢复其形变。
橡胶能够被改性，改性的橡胶后的橡胶不能 溶于有机溶剂中，但可溶胀。改性的实质是 指橡胶的硫化（即交联）。
硫化后的橡胶材料的力学特征：
拉伸
去外力
18-29oC， 长L0
至2L0保 持1min
1min内恢复 到小于1.5L0
<一> 拉伸强度 交联的橡胶试样在预先设定的速率（一般
为500mm/min）被拉断时的工程应力。
<二> 断裂伸长率 橡胶试验被拉断时的
应变值，单位为％。
<三> 定伸应力 弹性体材料在一定伸长时所承受工程应
力。通常测100％和300％时的定伸应力。
100％ 300％
<四> 硬度 橡胶的硬度试
异构体形式 晶体熔点/oC 材料特征
顺 1，4 28
弹性体
反 1，4α
反 1，4β
56
65
具有塑料性质 具有塑料性质
巴西橡胶树生物合成的天然胶中97％为顺1，4异构体。
顺1，4聚异 戊二烯结晶 速度与温度 的关系
天然橡胶具有拉伸诱导结晶的特点。
这种拉伸结晶特性对 橡胶的强度有很大的 贡 献 。 NR 纯 胶 就 具 有较高的强度。
通用 合成 橡胶
特种 合成 橡胶
<二> 按化学结构分类
天然橡胶（NR）
不饱和非极性
丁苯橡胶（SBR） 顺丁橡胶（BR）
异戊橡胶（IR）
碳链橡胶
不饱和极性 丁腈橡胶（NBR） 氯丁橡胶（CR）
饱和非极性 乙丙橡胶（EPM） 丁基橡胶（IIR） 氟橡胶（FKM）
饱和极性
氯化聚乙烯（CPE） 氯磺化聚乙烯（CSM)
验，是测定橡 胶试样在一定 外力作用下对 压针的抵抗能 力。硬度值的 大小反映了橡 胶的软硬程度。
硬度计压针示意图
<五> 撕裂强度
橡胶材料在大形变下，往往先在某处出现小裂 口，然后撕裂从该裂口处开始并扩展，直至材 料破坏。
撕裂强度表现了预制缺口的试验在变形时抵抗 裂口扩展的能力。
撕裂强度＝ 撕裂过程中最大力值 样品的厚度
橡胶和弹性体材料
弹性体基础 通用橡胶 大品种特种橡胶 小品种特种弹性体 橡胶与弹性体材料
第四章 橡胶和弹性体材料
第一节 基本概念和基础知识 1.1 橡胶的定义 1.2 橡胶的分类（重点） 1.3 橡胶弹性的特征和对高分子结构的要求
（重点） 1.4 弹性体材料的典型性能指标
1.1橡胶（弹性体）的定义
2. 天然橡胶的主要原材料是橡胶树新鲜胶乳。 将新鲜胶乳经过一系列加工可得浓缩胶乳 （固含量超过60％）和干胶。 3. 天然橡胶的英文为nature rubber,缩写NR）。
<二> NR的分子链结构 （重点） NR的主要成分是异戊二烯的均聚物。
分子对称性差， 难于结晶
分子对称性较 高，较易结晶
单位: kN/m
裤形撕裂试样
<五> 疲劳性能
硫化橡胶在周期性应力或应变的作用下，结构 和性能的变化称为疲劳现象。
定负荷压缩疲劳——古德里奇压缩疲劳
试样
负 重
<六> 耐磨性能——阿克隆磨耗
在阿克隆磨耗机上，使试样与砂轮成15o倾斜 角 和 受 26.7N 的 压 力 下 ， 橡 胶 与 砂 轮 磨 耗 1.61km，被磨损下的体积（单位cm3/1.61km)。
阿克隆磨耗机及其基本原理
第四章 橡胶和弹性体材料
第二节 通用橡胶 2.1 天然橡胶（NR） 2.2 丁苯橡胶（SBR） 2.3 丁二烯橡胶（BR）
2.1 天然橡胶
<一> 天然橡胶的来源 1.天然橡胶来源于植物，这些植物包括：巴西 三叶橡胶树、银胶菊、杜仲树等。其中98％ 的天然橡胶来自于巴西橡胶树。