彈性體材料歷史背景

橡膠一詞由來(lái)

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(lái)將石斧和手柄綁扎在一起、制成小球、實(shí)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(shù)割開(kāi)樹(shù)皮流出的白色漿液得到的被當(dāng)?shù)赝林朔Q為“Cahuchu”，意為“樹(shù)之眼淚”。1493-1496年哥倫布第二次來(lái)到南美洲，發(fā)現(xiàn)海地土著人用橡膠制成的小球具有高彈性，將其作為奇珍帶回了歐洲。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)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(guó)人Goodyear發(fā)明了橡膠的硫化，就是使線形的橡膠大分子被交聯(lián)成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（不溶解可熔融）工藝方法，從而奠定了近代橡膠加工工業(yè)的基礎(chǔ)。后來(lái)在研究天然橡膠分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，人類又相繼發(fā)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(dú)特工藝，因而也稱它們?yōu)橄鹉z，但在橡膠前加“合成”以與從天然植物中獲得的橡膠相區(qū)別。但是在上個(gè)世紀(jì)70年代，出現(xiàn)了一種不需硫化而只需用簡(jiǎn)單塑料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(jié)構(gòu)和加工工藝特征與天然橡膠和合成橡膠有明顯的不同，再使用橡膠來(lái)命名已經(jīng)不合適了。

彈性體

為了與一般的塑性體相區(qū)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。后來(lái)彈性體的含義在學(xué)術(shù)界得到了不斷的擴(kuò)展。在上個(gè)世紀(jì)九十年代，

橡膠與彈性體

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)學(xué)科不斷交叉，有一些領(lǐng)域也借用rubber這個(gè)詞，主要是表現(xiàn)材料的高彈性?！癕etal Rubber”（金屬橡膠）就是一個(gè)很好的例子。在阻尼減震吸聲領(lǐng)域，將一定質(zhì)量的、拉伸開(kāi)的、螺旋狀的金屬絲堆放好，然后用冷沖壓工藝成型均質(zhì)的彈性多孔物質(zhì)稱為“金屬橡膠”（金屬橡膠材料聲學(xué)參數(shù)理論計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究. 聲學(xué)學(xué)報(bào)2007.11）。美國(guó)弗吉尼亞州布萊克斯堡的納米聲波實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)家們利用靜電吸引作對(duì)電解質(zhì)分子進(jìn)行組裝研制出了一種新型材料?？梢园阉で?；可以把它拉長(zhǎng)一倍；可以把它放進(jìn)油里“煮”到200℃，仍然絲毫無(wú)損。經(jīng)受這些后，它可以很快像橡膠一樣恢復(fù)原狀，而且它還像固體金屬那樣可以導(dǎo)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、智能衣服、活動(dòng)機(jī)翼等各領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。（新型材料——金屬橡膠. 金屬世界2007.5）

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(duì)于彈性的定義，基本大義為：材料在受力發(fā)生大變形再撤出外力后迅速回復(fù)其近似初始形狀合尺寸。 　elastomer, n—an elastic polymer. 彈性體的定義很簡(jiǎn)單，就是具有彈性的聚合物。 　根據(jù)以上定義我們可以看出橡膠（Rubber）與彈性體（Elastomer）這兩個(gè)詞的內(nèi)涵的異同之處。首先這兩個(gè)詞都只具有高彈性（elasticity）的物質(zhì)，但是rubber的范圍更窄一些，是能夠被交聯(lián)成不溶解?？扇軡q狀態(tài)的材料。所以就嚴(yán)格意義的橡膠與彈性體材料來(lái)說(shuō)，彈性體是包含橡膠的名詞。

首先根據(jù)美國(guó)測(cè)量與材料協(xié)會(huì)（ASTM）頒布的ASTM D1566-07a標(biāo)準(zhǔn)，“Standard Terminology Relating to Rubber（橡膠相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)學(xué)）”來(lái)辨析一下這兩個(gè)詞的定義及其涵蓋范圍。 　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(biāo)準(zhǔn)對(duì)于橡膠（rubber）的定義。從這個(gè)定義包含兩層含義：（1）是說(shuō)明了橡膠材料的力學(xué)特征——能夠從大變形迅速而強(qiáng)烈的回復(fù)；（2）是說(shuō)明了橡膠可以被改性（實(shí)際上就是化學(xué)交聯(lián)）到不溶解、可溶脹的狀態(tài)——能夠被改性（或已經(jīng)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(tài)。 　該定義還對(duì)改性后的橡膠（不含稀釋劑，可能是指增塑劑）的力學(xué)性能特點(diǎn)做了更明確的解釋——在（18-29C）溫度范圍下被拉伸至本身原始長(zhǎng)度的2倍并保持1min后撤出外力，能夠在1min內(nèi)回縮到小于其1.5倍原長(zhǎng)。

《標(biāo)準(zhǔn)彈性體材料與液壓液體的相容性試驗(yàn)(GB/T 14832-2008)》規(guī)定了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)彈性體與液壓液體相容性的試驗(yàn)方法，標(biāo)準(zhǔn)彈性體是按照規(guī)定的配方和工藝制造的，用于對(duì)液體進(jìn)行基本比較?！稑?biāo)準(zhǔn)彈性體材料與液壓液體的相容性試驗(yàn)(GB/T 14832-2008)》是中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的，為中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行。