彈性體

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介紹

在分子水平上，研究不同材料是材料科學家的工作。這些科學家研究、探索和開發有助於塑造現代產業的新材料。根據特性、成分和其他因素，世界上所有材料都分為各種型別和類別。

聚合物是一類非常有趣的材料或物質，可以被稱為無處不在。術語“聚合物”用於指代分子較大且由大量重複部分或亞單元組成的物質。從人體內的天然存在到多年的合成發展，聚合物以各種形式存在。它們被用於幾乎無數的領域，如果沒有它們，我們的存在將陷入停滯；從字面上看！

在本教程中，我們將討論一種稱為彈性體的特殊型別的聚合物。

什麼是彈性體？舉例說明。

彈性體是具有兩種特殊性質的聚合物。

• 首先，顧名思義，它們具有彈性，即它們可以在不斷裂的情況下被拉伸，並且一旦我們鬆手，它們就會恢復到原來的尺寸。

• 其次，它們本質上是粘性的。您可以將粘度視為某種流體的“厚度”。例如，蜂蜜比水更粘稠。從科學上講，粘度是指材料抵抗變形的能力。

• 關於彈性體需要注意的另一個特性是，它們之間的分子間力通常較弱。這就是使它們如此有彈性的原因，因為它允許它們很容易地拉伸。彈性體最常見的例子是橡膠。您可能已經體驗過，橡膠很容易變形，並且一旦我們不管它們，它們就會迅速恢復到原來的尺寸。彈性體還用於製造密封件和粘合劑。

彈性體的型別

雖然彈性體有大量的分類，但它們可以大致分為兩類：熱固性和熱塑性。我們將在下面討論這兩種型別

熱固性彈性體

即使我們施加熱量和壓力，這些彈性體在製造後也不能重新成形或重塑。它們對各種條件具有很強的抵抗力。之所以將這些聚合物命名為“熱固性”，是因為在初始熱處理後，它們會“固化”，並且不再受熱量影響。

您可以將熱固性彈性體想象成煮熟的雞蛋。煮熟後，雞蛋會凝固，現在無法再重新成形了。

聚酯和矽酮是兩種常見的熱固性彈性體。

熱塑性彈性體

即使在最初製造之後，這些彈性體也可以重新成形和重塑。我們只需要一些熱量，就可以根據我們的意願重新塑形它們。將這些彈性體想象成冰淇淋。冰淇淋會凝固，但取出冰箱後會再次變成液體。然後，我們可以將其重新冷凍成我們想要的任何形狀。

聚乙烯、尼龍和 PVC 是最常見的熱塑性塑膠的例子。

彈性體的特性

我們在上面列出了彈性體的三個主要特性。讓我們詳細討論一下它們 -

粘度

物質的粘度是其抵抗變形的能力。粘度通常歸因於流體，非正式地，您可以將粘度視為厚度。一杯奶昔比水“更厚”。也就是說，奶昔的粘度更高。

彈性體的粘度高於其他聚合物。與我們所知的普通液體（如水和蜂蜜）相比，聚合物的粘度要高得多。您可以透過想象橡膠與水和蜂蜜相比的“厚度”來將其放在合適的角度。

彈性

彈性是指物質在去除導致變形的來源後拉伸並恢復到其原始形狀的能力。因此，橡皮筋具有很強的彈性，而木材的彈性要小得多，如果施加過大的力，甚至可能斷裂。

彈性體與高彈性相關。如前所述，橡膠是一種彈性體，您一定注意到了橡膠的彈性。彈性體還用於製造粘合劑。

低分子間力

所有物質，無論是固體、液體還是氣體，都透過分子間力結合在一起。這些力使構成物質的分子保持在一起。在彈性體中，這些力通常較弱。該特性是彈性體高彈性的原因，因為低分子間力允許它們輕鬆拉伸。

彈性體與聚合物的區別。

從技術上講，彈性體是聚合物的一個子類。因此，與其說它們與聚合物不同，不如說它們具有一些並非所有聚合物都具有的額外特性。以下是總結 -

彈性體	聚合物
彈性體是具有高粘度和彈性以及低分子間力的聚合物。	聚合物是由數百甚至數千次重複大分子形成的材料。
所有彈性體都是聚合物	並非所有聚合物都是彈性體。
彈性體具有高彈性和粘度。	聚合物的彈性會根據其結構而有所不同。
彈性體是無定形聚合物。	聚合物可能是無定形的或結晶的。
彈性體具有柔韌性，可以承受壓力。	聚合物通常是剛性的，在壓力下會斷裂。一些聚合物，如彈性體，是該特性的例外。

彈性體的應用

彈性體的應用非常廣泛。合成彈性體不僅用於工業和我們的日常生活中，而且還存在天然彈性體，如果沒有它們，我們將無法完成許多日常任務。

• 天然橡膠，源自橡膠樹，是一種彈性體，用於製造拖鞋和乳膠產品。

• 矽也是一種彈性體，用於製造我們在日常生活中使用的無數物品。

• 例如，許多烘焙產品都是用矽膠製成的，因此它們可以承受高溫。

• 彈性體還用於製造橡膠密封件和粘合劑。汽車和腳踏車上使用的輪胎也是由各種合成彈性體制造的，汽車擋風玻璃上的雨刷也是如此。

結論

彈性體是一種聚合物，其特徵是高粘度和彈性，以及低分子間力。這意味著它們可以拉伸並恢復到其原始結構而不會斷裂。彈性體的一個常見例子是橡膠。

彈性體分為熱固性和熱塑性彈性體。前者在初始熱處理後會“固化”，並且無法再重塑。後者可以透過施加熱量進行多次重新成形和重塑，並且不會失去其原始特性。彈性體是聚合物的一個子類，因此從技術上講與聚合物不同。它們只是碰巧具有一些額外的特性，這些特性在許多應用中非常有用，例如汽車輪胎、擋風玻璃刮水器、乳膠產品、拖鞋、萊卡等。

常見問題

Q1. 舉一個存在於人體內的聚合物的例子。

答：人體內的 DNA 鏈是聚合物的一個例子。

Q2. 什麼型別的鍵是聚合物的特徵？

答：聚合物透過共價鍵結合。

Q3. 什麼是單體？

答：聚合物是由大規模重複一組分子或原子形成的。這組原子/分子，當重複時會產生聚合物，被稱為單體。

Q4. 在聚合物內部，可以存在多種型別的單體嗎？

答：是的。聚合物可以由單個單體組成，也可以由不同型別的單體的重複形成，從而產生稱為共聚物的東西。

Q5. 相同的單體可以導致不同型別的聚合物嗎？

答：是的。根據製造條件，結果可能會有很大差異，從而導致從相同單體產生不同型別的聚合物。