橡胶高分子的结构具备的特点？合成橡胶的分子结构

合成橡胶的一系列特有性能是由它本身的分子结构而决定的。大量的研究和实践表明，橡胶高分子的结构具备如下特点：

①分子量要足够大、分子间作用力要小。分子量大有利于弹性的提高，分子量分布宽不利于弹性的提高。常温无负荷时呈无定形态。为实现链段运动和大形变提供必要条件。例如通用合成橡胶多数为二烯烃的均聚物或共聚物。

②分子内—C—C—单键（或—C—O—C—）容易内旋转。分子链柔性越大，空间位阻效应越小，构象越易于改变，弹性越好。分子链规整性越好，分子间作用力越大，结晶度越高，弹性越差。玻璃化转变温度（Tg）低，例如通用合成橡胶的Tg一般从-50～-110 ℃（乳聚丁苯橡胶的Tg=-56 ℃，顺式1,4聚异戊二烯的Tg=-72 ℃，天然橡胶的Tg=-73 ℃，顺式1,4聚丁二烯的Tg=-110 ℃）​；特种橡胶由于往往带有极性侧基（如氯醚橡胶）而分子间作用力增大，内旋转活化能升高，但其Tg一般也需在-20 ℃以下，以便在使用温度下呈现高弹性，这就是说Tg是橡胶使用温度的下限。此外Tg还与轮胎的耐磨性、抓着力和抗湿滑性有关，所以对合成橡胶来说，Tg是反映橡胶综合性能优劣的重要参数。

③通常橡胶必须经硫化交联才能制得有使用价值的弹性体制品，合成橡胶硫化分子中必须要有与硫黄（或其他硫化剂）反应的硫化点。这个硫化点对通用橡胶来说就是—C═C—CH2—，对特种橡胶来说就是侧基。硫化实际上是分子间以共价键（如—C—Sn—C，或—C—O—C—）架桥交联，交联点间的分子量（Mc）必须足够大，以便使链段自由运动而产生弹性（伸缩性）​，弹性随着硫化交联密度的增加而增大，交联密度与弹性会出现最大值。所以硫化胶既可呈现较好的力、热学性能，又可发挥良好的弹性。与之相比，热塑性弹性体如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）​，由于其分子间是物理交联（靠聚苯乙烯玻璃化微区）​，故耐热性、强力和抗蠕变能力均低于共价交联的硫化胶。但其最大的优点和塑料一样，具有热塑性，可反复加工。

合成橡胶的分子结构有线型、支链型、体型三种类型。未经硫化的生胶和乳胶是线型的或含有支链型的分子。硫化后的橡胶则是体型结构。我们常见的大块生胶或牛奶般的乳胶，它们里面就是由许多细长而又具有很大柔顺性和流动性的线型分子链所组成。通常，这种长链的橡胶分子卷曲成无规则的线团，并且相互缠曲；当受到外力拉伸时，分子链就伸直，外力去除后，又恢复成卷曲状态，这就是橡胶高弹性的来源。硫化后，不同分子链之间相互连接成立体网状结构，这种网状结构就是体型结构，它使橡胶的物理机械性能得到全面的增强，从而具有实际使用价值。