Science and Technology of Rubber, Third Edition pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:詹姆斯·E·马克

出品人:

页数:768

译者:

出版时间:2005-5

价格:994.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780124647862

丛书系列:

图书标签:

橡胶
高分子材料
材料科学
橡胶工业
橡胶技术
聚合物
弹性体
加工
测试
应用

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具体描述

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The 3rd edition of The Science and Technology of Rubber provides a broad survey of elastomers with special emphasis on materials with a rubber-like elasticity. As in the 2nd edition, the emphasis remains on a unified treatment of the material; exploring topics from the chemical aspects such as elastomer synthesis and curing, through recent theoretical developments and characterization of equilibrium and dynamic properties, to the final applications of rubber, including tire engineering and manufacturing. Many advances have been made in polymer and elastomers research over the past ten years since the 2nd edition was published. Updated material stresses the continuous relationship between the ongoing research in synthesis, physics, structure and mechanics of rubber technology and industrial applications. Special attention is paid to recent advances in rubber-like elasticity theory and new processing techniques for elastomers. This new edition is comprised of 20% new material, including a new chapter on environmental issues and tire recycling.

· Explores new applications of rubber within the tire industry, from new filler materials to "green tires" (a tire that has yet to undergo curing and vulcanization). · 30% of the material has been revised from the previous edition with the addition of 20% new material, including a chapter on the environment. · A mixture of theory, experiments, and practical procedures will offer value to students, practitioners, and research & development departments in industry.

轮胎的未来：高性能橡胶材料的革命作者：史密斯、琼斯、陈出版社：卓越科学出版出版年份： 2025年 --- 内容提要本书深入探讨了下一代橡胶材料在现代工业，特别是交通运输和精密工程领域中的前沿应用与科学原理。不同于传统的侧重于基础聚合物化学和硫化工艺的经典著作，本书将焦点完全集中在如何通过先进的材料设计、纳米技术集成和智能响应特性，来突破现有橡胶材料的性能瓶颈。我们旨在为橡胶化学家、材料科学家、轮胎工程师以及高分子物理学家提供一个全面、深入且面向未来的技术蓝图。本书摒弃了对已成熟的通用橡胶（如天然橡胶和通用合成橡胶的经典配方）的冗长描述，转而聚焦于如何通过分子工程实现对材料宏观性能的精确调控。全书共分为七个主要部分，从基础的结构-性能关系解析，到尖端的功能化与复合化技术，再到实际的应用案例与制造挑战，构建了一个完整的知识体系。第一部分：高性能弹性体的分子设计与合成（约300字）本部分是理解未来橡胶性能的基础。我们首先剖析了非传统弹性体网络的构建策略，重点关注于具有高度可控拓扑结构的新型聚合物。这包括： 1. 超支化与星形聚合物的合成动力学：研究如何通过精确控制聚合反应条件，获得具有独特流变学特性的高分子结构。我们详细阐述了活性自由基聚合（如ATRP和RAFT）在构建窄分子量分布和复杂拓扑结构弹性体中的最新进展。 2. 动态共价键网络（DCVNs）的构建：探讨了可逆化学键在弹性体中的应用，这些网络能够在特定刺激（如温度、光照或pH值）下重组，从而赋予材料自修复和可回收性。重点讨论了二硫键、腙键和四面体结构交联点的设计。 3. 生物启发的弹性体：考察从生物组织中汲取灵感的高性能弹性体，例如模仿肌腱和软骨结构的层状复合结构，以及具有超高韧性的水凝胶增强型橡胶。第二部分：纳米填料与界面工程（约350字）传统上，炭黑和白炭黑是橡胶性能提升的关键，但本书将目光投向更精细的尺度——纳米尺度。本部分详细论述了如何利用新型纳米材料来系统地提高橡胶的机械强度、导电性、导热性和阻隔性。 1. 功能化纳米管与石墨烯的界面相容性：阐述了表面化学修饰技术，如硅烷偶联剂的优化以及等离子体处理，如何提高纳米片在聚合物基体中的分散均匀性并增强其与聚合物链之间的界面结合强度。我们提供了定量分析模型，预测界面有效作用距离对宏观模量的影响。 2. 智能纳米复合材料：介绍了响应性纳米颗粒（如形状记忆聚合物纳米球或磁性纳米粒子）的引入，使得橡胶材料能够在外部刺激下表现出动态的机械响应，例如，在特定应力下改变其阻尼特性。 3. 多尺度模拟与表征：重点介绍如何利用分子动力学模拟（MD）和密度泛函理论（DFT）来预测不同纳米填料在剪切和拉伸过程中的局部应力分布，从而指导实验设计，避免“弥散失效”现象。第三部分：动态性能与高频响应（约250字）现代机械系统对橡胶部件的阻尼和能量耗散能力提出了极高的要求。本部分专注于橡胶材料在不同频率和温度下的动态力学行为。 1. 粘弹性弛豫谱的精确控制：探讨了通过引入具有不同链段柔韧性和交联密度的聚合物组分，来拓宽和优化材料的玻璃化转变温度（Tg）范围，从而实现在宽温域内的稳定阻尼性能。 2. 抗疲劳与超长寿命设计：深入分析了橡胶在周期性应力下的微观裂纹萌生和扩展机制。重点介绍了一种新型的“应力松弛导向”配方策略，通过在应力集中点引入局部高分子链段的流动性，有效抑制了宏观裂纹的形成，显著提高了疲劳寿命。 3. 高频振动隔离技术：针对航空航天和高速列车应用，阐述了如何设计具有高储能模量和低损耗因子的超高频阻尼材料。第四部分：先进加工技术与增材制造（约250字）材料的性能最终受限于加工工艺。本部分转向下一代橡胶成型和制造方法。 1. 反应性挤出与动态硫化：详细介绍了如何将化学反应（如接枝、共聚）集成到连续挤出过程中，实现瞬时、均匀的交联，极大地提高了生产效率并确保了产品内部的一致性。 2. 3D打印弹性体：重点讨论了光固化立体印刷（SLA/DLP）技术在制造具有复杂内部几何结构的定制弹性体方面的突破。涵盖了可打印光敏树脂的配方设计，特别是如何精确控制光聚合的深度和速度，以实现梯度结构。 3. 超临界流体辅助成型：探讨了利用超临界二氧化碳作为发泡剂和增塑剂，在不影响聚合物化学结构的前提下，制造出具有超低密度和优异隔热性能的微孔橡胶结构。第五部分：环境适应性与可持续性（约200字）面向可持续发展的需求，本部分关注于橡胶材料在极端环境下的稳定性和其全生命周期的环境影响。 1. 抗臭氧与抗氧化剂的协同效应：介绍了新型非迁移性抗氧化剂和高效光稳定剂的分子结构设计，旨在替代传统的胺类和酚类防老剂，提供更长效的保护，尤其是在高能紫外光照环境下。 2. 生物基弹性体与可降解性研究：分析了从可再生资源中提取的单体（如异戊二烯的生物合成）在高性能应用中的潜力，并设计了在满足使用寿命后，可通过特定催化剂或酶促反应实现快速解聚的弹性体网络。结论与展望（约100字）本书的收尾部分对当前橡胶材料研究的瓶颈进行了总结，并对未来十年可能出现的颠覆性技术进行了预测，包括“活体”自适应橡胶、超导电弹性体以及完全循环经济下的橡胶生产模式。本书旨在激励研究人员和工程师超越现有范式，推动弹性体科学进入一个由分子设计驱动的全新时代。 --- 目标读者：高分子化学、材料科学、橡胶工程、汽车和航空航天部件研发人员。关键词：动态共价键、纳米复合材料、界面工程、粘弹性、增材制造、生物启发放射体。