天然橡胶是什么材料

天然橡胶是一种有机高分子材料。

天然橡胶，学名为顺-1,4-聚异戊二烯，是一种天然有机高分子材料。它主要来源于橡胶树的树汁，经过加工处理制成。天然橡胶的分子结构是由大量异戊二烯单元通过碳-碳双键连接而成，这种结构赋予它独特的弹性和强度。

在物理性质方面，天然橡胶在拉伸试验过程中会产生大量的弹性应变以及若干不可恢复的塑性应变。硫化前的天然橡胶具有强烈的剪切稀化性，但在硫化熟成后，这种性质趋于不明显，同时拉伸方向的抗拉强度也会提升。天然橡胶在受到极小的外力压缩时就会产生塑性应变，因此被视为一种软物质。

在应变-应力行为表现上，天然橡胶具有慕林斯效应（Mullins effect）和Payne effect，而且常带有Hyperelastic material的特性。此外，天然橡胶还具有应变结晶化的性质，在经历应变时会产生相变化。如同多数的弹性体，天然橡胶还有Gough-Joule effect，如果在受到拉伸应力时再予以加热，则天然橡胶倾向收缩。

从微观结构来看，天然橡胶的弹性原理不同于金属。金属的弹性来自于金属原子间键结的伸缩和扭曲，而天然橡胶的弹性则是来自于高分子材料的变凝行为（thixotropic behavior）。当天然橡胶受到外力拉扯时，微观状态下的长链被拉直，长链的旋转、扭动相对减少，从而储存能量。

在工业应用中，天然橡胶是制造轮胎、胶鞋、胶管等橡胶制品的重要原料。近年来，随着科技的进步，天然橡胶的替代品和研究也在不断深入，如森麒麟公司在民用航空轮胎天然橡胶国产化替代方面取得了突破性进展，这表明天然橡胶的研究和应用具有广泛的前景和重要的战略意义。