4.1　橡胶纳米复合材料黏弹性机理

理想的弹性固体在受到外力作用时，能够迅速产生形变，该过程理想弹性固体能够将外力所做的功全部以能量的形式储存起来；而当撤去外力后，形变能够迅速地恢复，该过程可将储存的能量全部释放。理想的黏性流体则服从牛顿流动定律，当受到外力作用时，形变随时间发生变化；当撤去外力后，形变不能恢复，且能量全部以热的形式耗散掉。不同于理想弹性固体与理想黏性流体，橡胶材料表现出高弹和黏弹特性。在外力作用下，橡胶材料的形变性质既有固体弹性特征又有流体黏性特征，即同时具有储存能量和耗散能量的能力。典型的黏弹性表现可分为两类，即静态黏弹性（应力松弛、蠕变等）与动态黏弹性（滞后、能量耗散等）。

对于橡胶纳米复合材料，由于纳米颗粒的介入，内部形成了纳米颗粒-橡胶、纳米颗粒-纳米颗粒相互作用构建的多重物理网络结构，这些网络结构在外力场作用下会产生破坏和部分重构，并且与橡胶大分子链物理网络结构和化学交联网络结构相耦合，表现出更加复杂的非线性黏弹性。限于篇幅，本章重点介绍Payne效应、Mullins效应、动态生热和低生热现象及其相关机理。