橡胶的硫化技术

2016-11-17 作者: xuzhiping 浏览: 313 次

摘要: 1838年,美国费城有一位名叫古德异的制鞋工人,偶将一块烤热的生橡胶掉进了硫磺粉中。当他将这块沾满硫磺粉的生橡胶继续加热时,随着一股臭味散去,他发现那块橡胶有了前所未有的弹性与可塑性。后来,古德异反复进行生橡胶加硫磺粉后再加热的试验,最后发现,橡胶加硫磺粉以后....

1838年,美国费城有一位名叫古德异的制鞋工人,偶将一块烤热的生橡胶掉进了硫磺粉中。当他将这块沾满硫磺粉的生橡胶继续加热时,随着一股臭味散去,他发现那块橡胶有了前所未有的弹性与可塑性。后来,古德异反复进行生橡胶加硫磺粉后再加热的试验,最后发现,橡胶加硫磺粉以后在150°C下加热10~60分钟,即可制得既耐磨又柔软且像皮革一样极富弹性的硫化橡胶。

1845年,古德异的硫化橡胶技术取得了美国的专利。有趣的是,在大洋彼岸的英国一位名叫马生托什的人也在同一年获得了硫化橡胶技术的英国专利。

1852年,古德异的硫化橡胶正式投人工业化生产,天然橡胶从此也真正地进入了实用阶段。如应用橡胶制造雨衣、胶鞋、网球、婴儿奶嘴、气球等日用品曰益增多。后来,又开拓了橡胶在电气工业、交通运输等方面的广泛应用。如金属导线采用橡胶包皮后,使用起来既牢固又安全。1890年,在自行车上开始使用橡胶轮胎,5年以后(1895年)橡胶轮胎又被应用于汽车,后来发明的飞机也使用了橡胶轮胎。橡胶轮胎既耐磨又牢固,而且富有弹性,这使汽车的行驶和飞机的起降更加平稳和安全!在天然橡胶的硫化过程中,硫磺粉的使用量仅为2%~3%。为什么橡胶中加入了这样少量的硫磺粉以后会有如此神奇的功效呢?化学家经过研究发现:硫化作用可使天然橡胶分子中部分异戊二烯的双键打开,并接上二硫键,使聚合的橡胶分子长链之间交联起来,因而硫化橡胶更加富有弹性和耐磨性。

尽管如此,天然橡胶分子中仍然有大量的双键存在,它们会在以后的岁月中逐渐发生加成或氧化反应,使橡胶制品慢慢地变得发脆、断裂或呈黏糊状,这一过程就叫“橡胶的老化”。因此,在橡胶硫化的同时,往往还要加入一定量的“防老化剂”。另外,为了增加硫化橡胶的强度、耐磨性和硬度的同时降低成本,还要添加各种填充剂,如炭黑、氧化锌等。

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