什麼是橡膠的硫化

橡膠這種材料,很普通也很常見,但卻很重要,屬於戰略資源。

橡膠最顯著的特徵就是「高彈性」,金屬材料也具有彈性,但僅限於小應變範圍,其彈性可逆形變範圍通常小於1%,但是對於橡膠而言,即使應變高達1000%,其形變也是可回復的。

最初的橡膠主要來自於橡膠樹的膠乳。但橡膠樹的膠乳固化後,其彈性並不好,表現為柔軟的粘性固體材料,最初用來做靴子或防水塗層之類的東西。

要得到高彈性的橡膠材料,需要對膠乳(也叫生膠)進行硫化處理。硫化是橡膠領域的專有名詞,本質就是使橡膠的分子鏈交聯的意思。

橡膠行業的祖師爺是Goodyear,他嘗試了多種改性天然生膠的方法,經過反覆試驗,最終發現將硫磺加入到生膠中,可以使生膠變成具有高彈性的橡膠。他的這一發現,使得橡膠真正獲得巨大的實用價值,為了紀念他的功績,美國的弗蘭克兄弟將自己創辦的橡膠輪胎公司命名為「Good Year」,中文譯名「固特異」,這是我最欣賞的譯名。

發展到今天,生膠的硫化早已經不僅僅限於使用硫磺,但橡膠領域所用的各種各樣的交聯劑都還是被稱作硫化劑,所以不能望文生義,當別人提到硫化反應的時候,其實相當於是在說交聯反應,所使用的大多數是些自由基引發劑。

橡膠被硫化後,雖然獲得了高彈性,但卻喪失了可加工性,不能夠進行二次成型,因為硫化後的橡膠是不溶不熔的。這意味著廢棄橡膠很難回收利用,對資源來說是極大的浪費。

由於對橡膠資源的巨大需求,天然橡膠遠遠不能滿足使用的需要,這就極大的刺激了人工合成橡膠的發展,所以,現在使用的橡膠,很大一部分其實是人工合成膠,和橡膠樹沒太大關係。

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