正文 “彈性之王”橡膠(1 / 2)

世界上榮獲“彈性之王”稱號的物質是什麼呢?是橡膠。橡膠可以拉伸到原來長度的7~8倍,外力一消失,它又迅速地恢複到原來的狀態。你想想看,其他一切材料,鋼鐵、鋁、銅、塑料……在彈性方麵,又有哪一種能與之相比呢?橡膠不但具有優異的彈性,還具有絕緣性、不透氣性、耐腐蝕性、抗磨損性等寶貴性能,因而它成了現代化建設不可缺少的材料。

翻開橡膠的曆史,可以看到從人類發現橡膠到製成橡膠製品,從天然橡膠到合成橡膠,充滿著人生的艱辛跋涉,傾注著許多化學工作者的智慧與汗水。

人類最早認識橡膠的是美洲最古老的居民——印第安人。1493年,航海家哥倫布第二次航行到美洲的海地島。他看到島上印第安人的孩子,一麵哼著歌曲,一麵和著節奏歡樂地把一個黑色的球扔來扔去,這球落到地麵後,竟然會彈跳到幾乎與原來一樣的高度。哥倫布大為驚訝,仔細地向印第安人打聽,才知道世界上有一種彈性非常好的物質——橡膠。

相傳大約在500多年前,墨西哥原始大森林的印第安人,發現一種樹,隻要碰破一點樹皮,就會流出像牛奶一樣的淚水。這淚水能形成薄膜,不漏水,有彈性,它就是我們現在所說的膠乳,會流淚的樹就是橡膠樹。膠乳其實是橡膠分散在水裏的溶液,化學上稱這種溶液叫“膠體溶液”。把這種膠體溶液加入少許醋酸,或用燃燒椰殼等植物時生成的煙進行熏烤,膠汁就會凝固成具有彈性的黃色固體物質。人們叫它“生橡膠”。生橡膠性能很差,受熱發黏,遇冷變脆,因此它的使用範圍大大受到限製。又一件偶然事件發生了,使橡膠的命運發生了很大改變,開辟了橡膠利用的廣闊天地。

19世紀中葉的一天,一個叫古德意的美國人在無意中把一塊生橡膠和一小塊硫黃弄進了火爐,他慌忙找來火鉗將橡膠取出。然而,奇跡出現了,這團從火爐中取出的橡膠變了!變得更加堅韌、更富有彈性,尤其令人興奮的是,原來溫度一高就變軟發黏的生橡膠,從火爐中經高溫後,卻反而不黏了。這是橡膠史中一個劃時代的發現,開創了橡膠硫化的新工藝,為橡膠的利用打開了大門。生橡膠是由聚異戊二烯線形大分子組成,它的性質因受溫度影響而發生變化。溫度高時變得十分黏稠,溫度低時則又變硬脆。為了改進生膠的性能,獲得需要的橡膠製品,可將生膠進行“硫化”,使橡膠分子鏈間發生交連,生成網狀大分子。同時硫化過程中還加入一些填充劑(如炭黑、陶土等)和防老化劑等。硫化後的熟橡膠,在抗張強度和耐磨等機械性能上都有很大提高。橡膠在國防上具有特殊的用途,在工農業生產和日常生活中也少不了它。它的最大特點是具有出色的高彈性、電絕緣性、防水性和不透氣性,因此它是一種寶貴的材料。一輛坦克需要800千克橡膠,一艘3萬噸級的軍艦就要用68噸橡膠。人類對橡膠的需求量越來越大,而橡膠的生長速度卻遠遠不能滿足人類的需要。在這種形勢下,各國競相發展合成橡膠。

在第一次世界大戰期間,德國首先由乙炔合成甲基橡膠。以後美、俄、德等國在戰後又研製了丁鈉橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠等。目前已生產的合成橡膠不下幾十個品種,產量遠遠超過了天然橡膠。丁苯橡膠其耐磨性、耐老化及耐熱性都比天然橡膠好,目前主要用於汽車輪胎和各種工業橡膠製品。人們按習慣將它們大體分作通用和特種兩類。通用指在一般民用產品方麵及輪胎製造上;特種當然就是指在高溫、低溫、酸堿腐蝕、輻射等特殊環境中使用的橡膠。

在日常生活中,你到處可以看到用橡膠製成的物品:汽車與飛機的輪胎、機器傳動帶、雨衣、雨鞋、潛水衣、電線絕緣外套等,真是數不勝數。橡膠不但用途廣,而且用量大。造一輛卡車需生膠250千克,造一架噴氣式戰鬥機需生膠600千克,造一艘輪船需要生膠幾十噸……

人們為了獲得橡膠,大力開辟橡膠園,然而,大自然是吝嗇的。每667平方米土地隻可種25~33株橡膠樹,種植6年後開始產膠,可連續產膠25年。每年每667平方米土地可獲生膠約50千克。可是,這些膠還不夠製造一輛卡車用。橡膠樹還不能四海為家,隻生長在熱帶。人們經過上百年的努力,使全世界天然橡膠的年產量上升到300萬噸,還是滿足不了實際需要。