| 天然橡膠的歷史 |
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人類使用天然橡膠的歷史已經(jīng)有好幾個(gè)世紀(jì)了。 哥倫布在發(fā)現(xiàn) 新大陸的航行中發(fā)現(xiàn)， 南美洲土著人玩的一種球是用硬化了的植物汁液做成的。哥倫布和后來的 探險(xiǎn)家們無不對這種有彈性的球驚訝不已。一些樣品被視為珍品帶回歐洲。后來人們發(fā)現(xiàn)這種彈性球能夠擦掉鉛筆的痕跡，因此給它起了一個(gè)普通的名字“擦子(rubber)”。這仍是這種物質(zhì)的英文名字。這種物質(zhì)就是橡膠。 但是直到1839年，美國人 古德伊爾(CharlesGoodyear)成功地將 天然橡膠進(jìn)行了硫化后，橡膠才成為有使用價(jià)值的材料。通過與硫磺一起加熱進(jìn)行硫化，實(shí)現(xiàn)了橡膠分子鏈的交聯(lián)，使橡膠具備了良好的彈性。為什么橡膠會有彈性呢？讓我們分析一下橡膠的分子結(jié)構(gòu)。天然橡膠分子的鏈節(jié)單體為異戊二烯。我們知道高分子中鏈與鏈之間的分子間力決定了其物理性質(zhì)。在橡膠中，分子間的作用力很弱，這是因?yàn)殒湽?jié)異戊二烯不易于再與其他鏈節(jié)相互作用。好比兩個(gè)朋友想握手，但每個(gè)人手上都拿著很多東西，因此握手就很困難了。橡膠分子之間的作用力狀況決定了橡膠的柔軟性。橡膠的分子比較易于轉(zhuǎn)動，也擁有充裕的運(yùn)動空間，分子的排列呈現(xiàn)出一種不規(guī)則的隨意的自然狀態(tài)。在受到彎曲、拉長等外界影響時(shí)，分子被迫顯出一定的規(guī)則性。當(dāng)外界強(qiáng)制作用消除時(shí)，橡膠分子就又回原來的不規(guī)則狀態(tài)了。這就是橡膠有彈性的原因。由于 分子間作用力弱，分子可以自由轉(zhuǎn)動，分子鏈間缺乏足夠的聯(lián)結(jié)力，因此，分子之間會發(fā)生相互滑動，彈性也就表現(xiàn)不出來了。這種滑動會因分子間相互纏繞而減弱。可是，分子間的纏繞是不穩(wěn)定的，隨著溫度的升高或時(shí)間的推移纏繞會逐漸松開，因此有必要使分子鏈間建立較強(qiáng)固的聯(lián)接。這就是古德伊爾發(fā)明的硫化方法。硫化過程一般在攝氏140-150度的溫度下進(jìn)行。當(dāng)時(shí)古德伊爾的小火爐正好起了加熱的作用。硫化的主要作用，簡單地說，就是在分子鏈與分子鏈之間形成交聯(lián)，從而使分子鏈間作用力量增強(qiáng)。 |
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