橡膠與硫黃的歷史淵源

 

    橡膠作為一種古老的材料很早就為祖先所使用，那時(shí)橡膠大都只能用于黏合劑和制作防水服。因?yàn)橄鹉z有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是對溫度過于敏感。溫度稍高它就會變軟變粘，而且有臭味；溫度一低它就會變脆變硬。

 

    1834年夏天，固特異參觀了紐約的印第安橡膠公司，他了解到橡膠的這種性質(zhì)困擾著整個(gè)橡膠工業(yè)，但橡膠同時(shí)具有高彈性、可塑性、耐用、防水、絕緣等一系列優(yōu)異性質(zhì)，因而固特異決心研究橡膠的改性。1839年1月固特異偶然把橡膠、氧化鉛和硫黃放在一起加熱并得到了類似皮革狀的物質(zhì)。這種物質(zhì)不像通常知道的彈性橡膠會在較高的溫度下分解。固特異經(jīng)過一系列改良，最終確信他所制備的這種物質(zhì)不會在沸點(diǎn)以下的任何溫度分解，“橡膠硫化技術(shù)”問世了。所以說正是由于固特異這個(gè)無意間的發(fā)現(xiàn)，使得橡膠的性能得到改善，在固特異去世后的38年以后，為了紀(jì)念查爾斯。固特異對美國橡膠工業(yè)做出的巨大貢獻(xiàn)，弗蘭克�？瞬�林把自己創(chuàng)建的輪胎橡膠公司命名為——固特異，目前已是世界前三大輪胎制造商之一。

 

    硫黃的分類

 

    在橡膠工業(yè)中使用的硫黃有硫黃粉、不溶性硫黃、膠體硫黃、沉淀硫黃、升華硫黃、脫酸硫黃和不結(jié)晶硫黃。其中前三種比較常用。

 

    硫黃粉：將硫黃塊粉碎篩選而得，是橡膠工業(yè)中使用最廣泛的一種硫黃。

 

    不溶性硫黃：硫的均聚物，又稱聚合硫。其最大的優(yōu)點(diǎn)是制品不易噴霜，廣泛應(yīng)用于高檔鋼絲子午線輪胎等橡膠制品中。

 

    膠體硫黃：硫黃粉或沉降硫磺與分散劑一起研磨而制成的糊狀物。主要用于乳膠制品。

 

    硫黃在橡膠制品中的作用

 

    傳統(tǒng)的橡膠要具有優(yōu)良的使用性能，必須要從線型大分子鏈通過交聯(lián)作用形成三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)。交聯(lián)過程通常也被稱為橡膠的硫化，就是因?yàn)樽畛醯慕宦?lián)是用硫黃實(shí)現(xiàn)的。橡膠經(jīng)過硫化之后，隨著結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，性能也發(fā)生了變化：橡膠受熱不再流動(dòng)，不再溶于它的良溶劑，模量和硬度提高，力學(xué)性能提高，耐老化性能和化學(xué)穩(wěn)定性提高。因此說，只有發(fā)現(xiàn)硫黃了之后，橡膠才成為了一種性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的高分子材料。

 

    當(dāng)然，硫黃在橡膠中形成硫化網(wǎng)絡(luò)還需要配合活性劑、促進(jìn)劑等其他配合劑才能組成完整的硫化體系，而且隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展，人們對橡膠制品的性能提出了更高的要求，因此，硫黃的種類和替代品也在逐漸被研制和生產(chǎn)中。