第51章 輪胎的原料——人工合成橡膠(1 / 1)

1493年,在哥倫布第二次航行到美洲時,他看到印第安人在玩一種實物,用手拉能伸長,一鬆手又縮回,拋到地上則能彈跳起來……當時他見了很驚奇,經印第安人告知,才知道這東西叫橡膠。據了解,這種天然橡膠是從橡樹上割取到的白色膠乳——橡漿中獲得的,到1839年,天然橡膠中加入了硫磺,得到了硫化橡膠,使橡膠的彈性得到優化。進一步的研究,又發現了橡膠的許多特性,如彈性好、耐磨性強,這些都不是偶然的,因為作為天然橡膠(俗稱生橡膠),它的分子結構是以異戊二烯為單體的聚合物。千百萬個異戊二烯分子構成的分子鏈本身具有柔軟、韌性的特點,叫做柔軟性。而柔軟性好的橡膠,它的彈性就大,耐磨性、耐寒性較強。當然,作為未經加工的天然橡膠,也有自己的不足之處。首先,它的機械強度差,受熱易軟化,低溫條件下又會變得脆硬。其次,放置時間稍長,又容易老化,特別怕陽光直曬。若將橡膠製品放置於陽光下,不僅會因太陽照射受熱,更致命的是陽光中紫外線作用,就像一把剪刀,會把橡膠分子鏈剪成一段一段,最終使橡膠完全失去彈性。

鑒於天然橡膠不能滿足耐高溫以及耐油、耐酸等性能,它的產品又受自然條件的限製,特別是種植橡樹占用過多耕地,所以科技人員就有責任去尋找人工合成橡膠的方法。

到1909年,俄國列別捷夫終於找到了橡膠的人工合成方法。當列別捷夫在分析天然橡膠的分子結構時發現橡膠是以異戊二烯為單體的聚合物後,他就嚐試采用人工方法製造這種單體。但是,由於操作十分複雜,隻好另找途徑。經過反複實驗,列別捷夫發現以1,3-丁二烯為原料,在催化劑作用下,可以合成一種順式聚丁二烯的高分子化合物,簡稱“順丁橡膠”。它具有與天然橡膠類似的性能。更令人欣喜的是,經過多年的努力,不僅合成橡膠的產量大大超過天然橡膠,而且它在性能的某些方麵優於天然橡膠。例如占目前世界合成橡膠產量首位的丁苯橡膠,由於它有良好的耐老化、耐熱和耐磨等性能,就用來製造輪胎和其他工業橡膠製品。又如丁腈橡膠,耐油性能特別好,就用它來製作油管、油管襯裏、密封墊片。再如氯丁橡膠,它具有良好的耐化學腐蝕、耐油、耐燃燒、耐撓曲、氣密好等性能,就用它製造運輸帶、膠管、印刷膠管、油箱等。可以預見,合成橡膠在未來的歲月裏,它的質量和產量會有更大的提高。