橡胶的综合利用
化学先生 / 2019-05-16
世界上荣获“弹性之王”称号的物质是什么?是橡胶。
像胶可以拉伸到原来长度的7-8倍，外力一消失，它又迅速地铁复到原来的状态。你想想看，其他一切材料，钢铁、铝、铜、塑料…在弹性方面又有哪一种能与之相比呢?橡较不但具有优异的弹性，还具有绝绿性、不通气性、蚀性、抗磨性等宝贵性能，因它成了现代化建设不可缺少的材料。
翻开橡胶的历史，可以看到从人类发现橡胶到制成橡胶制品，从天然像橡胶制品胶到合成橡胶，充满着人生的艰辛跋涉，倾注着许多化学工作者的智慧与汗水。
人类最早认识橡胶的是美洲最古老的居民一一印第安人。1493年，航海家研伦布第二次航行到美湖的海地岛。他看到岛上印第安人的儿童，一面哼着歌曲，一面和着节奏欢乐地把一个黑色的球扔来扔去，这球落到地面后，竟然会弹跳到几乎与原来一样的高度。哥伦布大为惊语，仔细地向印第安人打听，才知道世界上有一种弹性非常好的物质一一橡胶。
相传大约在500多年前。墨西哥原始大森林的印第安人，发现一种树，只要碰破一点树皮，就会流出像牛奶一样的泪水。这泪水能形成薄膜，不漏水。有弹性，它就是我们现在所说的胶乳，会流泪的树就是橡胶树。胶乳其实是橡胶分散在水里的溶液，化学上称这种溶液叫“胶体溶液”。把这种胶体溶液加人少许需酸，或用燃烧椰亮等植物时生成的烟进行照烤，胶汁就会凝固成具有弹性的黄色固体物质。人们叫它“生橡胶”。生橡胶性能很差，受热发黏，遇冷变旋，因此它的使用范围大大受到限制。又一件偶然事件发生了，使橡胶的命运发生了很大改变，开辟了橡胶利用的广天地。
19世纪中叶的一天。一个叫古德意的美国人在无意中把一块生橡胶和一小块硫黄弄进了火炉。他慌忙找来火错将橡胶取出。然而，奇迹出现了，这团从火炉取出的橡胶变了!变得更加坚初、更富有弹性，尤其令人兴奋的是原来温度一高就变软发的生橡胶。从火炉中经高温后，却反而不黏了。这是橡胶史中一个划时代的发现，开创了橡胶硫化的新工艺，为橡胶的利用打开了大门，生胶是由聚异成二烯线型大分子组成，它的性质因受温度影响而发生变化。温度高时变得十分黏稠，温度低时则又变硬胞。为了改进生胶的性能，获得需要的橡胶制品，可将生胶进行“硫化”，使橡胶分子链间发生交连，生成网状大分子。同时硫化过程中还加入一些填充剂(如炭黑离土等)和防老剂等。硫化后的熟橡胶，在抗张强度和耐磨等机械性能上部有很大提高。橡胶在国防上具有持殊的用途，在工农业生产和日常生活中也少不了它。它的最大特点是具有出色的高弹性、电绝缘性、防水性和不透气性，因此它是一种宝贵的材料。一辆坦克需要800千克橡胶，一艘3万吨级的军舰就要用68吨橡胶。人类对橡胶的需要量越来越大，而橡胶的生长速度却远远不能满足人类的需要。在这种形势下，各国竞相发展合成橡胶。
在第一次世界大战期间，德国首先由乙炔合成甲基橡胶。以后美、苏、德等国在战后又研制了丁钠橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。目前已生产的合成橡胶不下几十个品种，产量远远超过了天然橡胶。丁苯橡胶其耐磨性、耐老化及耐热性都比天然橡胶好，目前主要用于汽车轮胎和各种工业橡胶制品。人们接习将它们大体分作通用和特种两类。通用指在一般民用产品方面及轮胎制造上;特种当然就是指在高温、低温、酸碱腐蚀、辐射等特殊环境中使用的橡胶。
在日常生活中，你到处可以看到用橡胶制成的物品:汽车与飞机的轮胎机器传动带、雨衣、雨鞋、潜水衣、电线绝缘外套等，真是数不胜数。橡胶不但用途广，而且用量大。造一辆卡车需生胶250千克，造一架喷气式战斗机需生胶600千克，造一艘轮船需要生胶几十吨…
人们为了获得橡胶，大力开辟橡胶园，然而，大自然是吝啬的。一亩地只可种25-33株橡胶树，种植6年后开始产胶，可连续产胶25年。每年每亩可获生胶约50千克。可是，这些胶还不够制造一辆卡车用。橡胶树还不能四海为家，只生长在热带。人们经过上百年的努力，使全世界天然橡胶的年产量上升到300万吨，还是满足不了实际需要。
介绍几种身怀绝技的合成橡胶。
在近代，随着科技水平的提高，特别是航空、航天事业的迅速发展，对橡胶新品种的要求也更加迫切了，人们将无机元素硅引入到有机世界中，研制出最新颖的特种橡胶一一硅橡胶。它既能耐低温、又能耐高温，在-65℃-250℃之间仍能保持弹性。所以它成了飞机和航天飞机等理想的密封材料。而且它的绝性能也十分优越，因此还广泛应用在高精密仪表元件的制造中人们称它是飞机和宇字航工业中不可缺少的材料。如果在硅橡胶中加人乙炔炭黑作导电填料，便可制成一种叫做斑马胶的导电橡胶。马胶是电子手表和其他仪表的专用材料。用斑马胶连接电子手表的集成电路和液晶指示屏，既可防震，又可传导电讯信号，而且调换部件也方便。硅橡胶还常常被做成人造关节、人造软骨甚至人工心脏膜而植入人体，使病人像更换机器零件一样将病残部位得到更换，从而恢复机能。同时它还在整容、美容上广泛用作空腔部位的填补，用它不仅病人痛苦少，而且费用也低，能收到很好的效果。另一种身怀绝技的合成橡胶是丁橡胶。它是用丁二烯和丙烯这两种有机材料聚合而成的。
它是橡胶家族中当之无愧的“耐油之冠”，对矿物油、植物油等油脂的抵抗能力极强。而且这种耐油能力还可随着它含丙烯睛这种成分的增加而提高。同时，在这里面再加一点别的材料后，还可使它具有被子弹穿射后射孔能自动封闭的特性，因而用它做油箱被子弹射中后，只能“穿”而不起洞，不会漏油。目前，这种橡胶材料被用来制造飞机和军用汽车的防弹油箱。还用它制造油封垫圈、输油管道、印刷胶辊、耐油胶靴等。橡胶制品现在已进入我们人类的各个生活领域，到处都有它的踪迹，如何使橡胶更好地为人类服务如何使橡胶“听人的话”，这是未来橡胶的发展目的和方向。橡胶在未来的时代里，必将发挥出更大的魔力!
合成橡胶的原料可以从石油得到源源不断的供应，从此更是突飞猛进。合成橡胶的年产量已从无到有，年产量已达到600多万吨，远远超过了天然橡胶的产量。合成橡胶生产发展快，性能各有千秋，可胜任某些天然橡胶所不能担当的工作。这真是“窥破天机制橡胶，青出于蓝胜于蓝。
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