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  硫黄,是自然界中一种常见的矿物质,具有非常重要的药用价值。但是在橡胶人的眼中,硫黄恐怕有着比入药更重要的用处——橡胶制品中的硫化剂。硫黄与橡胶的渊源还要由“橡胶之父”查尔斯·固特异先生说起。

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  橡胶与硫黄的历史渊源

 

  橡胶作为一种古老的材料很早就为祖先所使用,那时橡胶大都只能用于黏合剂和制作防水服。因为橡胶有一个致命的缺点,就是对温度过于敏感。温度稍高它就会变软变粘,而且有臭味;温度一低它就会变脆变硬。

 

  硫磺在橡胶配方中的作用

 

  1834年夏天,固特异参观了纽约的印第安橡胶公司,他了解到橡胶的这种性质困扰着整个橡胶工业,但橡胶同时具有高弹性、可塑性、耐用、防水、绝缘等一系列优异性质,因而固特异决心研究橡胶的改性。1839年1月固特异偶然把橡胶、氧化铅和硫黄放在一起加热并得到了类似皮革状的物质。这种物质不像通常知道的弹性橡胶会在较高的温度下分解。固特异经过一系列改良,最终确信他所制备的这种物质不会在沸点以下的任何温度分解,“橡胶硫化技术”问世了。所以说正是由于固特异这个无意间的发现,使得橡胶的性能得到改善,在固特异去世后的38年以后,为了纪念查尔斯。固特异对美国橡胶工业做出的巨大贡献,弗兰克。克伯林把自己创建的轮胎橡胶公司命名为——固特异,目前已是世界前三大轮胎制造商之一。

 

  硫黄的分类

 

     在橡胶工业中使用的硫黄有硫黄粉、不溶性硫黄、胶体硫黄、沉淀硫黄、升华硫黄、脱酸硫黄和不结晶硫黄。其中前三种比较常用。

 

     硫黄粉:

 

     将硫黄块粉碎筛选而得,是橡胶工业中使用最广泛的一种硫黄。

 

     不溶性硫黄:

 

     硫的均聚物,又称聚合硫。其最大的优点是制品不易喷霜,广泛应用于高档钢丝子午线轮胎等橡胶制品中。

 

     胶体硫黄:

 

     硫黄粉或沉降硫磺与分散剂一起研磨而制成的糊状物。主要用于乳胶制品。

 

     硫黄在橡胶制品中的作用

 

     传统的橡胶要具有优良的使用性能,必须要从线型大分子链通过交联作用形成三维网络空间结构。交联过程通常也被称为橡胶的硫化,就是因为最初的交联是用硫黄实现的。橡胶经过硫化之后,随着结构发生改变,性能也发生了变化:橡胶受热不再流动,不再溶于它的良溶剂,模量和硬度提高,力学性能提高,耐老化性能和化学稳定性提高。因此说,只有发现硫黄了之后,橡胶才成为了一种性能优良、应用广泛的高分子材料。

 

     当然,硫黄在橡胶中形成硫化网络还需要配合活性剂、促进剂等其他配合剂才能组成完整的硫化体系,而且随着橡胶工业的发展,人们对橡胶制品的性能提出了更高的要求,因此,硫黄的种类和替代品也在逐渐被研制和生产中。

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