合成橡胶的发明

许多机械的制造都离不开橡胶，例如飞机、军舰、汽车、收割机等。那么根据橡胶的来源，它可以分为天然橡胶和合成橡胶两种。合成橡胶是由人工合成的高弹性聚合物，也称合成弹性体，属于三大合成材料其中之一，并且产量极大，仅次于塑料、合成纤维。

合成橡胶是由人工合成的一种高分子材料，其中只有少数品种的性能与天然橡胶相似，绝大多数都是不同的。但两者都是高弹性的高分子材料，通常情况下必须在经过硫化和加工之后，才具有更强的实用性。合成橡胶在20世纪初开始生产，从40年代起得到了迅速的发展。合成橡胶的性能并不像天然橡胶那样全面，但是它有着比天然橡胶更好的高弹性、气密性、耐油、耐高温等性能，所以应用极为广泛。

合成橡胶

对于合成橡胶的命名，各国都有各自不同的命名方法。现在，大部分的国家都是根据国际标准化组织制定的命名方法，此法是取相应单体的英文名称或关键词的第一个大写字母，其后缀以“橡胶”英文名第一个字母R来命名。比方说丁腈橡胶称NBR、氯丁橡胶称CR等。中国的命名方法：对于共聚物是在相应单体之后缀以“共聚物橡胶”，如丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶，简称丁苯橡胶；对于均聚物，则在相应单体之前冠以“聚”字，而在聚合物之后缀以“橡胶”。此外，尚有通俗取名法，即取该聚合物除碳氢以外的特有元素或基团来命名。

据记载，几百年前，人类就已经开始使用天然橡胶了。哥伦布在发现新大陆的航行中发现，南美洲土著人玩的一种球是用硬化了的植物汁液做成的。哥伦布和后来的探险家们无不对这种有弹性的球惊讶不已，因此他带了一些样品回到欧洲。过了不久，人们无意中发现这种球还能擦掉铅笔的痕迹，所以给它起了“擦子”的名字。而制成球的物质就是橡胶。

但是橡胶真正发挥它更大的用处是在19世纪40年代以后。一位美国的学者将天然橡胶与硫黄一起加热进行硫化，实现了橡胶分子链的交联，使橡胶具备了良好的弹性。那么，橡胶为何会具有弹性呢?这就需要了解橡胶的结构了。天然橡胶的分子间是由异戊二烯链接的，我们都了解，高分子中链与链之间的分子间力决定了其物理性质。在橡胶中，分子间的作用力很弱，这是因为链节异戊二烯不易于再与其他链节相互作用。打个比方，如果两个人想要握手，可两个人手中都拿有很多东西，握手自然而然就会变得很困难。橡胶分子之间的作用力状况决定了橡胶的柔软性。橡胶的分子很活跃，而且拥有较大的运动空间，所以分子排列比较随意。在受到弯曲、拉长等外界影响时，分子被迫显出一定的规则性。当外界强制作用消除时，橡胶分子就又回到原来的不规则状态了，所以橡胶才会这么有弹性。由于分子间作用力弱，分子可以自由转动，分子链间缺乏足够的连接力，因此，分子之间会发生相互滑动，弹性也就表现不出来了。这种滑动会因分子间相互缠绕而减弱。可是，分子间的缠绕是不稳定的，随着温度的升高或时间的推移缠绕会逐渐松开，因此有必要使分子链间建立较强固的连接。这就是古德伊尔发明的硫化方法。硫化最合适的温度为140～150℃，这样能够加强分子与分子间作用的力量。

由于近些年来中国的汽车、高速铁路、航空航天等领域发展迅速，所以快速带动了中国合成橡胶产业的发展。目前，中国的合成橡胶已形成相对完备的产业体系，2008年产量达到238.3万吨，产品自给率达到近56%；2009年产量超过250万吨；2010年中国的合成橡胶产业更是向前迈进了一大步。