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运动重量的汽车轮胎,潜水服和软涂层有什么共同之处?

来源:未知 │ 发表时间:2019-02-25 | 浏览数:载入中...

它们全部由潜水料制成,这是有史以来第一个成功的合成橡胶产品。杜邦公司的科学家(初称为“Duprene”)于1930年发明,每年在全球生产30万吨氯丁橡胶。氯丁橡胶进入我们每天依赖的许多产品。

潜水服
该合成橡胶的技术名称是聚氯丁二烯。聚氯丁二烯是一种有机化合物,这意味着它主要由碳和氢原子组成。它是一种聚合物或长链分子,通过端对端连接在一起形成许多较小的分子,称为单体。在这种情况下,单体是氯丁二烯,C4H5Cl:

有机化学家Linky Chainsworth博士近与我们会面讨论了氯丁橡胶。她很高兴谈到这种聚合物,她称之为“老人,但很好。”

“氯丁橡胶实际上比天然橡胶更耐水,油,溶剂和热量,因此非常有用。在第二次世界大战期间,事实上,美国制造的氯丁橡胶都用于制造必要产品的战争:轮胎,风扇皮带,软管,汽车密封圈和垫圈,以及各种类型的齿轮。公众在战争结束之前不得不使用氯丁橡胶。“

林基还告诉我们,氯丁橡胶的化学和物理性质可以通过对聚合物结构的一些化学调整来改变。她说,其中一项调整是“硫化”,这是一个以罗马火神命名的过程。

林基解释说,硫化是Charles Goodyear在1839年发明的。“Goodyear先生非常努力地改善天然橡胶的性质 - 一种对温度变化反应过敏的天然聚合物 - 在夏天粘稠,坚硬而脆在一个幸运的日子里,在不小心将一些天然橡胶和硫磺留在炉子上并燃烧后,固特异发现橡胶已经硬化并且具有耐熔性和弹性。他有了制造天然橡胶的关键有用。”

我们要求Linky解释氯丁二烯硫化过程中化学反应。 “在硫化之前,”她回答说,“氯丁二烯分子端到端连接,形成彼此不相连的长链。在硫化过程中,发生另一种类型的连接 - 硫磺之间形成”原子桥“。这些被称为交联。当链都是交联的时,结果就是一个巨大的超分子!“林基勾勒出以下“硫化前后”图:

“通过硫化交联改善了氯丁橡胶。虽然氯丁橡胶的基本成分保持不变,但改变其结构会产生一系列具有广性能的氯丁橡胶材料。例如,硫交联的数量通常决定了强度和氯丁橡胶的硬度。制造商可以为每项工作选择具有理想特性的氯丁橡胶。“

1930年4月:制造化学史
大约75年前,美国对天然橡胶的需求量很大,导致橡胶价格上涨。化学公司开始寻找合成橡胶以满足新的需求。大约在这个时候,杜邦公司组建了一个基础化学研究小组,由一位名叫Wallace Carothers的非凡年轻化学家领导。作为聚合物科学的先驱之一,Carothers曾是哈佛大学教授,但不喜欢讲授学生,所以他决定接受杜邦提供给他的研究职位。企业拥有自己的基础研究项目的想法,与大学类似,当时是非常新的。

这个想法变得很好:该团队的第一个重大成功是1930年4月氯丁橡胶的发明。值得注意的是,在同一个月,该团体发明了另一种物质,终将适应成为尼龙的合成纤维。 。直到今,企业研究计划仍在为科学做出巨大贡献。

硫化橡胶,如氯丁橡胶,被称为“热固性”材料,因为硫化,如烘烤蛋糕,是一种不可逆转的过程。查找术语“热塑性塑料”。使用实例,用“热固性”材料定义和对比“热塑性”材料。

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