橡胶的发展史

1.2橡胶的发展史

1493--1496年哥伦布发现美洲大陆时看到当地居民玩耍橡胶球并将其带回欧洲，欧洲人开始认识天然橡胶；1735年，法国科学家Condamine 等将当地居民所知橡胶制品带回欧洲，引起进一步研究和利用橡胶的兴趣；1823年在英国建立第一个橡胶工厂，将橡胶溶于苯中制成防水布生产雨衣；1826年Hancock 发现了用机械使橡胶获得塑性的方法，奠定了现代橡胶加工方法的基础；1830年至1876年英国人把橡胶树种和幼苗从伦敦皇家植物园移植到印尼、新加坡、马来西亚等地，完成了野生天然橡胶变成人工栽培种植的艰难工作；1839年，

C.Goodyear 发明橡胶硫化法，将橡胶和硫磺共热，特别是在铅化合物存在下与硫磺共热之后，橡胶就会变成坚实而富有弹性的物质不再因温度的变化而变硬发粘，1879年布却特发现了异戊二烯聚合实验，1900人们了解了天然橡胶的分子结构后，合成橡胶正式开始，在高分子链状结构学说和橡胶弹性分子动力学理论指导下1914年至1918年第一次世界大战期间德国生产了甲基橡胶，开始了合成橡胶的新纪元；1932年，前苏联大规模生产丁钠橡胶后相继生产的合成胶有氯丁、丁苯及丁腈橡胶；50年代，发现了定向聚合法，导致了合成橡胶工业的新飞跃。

2 实验部分

2.1.1 硫化交联原理

硫磺硫化交联原理，是将LDPE/EPDM 共混物与适当的交联剂进行共混，受热后硫化剂变成活性很高的游离基，这些基团能使不饱和双键打开，使某些碳原子转变为活性游离基；两个大分子链上的游离基在交联剂作用下相互结合而交联，从线型结构变为体型结构，反应式如下：

硫化剂S −→−S ·

~~~~~CH2—CH=CH —CH2—CH2~~~~~−→−∙S

~~~~~CH2—∙C H —∙

C H —CH2—CH2~~~~~

~~~~~CH2—∙C H —∙C H —CH2~~~∙C H —∙

C H —CH2~~~~~ −→−∙S

~~~~~CH2—∙C H —∙C H —CH2~~~∙C H —∙C H —CH2~~~~~

~~~~~CH2—CH—CH—CH2~~~CH—CH—CH2~~~~~

S

1 S

2

S

x

S

1

~~~~~CH2—CH—CH—CH2~~~CH—CH—CH2~~~~~

过氧化物交联原理：首先，过氧化物受热后均裂生成两个烷氧自由基；然后，烷氧自由基从LDPE链上夺取氢原子生成大分子自由基；最后，相邻的两个大分子自由基之间偶合生成碳-碳交联键。然而，对于EPDM同时存在着大分子自由基在另一大分子侧链的双键上进行自由基的加成反应而形成交联。

2.1发泡原理

海绵橡胶材料的制备方法大致可以分为，气体混入法、溶剂挥发法、洗出法、发泡剂分解法、化学反应法、烧结法等，因化学发泡剂分解法工艺简单、易于操作，是目前最常用的发泡方法。它是利用化合物热分解产生气体导致橡胶材料内部形成孔洞结构。发泡橡胶成型需经历：形成气泡核，气泡核的膨胀和泡体的固化三个阶段。

（一）气泡核的形成

均匀分散在聚合物熔体中的过饱和气体分子只有当熔体中出现热点时，由于热点处熔体的温度上升，使熔体的粘度、表面张力、气体在熔体中的溶解度都发生变化，使熔体中过饱和气体易向热点聚集，从而形成气泡核。气泡核的形成阶段对泡体中泡孔的密度和分布情况起着决定性的作用，因此是控制泡体性能和质量的关键阶段。

（二）气泡的膨胀过程

硫化速度与发泡剂分解速度必须相匹配，气泡核形成以后，首先周围过饱和的气体会集聚过来，形成小泡孔，同时发泡剂还会继续分解产生气体供应小泡孔的成长膨胀。但是这种成长膨胀受到周围胶料因热硫化而产生的压力的制约。如果胶料热硫化对气泡核的压力很大，也就是说如果胶料的粘度很高，那么气泡核膨胀会很困难，因而它将有可能形成泡孔细小，以闭孔为主的泡沫结构；反之，如果胶料的粘度稍低，那么形成泡孔较大的可能性就会比较高，并且以并孔或串孔为主。所谓硫化与交联的匹配主要指在这个时期泡孔的内部气压和气泡核膨胀