天然橡胶-天然橡胶工业的历史和发展

主题

背景

欧洲橡胶工业的开端

硫化的发现

天然橡胶工业的扩张

20世纪40年代、50年代和60年代天然橡胶的发展

20世纪70年代和80年代天然橡胶的发展

建筑物和桥梁用层压橡胶支座

天然橡胶轮胎

天然橡胶的未来

背景

在IRC ' 96上展示天然橡胶的生活史似乎特别合适,这距离克里斯多夫·哥伦布第二次航行回来,从西印度群岛带回第一个橡胶球的日子正好500年(1496年6月11日)。西班牙的观察人士说,“世界上没有什么能与球的弹跳方式相媲美。”在欧洲,以前人们只知道包装好的皮革球,而这种新型橡胶是一种全新的东西。天然橡胶历史上的下一个里程碑是1615年西班牙人发现用乳胶来防水皮革和织物。由于当时还不知道保存乳胶的方法,墨西哥兴起了繁荣的织物打样工业,成品出口。

欧洲橡胶工业的开端

欧洲的橡胶工业真正始于1818年的查尔斯·麦金托什。自18世纪晚期橡胶作为一种原材料进入欧洲以来,许多人一直在寻找合适的溶剂来生产橡胶,但没有一个人成功。查尔斯·麦金托什(Charles Macintosh)是格拉斯哥(Glasgow)的一名工业化学家,当时该市是化学工业的主要中心,他渴望利用新的煤炭气化过程产生的废料。医学院学生James Syme发现煤焦油石脑油是一种很好的橡胶溶剂,因此Macintosh的特殊技能就体现在利用石脑油基橡胶溶液作为两种织物之间的防水层。因此“麦金塔”应运而生。仅仅两年后,在1820年,托马斯·汉考克发现了咀嚼。汉考克用橡胶做手套、鞋和袜子的松紧带。这些“吊袜带”是从纯橡胶的“瓶子”上剪下来的,造成了很大的浪费。汉考克注意到橡胶的新切边会完美地结合在一起,他突然想到,如果把这些切边切得很小,那么新切边的数量就会大大增加,通过加热和压力,就可以充分地结合在一起,达到某些目的。汉考克著名的“泡菜”或木制咀嚼器就这样发明出来了。 He found that the effort to shred the rubber did not decrease with time, but increased, and when opened a homogeneous roll of rubber was found. He used his ‘pickle’ to supply the Macintosh factory, and kept his mastication process secret until he was forced to patent in 1837.

硫化的发现

橡胶早期历史上的最后一个里程碑是查尔斯·古德伊尔发现的硫化法。当橡胶工业在气候温和的英国迅速发展的时候,麦金托什和其他公司生产了从橡胶捕鱼小艇到啤酒软管等一系列产品,美国工业正失去信心,工厂由于极端气候而关闭。过高的温度使产品粘稠,而在很低的温度下,他们变得僵硬。因此,美国的Charles Goodyear正在寻求对橡胶进行改性,以避免这些温度缺陷。他试过氧化镁、石灰沸水、青铜粉和硝酸,但都没用。然而,在1858年9月,纳撒尼尔·海沃德(Nathaniel Hayward)向固特异介绍了硫在橡胶上而不是橡胶上的概念。不幸的是当时固特异遭受金融和个人上的困难,所以直到1841年,他真的不小心过热的混合物橡胶、硫磺和白色,导致硫化的发现,和一个橡胶没有在夏天冬天硬化和软化。这项发明于1842年12月6日获得专利。然而,美国的公众舆论仍然对橡胶抱有敌意,古德伊尔把他的想法委托给即将返回英国的斯蒂芬·莫尔顿,让他把改良后的橡胶带到麦金塔公司。托马斯·汉考克通过一个叫威廉·布罗肯顿的人(他创造了“硫化”这个名字)得到了样品,汉考克从样品中推断出使用了硫磺。 He subsequently discovered that strips of rubber immersed in molten sulphur changed its character and patented the process in November 1843 - only a few weeks before Goodyear’s belated English patent. Hence both names being ascribed to the discovery.

天然橡胶工业的扩张

从那时起,天然橡胶工业真正开始扩张,这是由来自远东的额外橡胶供应所推动的。这要归功于1876年亨利·威克姆爵士,他从巴西运了7万粒种子到英国皇家植物园。这些橡胶树中大约有1900棵发芽,长成的橡胶树被运到锡兰和新加坡,远东几乎所有橡胶树的后代都来自这些地方。大约在那个时候,亨利·里德利(新加坡植物园1888年至1911年的园长)开发了敲击技术,并倡导了许多沿用至今的方法。1888年,约翰·博伊德·邓洛普(John Boyd Dunlop)对充气轮胎的发现,或者说对充气轮胎的重新发明,为早期汽车不再使用实心轮胎而变得更加复杂提供了条件。飞机轮胎首次上市是在1910年,最早的气动卡车轮胎出现在美国大约在1917年。

20世纪40年代、50年代和60年代天然橡胶的发展

在40年代、50年代和60年代,自然橡胶科学和技术有了一系列的发展,由此衍生出了一系列新材料和新用途。亚博网站下载亚博老虎机网登录例如,“马路上的橡胶”就不是什么新鲜事了。1947年,Ashaltiques Geneva在日内瓦的Ferrier街铺设了第一块橡胶沥青,随后又于1950年在伦敦的Acre巷铺设了第一块橡胶沥青。到1955年,英国已经铺设了70英里。据报道,它具有防滑性能,寿命提高了三分之一,而且更耐低温。1952年,用化学增塑剂对软化的橡胶进行机械加工(在120-140°C的双叶片搅拌机中搅拌6-8小时),生产出了第一种液体橡胶rubone。这被用于纺织机械部件、打印机滚筒和原型制造。然后是1952年的Positex,一种经过处理使橡胶颗粒带正电荷用于羊毛工业的乳胶,以及1954年甲基丙烯酸甲酯接枝(MG)橡胶,用于制作非常硬的橡胶(96 Iyabo214RHD),或仅接枝30%的粘合剂。1957年,在林肯的佩勒姆桥上首次出现了橡胶-金属叠层桥轴承;1967年,石油延伸天然橡胶用于提高无嵌钉冬季轮胎的抓地力。

20世纪70年代和80年代天然橡胶的发展

在20世纪70年代和80年代,天然橡胶工业仍在稳步前进。更多的新材料和新用途已经亚博网站下载出现。我们已经看到了环氧化天然橡胶的出现,这是一种从天然橡胶中提取的橡胶,但具有与卤化丁基橡胶相同的高阻尼特性、耐油性和透气性。热塑性天然橡胶是天然橡胶与聚丙烯共混而成的一种可回收橡胶,新型液态天然橡胶已被开发用于各种用途。

建筑物和桥梁用层压橡胶支座

50年代早期的桥梁叠层橡胶支座的工作,现在普遍用于桥面的移动,产生了整个建筑对地面振动的基础隔离轴承(如地下铁路系统)。在20世纪80年代中期和90年代,这些轴承又进一步发展,用于保护建筑物抵御地震。

天然橡胶轮胎

70%或更多的天然橡胶用于制造轮胎,主要用于大型卡车轮胎、大型越野轮胎和飞机轮胎。在这里,低热量产生的性能在服务是至关重要的,以及低滚动阻力。80年代的最新研究已经看到了用于卡车轮胎翻新的天然橡胶化合物的发展,以匹配所有合成化合物的磨损,这些,因为它们的滚动阻力更低,提供了更好的燃料经济性的额外好处。最近,全季乘用车轮胎的出现要求提高对冰雪的抓地力。在这里,早期的石油延伸天然橡胶技术用于冬季轮胎可以提供更好的抓地力和更低的滚动阻力。

天然橡胶的未来

天然橡胶的前景一片光明。产量不断增加。天然橡胶每年592万吨,占全球橡胶消费量1514万吨的39%。当人们意识到这种系统不仅能拯救生命,还能拯救建筑的内容时,地震承重市场将会腾飞。无粉的手术手套正在研发中,这是由聚合物涂层内外,将消除蛋白质过敏问题。所有关于未来汽车的预测都认为它们将继续使用橡胶轮胎。航天飞机降落在所有天然橡胶轮胎上,因为这种具有500年历史的聚合物具有卓越的性能。随着太空旅行的临近,天然橡胶的未来肯定是有保障的!

主要作者:C. Baker博士

资料来源:《材料亚博网站下载世界》,第5卷,第1期,第14-15页,1997年1月。

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