一、橡膠硫化工業(yè)概述
橡膠硫化工業(yè)是隨著汽車工業(yè)發(fā)展起來的。二十世紀(jì)六十年代汽車工業(yè)與石油化學(xué)工業(yè)高速發(fā)展，使橡膠工業(yè)生產(chǎn)水平有了很大的提高；進(jìn)入七十年代，為適應(yīng)汽車的高速、安全和節(jié)約能源，消除污染，防止公害等方面的需要，促進(jìn)了輪胎新品種的不斷出觀。原料膠消耗在交通運(yùn)輸方面占有相當(dāng)大的比重。例如；一輛解放牌4噸載重汽車，需要橡膠制品200多公斤，一節(jié)硬座車廂需裝配橡膠制品總重300多公斤，一艘萬噸巨輪就需橡膠制品近10噸重，一架噴氣式客機(jī)需要將近600公斤的橡膠。在海、陸、空交通運(yùn)輸上，沒有一個都離得開橡膠硫化制品。
二、有關(guān)橡膠的相關(guān)概念
1、什么是橡膠？
橡膠一詞來源于印第安語cau-uchu，意為“流淚的樹”。ASTMD1566中定義如下：橡膠是一種材料，它在的大的形變下能迅速而有力恢復(fù)其形變，能夠被改性。改性的橡膠實質(zhì)上不容于（但能溶脹于）沸騰的苯、甲乙酮、乙醇-甲苯混合物等溶劑中。改性的橡膠在室溫下被拉伸到原長度的兩倍并保持一分鐘后除掉外力，它能在一分鐘內(nèi)恢復(fù)到原長的1.5倍以下。定義中所指的改性實質(zhì)上是指硫化。
橡膠的分子鏈可以交聯(lián)，交聯(lián)后的橡膠受外力作用發(fā)生變形時，具有迅速復(fù)原的能力，并具有良好的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。輕度交聯(lián)的橡膠是典型的高彈性材料。
橡膠屬于高分子材料，它具有這類材料的很多共性，如密度小，對流體的滲透性低，具有絕緣性、粘彈性和環(huán)境老化性等。此外橡膠對照松軟，硬度低。
2、橡膠的主要分類
橡膠按原料分為天然橡膠和合成橡膠。按形態(tài)分為塊狀生膠、乳膠、液體橡膠和粉末橡膠。
乳膠為橡膠的膠體狀水疏散體；液體橡膠為橡膠的低聚物，未硫化前大凡為粘稠的液體；
粉末橡膠是將乳膠加工成粉末狀，以利配料和加工制作。
20世紀(jì)60年代開發(fā)的熱塑性橡膠，無需化學(xué)硫化，而采用熱塑性塑料的加工要領(lǐng)成形。橡膠按使用又分為通用型和特種型兩類。
3、橡膠的用途
橡膠是橡膠工業(yè)的基本原料，廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其余各種橡膠制品。
三、橡膠工業(yè)的發(fā)展史
1、形成時期
早在11世紀(jì)，南美洲人民即已開始行使野生天然橡膠。1736年法國人C.孔達(dá)米納參加法國科學(xué)院赴南美考查隊，觀察到三葉橡膠樹流出的膠乳可固化為具有彈性的物質(zhì)。后來，亞馬孫河流域的野生三葉橡膠樹的膠樣被寄回巴黎,開始引起了歐洲人的注意1823年C.麥金托什在英國建立了第一家防水膠布工廠。在同一時期，英國人T.漢考克發(fā)現(xiàn)橡膠通過兩個轉(zhuǎn)動滾筒的縫隙反復(fù)加工，可以降低彈性，提高塑性。這一發(fā)現(xiàn)奠定了橡膠加工的基礎(chǔ)。他被公認(rèn)為世界橡膠工業(yè)的前驅(qū)。1839年美國人C.固特異發(fā)現(xiàn)橡膠與硫磺共熱可以大大增加橡膠的彈性，不再受熱發(fā)粘，從而使橡膠具備良好的使用性能。橡膠硫化要領(lǐng)的發(fā)現(xiàn)對推進(jìn)橡膠的應(yīng)用起了環(huán)節(jié)的作用。19世紀(jì)中葉，橡膠工業(yè)已開始形成。它已能生產(chǎn)膠布、膠鞋、膠管、膠板及一些日用品等。
2、發(fā)展時期
世紀(jì)末期，汽車及汽車輪胎的出現(xiàn)推進(jìn)了橡膠工業(yè)的蓬勃發(fā)展。1845年英國人R.W.湯姆森首次提出了充氣輪胎專利。1888年英國人J.B.鄧錄普制造出第一條充氣自行車胎。1895年第一條充氣汽車輪胎問世。不久，汽車輪胎開始了商品生產(chǎn)。為了改進(jìn)輪胎及其余橡膠制品的使用性能,1893年J.F.帕爾默將簾布(見簾子線)用于自行車胎1900年簾布開始在汽車輪胎上應(yīng)用。1906年，美國人G.厄諾拉格用苯胺作硫化促進(jìn)劑。1912年S.C.莫特發(fā)現(xiàn)了炭黑的補(bǔ)強(qiáng)效果。不久，防老劑也應(yīng)用于橡膠加工。1916年F.H.班伯里提出了橡膠密煉機(jī)（見塑煉）專利，橡膠加工機(jī)械相應(yīng)得到了完善和發(fā)展。橡膠加工技術(shù)在這一時期中有了很大的進(jìn)步。隨著橡膠工業(yè)的迅速發(fā)展，原用野生的天然橡膠在性能和產(chǎn)量方面已不能滿足需要，19世紀(jì)中后期開始了天然橡膠的人工栽培。到20世紀(jì)20～30年代人工栽培的天然橡膠已經(jīng)逐步取代野生橡膠，成為天然橡膠的主要來源。第一次世界大戰(zhàn)期間,由于天然橡膠供不應(yīng)求,德國開始了甲基橡膠的小批量生產(chǎn)，主要用于制造硬質(zhì)橡膠制品。這種合成橡膠質(zhì)次價高，戰(zhàn)后即停止了生產(chǎn)。30年代開始了合成橡膠商品化的生產(chǎn),聚丁二烯橡膠(即丁鈉橡膠)、氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠等相繼投產(chǎn)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于對戰(zhàn)略物資的需求，合成橡膠及與戰(zhàn)爭相關(guān)的橡膠制品如汽車輪胎、飛機(jī)輪胎、各種軍車用輪胎的生產(chǎn)均得到了很大的發(fā)展。
3、繁榮時期
第二次世界大戰(zhàn)以后，蓬勃國家中的汽車等工業(yè)蓬勃興起,推進(jìn)了世界橡膠工業(yè)的大發(fā)展1943年鋼絲簾布輪胎問世,1948年,法國米什林公司試制成功子午線輪胎。同年，無內(nèi)胎輪胎也問世。1953年有規(guī)立構(gòu)合成橡膠研制成功。1956年，有規(guī)立構(gòu)合成橡膠開始在輪胎中應(yīng)用，在一定程度上可代替片面天然橡膠使用。1965年，熱塑性橡膠開始應(yīng)用于膠鞋及膠粘劑。1970年，首批澆注輪胎（用聚氨酯橡膠）誕生。1972年，芳綸簾子線開始投產(chǎn)。這一系列重大的技術(shù)突破，為橡膠工業(yè)的大發(fā)展提供了原料和技術(shù)基礎(chǔ)。70年代初期，橡膠加工及橡膠合成的生產(chǎn)技術(shù)到達(dá)了空前未有的高度。從橡膠的耗量看，1950年世界耗膠量為2.3Mt,1973年到達(dá)了10.89Mt。1950年世界輪胎總產(chǎn)量為1.4億套，而1973年猛增到6.5億套。其余各類橡膠制品的生產(chǎn)量在70年代初期都到達(dá)了很高的水平。這是世界橡膠工業(yè)發(fā)展速度最快的時期。
4、穩(wěn)定發(fā)展時期
70年代中期，石油漲價，嚴(yán)重沖擊汽車工業(yè)及石油化學(xué)工業(yè),橡膠工業(yè)隨之出現(xiàn)了危機(jī),不景氣的局面一直連接到80年代初期。世界耗膠量1979年為13.0Mt，1982年下降到11.6Mt，1982年以后開始緩慢回升。世界橡膠工業(yè)開始進(jìn)入了較為緩慢的增長時期。橡膠企業(yè)的主要注意力由擴(kuò)大產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到努力提高產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)水平，努力開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)。隨著世界范圍內(nèi)新技術(shù)革新的興起，電子計較機(jī)的廣泛應(yīng)用，大大提高了橡膠生產(chǎn)的技術(shù)水平。
橡膠制品的電子計較機(jī)輔助設(shè)計促進(jìn)了橡膠應(yīng)用技術(shù)從技藝向科學(xué)的過渡。輪胎澆注工藝突破了原有的輪胎制造技術(shù)。熱塑性橡膠的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了傳統(tǒng)橡膠工藝的基礎(chǔ)性變革。
四、橡膠工業(yè)的重要性
1、我國橡膠工業(yè)的發(fā)展
我國從1904年開始在雷州半島等地種植天然橡膠，并于本世紀(jì)50年代初將橡膠樹北移種取得成功。這一成功打破了過去國際上公認(rèn)的北緯17°以北為“橡膠禁區(qū)”的結(jié)論。在北緯18°-24°的廣西、云南等地大面積種植了橡膠樹?，F(xiàn)在我國天然橡膠產(chǎn)量占世界產(chǎn)量第四位。
1915年我國在廣州建立第一個橡膠加工長——廣州兄弟創(chuàng)制樹膠公司，生產(chǎn)鞋底。1919年在上海建立了上海清和橡皮工廠，現(xiàn)在的正泰橡膠廠是1927年建立的，大中華橡膠廠是1928年建立的。30年代以后在山東、遼寧、天津等地逐步建立了橡膠廠。
中華人民共和國成立后，橡膠工業(yè)發(fā)展迅速，已建立成為具有強(qiáng)大物質(zhì)基礎(chǔ)的完整的工業(yè)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，全國有14家大型研究設(shè)計單位，有數(shù)所高校培養(yǎng)專業(yè)人才，另有一批與橡膠加工相配套的合成象家、配合劑研究制造單位，天然象家研究種植單位，設(shè)備及儀器研究設(shè)計、加工單位。成立了中國橡膠學(xué)會、協(xié)會，組織國內(nèi)外學(xué)術(shù)活動和行業(yè)活動。橡膠工業(yè)空前發(fā)展。
2、發(fā)展橡膠工業(yè)的重要性
橡膠工業(yè)是個配套工業(yè)，它在交通運(yùn)輸、建筑、電子、宇航、石油化工、農(nóng)業(yè)、機(jī)械、軍事、水利各工業(yè)部分以及信息產(chǎn)業(yè)、人民生活等各方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。
不能想象沒有橡膠，我們這個世界會變成什么樣子？若沒有橡膠，便沒有充氣輪胎，也不會有今天這樣蓬勃的交通運(yùn)輸業(yè)。交通運(yùn)輸業(yè)需要大量的橡膠，例如一輛汽車需要240kg橡膠，一艘輪船需要60-70t橡膠，一架飛機(jī)需要600kg橡膠，一門高射炮需86kg橡膠等。
有些橡膠制品雖然不大，但作用卻十分重要，一旦失去作用，便會產(chǎn)生巨大損失。例如美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機(jī)因密封圈失靈而導(dǎo)致航天史上重大的悲慘事件，而對于植入人體的橡膠制品的要求則更為苛刻。
近年來，橡膠工業(yè)新技術(shù)發(fā)展迅速，換代快，特別是非輪胎畛域的精細(xì)橡膠制品發(fā)展更快，對橡膠制品要求越來越來高，正向功能化發(fā)展。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方面不斷出現(xiàn)新構(gòu)思，輪胎繼續(xù)朝著扁平化、小型化、無內(nèi)胎化方向發(fā)展，并使其具有低噪音、安全舒服、全天候行使的特點。在膠管方面特別要求提高保險期至10年以上，而且要求低滲透性。鞋類全世界每年需求約80億雙，要求舒服、衛(wèi)生、美觀。
在材料方面，目前人們正采用高分子設(shè)計技術(shù)與電子計較機(jī)模擬手段開發(fā)具有安全、節(jié)能、舒服的高性能胎面膠。通過鹵化、氫化、環(huán)氧化等改性要領(lǐng)作為開發(fā)新材料的主要手段。近年已成功開發(fā)環(huán)氧化天然橡膠等新型彈性體。所有的者統(tǒng)統(tǒng)都促使橡膠產(chǎn)品性能發(fā)展突破性進(jìn)展。
結(jié)語
橡膠工業(yè)在交通運(yùn)輸、建筑、電子、宇航、石油化工、農(nóng)業(yè)、軍事、機(jī)械、水利各工業(yè)部分以及信息產(chǎn)業(yè)、人民生活等各方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。
建筑產(chǎn)業(yè)，如在建筑物上使用的玻璃宙密封橡膠條、隔音地板、捎青海綿、橡膠地毯、防雨材料以及用乳狀涂料涂劇墻壁。從六十年代中期開始在建筑物安裝的大型橡膠彈簧座墊，以削減地鐵所造成的震動和噪音。國外還在試制減輕地震對建筑物破壞作用的橡膠座墊，這種橡膠制品的研制具有十分重要的意義。在建筑施工中使用的機(jī)械、運(yùn)輸設(shè)備、防護(hù)用品等都有橡膠制品的配件。
橡膠也是重要的戰(zhàn)略物資，在軍事國防上應(yīng)用更是十分廣泛，好比，一輛坦克要用八百多公斤橡膠；大凡三萬噸級的軍艦要用六十八噸橡膠，差不多軍事裝備、空軍設(shè)施、國防工程都有橡膠的足跡。使用橡膠制做的船舶、帳篷、堆棧以及防護(hù)用具、浴水服裝等品種也很多。至于圍防尖端技術(shù)需要的耐高溫、耐低溫、耐油、耐高度真空等特殊性能的橡膠制品更是不可貧乏。
因此可見，發(fā)展橡膠工業(yè)有著很大的重要性和必要性，橡膠的應(yīng)用遍及我們生活的方方面面，橡膠制品是不可貧乏的物質(zhì)產(chǎn)品。
