橡胶

橡胶（日语：ゴム，英语：gum）是一种弹性烃类聚合物，天然产生于牛奶的胶体悬浮液或某些树木的汁液中，例如乳胶。由于它具有弹性，因此用于制造轮胎，并且由于它不导电，所以用来包覆电线，用途多种多样。

“橡胶”一词源自日语单词“gom”，该词源自中世纪和古代欧洲语言，如“gom”（荷兰语）、“gum”（英语）、“gomme”（法语）和“Gummi”（德语）。

橡胶的发现相对较新，当哥伦布在第二维度（1493-1496）期间发现美洲大陆并登陆海地岛时，当时岛上的居民发现了一种由某种树液制成的高弹性球一切都是从他们看到人们在游戏中使用它开始的。文明发展到这个时候的欧洲人对橡胶一无所知，但在南美洲和中美洲，这片土地上的当地人从小就使用coa（树） ）ochu（眼泪）。他们知道橡胶树，意思是“树皮受伤时会产生乳白色汁液的树。”它被用作防水剂，涂在鞋、鞋、罐子或布料上现在橡胶的caoutchouc（法语：caoutchouc）就是源自这个原住民的词。后来C.M. Cendamin探索亚马逊盆地时（1735年），带来了几块黑蜡，提交给巴黎医学研究所。就这样，人们对蜡的兴趣逐渐增加，并开始研究。自从发现了制造具有更高弹性的东西的技术后，脚手架的使用开始增加。目前，天然脚手架的生产地区大部分在东南亚比如锡兰岛、马来半岛、婆罗洲，因为这些国家都是自己的领土，积极创造农业资源，培育自己的产业，目前99%的自然农业产量都是来自这些国家种植的农业资源。即使是从相同的汁液中获得的，有些也是无弹性的，具有类似塑料的特性，这是因为分子的排列与生物体的排列不同。

当树大约5岁的时候，它开始从乳管分泌出含有树木成分的树液，即乳胶。要从树上收集乳胶，可以用小刀切开树干，将树液放在下面。将装有液体的杯子收集起来。以这种方式收集的液体中，液体的成分乳化成像牛奶一样的小颗粒。工业上，将氨等乳化稳定剂添加到树液中，然后以乳胶的形式送到工厂，或者在乳胶中加入甲酸、醋酸等凝固剂，使各成分凝固，铺展至一定厚度，加热干燥，以淡黄色原料出口。

直接使用原料很难，但如果与硫磺反应硫化，可以制成极有弹性的原料，添加并捏合均匀，将混合好的原料放入模具中，加热周围150℃，硫分子与原料发生反应，生成具有很强弹性的产品，它们以交叉腿的形式连接在一起，由于这种交联，炭黑分子很难相互滑移另外，即使拉扯，也表明弹性很强。此外，炭黑与炭黑分子的附着力也很强，而且炭黑之间的结合力较弱。添加炭黑的想法是原住民注意到硬化炭黑作为化学物质比凝固乳胶更强，这是燃烧时产生烟灰的结果。它源于这样的想法：它是有原因的。可以说，作为一个例子，在长期的过程中，历史上，人们在不知道原因的情况下所做的事情具有重要的科学意义。

目前，除了橡胶以外，还有很多合成材料具有弹性，在谈论天然橡胶的弹性之前，我们先考虑一下其合成材料的弹性。护具经常用于体育运动中，特别是摔跤和摔跤比赛中。另外，袜子上半部分采用的是弹性好的东西，大多是一种叫做氨纶的高分子材料，虽然是纱线，但它们会像纱线一样在外力作用下按比例变形，并且具有受力后恢复的特性。

氨纶是主要由美国杜邦公司开发的聚氨酯弹力丝的商品名，是一种链状聚合物，其中非晶部分形成嵌段共聚物，然后由聚氨酯构成的高度结晶部分聚集并相互粘合，根据物质的不同，再次交联形成三维当施加外部拉力时，之前指向各个方向的柔性部件会改变其在拉力方向上的排列。因此，整个聚氨酯部件被拉伸。由于银分子链相互键合，分子链本身不移动，当外力去除时，非晶部分恢复到原来的几个方向，整体收缩。我解释了形状，氨纶也会发生同样的情况。

伸长的伸长机理与氨纶相同，但在伸长的情况下，阻止伸长分子运动的是硫对伸长分子的交联，而在氨纶中，则是结合表现出弹性弹性的物质是指具有在室温附近相当容易流动的柔性分子链，并且还具有阻止分子链到处移动的交联结构的物质。有与此类似的宏观结构，这就是前面提到的橡胶针织结构。

天然橡胶的主要来源是寄生树（Heveabrasiliensis），Henry Wickham于1876年从巴西收集了数千粒种子，在英国KewGardens种植培育，然后被送往马来亚。后来，马来亚成为橡胶的最大生产国。

橡胶的主要成分是聚异戊二烯，但乳胶过敏是由次要成分引起的。

其他含有乳胶的植物包括榕树、卡斯蒂利亚和大戟（通常是蒲公英），虽然这些不是生育力的主要来源，但德国在二战期间尝试利用这些来源，这些尝试为后来的发展提供了力量的合成药物。

合成聚合物是通过一个单元的聚合或多个单元的混合来生产聚合物，它们构成了聚合物科学和聚合物技术研究产品的一部分。

当发现由数千个异戊二烯分子结合而成的链状聚合物是天然聚合物时，人工合成这种弹性材料的研究就开始了。对合成聚合物的研究在1860年左右就已经开始，此后大约有50年。此类研究尚未成功。

首先，研究人员尝试将异戊二烯聚合，制成与天然异戊二烯具有相同分子结构的聚合物，但以当时的技术，不可能像天然异戊二烯那样将异戊二烯连接在分子的两端，而且，发现异戊二烯的双键为顺式，创造出的是低聚合度的聚合物通过各种键合方式连接而成的混合物，虽然柔韧冰凉，但距离天然橡胶那样的强弹性还差得很远。 1954年，人们成功合成了一种与天然材料结构相同的材料，这很好地说明了制造与天然材料结构相同的材料是多么困难。在此之前第一个合成弹性材料的地方，受二战毒害的德国没有天然发动机资源，天然发动机的进口受阻，所以合成弹性体的需求迫切，它做出了第一个合成的以二甲基丁二烯为原料的发动机，因此并未在战争结束时同时制造。

之后，德国以丁二烯为原料开发出聚丁二烯，美国以合成尼龙闻名的卡罗瑟斯（1931年）通过研究，以氯丁二烯为原料开发出氯丁二烯（neoprene）。丁二烯与丙烯腈共聚，继续合成橡胶等。

合成肥料工业的快速发展得益于二战期间美国石油化学工业的进步，从中获得了大量的合成酶原料，目前正在生产各种类型的合成酶，几乎与天然酶相同。数量与天然配方竞争。合成配方可以具有天然配方所没有的各种特性，因此它们的用途最近正在迅速扩大。代表性的合成配方及其特性如下。

苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）是一种典型的合成产品，其产量占合成产品的大部分，SBR是丁二烯和苯乙烯在水中乳化，在过氧化物等催化剂的作用下聚合而成的共聚过程。根据丁二烯和苯乙烯的组成比例而制成几种，一般使用的为75%左右的丁二烯和25%的苯乙烯，是一种淀粉色物质。白色固体物质。苯乙烯含量增加到75%称为高苯乙烯SBR，树脂性较大，也用于成型。丁二烯和苯乙烯的组成比与分子链的玻璃化温度（玻璃化转变温度）之间的关系）可以解释如下，随着苯乙烯含量的增加，分子链逐渐变得难以移动，但当苯核等大原子团的苯乙烯分子共聚时，分子链的缠结形状得到改善，聚合度也增加，从而获得所需的机械性能。即使丁二烯和苯乙烯的组成相同，高温聚合的和低温聚合的性能也不同。由于丁二烯和苯乙烯更加随机高温聚合时排列有序，形成较多支链，比低温聚合时往往更柔软，丁苯橡胶在耐老化、耐候、耐磨、耐油等方面优于天然橡胶，但弹性稍差，也用于轮胎、零件等。

丙烯腈-丁二烯橡胶（NBR）与SBR一样，由丁二烯和丙烯腈按75：25的比例共聚而成，丙烯腈是一种高极性基团，称为氰基（-CN），具有丰富的耐油性和优异的耐老化性能，抗磨性。

如上所述，聚氯丁二烯或氯丁橡胶是Dupont's Caraudus的产品。是一种排汗化合物，由氯丁二烯聚合而成，氯丁二烯是天然异戊二烯，其中异戊二烯的甲基被氯原子取代，由聚氯丁二烯（商品名：氯丁二烯）制成，具有优异的耐候性、耐老化、耐油，广泛用于电线电缆护套、车辆用空气弹簧、土木工程脚手架带等。

丁基橡胶是由百分之几的异丁烯和异戊二烯共聚而成，由于异丁烯中甲基的影响，分子链难以移动，弹性较弱，而且由于双键少，所以具有优异的耐候性和耐化学性，相反，硫化却很难做到，机械强度飞跃。

乙烯和丙烯共聚时，结晶性较难，不像单独使用时那样，这是因为乙烯和丙烯的聚合物没有双键，所以不能硫化，因此加入1.4己二烯等三元共聚-以聚合为成分，在聚合物中放置双键，用于硫化，由于乙烯、丙烯等石油化学工业大量供应原料，其发展备受关注。

Thiokol是一种多硫化物类合成剂，乙烯和硫磺连接成链状，由二氯乙烷和多硫化钾反应合成，具有优良的耐油性和耐老化性，因此在油田中使用较多。

它具有在室温下易于流动的分子链，而且由于具有柔性的性质，在很多地方都有交联，这样的结构不仅存在于上述的碳氢化合物中，而且还存在于碳氢化合物中。二甲基硅烷二醇缩合后成为具有SiOSi键的硅元素，与碳原子相比，硅原子大得多，难以热移动，因此，此类链状聚合物即使在室温下也趋于适度流动。采用少量甲基硅烷三醇代替硫化，使分子链交联。 · 耐油性优异。

泡沫塑料有其自身的物理和化学成分，泡沫塑料的应力变形行为表现出马林斯效应和扇形效应，有时被形容为过度弹性。