□唐若谷
一次橡膠家族的夜談會
□唐若谷
材料世界里有這么個奇特的家族,家族里每個成員在常溫下均呈現(xiàn)“彈性”,這讓其他材料家族羨慕不已。另外,雖然不像金屬那么銳氣逼人,但這個家族樸實無華,有著良好的絕緣性、隔水性和耐化學腐蝕性等特點,而且具有極大的改進潛力,默默地為人類的生活、生產(chǎn)和科學探索做出卓越的貢獻。
現(xiàn)在,這個家族已越來越受到人類的歡迎,它們就是我們熟悉而又陌生的“橡膠”。
一天晚上,七位通用橡膠的領頭羊聚到了一起,它們是天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)、乙丙橡膠(EPDM)、丁基橡膠(IIR)、順丁橡膠(BR)、丁腈橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)。這七位看上去雖毫無特別之處,但是你千萬別小看它們,人類一旦離開它們,就立刻變得寸步難行。寒暄一番后,七位通用橡膠便各自坐下,談起了自己的性格和特長。
首先開始發(fā)言的是天然橡膠,作為橡膠家族的老大哥,天然橡膠顯得十分自信,但見它緩緩道來:“我是咱們家族里唯一來自植物的橡膠。雖然沒有什么特別的優(yōu)點,但我的綜合性能是最好的,且具有‘自補強效應’,不要其他‘營養(yǎng)品’的幫助,我就能獲得很大的強度。此外,我的脾氣特別溫順,可加工性特別好,像輪胎、膠帶行業(yè)都離不開我。每年我的產(chǎn)量都相當可觀?!?/p>
天然橡膠剛說完,坐在一旁的丁苯橡膠就嚷嚷道:“說到產(chǎn)量和應用領域,有誰能比得上我呢?我雖然不能像天然橡膠那樣面面俱到,可是我只憑著抗?jié)窕院?、耐磨性強的兩個優(yōu)點,就足以在行業(yè)里占一席之地。再說我并不需要從植物中提取,而是由丁二烯和苯乙烯聚合而成??梢哉f,在合成橡膠中我的產(chǎn)量是最大的?!?/p>
這時,乙丙橡膠不服氣了,只聽它說:“光看產(chǎn)量怎么行?還得看看應用在什么領域上。你們看看我,我一向都是出現(xiàn)在高溫、高濕度、酸堿性大的危險場合!為什么我膽子如此大?因為我的分子結(jié)構(gòu)是高度飽和的,不論是氧氣、臭氧、紫外線還是化學藥品,我都有極強的抵抗力。正所謂‘藝高人膽大’,有著如此特性,還有什么場合我應付不了呢?”
一說到“分子鏈飽和”,丁基橡膠也按捺不住了:“你以為只有你才有飽和結(jié)構(gòu)?其實我也有,而且還具備一個你們都不具備的特點,那就是分子鏈上含有無數(shù)甲基!什么?你們問我那么多甲基有什么用?讓我來告訴你們,那么多甲基排著整齊的隊伍,就使得我的分子鏈結(jié)構(gòu)十分緊密,這樣,任何氣體也甭想從我這里溜過去??梢哉f,由于我優(yōu)異的氣密性,所有輪胎的內(nèi)胎都是由我做成的?!?/p>
正當大家都對丁基橡膠的氣密性佩服不已時,順丁橡膠(BR)清了清嗓子:“說到絕活嘛,我也有一樣,那就是我特別抗凍,你們沒人比得上我。知道為什么嗎?說來也巧,我的結(jié)構(gòu)特點還正好與前面兩位相反:我的分子鏈不飽和程度最高,有大量的雙鍵,知道這有什么意義嗎?它代表我的柔性好,在低溫情況下依然具有彈性,而且我內(nèi)摩擦力小,在運動時消耗的能量少。所以呀,你們到不了的地方、完成不了的任務,對我來說卻是小菜一碟?!?/p>
大家你一言我一語正說得不可開交,丁腈橡膠和氯丁橡膠卻在旁邊一言不發(fā)。天然橡膠覺得好生奇怪,便問道:“大伙都說得那么起勁,你倆怎么不聊聊自己?”丁腈橡膠和氯丁橡膠相互看了一眼,都做出了“你先請”的手勢,結(jié)果還是丁腈橡膠先開口了:
“我們哥倆和各位有些不同,我們的性能做不到全面開花,但是俗話說得好?。骸徽絮r吃遍天’,我別的能耐沒有,就是耐油性特別好,因為我?guī)в星杌?,極性特別強,溶解性再強的油對我都沒有用?!甭榷∠鹉z接過話茬:“我呢,別的方面或許不算出類拔萃,但防火性特別好,這全仰仗著氯原子的阻燃性啊,所以一些容易著火爆炸的工作環(huán)境,一般都是由我充當主力軍的?!?/p>
這個時候,突然闖進幾位很特別的橡膠,它們看上去與前面七位通用橡膠差不多,可仔細一看,這幾位不論是長相還是分子結(jié)構(gòu)都十分有型。天然橡膠不愧是老大哥,一眼就認出了這四位便是特種橡膠家族的四位優(yōu)秀代表:氟橡膠(FPM)、硅橡膠(Q)、丙烯酸酯橡膠(ACM)和聚氨酯橡膠(PU)??蓜e小看了這四位噢,它們在特種橡膠領域里可算是元老級人物,幾乎所有尖端行業(yè)里都活躍著它們的身影。
于是,天然橡膠連忙招呼它們坐下。這四位也就不客氣了,剛坐下話匣子就打開了。
氟橡膠先開口了:“剛才聽幾位說到了耐油性和耐化學性。說實話,你們幾位的耐油性、耐高溫性、耐化學腐蝕性跟我比起來,那真是小巫見大巫??吹竭@些氟原子沒有?有了它,走遍天下我都不怕!什么?為什么產(chǎn)量那么少?那是因為我的身價不低,一般人可請不起我。不過,你要是到火箭、導彈、飛機、載人飛船上看看,你就會發(fā)現(xiàn)我的身影?!?/p>
和渾身透露出一股傲氣的氟橡膠相比,硅橡膠顯得十分低調(diào),它很謙虛地說:“確實,氟橡膠的功力我比不上,不過呢,我看到你們的分子鏈都是由碳組成的吧?而我就不同了。我的分子鏈是由碳和氧組成的,這就是我與你們的不同之處。光憑這一點,我就可以做到你們都不具備的生物相容性,我可以植入生物體,在生物體內(nèi)戰(zhàn)天斗地?!?/p>
而丙烯酸酯橡膠則很不好意思地笑了笑:“讓你們見笑了,我能被人們重視,并被冠以‘特種橡膠’的稱號還緣于一次重大事故呢?!?/p>
“事故?”好幾位通用橡膠異口同聲地問道。
“應該是‘挑戰(zhàn)者’號航天飛機升空后爆炸的事故吧,”天然橡膠說,“事后人們查明,是飛機上一個密封圈在特殊環(huán)境下失效造成了這次悲劇?!?/p>
“沒錯,后來人們發(fā)現(xiàn),我針對某些物質(zhì)抗性較好,比如耐含氯、硫、磷化合物為主的潤滑油,同時我在高溫下依然能保持良好的物理化學性質(zhì),是制造高溫下使用的橡膠油封、O形圈、墊片和膠管的適用材料。所以,從那以后我的地位就不斷攀升,我也不斷地告訴自己,千萬不要辜負人類對我的期望,越是關(guān)鍵時刻就越要頂住?!?/p>
“你當然能頂住了,你的飽和結(jié)構(gòu)和酯基擺在那呢?!本郯滨ハ鹉z在替大伙解釋了丙烯酸酯橡膠為什么能在“危難時刻顯身手”之后,緊接著它話鋒一轉(zhuǎn),開始說起了自己的本領:“你們應該見過我,凡是有耐磨零件出現(xiàn)的地方,除了丁苯橡膠那就是我了,而且我還具備良好的力學性能,所以不論在日常生活還是尖端領域,我總能不負眾望?!?/p>
……
它們的交談還在繼續(xù)。從它們的對話里我們發(fā)現(xiàn),看似毫無特別之處的橡膠,其實有著許多寶貴的性質(zhì),這為它們的改進與提升打下了堅實的基礎。現(xiàn)在每年都有數(shù)十種新型橡膠投入生產(chǎn),正在被開發(fā)的橡膠更是數(shù)不勝數(shù),針對傳統(tǒng)通用橡膠的改進也在如火如荼地進行著。人們不得不承認,在材料世界里,橡膠家族的成員將會越來越多,而且地位和名氣也將越來越大。