材料世界里有这么个奇特的家族,家族里每个成员在常温下均呈现“弹性”,这让其他材料家族羡慕不已。另外,虽然不像金属那么锐气逼人,但这个家族朴实无华,有着良好的绝缘性、隔水性和耐化学腐蚀性等特点,而且具有极大的改进潜力,默默地为人类的生活、生产和科学探索做出卓越的贡献。
现在,这个家族已越来越受到人类的欢迎,它们就是我们熟悉而又陌生的“橡胶”。
一天晚上,七位通用橡胶的领头羊聚到了一起,它们是天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、乙丙橡胶(EPDM)、丁基橡胶(IIR)、顺丁橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)。这七位看上去虽毫无特别之处,但是你千万别小看它们,人类一旦离开它们,就立刻变得寸步难行。寒暄一番后,七位通用橡胶便各自坐下,谈起了自己的性格和特长。
首先开始发言的是天然橡胶,作为橡胶家族的老大哥,天然橡胶显得十分自信,但见它缓缓道来:“我是咱们家族里唯一来自植物的橡胶。虽然没有什么特别的优点,但我的综合性能是最好的,且具有‘自补强效应’,不要其他‘营养品’的帮助,我就能获得很大的强度。此外,我的脾气特别温顺,可加工性特别好,像轮胎、胶带行业都离不开我。每年我的产量都相当可观。”
天然橡胶刚说完,坐在一旁的丁苯橡胶就嚷嚷道:“说到产量和应用领域,有谁能比得上我呢?我虽然不能像天然橡胶那样面面俱到,可是我只凭着抗湿滑性好、耐磨性强的两个优点,就足以在行业里占一席之地。再说我并不需要从植物中提取,而是由丁二烯和苯乙烯聚合而成。可以说,在合成橡胶中我的产量是最大的。”
这时,乙丙橡胶不服气了,只听它说:“光看产量怎么行?还得看看应用在什么领域上。你们看看我,我一向都是出现在高温、高湿度、酸碱性大的危险场合!为什么我胆子如此大?因为我的分子结构是高度饱和的,不论是氧气、臭氧、紫外线还是化学药品,我都有极强的抵抗力。正所谓‘艺高人胆大’,有着如此特性,还有什么场合我应付不了呢?”
一说到“分子链饱和”,丁基橡胶也按捺不住了:“你以为只有你才有饱和结构?其实我也有,而且还具备一个你们都不具备的特点,那就是分子链上含有无数甲基!什么?你们问我那么多甲基有什么用?让我来告诉你们,那么多甲基排着整齐的队伍,就使得我的分子链结构十分紧密,这样,任何气体也甭想从我这里溜过去。可以说,由于我优异的气密性,所有轮胎的内胎都是由我做成的。”
正当大家都对丁基橡胶的气密性佩服不已时,顺丁橡胶(BR)清了清嗓子:“说到绝活嘛,我也有一样,那就是我特别抗冻,你们没人比得上我。知道为什么吗?说来也巧,我的结构特点还正好与前面两位相反:我的分子链不饱和程度最高,有大量的双键,知道这有什么意义吗?它代表我的柔性好,在低温情况下依然具有弹性,而且我内摩擦力小,在运动时消耗的能量少。所以呀,你们到不了的地方、完成不了的任务,对我来说却是小菜一碟。”
大家你一言我一语正说得不可开交,丁腈橡胶和氯丁橡胶却在旁边一言不发。天然橡胶觉得好生奇怪,便问道:“大伙都说得那么起劲,你俩怎么不聊聊自己?”丁腈橡胶和氯丁橡胶相互看了一眼,都做出了“你先请”的手势,结果还是丁腈橡胶先开口了:
“我们哥俩和各位有些不同,我们的性能做不到全面开花,但是俗话说得好啊:‘一招鲜吃遍天’,我别的能耐没有,就是耐油性特别好,因为我带有氰基,极性特别强,溶解性再强的油对我都没有用。”氯丁橡胶接过话茬:“我呢,别的方面或许不算出类拔萃,但防火性特别好,这全仰仗着氯原子的阻燃性啊,所以一些容易着火爆炸的工作环境,一般都是由我充当主力军的。”
这个时候,突然闯进几位很特别的橡胶,它们看上去与前面七位通用橡胶差不多,可仔细一看,这几位不论是长相还是分子结构都十分有型。天然橡胶不愧是老大哥,一眼就认出了这四位便是特种橡胶家族的四位优秀代表:氟橡胶(FPM)、硅橡胶(Q)、丙烯酸酯橡胶(ACM)和聚氨酯橡胶(PU)。可别小看了这四位噢,它们在特种橡胶领域里可算是元老级人物,几乎所有尖端行业里都活跃着它们的身影。
于是,天然橡胶连忙招呼它们坐下。这四位也就不客气了,刚坐下话匣子就打开了。
氟橡胶先开口了:“刚才听几位说到了耐油性和耐化学性。说实话,你们几位的耐油性、耐高温性、耐化学腐蚀性跟我比起来,那真是小巫见大巫。看到这些氟原子没有?有了它,走遍天下我都不怕!什么?为什么产量那么少?那是因为我的身价不低,一般人可请不起我。不过,你要是到火箭、导弹、飞机、载人飞船上看看,你就会发现我的身影。”
和浑身透露出一股傲气的氟橡胶相比,硅橡胶显得十分低调,它很谦虚地说:“确实,氟橡胶的功力我比不上,不过呢,我看到你们的分子链都是由碳组成的吧?而我就不同了。我的分子链是由碳和氧组成的,这就是我与你们的不同之处。光凭这一点,我就可以做到你们都不具备的生物相容性,我可以植入生物体,在生物体内战天斗地。”
而丙烯酸酯橡胶则很不好意思地笑了笑:“让你们见笑了,我能被人们重视,并被冠以‘特种橡胶’的称号还缘于一次重大事故呢。”
“事故?”好几位通用橡胶异口同声地问道。
“应该是‘挑战者’号航天飞机升空后爆炸的事故吧,”天然橡胶说,“事后人们查明,是飞机上一个密封圈在特殊环境下失效造成了这次悲剧。”
“没错,后来人们发现,我针对某些物质抗性较好,比如耐含氯、硫、磷化合物为主的润滑油,同时我在高温下依然能保持良好的物理化学性质,是制造高温下使用的橡胶油封、O形圈、垫片和胶管的适用材料。所以,从那以后我的地位就不断攀升,我也不断地告诉自己,千万不要辜负人类对我的期望,越是关键时刻就越要顶住。”
“你当然能顶住了,你的饱和结构和酯基摆在那呢。”聚氨酯橡胶在替大伙解释了丙烯酸酯橡胶为什么能在“危难时刻显身手”之后,紧接着它话锋一转,开始说起了自己的本领:“你们应该见过我,凡是有耐磨零件出现的地方,除了丁苯橡胶那就是我了,而且我还具备良好的力学性能,所以不论在日常生活还是尖端领域,我总能不负众望。”
……
它们的交谈还在继续。从它们的对话里我们发现,看似毫无特别之处的橡胶,其实有着许多宝贵的性质,这为它们的改进与提升打下了坚实的基础。现在每年都有数十种新型橡胶投入生产,正在被开发的橡胶更是数不胜数,针对传统通用橡胶的改进也在如火如荼地进行着。人们不得不承认,在材料世界里,橡胶家族的成员将会越来越多,而且地位和名气也将越来越大。
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