因此,如何找到能在很大的温度范围内都能使用而又能承受高温高寒的考验、保证气密性的橡胶,便成了科学家们探索的目的了。
丁基橡胶是人工合成较早的一种橡胶,在长期使用过程中,科研工作者不断地改良它,使它的性能不断完善和提高。目前,这种橡胶是用“异丁烯”和“异戊二烯”这两种有机高分子材料聚合而成的。它的分子结构就像是一片密织的蜘蛛网。因此,它有良好的气密性。但它耐高温和高寒的本领不强,所以一般用它做车辆的内胎、气球、各种气垫床、袋等,充气后能长期保持密封状态。同时因为它还有不怕酸、碱腐蚀的特性,因此还常用它来做化学工业上的胶管、容器衬垫、容器等。
在近代,随着科技水平的提高,特别是航空、航天事业的迅速发展,对橡胶新品种的要求也更迫切了,人们将无机元素硅引入到有机世界中,研制出最新颖的特种材料——硅橡胶。这种特殊橡胶具有许多特殊的性能,它的使用温度范围特别广,能在-100℃—300℃这样大的温度范围内长期使用而性能不受任何影响。就是当温度上升到500℃的高温时,它也能“勇敢”地抵抗一阵。由于它耐寒和耐高温的本领特强,所以它成了飞机和航天飞机及其他航空、航天器中理想的密封材料。而且它的绝缘性能也十分优越,因此它还广泛应用在高精密仪表元件的制造中,人们称它是飞机和宇航工业中不可缺少的材料。
硅橡胶不仅能因其使用温度特别宽而在航空、航天器上大显身手,将它加一点填充剂后,它的抗张强度可由3.5公斤/平方厘米一下增大到140公斤/平方厘米,也就是增强40倍!这样强的抗张强度,使它在许多需要承受很大力量的器材制作上大有用途,如在火箭、导弹、舰艇、汽车(特别是重型汽车)、重型机械等方面,硅橡胶都是不可替代的关键性物质。
别看硅橡胶有一副“铜头铁臂”的样子,好像只能在飞机、导弹等“大战场”上冲锋陷阵,其实它有时也显得非常“柔软”:我国在近年研制出了医用注射型硅橡胶,它具有化学稳定性和耐老化等特点。牙科医生可以将这种橡胶像吸液体一样吸到注射器内,再将它注射到病人的口腔内,用来补牙齿。近年在我国方兴未艾的美容手术,更是离不开这种关键材料。因为硅橡胶不仅没有毒性,而且一旦进入人的机体后,它不会刺激周围的组织。因此,它广泛地用来作美容手术中的填补剂,你看,一个天生塌鼻梁的小姑娘走进了美容手术室,医生给她作了手术前的检查、准备后,对她的鼻子开始作手术了。医生向她的鼻梁下的某一处地方注射了一点硅橡胶,过了一会儿,小姑娘的鼻梁隆起来了。从此,这位小姑娘有了一个挺直的漂亮鼻子。硅橡胶在整容、美容上广泛地用作空腔部位的填补,用它不仅病人痛苦少,而且费用也低,能收到很好的效果。
硅橡胶还常常被作成人造关节、人造软骨甚至人工心脏瓣膜而植入人体,使病人像机器更换零件一样将病残的部位得到更换,从而恢复机能。
硅橡胶还广泛地应用在电子仪表工业及进入二十世纪后越来越兴旺的南极考察活动中。
从上面的事例中,我们可以看到,硅橡胶的用途真是又多又特殊,说它是一种异常宝贵的特殊橡胶真是一点不假,不过,在合成橡胶的家族中,像它这样本领超群的特殊“人才”却不是绝无仅有,它还有许多“身怀绝技”的兄弟姐妹呢!不信吗,请往下看吧!
身怀绝技的特种橡胶
在合成橡胶中,人们按习惯将它们大体分作通用和特种两类。通用指在一般的民用产品方面及轮胎制造上;特种当然就是指在高温、低温、酸碱腐蚀、辐射等特殊环境中使用的橡胶,像我们在前面介绍的丁基橡胶和硅橡胶就是两种特种橡胶。但在实际使用中,这两者之间并没有严格的界限。下面,我们给大家介绍几种有“一技之长”的合成橡胶。
天然橡胶最先被利用是制雨衣,人们最先合成的橡胶中也有一种是防水性很好的,叫丁苯橡胶。我们知道,橡胶制品都有一定的使用寿命,时间到了后,便会出现变硬、开裂或松弛的现象。丁苯橡胶比天然橡胶质地均匀,耐磨性、耐老化性和耐氧化的能力都比较强。它还可以加入填充材料,加入后其性能将变好。如在它里面加入30—70%的矿物油后,它的使用寿命可以增加20%,而且成本降低20%,它还可以按任何比例和天然橡胶混合使用。因此,丁苯橡胶近年已大量用来代替天然橡胶制各种雨衣、球鞋、雨靴和其他海绵制品。