硅橡膠的發(fā)展前景怎樣樣?
作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-07-10分類:橡膠制品瀏覽:81
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天然纖維、橡膠的發(fā)展歷史
1.天然纖維是自然界原有的或經(jīng)人工培植的植物上、人工飼養(yǎng)的動(dòng)物上直接取得的紡織纖維,是紡織工業(yè)的重要材料來源。人類使用天然纖維的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代,據(jù)中國(guó)科學(xué)技術(shù)史記載,我國(guó)于4000-5000年前已出現(xiàn)蠶絲及麻類織物,3000年前出現(xiàn)毛布,2000年前出現(xiàn)棉類織物。天然界除棉花、麻類外,樹木、草類也大量生長(zhǎng)著纖維素高分子,然而樹木、草類生長(zhǎng)的纖維素,不是呈長(zhǎng)纖維狀態(tài)存在,不能直接當(dāng)作纖維來應(yīng)用。將這些天然纖維素高分子經(jīng)過化學(xué)處理,不改變它的化學(xué)結(jié)構(gòu),僅僅改變天然纖維素的物理結(jié)構(gòu),從而制造出來可以作為纖維應(yīng)用的而且性能更好的纖維素纖維,這個(gè)技術(shù)稱為人造纖維技術(shù)。人造纖維是化學(xué)纖維的一種,合成纖維是化學(xué)纖維的另一種。目前的人造纖維僅有“粘膠絲”(稱人造棉)一個(gè)種類,它的化學(xué)成份是纖維素高分子。 以造紙漿粕的纖維素高分子為原料的 “人造纖維”最早出現(xiàn)于19世紀(jì)未葉,1890年出現(xiàn)了將纖維素分子硝化改性后溶于乙醇或乙醚做成溶液,而后經(jīng)噴絲板擠出成絲,在凝固浴中凝固成型的濕法紡絲“人造纖維”技術(shù)。1905年進(jìn)一步改進(jìn)成將纖維素分子直接溶于堿性二硫化碳溶液,然后再濕法紡絲的技術(shù),這種纖維稱為粘膠絲。之后又出現(xiàn)銅氨溶液技術(shù)。以二硫化碳為溶劑的紡絲技術(shù)和銅氨溶液技術(shù)一直應(yīng)用到上世紀(jì)60~70年代,后因所用溶劑的環(huán)境污染問題,而漸漸被淘汰。上世紀(jì)80年代初,歐洲出現(xiàn)了可溶解纖維素高分子的“N-甲基嗎啉氮氧化合物”的新溶劑,這種溶劑無毒而且可以回收,因此出現(xiàn)了對(duì)環(huán)境無污染的“綠色粘膠絲”新工藝(Lyocell)的研發(fā),并于90年代初工業(yè)化。我國(guó)的綠色粘膠絲技術(shù)(Lyocell),從2000年起開始逐步產(chǎn)業(yè)化。
2.天然橡膠發(fā)現(xiàn)很早,考古發(fā)掘表明,遠(yuǎn)在11世紀(jì),南美洲人民就已使用橡膠球做游戲和祭品。1493年,意大利航海家哥倫布第二次航行探險(xiǎn)到美洲時(shí),看到印第安人手拿一種黑色的球在玩,球落在地上彈的很高,它是由從樹中取出的乳汁制成的。此后,西班牙和葡萄牙在征服黑西哥和南美洲的過程中,將橡膠知識(shí)陸續(xù)帶到了歐洲。
進(jìn)入18 世紀(jì),法國(guó)連續(xù)派遣科學(xué)考察隊(duì)奔赴南美洲。1736 年法國(guó)科學(xué)家康達(dá)明(Charles de Condamine)參加了南美洲科學(xué)考察隊(duì),從秘魯將一些橡膠制品及記載橡膠樹的有關(guān)資料帶回法國(guó),出版了《南美洲內(nèi)地旅行紀(jì)略》。該書詳述了橡膠樹的產(chǎn)地、當(dāng)?shù)鼐用癫杉z乳的方法和利用橡膠制成壺和鞋的過程,引起了人們的重視。
1768年,法國(guó)人麥加(P. J. Macquer)發(fā)現(xiàn)可用溶劑軟化橡膠,制成醫(yī)療用品和軟管。1770年,英國(guó)化學(xué)家J.普里斯特利發(fā)現(xiàn)橡膠可用來擦去鉛筆字跡,當(dāng)時(shí)將這種用途的材料稱為rubber,此詞一直沿用至今。1828年英國(guó)人馬琴托士(C. Mackintosh)用膠乳制成防雨布,但制品熱天發(fā)粘,冷天變脆,質(zhì)量很差。
天然橡膠的工業(yè)研究和應(yīng)用始于19世紀(jì)初。1819年蘇格蘭化學(xué)家馬金托希發(fā)現(xiàn)橡膠能被煤焦油溶解,此后人們開始把橡膠用煤焦油、松節(jié)油等溶解,制造防水布。從此,世界上第一個(gè)橡膠工廠于1820年在英國(guó)哥拉斯格(GLASGOW)建立。為使橡膠便于加工,1826年漢考克(Hancock)發(fā)明了用機(jī)械使天然橡膠獲得塑性的方法。1839年美國(guó)人固特異(Charles Goodyear)發(fā)明了橡膠的硫化法,解決了生膠變粘發(fā)脆問題,使橡膠具有較高的彈性和韌性,橡膠才真正進(jìn)入工業(yè)實(shí)用階段。因此,天然橡膠才成為重要的工業(yè)原料,橡膠的需要量亦隨之急劇上升。
在19世紀(jì)80年代西方國(guó)家的第二次產(chǎn)業(yè)革命過程中,1888年英國(guó)醫(yī)生鄧錄普(Dunlop)發(fā)明了充氣輪胎。隨著橡膠用途的開發(fā),英國(guó)政府考慮到巴西野生橡膠樹生產(chǎn)的橡膠終究不能滿足工業(yè)的需要,決定在遠(yuǎn)東建立人工栽培橡膠樹的基地。1876年英國(guó)人魏克漢(H. A. Wickham)把橡膠樹的種子和幼苗從巴西運(yùn)回倫敦皇家植物園邱園(Kew Garden)繁殖,然后將培育的橡膠苗運(yùn)往錫蘭(即現(xiàn)在的斯里蘭卡)、馬來亞、印度尼西亞等地種植均獲成功,至此完成了將野生的橡膠樹變成人工栽培種植的十分艱難的工作。
此后,馬來西亞、斯里蘭卡、印度尼西亞擴(kuò)種建立膠園。1887年,新加坡植物園主任芮德勒(H. N. Ridley)發(fā)明了不傷橡膠樹形成層組織的在原割口上重復(fù)切割的連續(xù)割膠法,糾正了橡膠樹原產(chǎn)地用斧頭砍樹取膠因而傷樹、不能持久產(chǎn)膠的舊方法,使橡膠樹能幾十年連續(xù)割膠。
1904年,云南省德宏傣族景頗族自治州的土司刀印生由日本返國(guó),途經(jīng)新加坡(馬來西亞的一個(gè)州,1965年8月9日獨(dú)立)時(shí),購(gòu)買膠苗8000多株,帶回國(guó)種植于北緯24度50分、海拔960米的云南省盈江縣新城鳳凰山東南坡,從此開始了中國(guó)的橡膠種植歷史。 1888年英國(guó)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)輪胎及其他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(guó)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(shí)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(guó)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(jià)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(duì)戰(zhàn)略物資的需求,合成橡膠及與戰(zhàn)爭(zhēng)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。
繁榮時(shí)期 第二次世界大戰(zhàn)以后,發(fā)達(dá)國(guó)家中的汽車等工業(yè)蓬勃興起,推動(dòng)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(guó)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。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方法成形。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部分天然橡膠使用。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)達(dá)到了空前未有的高度。從橡膠的耗量看,1950年世界耗膠量為2.3Mt,1973年達(dá)到了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。其他各類橡膠制品的生產(chǎn)量在 70年代初期都達(dá)到了很高的水平。這是世界橡膠工業(yè)發(fā)展速度最快的時(shí)期。
穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期 70年代中期,石油漲價(jià),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),不景氣的局面一直持續(xù)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(zhǎng)時(shí)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)革命的興起,電子計(jì)算機(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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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)橡膠工藝的根本性變革。
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