硫化是一种将天然橡胶（乳胶）转化为更耐用、更有弹性、更耐热的材料的化学过程。它是由查尔斯-固特异开发的，包括用硫磺或其他固化剂加热橡胶，使聚合物链之间产生交联，从而增强可塑性、强度、耐磨性和耐极端温度等性能。该工艺对于生产胶靴、轮胎和工业部件等产品至关重要。
要点说明：
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硫化的定义和目的
- 硫化通过在聚合物链之间引入交联（通常是通过硫）对天然橡胶进行化学改性。
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主要成果：
- 耐用性:减少粘性和薄弱点，防止撕裂。
- 成型性:可制成靴子或轮胎等产品（如压铸成胶鞋形状）。
- 弹性:保持弹性和柔软度，同时抵御极端温度。
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历史背景
- 查尔斯-固特异于 19 世纪申请了专利，通过永久固化工艺取代临时粘合剂（如水泥），彻底改变了橡胶的应用。
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工艺步骤
- 混合:生橡胶与固化剂（如硫磺）、促进剂和填料混合。
- 加热:在受控条件下（通常为 140-160°C）加热混合物，使其开始交联。
- 固化:对时间和温度进行精心管理，以达到最佳物理特性。
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工业应用
- 鞋类:生产耐用、灵活的靴子（如胶鞋）。
- 汽车:对轮胎制造至关重要，可确保耐磨性。
- 消费品:用于密封件、软管和其他要求长寿命的橡胶制品。
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与非硫化橡胶相比的优点
- 热稳定性:耐高温而不熔化。
- 机械强度:抗拉强度和耐磨性更强。
- 耐化学性:不易受油类或溶剂的影响而降解。
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现代变体
- 过氧化物硫化:硫磺的替代品，用于食品级橡胶等特殊用途。
- 冷硫化:用于薄涂层或粘合剂的室温固化。
从雨靴到汽车轮胎，硫化技术悄无声息地支撑着人们的日常生活，它将化学与工程技术融为一体，创造出经久耐用的材料。有没有想过，橡胶制品是如何在不断使用的情况下保持形状的？这个过程就是无名英雄。
汇总表：
| 主要方面 | 详细信息 |
|---|---|
| 用途 | 增强天然橡胶的耐用性、弹性和耐热性。 |
| 工艺步骤 | 与固化剂混合→加热（140-160°C）→固化以获得最佳性能。 |
| 主要优点 | 热稳定性、机械强度、耐化学性和成型性。 |
| 应用 | 鞋类（如胶鞋）、汽车轮胎、工业密封件和软管。 |
| 现代变化 | 过氧化物硫化（食品级）和冷硫化（薄涂层）。 |
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