橡胶为何需要硫化处理

硫黄除了用在治皮肤病的药膏中，还用在橡胶中，你知道硫黄的作用吗？

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天然橡胶主要从热带植物——橡胶树中取得，由许多线形高分子构成，每个分子由大约5 000个异戊二烯小分子聚合而成。

图76　聚异戊二烯

它的结构特点：分子是线形或只有少数短支链的高分子，相对分子质量很大，相对分子质量的分布也很宽。这些长链分子像一团乱毛线，当外界用力拉或压时，相互缠绕的线形分子就会被拉长或压缩，当外力取消时，又会恢复原状，使橡胶有一定的弹性。因为是线形分子，链与链之间容易滑动，使橡胶制品的强度和韧性很差，遇冷变硬，遇热变软，甚至会发生流动，遇汽油、四氯化碳等有机溶剂则溶解，分子内具有双键易起加成反应，易老化。(www.xing528.com)

这种长链聚合物和硫一起共热后就会硬化，这一过程称为橡胶的硫化，硫原子深入线形高分子之间，并在许多地方“搭桥”，使线形分子间多处发生交联，“线”变成“网”，使聚合物硬化和充实，网状结构的硫化橡胶的弹性、耐磨性、强度和稳定性都大为增强。

图77　硫化橡胶

若加0.5%—5%的硫黄，可得到弹性很好的软橡皮；硫黄粉用量超过30%时，则变成坚硬不能伸缩的硬橡皮。硫化后，高聚物中大分子链变得比较牢固，受力后会发生较大形变，去外力后又恢复原状而不发生永久的形变。

这样的交联结构，使橡胶遇到有机溶剂时会发生溶胀，但不会把分子链拆开而溶解。因为没有双键，提高了硫化橡胶的化学稳定性。