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如何用橡膠制作橡皮筋?


實(shí)驗(yàn)室k / 2019-04-28

       如何用橡膠制作橡皮筋?我們來看看橡皮筋的制作方法。

       將生橡膠、硫黃、催化劑、顏料等混合放入一種叫作“擠出機(jī)”的設(shè)備,生成管狀的橡膠成品。這種橡膠管子的內(nèi)徑,就是我們最后做出的橡皮筋的大小。也就是說,其內(nèi)徑越大,生產(chǎn)出的橡皮筋直徑就越大;反之,其內(nèi)徑越小,生產(chǎn)出的橡皮筋直徑也就越小。

       但是,到這個(gè)階段為止,橡膠的彈性還是很弱。這時(shí)就需要通過加硫黃,進(jìn)行高溫加熱,從而使硫黃分子在呈繩狀排列的橡膠分子之間“架橋”,增強(qiáng)橡膠的彈性。

       1839年冬天,美國(guó)的查爾斯·古德伊爾(1800~1860)在一次偶然的情況下,將硫黃混入了橡膠進(jìn)行加熱,從而開發(fā)出了這種被稱為“硫化”的技術(shù)。橡膠的彈性變強(qiáng)以后更加具有實(shí)用性。“硫化”使橡膠的彈性有了飛躍式的提升,不僅如此,還能使其抗老化,増強(qiáng)橡膠的耐久性??梢哉f“硫化”是橡膠實(shí)用化歷史上的一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)明。在此之前,橡膠由于較易老化,只能拿來做玩具,現(xiàn)在其用途得到了擴(kuò)展,甚至也能用于制作輪胎。

       經(jīng)過“硫化”處理的橡膠管,被機(jī)器按一定的寬度切割成段。此時(shí),根據(jù)切割的寬度不同,可以制作出各種粗細(xì)的橡皮筋。

       之后,再用機(jī)器將切出的橡皮筋洗凈并使其干燥。像這樣,橡皮筋的成品就被生產(chǎn)出來了。然后再根據(jù)不同的用途,將其裝進(jìn)塑料包裝袋或包裝箱后,就可以出貨了。

       未經(jīng)過“硫化”程序的橡膠(生橡膠),拉伸變形后是無法恢復(fù)原狀的,而經(jīng)“硫化”后,其彈性增強(qiáng),可以恢復(fù)原狀。


       當(dāng)橡膠沒有受到外力作用時(shí),其分子是呈松弛狀態(tài)的。雖然生橡膠被拉伸時(shí)也能表現(xiàn)出一定的彈性,但是長(zhǎng)時(shí)間拉伸后是無法恢復(fù)到初始狀態(tài)的。因?yàn)槠鋬?nèi)部分子間的位置關(guān)系已經(jīng)被破壞了。

       經(jīng)過“硫化”后,硫黃分子會(huì)在橡膠整體內(nèi)部“架橋”,形成像漁網(wǎng)一樣的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所以很容易就能恢復(fù)成原狀。

       將一根較粗的橡皮筋盡量拉伸,然后用嘴唇輕輕觸碰其中間位置。保持這樣的姿勢(shì),將橡皮筋快速地放松,然后再快速地拉伸,這樣我們能感覺到其溫度發(fā)生了變化。

       因?yàn)?,橡膠未受到外力作用時(shí),其分子是呈松弛狀態(tài)的,都在保持著振動(dòng)。

       當(dāng)其被一下子拉伸時(shí),分子的振動(dòng)會(huì)變得困難,就會(huì)產(chǎn)生能量。這些多余的能量使得橡膠的溫度上升。

       相反地,當(dāng)放松時(shí),橡膠分子又恢復(fù)了振動(dòng),而振動(dòng)產(chǎn)生的能量又會(huì)被周圍所吸收,這樣溫度又會(huì)下降。

       橡皮筋在被拉伸的狀態(tài)下,用錘子砸或放到開水中,又會(huì)怎樣呢?隨著溫度的上升,其內(nèi)部分子的振動(dòng)也更加激烈,橡皮筋要恢復(fù)原狀的收縮彈力也就會(huì)變得更強(qiáng)。


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