乍看上去,這東西有點像設(shè)計師創(chuàng)意椅子上的十字架,又有點像F1方程式賽車上用的越野輪胎。黑色,圓形,實心,最少有24公斤重?!笆聦嵣希@個還算是比較小的?!?朗盛公司的橡膠專家Rodrigo Henriquez如是說。朗盛公司是全球合成橡膠行業(yè)領(lǐng)先企業(yè),總部設(shè)在德國勒沃庫森?!坝行┩惍a(chǎn)品的重量可以達到上千公斤?!蔽覀冊诶瘴謳焐瘜W(xué)工業(yè)園K10樓里對這個有著白色支柱的奇怪物體進行了更仔細的觀察。敲了敲。摸了摸。聞了聞?,F(xiàn)在我們總算可以肯定一點:朗盛橡膠專家向我們展示的這個貌似F1方程式賽車輪胎的東西,摸上去像橡膠,敲擊聲音聽上去像是橡膠,聞起來還是像橡膠。
但那究竟是什么?“一個防噴器,”Henriquez答道:“一種在石油開采中用來固定鉆孔的塞子?!蹦撬窍鹉z做的?“呃,從技術(shù)上來說是沒錯,但要是就把這種材料稱之為橡膠,可能就過于籠統(tǒng)?!坝脗鹘y(tǒng)的橡膠是無法生產(chǎn)這種零部件的。使用壽命太短。這個東西是用一種我們稱之為德磐(Therban) 的高科技材料制成的?!盚enriquez說:“大家都知道,鋼鐵與燧石有很多相似的地方,德磐(Therban)與橡膠之間的關(guān)系也與之類似?!?/p>
橡膠,鋼鐵跟燧石:這樣的比較是不是有點不著邊?“當然不是。100年前,合成橡膠在Elberfeld誕生之后,主要被用作天然橡膠的替代品?!盚enriquez解釋道:“那個時侯天然橡膠的質(zhì)量要更好一些。”但在之后的幾十年里,朗盛以及之前拜耳公司的化學(xué)家、工程師們不斷開發(fā)出新品種的合成橡膠,其質(zhì)量也漸漸超過了種植園里采割的粘性天然材料。
1930年,年輕的合成橡膠家族迎來了首次技術(shù)上的重大突破——丁腈橡膠。與丁納S聚丁橡膠類似,丁腈橡膠的使用壽命要長于天然材料。不過,之所以將丁腈橡膠稱作創(chuàng)新產(chǎn)品,主要是因為它的全新特性。這是種植園里生產(chǎn)的天然橡膠所無法媲美的特性。比如,就算把丁腈橡膠泡在油里,它也不會發(fā)生膨脹。橡膠手套幾乎不受燃油和化學(xué)品腐蝕,橡膠密封能達到良好的石油和汽油密封效果——這聽起來讓人難以置信,卻已經(jīng)成為現(xiàn)實:直到上世紀30年代前,這些都還只是科幻小說中的內(nèi)容。
上世紀70年代投產(chǎn)的德磐(Therban),一度被專家們認為在多個方面達到了橡膠技術(shù)發(fā)展的巔峰。自此之后,就很少有專用性較強的合成橡膠能夠走出實驗室。
只要看看K10樓第一層里的防噴器,就會明白德磐(Therban)與其它橡膠相比具有哪些優(yōu)點?!笆紫?,德磐(Therban)與丁腈橡膠一樣,幾乎不受原油影響。事實上,德磐(Therban)就是對丁腈橡膠進行改良后的產(chǎn)品。但光是這一點還不夠?!笔豌@探中會發(fā)出大量熱量。讓橡膠暴露在高溫環(huán)境中,就跟人的皮膚暴露在臭氧洞下被紫外線直射沒什么兩樣。紫外線、臭氧對橡膠的危害同樣不可小覷。這三大因素會給普通橡膠帶來嚴重問題,使其變硬變脆,容易出現(xiàn)裂縫。對于用來防止作業(yè)人員被沸油燙傷的大型防噴塞而言,普通橡膠并非最佳選擇。
“德磐(Therban)是我們對丁腈橡膠進行化學(xué)改性后的產(chǎn)品,它的耐熱性能更佳。即使長時間暴露在150℃的高溫環(huán)境下也不是問題。這種材料同樣在鉆探平臺上其它領(lǐng)域的應(yīng)用中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。比如:用來傳輸液壓油、砂、石的軟管,用來固定鉆桿使其遠離堅硬巖壁的封隔器以及鉆頭等等。鉆頭上的金屬螺絲會與橡膠壁發(fā)生大力擠壓,產(chǎn)生的溫度足以煎熟雞蛋——對于這些應(yīng)用,德磐(Therban)都是目前所能買到的最佳彈性材料?!?/p>
“石油鉆塔不過是眾多例子中的一個。地熱能生產(chǎn)同樣依賴于耐熱、耐老化的橡膠?!盚eneriquez說。如果想要利用深藏于地底的熱能資源,鉆探和開采過程中就需要能耐150℃高溫和較大壓力的橡膠?!爱吘鼓悴恢雷约簳龅绞裁礃拥那闆r。順便提一下,最近朗盛公司對這種材料進行了改進,使得防噴器這樣的大尺寸成型零部件的生產(chǎn)更加簡單,安全系數(shù)更大?!?Henriquez補充道:“這種全新制造工藝基于榮獲2005年諾貝爾化學(xué)獎的一項研究?!?/p>
黑色、重量大、安全:全能型先進產(chǎn)品! 不過,要是看著Henriquez辦公室外的大廳里那把黑色的“創(chuàng)意椅子”,就得出Henriquez的同事們在石油平臺上只能無所事事的結(jié)論,那么你就錯了。事實上,能源勘探和開采只是朗盛合成橡膠無數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中的兩個而已。