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硬橡胶钢笔。原图链接

硬橡胶（英语：ebonite，或Hard Rubber），是一种从石油发展出来的产品，约在1840年间问世，制造方法是在高温高压的环境下，将30%-40%的硫加入天然的橡胶，使之从柔性的天然橡胶转化为硬质材料。

概述

硬橡胶为一般公众所知的作为材料的品牌，由硫化天然橡胶制成。硬橡胶可能含有 25% 到 80% 的硫和亚麻籽油，名字来自它作为黑檀木（ebony）的人工替代品的预期用途。这种材料也被称为矽橡胶（vulcanite），尽管该名称正式指的是矿物矽橡胶。Charles Goodyear的兄弟 Nelson Goodyear 试验了硬橡胶复合材料的化学性质。1851年，他使用氧化锌作为填料。Hugh Silver负责为其命名。

硫键使橡胶变硬

在不太低的温度下，硫键还能增加各链之间的自由活动范围，因此橡胶不会变硬。如果加进更多的硫，比如25%- 50%，以橡胶重量计，就会使链与链之间键合得很紧密，致使橡胶变硬，这样的橡胶称为硬橡胶。 用天然橡胶或丁苯橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶100质量份与30～50份的硫黄混合，经加热硫化，生胶分子中的双键结构被硫黄交联饱和，生成坚硬而有韧性的硬质橡胶。在室温下为黑色坚硬物质，有良好的化学稳定性、优良的耐化学药品腐蚀性能和耐有机溶剂性能、低的吸水性能、高的拉伸强度、抗折强度及优良的电绝缘性能，可以进行机械加工。

特性

硫含量在 35% 左右时可获得最强的机械性能和最大的耐热性，而在硫含量 30% 左右时可获得最高的冲击强度。硬胶在常温下的刚性归因于分子内硫原子之间的范德华力。升高温度会逐渐增加克服范德华力的分子振动，使其具有弹性。

硫化过程中硫的百分比和施加的温度和持续时间是决定硬橡胶聚硫化物弹性体技术性能的主要变量。发生的反应基本上是硫在双键上加成，形成分子内环结构，所以很大一部分硫以分子内加成的形式高度交联。由于具有高达 40% 的最大硫含量，它可用于抵抗膨胀和最小化介电损耗。硬橡胶用作含有稀盐酸的各种（主要是储存）容器的防腐衬里。在高于室温的温度下或长时间储存氢氟酸时，它会形成气泡。

硫化密度

硬橡胶具有大约 1.1 到 1.2 的内容混合物相关密度。当重新加热的硬橡胶表现出形状记忆效应并且可以在一定范围内相当容易地重新成型。根据硫百分比，硬橡胶的热塑性转变或软化温度为 70-80°C（158-176°F）。这种材料很脆，这会在电池外壳中的使用产生问题，例如，外壳的完整性对于防止硫酸泄漏至关重要。现在已普遍被炭黑填充聚丙烯所取代。

应用

1838年美国一家倒闭的铁工厂老板，以硫化的方式去将橡胶硬化，发明出第一个人造橡胶。原本天然的橡胶具有良好弹性，但经硫化后就能得到坚固的胶体，故这种以硫化手法制的橡胶又称硬橡胶或硫化橡胶。依硫化的程度不同，可以产生不同硬度的橡胶，所以今日虽然你可以看到各家钢笔厂都有同是硬橡胶的笔杆，但因配方不同而有软硬的差别（尤其在抛光的过程最容易感觉到）。

硫化后未染色的橡胶是呈暗棕色，故早期的硬橡胶笔杆都将之以碳粉染成黑色，经长期使用后笔杆会再退回成棕黑色。大约1910年左右西华和派克的平顶款钢笔有不少都是这种黑色硬橡胶笔杆，并不难寻。1920年左右多了红色或红黑双色的硬橡胶笔杆，这添加氧化铁粉所以呈现红色，如Waterman1929年的波纹红（ripple rose）。

笔杆材料

19世纪时开始有人造塑胶的发明和使用后天然塑胶自然而然的被人造塑胶给取代了。人造塑胶仍是以天然原料为主，再加上化学药剂使其因化学反应而塑化成形。 硬橡胶(Hard Rubber)是上世纪许多笔厂爱用的笔杆材料, 因为材质坚韧稳定, 不缩水变形, 留存至今仍有许多硬橡胶笔头好壮壮, 继续服役. 硬橡胶缺点是加工不易, 容易钝刀. 现今除了少数日本笔厂外, 已经少有笔厂量产硬橡胶笔. 硬橡胶主要供应商是德国的SEM与日本的日兴, 大宗用途是工业部件, 乐器吹嘴, 烟斗咬合件. 以花色选择及制造品质而言, 德制品要比日制品好很多. 德制品气孔少, 抛光后光可鉴人, 日制品气孔较多, 抛光后总觉蒙上一层雾翳.

取代天然的黑檀木

硬橡胶在钢笔的黄金年代曾是最热门的笔杆材质，硬橡胶以黑檀木（ebony）取名ebonite，是希望以这种新材料来取代天然的黑檀木（ebony），在1920、30年代，被许多钢笔厂拿来做为笔杆的材料，取其相对坚硬的特点，当时的硬橡胶，多以黑、红或二色混合居多，而后技术逐渐进步，使得颜色、花纹愈来愈多，产品愈趋成熟，百乐845及Namiki的50号大笔都是使用硬橡胶底胎笔身再上漆的。

用途广泛

车辆与日常用品

硬橡胶多年来一直用于汽车电池的外壳，因此即使在聚丙烯等更坚固的现代塑料被替代很久之后，黑色仍是其传统颜色。尽管目前已知的型号仅用塑料生产，数十年来，Ace 公司（现在是Newell Rubbermaid 的一部分）制造的发梳中使用了它，硬橡胶通常被视为脚轮的轮子材料。它也常用于物理学教室演示静电，因为它处于或接近摩擦电系列的负端。 硬橡胶用于 20 世纪早期的保龄球；然而，它已被其他材料淘汰（Ebonite 名称仍然是聚合物球主要制造商之一的商品名称）。它已用于电插头、烟斗吹嘴（与Lucite竞争）、冰球、钢笔笔身和笔尖馈送、萨克斯管和单簧管吹嘴，以及完整的防潮单簧管。

老化变色

在日光中的紫外线部分的影响下，硬橡胶会氧化并暴露在湿气中，水与表面上的游离硫结合，在表面产生非常吸湿的硫酸盐和硫酸。硫酸盐从空气中冷凝水，在表面形成具有良好润湿特性的亲水膜。这些老化过程会逐渐使表面从灰绿色变为褐色，并导致表面电阻率迅速恶化。 当硬橡胶用于电子产品时，它会受到污染。硬橡胶在金属箔片之间滚动，金属箔片被剥落，留下金属痕迹。对于电子用途，表面被研磨以去除金属颗粒。

塑胶替代

硬橡胶在塑胶出现后，它便逐渐失去它霸主的地位，连带著使得许多以制造硬橡胶为主的小公司随之倒闭或转为经营其他项目，但日本日兴工业所，自1952年由首任社长远藤胜造成立以来，一直专注在硬橡胶的制造及改良，在那个年代，胜造先生与许多著名的笔匠如酒井荣助、土田修一等都是生意上的伙伴兼人生的好友，他除了致力使品质更稳定之外，还开发了许多不同的花色，使得公司在硬橡胶制作成为夕阳工业后，仍然能够存活下来。

现任日兴工业社长远藤智久（远藤胜造先生的孙子）接任后，更积极开发海外市场及进入钢笔制作及相关产品（如弹吉他用的匹克等）的市场，也仍然保持与一些手作钢笔的职人间之合作（如百濑泰明、久保幸平等），持续把他们所自有产品做全面性的发展。

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