固特异用硫磺加热橡胶，防止其融化和开裂

在19世纪30年代，天然橡胶从热带树木收集的乳状汁液经酸凝固而成，柔软而受欢迎，但几乎无用。对于不止一家早期制造商来说，一个炎热的夏天就把整批库存融化成恶臭的糊状；寒冷使它变硬开裂；即使在室温下，它也会粘住接触的一切。许多企业家染上了“橡胶热”，试图推销橡胶，却破产了。

查尔斯·固特异痴迷于解决这个问题。他在1834年取得第一个真正进展，用硝酸使橡胶表面光滑、干燥且不粘，这为他赢得了美国邮政局在波士顿的邮袋合同。但那些邮袋在热天又融化了，他再次一贫如洗。然后他尝试在橡胶中加入硫磺，这使其粘性降低，温度稳定性提高，但仍然太软。

1839年，在马萨诸塞州一家杂货店里，他挥动一块加了硫磺的橡胶时，不小心将其扔到炽热的火炉上。当他刮下来时，发现接触热力的部分变得异常坚韧。那次意外引发了他长达五年的实验——用茶壶、烤箱和熨斗加热——最终他完善了在压力下烹煮硫磺橡胶的工艺，称之为硫化，以罗马火神命名。

关键洞察在于热和硫磺的作用：并非简单地掩盖粘性表面，而是改变橡胶的内部结构，使链无法滑动分离。1844年，固特异获得美国专利3,633号。他本人几乎没从中获利——竞争对手窃取工艺，他在法庭上耗尽财产和健康，1860年负债去世——但他发现的反应奠定了现代橡胶和轮胎工业的基础。

用硫磺硫化橡胶

天然橡胶是长链聚合物，缠绕在一起，受热时会滑动变软，冷却时会变硬。

硫磺加热形成交联，将链连接成网络，阻止其自由滑动。

交联网络在宽温度范围内保持弹性，因此不再融化或开裂。

该过程简单，适用于橡胶原材料本身，任何人都能大规模复制。

材料的失效是分子问题，而非配方问题：应修复链的连接方式，而不是试图用添加剂掩盖症状。

固特异于1844年获得美国专利3,633号，但竞争对手复制了该工艺，他余生都在法庭上度过。他因技术细节失去了欧洲专利，1860年去世时负债超过20万美元；直到他去世后，他的家庭才从版税中获利。固特异轮胎橡胶公司于1898年在俄亥俄州阿克伦创立，以他的名字命名，尽管他从未与之相关。如今一半的橡胶是合成的，但他发现的硫化工艺奠定了轮胎和橡胶工业的基础。