從天然橡膠到人造橡膠

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從天然橡膠到人造橡膠

橡膠是大自然賞賜給人類的一種奇妙的物質(zhì)。雖然橡膠沒(méi)有鋼鐵堅(jiān)硬，不如木材輕巧，但它能伸縮自如，任憑碰撞、打擊和折磨，都能依然故我，不改原貌。不僅如此，橡膠還具有耐磨、抗腐蝕、不透水、不導(dǎo)電等特性。今天，橡膠已成為人們生活中不可缺少的“伙伴”。從雨衣到膠鞋，從電線包皮到自行車車胎，從汽車到飛機(jī)，從火箭到飛船等等，都離不開橡膠。當(dāng)你乘坐裝有橡膠輪胎的公共汽車外出旅游時(shí)，會(huì)感到十分平穩(wěn)而舒適。

天然橡膠是原產(chǎn)于熱帶地區(qū)的一種喬木——橡膠樹的產(chǎn)物。當(dāng)割開橡膠樹干，便有牛奶似的膠液從樹皮里流出，然后使它凝固，再經(jīng)過(guò)一系列工序，就成為半透明的橡膠塊。

據(jù)報(bào)道，世界上最早應(yīng)用天然橡膠的是古代美洲的印第安人。他們常用當(dāng)?shù)叵鹉z樹產(chǎn)出的膠汁制作雨衣、瓶罐及玩具之類的東西。1642年，哥倫布率領(lǐng)船隊(duì)橫渡大西洋，想尋找通向中國(guó)和印度的海路，不料由于航行的錯(cuò)誤而跑到了美洲。就在這次聞名世界的航行中，他把印第安人制作的橡膠用具和玩的橡膠球帶回了歐洲，使歐洲人第一次見(jiàn)到了橡膠。

大約一個(gè)世紀(jì)以前，隨著西方國(guó)家工業(yè)化步伐的加快，天然橡膠的品種和數(shù)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要。于是，科學(xué)家開始考慮人造橡膠的問(wèn)題了。

人工合成橡膠的關(guān)鍵首先是了解它的化學(xué)組成，弄清其分子構(gòu)造，否則人工合成時(shí)將無(wú)從下手。最早在這方面作出貢獻(xiàn)的是英國(guó)化學(xué)家法拉第等人。1826年，他們通過(guò)分析得知，天然橡膠成分與異戊二烯（每個(gè)分子中含有5個(gè)碳原子和8個(gè)氫原子的一種無(wú)色帶刺激氣味的液體）有某種聯(lián)系。后來(lái)，又經(jīng)過(guò)許多化學(xué)家的研究，才徹底弄清了橡膠的結(jié)構(gòu)和組成。

原來(lái)，橡膠、纖維和塑料同屬一個(gè)“大家族”，都是高分子化合物。如果把天然橡膠分子比作一條長(zhǎng)長(zhǎng)的鎖鏈，那么異戊二烯分子就是鎖鏈上的一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)。據(jù)分析，一個(gè)天然橡膠分子大約包含了一萬(wàn)個(gè)左右的異戊二烯單體。

橡膠的特點(diǎn)是它的每個(gè)分子呈蜷曲狀，而且互相糾纏在一起，好像一個(gè)亂七八糟的毛線球。當(dāng)你用力拉它時(shí)，分子就伸開，一松手，分子又蜷縮成原來(lái)的樣子。因此，橡膠具有奇特的彈性。

弄清橡膠分子的組成，是打開合成橡膠大門的一把鑰匙。但是，要真正進(jìn)入這扇大門還必須取得使一個(gè)個(gè)小分子聚合在一起發(fā)生聚合反應(yīng)這把鑰匙。

進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家先后合成了氯丁橡膠、聚硫橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠等一系列具有奇異功能的新產(chǎn)品。這些新產(chǎn)品各具特點(diǎn)，有的耐磨，有的不怕油浸，有的不畏高溫、嚴(yán)寒。這些優(yōu)異的品質(zhì)，使天然橡膠也不得不甘敗下風(fēng)。

還有一種液體硅橡膠叫做室溫固化硅橡膠。這種橡膠通常存放在塑料管中可以保存一兩年而不固化，一旦從塑料管中擠出，見(jiàn)到空氣就會(huì)很快固化。這是一種新型機(jī)械密封材料。以前，摩托車、汽車、火車、輪船等的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸都是用橡皮墊圈密封。這種密封方式不僅容易出現(xiàn)漏油、漏氣現(xiàn)象，而且由于普通橡膠耐油、耐高溫性能差，用不了多久就會(huì)老化變壞，需進(jìn)行大修更換墊圈。而現(xiàn)在的室溫固化硅橡膠則可以克服上述缺點(diǎn)。它不僅使用方便，而且具有耐油、耐酸堿、耐高溫、抗老化的特點(diǎn)，可以大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

人造橡膠已經(jīng)成為人類的朋友，是使汽車奔馳、飛機(jī)上天的有力“助手”，日常生活，工業(yè)和國(guó)防建設(shè)都離不開它。

哺育人類現(xiàn)代文明的乳汁－－橡膠（Hevea brasiliensis（H.B.K.） Muell.-Arg）

　　橡膠，用白色的乳汁哺育了人類現(xiàn)代文明；橡膠，人類現(xiàn)代文明必不可少的能源；橡膠，人類現(xiàn)代文明至關(guān)重要的原料；橡膠，人類現(xiàn)代文明大廈的支柱；橡膠，人類現(xiàn)代文明的生命線；橡膠，現(xiàn)代人類須臾不可離開的最親密朋友。可以說(shuō)，如果沒(méi)有橡膠，就沒(méi)有與現(xiàn)代人類生存息息相關(guān)的諸多興旺發(fā)達(dá)的行業(yè)，如航天、航空、航海、交通、郵電、衛(wèi)生、軍事、生化、計(jì)算機(jī)等等；沒(méi)有橡膠，也就沒(méi)有人類現(xiàn)代文明。

　　橡膠具有多種良好的特殊性能，如：彈性、絕緣性、耐磨性、氣密性、柔韌性等等，因此用途極為廣泛。目前，世界上的橡膠制品已達(dá)7萬(wàn)多種，涉及到現(xiàn)代人類生活的方方面面，如：一輛載重汽車需要橡膠240公斤；一架噴氣式飛機(jī)需要橡膠600公斤；一輛輕型坦克需要橡膠800公斤；一艘3.5萬(wàn)噸的軍艦需要橡膠68噸等等。

　　目前，世界上每年需要天然橡膠600萬(wàn)噸，年產(chǎn)量也達(dá)到600萬(wàn)噸。但是，從人類發(fā)現(xiàn)天然橡膠，到人工研究開發(fā)橡膠，再到全世界，尤其是中國(guó)（主要是海南省和云南省的西雙版納）橡膠行業(yè)的興盛，卻是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱難的過(guò)程：

　　1493年，偉大的西班牙探險(xiǎn)家哥倫布率隊(duì)初次踏上南美大陸。在這里，西班牙人看到印第安人小孩和青年在玩一種游戲，唱著歌互相拋擲一種小球，這種小球落地后能反彈得很高，如捏在手里則會(huì)感到有粘性，并有一股煙熏味。西班牙人還看到，印第安人把一些白色濃稠的液體涂在衣服上，雨天穿這種衣服不透雨；還把這種白色濃稠的液體涂抹在腳上，雨天水也不會(huì)弄濕腳。由此，西班牙人初步了解到了橡膠的彈性和防水性，但并沒(méi)有真正了解到橡膠的來(lái)源。

　　1693年，法國(guó)科學(xué)家拉康達(dá)到南美又看到土著人玩這種小球，科學(xué)家和軍人思維和眼光是不同的，追根尋底調(diào)查這種小球，才得知這種小球是砍一種印地安人稱為"橡膠"的樹而流出的濃稠液體缺制造的。

　　1736年，法國(guó)科學(xué)家康達(dá)敏從秘魯帶回有關(guān)橡膠樹的詳細(xì)資料，出版了《南美洲內(nèi)地旅行記略》，書中詳述了橡膠樹的產(chǎn)地、采集乳膠的方法和橡膠的利用情況，引起了人們的重視。

　　1763年，法國(guó)人麥加發(fā)明了能夠軟化橡膠的溶劑。

　　1770年，英國(guó)化學(xué)家普立斯特勒發(fā)現(xiàn)橡膠能擦去鉛筆字跡。

　　1823年，英人馬金托什，像印第安人一樣把白色濃稠的橡膠液體涂抹在布上，制成防雨布，并縫制了“馬金托什”防水斗蓬，這也可能就是世界上最早的雨衣吧。

　　1852年，美國(guó)化學(xué)家古特義在做試驗(yàn)時(shí)，無(wú)意之中把盛橡膠和硫磺的罐子丟在爐火上，橡膠和硫磺受熱后流淌在一起，形成了塊狀膠皮，從而發(fā)明了橡膠硫化法。古特義的這一偶然行為，是橡膠制造業(yè)的一項(xiàng)重大發(fā)明，掃除了橡膠應(yīng)用上的一大障礙，使橡膠從此成為了一種正式的工業(yè)原料，從而也使與橡膠相關(guān)的許多行業(yè)蓬勃發(fā)展成為了可能。隨后，古特義又用硫化橡膠制成了世界上的第一雙橡膠防水鞋。

　　1876年，英國(guó)人魏克漢九死一生，從亞馬遜河熱帶叢林中采集7萬(wàn)粒橡膠種子，送到英國(guó)倫敦皇家邱植物園培育，然后將橡膠苗運(yùn)往新加坡、斯里蘭卡、馬來(lái)西亞、印度西亞等地種植并獲得成功。

　　1888年，英國(guó)人鄧祿變發(fā)明汽胎，1895年開始生產(chǎn)汽車，汽車工業(yè)的興起，更激起了對(duì)橡膠的巨大需求，膠價(jià)隨之猛漲。

　　1897年，新加坡植物園主任黃德勒發(fā)明橡膠樹連續(xù)割膠法，使橡膠產(chǎn)量大幅度提高。由此，野生的橡膠樹變成了一種大面積栽培的重要的經(jīng)濟(jì)作物。

　　1904年，中國(guó)云南德宏自治州土司刀印生（又名刀安仁）從新加坡購(gòu)買8000株橡膠苗，帶回國(guó)種植于北緯24度的云南省盈江縣新城鳳凰山，現(xiàn)僅存一株。

　　1906-1907年，海南瓊海愛(ài)國(guó)華僑何書麟從馬來(lái)西亞引進(jìn)4000粒橡膠種子，種植于會(huì)縣（現(xiàn)為瓊海市）和儋縣。

　　1915年，荷蘭人赫爾屯在印度尼西亞瓜哇茂物植物園發(fā)明橡膠芽接法，使優(yōu)良橡膠樹無(wú)性系可以大量繁殖推廣。

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