從天然橡膠到人造橡膠
發布時間：2015-01-13 16:30:58 人瀏覽
來源： 橡膠技術網
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。雖然橡膠沒有鋼鐵堅硬，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，從火箭到飛船等等，都離不開橡膠。當你乘坐裝有橡膠輪胎的公共汽車外出旅游時，會感到十分平穩而舒適。
天然橡膠是原產于熱帶地區的一種喬木——橡膠樹的產物。當割開橡膠樹干，便有牛奶似的膠液從樹皮里流出，然后使它凝固，再經過一系列工序，就成為半透明的橡膠塊。
據報道，世界上最早應用天然橡膠的是古代美洲的印第安人。他們常用當地橡膠樹產出的膠汁制作雨衣、瓶罐及玩具之類的東西。1642年，哥倫布率領船隊橫渡大西洋，想尋找通向中國和印度的海路，不料由于航行的錯誤而跑到了美洲。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，使歐洲人第一次見到了橡膠。
大約一個世紀以前，隨著西方國家工業化步伐的加快，天然橡膠的品種和數量已遠遠不能滿足人們的需要。于是，科學家開始考慮人造橡膠的問題了。
人工合成橡膠的關鍵首先是了解它的化學組成，弄清其分子構造，否則人工合成時將無從下手。最早在這方面作出貢獻的是英國化學家法拉第等人。1826年，他們通過分析得知，天然橡膠成分與異戊二烯（每個分子中含有5個碳原子和8個氫原子的一種無色帶刺激氣味的液體）有某種聯系。后來，又經過許多化學家的研究，才徹底弄清了橡膠的結構和組成。
原來，橡膠、纖維和塑料同屬一個“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長的鎖鏈，那么異戊二烯分子就是鎖鏈上的一個個環節。據分析，一個天然橡膠分子大約包含了一萬個左右的異戊二烯單體。
橡膠的特點是它的每個分子呈蜷曲狀，而且互相糾纏在一起，好像一個亂七八糟的毛線球。當你用力拉它時，分子就伸開，一松手，分子又蜷縮成原來的樣子。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，要真正進入這扇大門還必須取得使一個個小分子聚合在一起發生聚合反應這把鑰匙。
進入本世紀以來，科學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品。這些新產品各具特點，有的耐磨，有的不怕油浸，有的不畏高溫、嚴寒。這些優異的品質，使天然橡膠也不得不甘敗下風。
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，見到空氣就會很快固化。這是一種新型機械密封材料。以前，摩托車、汽車、火車、輪船等的發動機汽缸都是用橡皮墊圈密封。這種密封方式不僅容易出現漏油、漏氣現象，而且由于普通橡膠耐油、耐高溫性能差，用不了多久就會老化變壞，需進行大修更換墊圈。而現在的室溫固化硅橡膠則可以克服上述缺點。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，可以大大延長設備的使用壽命。
人造橡膠已經成為人類的朋友，是使汽車奔馳、飛機上天的有力“助手”，日常生活，工業和國防建設都離不開它。
哺育人類現代文明的乳汁－－橡膠（Hevea brasiliensis（H.B.K.） Muell.-Arg）
橡膠，用白色的乳汁哺育了人類現代文明；橡膠，人類現代文明必不可少的能源；橡膠，人類現代文明至關重要的原料；橡膠，人類現代文明大廈的支柱；橡膠，人類現代文明的生命線；橡膠，現代人類須臾不可離開的最親密朋友。可以說，如果沒有橡膠，就沒有與現代人類生存息息相關的諸多興旺發達的行業，如航天、航空、航海、交通、郵電、衛生、軍事、生化、計算機等等；沒有橡膠，也就沒有人類現代文明。
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7萬多種，涉及到現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600萬噸，年產量也達到600萬噸。但是，從人類發現天然橡膠，到人工研究開發橡膠，再到全世界，尤其是中國（主要是海南省和云南省的西雙版納）橡膠行業的興盛，卻是一個漫長而艱難的過程：
1493年，偉大的西班牙探險家哥倫布率隊初次踏上南美大陸。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，但并沒有真正了解到橡膠的來源。
1693年，法國科學家拉康達到南美又看到土著人玩這種小球，科學家和軍人思維和眼光是不同的，追根尋底調查這種小球，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，法國科學家康達敏從秘魯帶回有關橡膠樹的詳細資料，出版了《南美洲內地旅行記略》，書中詳述了橡膠樹的產地、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，法國人麥加發明了能夠軟化橡膠的溶劑。
1770年，英國化學家普立斯特勒發現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，美國化學家古特義在做試驗時，無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，從而發明了橡膠硫化法。古特義的這一偶然行為，是橡膠制造業的一項重大發明，掃除了橡膠應用上的一大障礙，使橡膠從此成為了一種正式的工業原料，從而也使與橡膠相關的許多行業蓬勃發展成為了可能。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，英國人魏克漢九死一生，從亞馬遜河熱帶叢林中采集7萬粒橡膠種子，送到英國倫敦皇家邱植物園培育，然后將橡膠苗運往新加坡、斯里蘭卡、馬來西亞、印度西亞等地種植并獲得成功。
1888年，英國人鄧祿變發明汽胎，1895年開始生產汽車，汽車工業的興起，更激起了對橡膠的巨大需求，膠價隨之猛漲。
1897年，新加坡植物園主任黃德勒發明橡膠樹連續割膠法，使橡膠產量大幅度提高。由此，野生的橡膠樹變成了一種大面積栽培的重要的經濟作物。
1904年，中國云南德宏自治州土司刀印生（又名刀安仁）從新加坡購買8000株橡膠苗，帶回國種植于北緯24度的云南省盈江縣新城鳳凰山，現僅存一株。
1906-1907年，海南瓊海愛國華僑何書麟從馬來西亞引進4000粒橡膠種子，種植于會縣（現為瓊海市）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明橡膠芽接法，使優良橡膠樹無性系可以大量繁殖推廣。
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