橡胶百科_一_

第35卷第4期2008年4月

世界橡胶工业

W orld Rubber I ndustry

Vo.l35No.4:50~53

Apr.2008

编者按:

5橡胶的硫化与成型技术6一书己连载完毕。这一举措在读者中博得了好评。为了进一步向广大读者朋友们推荐国外出版的橡胶技术新书。兹从本期起再连续刊登由日本朝启书店出版的5 ÀN事典6一书。全书共分六章:橡胶科学和技术发展史;橡胶科学;橡胶材料;橡胶配方与加工;橡胶制品;橡胶与地理环境。希望继续得到广大读者的欢迎与青睐。该书仍由我国橡胶界资深翻译家王作龄先生编译。

新书连载

橡胶百科(一)

王作龄编译

摘要:简要叙述了橡胶科学的发展史。介绍了从野生橡胶演变到人工栽培橡胶树的全过程。文中还回顾了硫化技术的发现与发展。

关键词:野生三叶橡胶树;栽培;硫化

中图分类号:TQ332;TQ333文献标识码:E文章编号:1671-8232(2008)04-0050-04

1橡胶科学与技术发展史

人类发现具有高弹性和奇特力学性质的天然橡胶,迄今已有几百年的历史了。在以交联为主的橡胶加工技术发展过程中,人们开发了许多种合成橡胶,并有效地利用其各自的特征,确立了橡胶在材料科学中的地位,迎来了橡胶科学技术的成熟期。以橡胶为主要原料制造的轮胎,作为飞机和汽车必不可少的部件,已成为近代社会不可缺少的组成部分。此外,约在40年前问世的热塑性弹性体,是一类与硫化橡胶加工方法不同的材料,已在橡胶领域异军突起。下文将探讨橡胶的变迁,展望橡胶弹性体的明天。

1.1野生橡胶时代

被称为天然橡胶(NR)的物质,正如由其学名)巴西三叶橡胶树(H evea brasiliensis)所想象的那样,它是从生长在亚马逊河流域的野生的树木上采集的胶乳,经酸凝固后再经洗涤得到的固态物。NR是一种由植物产生的数量不多的烃,是由异戊二烯单元的立体结构约100%顺式-1,4结构组成的高度立构规整性聚合物。由于这种橡胶结构的缘故,至今它只能用于制造那些不能用合成橡胶制造的制品,NR 的消耗量现在仍然保持在占生胶总消耗量的30%~40%的水平上。

三叶橡胶树和冬季在暖房中常见的一品红同属大戟科植物,而能产生像NR等被人们称之为橡胶的物质(阿拉伯树胶等植物性树胶除外)的植物超过500种。橡胶烃含量高的橡胶树现在仍野生在中南美洲一带。哥伦布第二次航海途中在伊斯帕尼奥拉岛上见到的橡胶球,就是从分布在墨西哥周边的南美橡胶树(C a-still o a elastica)上采集的橡胶做成的。这些橡胶球在玛雅文化时期被用于一种大型球场上进行球类活动。但是,在此所说的/球类活动0不是一种简单的游戏或现在所说的体育运动,而是一种带有宗教色彩或政治目的活动。在当时,橡胶球可以说是一种用于祭事的重要道具。

将这种橡胶作为科学研究对象,在欧洲大力推广的人是法国学者La Conda m i n e。他是巴黎科学院于1735年派遣到南美秘鲁的勘察队的一员。关于这支勘察队长达十年的旅行,F. Trystran在其著作中作了真实且颇有趣味的介绍,很值得一读。勘察结束后,Conda m i n e越过安第斯山脉沿亚马逊河而下,踏上归国的路途,于1745年2月末回到了巴黎。他在1751年出

版的5旅行记6中有如下记载:

/在埃斯梅拉达斯地方生长着一种被称为H eve的树木。在该树干的表皮上切一道口子,从切口处流出牛乳状的白色液体,与空气接触后逐渐凝固且变成黑色,,。玛雅#印第安人将从树上采集的树脂称为Caoutchou0。带有橡胶意思的西班牙语的/Caucho0、法语的/Caoutchouc0和德语的/Kautsc huk0均来自Caoutchou一词。

1839年C.Goodyear发明了硫化,在把硫化确定为橡胶加工技术的一个部分之前,T.H an-cock关于橡胶的应用仅限于一些微不足道的方面。从亚马逊河流域采集运出的橡胶在1837年仅为340t。以发现氧而闻明的J. Priestley开发了橡胶的用途,即将橡胶用作/擦字橡皮0。橡胶的英文名称/rubber0源自英文的/rub0(摩擦)。此外,C.M ac i n tosh将胶布作为雨衣出售,在商业上也获得成功。但所用的橡胶仅限于生胶,即未硫化的天然橡胶。因此,不能避免冬天变硬,夏天发粘的缺点。

硫化工艺正是克服生胶上述缺点的技术。硫化工艺发明后,经过短短几年的时间,橡胶的需求量就开始成倍增加,1850年达到了1500 t。而后,在栽培天然橡胶技术走上轨道的1910年初,亚马逊河流域的野生橡胶迎来了全盛时期。位于亚马逊河中游的马瑙斯(现为巴西的亚马逊首府)1830年虽然只是个小渔村,但己成为橡胶的集聚地。从马瑙斯输出的所谓黑色金子的橡胶,1870年已达到了3000,t到1900年超过2000t。当时,在全长16k m的大街上竟然跑着有轨电车。当波土顿还处在罗马拉车的时代,亚马逊流域的僻壤处已经电气化。此外,马瑙斯的豪华歌剧院也是这一时期的产物,它100年前的繁荣景象已成为现今的纪念。至1913年栽培橡胶的产量超过了野生橡胶,从此,野生橡胶迅速走向萧条。亚马逊的朝气只是在第二次世界大战期间暂时复苏过,而后橡胶的采集零零星星地继续着。自从1988年12月天然橡胶采集工人C.M endes在沙布里斯遭暗杀后,亚马逊的橡胶再次引起世界的注目。

C.M endes曾发起成立天然橡胶采集工组织,并与不法地主进行了斗争。他的独特之处在于将保卫以采集橡胶谋生的人们的生活,与保卫亚马逊的自然环境的运动相结合。通过天然橡胶橡胶世界与热带雨林,进而和全球环境保护问题紧密联系在一起。

1.2橡胶从野生到栽培的时代

在亚马逊流域野生的巴西三叶橡胶树,现在已在马来西亚、泰国、印度尼西亚等东南亚国家及斯里兰卡、印度等南亚国家实现了人工栽培,天然橡胶已成为东南亚诸国重要的出口物资。将三叶橡胶树的种子从亚马逊流域历经千险运到亚洲,是依照基于当年大英帝国殖民地农业政策(单一耕作法)的植物引进(P lant In-tr oducti o n)法决定的。策划三叶橡胶树/植物引进0的部门是当时作为大英帝国殖民地统治支柱的英国东印度公司和受该公司支持,进行研究活动的英国皇家植物园。

进入1870年,管辖东印度公司的印度省大臣C.M arkha m从安第斯高地带出野生的金鸡纳树,将它送到植物园,然后再将树苗送到锡兰(现斯里兰卡)和印度栽培成功。所以C.M ark-ha m是通过植物引进大量生产抗疟疾特效药奎宁的奠基者,这对于以后联想到三叶橡胶树的引进就不觉得奇怪了。植物学家J.Colli n s在C.M arkha m的帮助下,于1872年完成了有关三叶橡胶树是可以生产橡胶的几百种植物中最优良的品种的报告,而为三叶橡胶树的移植进行树种筹备的是先驱H.A.W ickha m。W ickha m 是绘画高手,他将自己画的橡胶树及其种子的草图送给了C.M arkha m和皇家植物园主任J.

D.H ooker。图1-2-1为由日本学者本多静六提供的三叶橡胶树及其种子的草图。三叶橡胶树种子的寿命约为1个月,H.A.W ickha m对此做了周密的准备。在1876年早春,H.A.W ick-ha m在亚马逊河与马代拉河之间的地域收集了七万颗三叶橡胶树的种子,包租了英国的Am a-zonas号轮船,在圣塔伦装载了每颗都用香蕉叶子包着的三叶橡胶树的七万颗种子。当时,想瞒过亚马逊河口上的帕拉港巴西海关的眼睛进行秘密运输,可以说是天方夜谭。但为了迅速过关,在这危险万分的时刻H.A.W ickha m可能还动用了外交手腕。1876年6月14日到达利物浦港的这七万颗W ichha m种子用汽车运到皇家植物园后立即播种,到七月末幸存活下来2625棵树苗。约有1900棵树苗被盛放在箱子中乘船踏上亚洲的旅途。在这次航海过程

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