從郵票了解化工之一：橡膠

文/中國化工博物館　黎戈寧

從郵票了解化工之一：橡膠

文/中國化工博物館黎戈寧

編者按：中國化工博物館在文物征集的過程中，為擴大征集范圍，增添了有關(guān)化工郵票的內(nèi)容，我們擬將挑選一些征集到的化工郵票結(jié)合專業(yè)進行介紹，使讀者從另一個方面了解化工。

橡膠使用最早為天然橡膠。據(jù)記載， 11世紀時，南美洲人已開始利用野生天然橡膠。1736年法國人C.孔達米納參加法國科學院赴南美考察隊，觀察到三葉橡膠樹流出的膠乳可固化為具有彈性的物質(zhì)。之后，歐洲人開始認識天然橡膠并進一步研究它的利用價值。圖1 為哥倫比亞1956年發(fā)行的橡膠園的郵票。18世紀，英國人T.漢考克發(fā)現(xiàn)橡膠通過兩個轉(zhuǎn)動滾筒的縫隙反復擠壓，可以降低彈性，提高塑性。這一時期，人們對橡膠的用途認識雖然廣泛，并已有膠管、人造革、膠鞋等用品問世，但這些產(chǎn)品凡遇到高溫和經(jīng)太陽曝曬后就變軟和發(fā)黏，在低溫時又變硬和脆裂，使橡膠制品不能經(jīng)久耐用。

圖1

1839年，美國人固特異（C.Coodyear）一次偶然的機會，發(fā)現(xiàn)硫黃可以使橡膠固化，并使之在較廣的溫度范圍內(nèi)仍然保持橡膠的固有彈性。這一橡膠的“硫化”過程推動了橡膠制品的迅猛發(fā)展。圖2是多哥發(fā)行的紀念固特異發(fā)現(xiàn)橡膠“硫化”過程的郵票。1895年第一條充氣汽車輪胎問世，這給輪胎業(yè)帶來迅猛發(fā)展的機會，汽車輪胎開始進入商品生產(chǎn)階段，成為天然橡膠的主要消耗者。同時輪胎的大批量生產(chǎn)也推動了橡膠工業(yè)的蓬勃發(fā)展。

圖2

1920年英國輪胎公司將炭黑用到簾子布為骨架材料的汽車輪胎上，將其染成黑色，以區(qū)別于其他帆布為骨架材料的汽車輪胎時，卻意外發(fā)現(xiàn)混有炭黑的橡膠，其強度與韌性明顯增大。實踐證明，在天然橡膠中，炭黑能使其耐久性（磨耗減量）提高8～10倍。在合成橡膠中，能使拉伸強度增加10～50倍。炭黑對橡膠的補強作用使橡膠制品的生產(chǎn)如猛虎添翼，炭黑的生產(chǎn)和研究也如同蓬勃發(fā)展。

隨著橡膠工業(yè)的迅速發(fā)展，原用野生的天然橡膠在性能和產(chǎn)量方面已不能滿足需要，19世紀中后期人們開始在東南亞試種天然橡膠林并獲得成功，到20世紀20～30年代人工栽培的天然橡膠已經(jīng)逐步取代野生橡膠，成為天然橡膠的主要來源。現(xiàn)在世界上有40多個國家和地區(qū)種植橡膠，其中以印尼、泰國、馬來西亞、越南和中國植膠面積較大且產(chǎn)量較高。圖3為斯里蘭卡發(fā)行的研究并收割橡膠的郵票。

圖3

天然橡膠來源于橡膠樹。在種植生長的橡膠樹干上，用刀割開一道切口，便流出乳白色樹汁，這種樹汗叫做乳膠，經(jīng)過收集和凝聚脫水等加工后，便可制得具有彈性的固狀橡膠。由于它是橡膠樹天然生成的，所以稱為天然橡膠。圖4為馬來西牙發(fā)行的天然橡膠經(jīng)過加工后橡膠制品的郵票。

圖4

合成橡膠是人們采用化學方法人工合成的一種性能類似或超過天然橡膠的有機高分子彈性體。它是以石油、煤炭為初始原料，通過多種化學方法先制取合成橡膠的基本原料主（也叫單體），再經(jīng)過聚合反應(yīng)以及凝聚、脫水、干燥、成型等工序，制得具有彈性的高分子聚合物。50年代初，由于德國化學家齊格勒和意大利化學家納塔發(fā)明了齊格勒-納塔催化劑，促進了橡膠工業(yè)的發(fā)展。齊格勒和納塔也獲得了1963年諾貝爾化學獎。圖5、圖6分別為發(fā)行的紀念齊格勒和納塔的郵票。上世紀60年代以后，合成橡膠的產(chǎn)量開始超過了天然橡膠，使全球消耗合成橡膠已占橡膠消費量的六成。

圖5

圖6

圖7

圖8

1959年，蘭州化工公司丁苯橡膠投產(chǎn)，是我國生產(chǎn)的第一批合成橡膠。它同當時在四川長壽建成的氯丁橡膠裝置同為我國合成橡膠工業(yè)開始起步的標志。至今，我國已形成以科研、生產(chǎn)、設(shè)計、信息和應(yīng)用開發(fā)為中心的比較完整的行業(yè)發(fā)展體系，建成了一批大型骨干生產(chǎn)企業(yè)和科研開發(fā)基地，已能生產(chǎn)七大類通用合成橡膠，還能生產(chǎn)性能優(yōu)異與特殊用途的特種橡膠，如硅橡膠、氟橡膠、聚硫橡膠、聚氨脂橡膠等。同時我國已成為合成橡膠的生產(chǎn)和消費大國，雙雙占居世界第一。圖7為蘭州化工公司丁苯橡膠生產(chǎn)裝置的個性化郵票。

無論是天然橡膠還是合成橡膠，都存在著資源困擾問題，而且屬于世界難題。因此多國也在試圖尋求新的膠源。如前蘇聯(lián)曾對蒲公英等橡膠植物進行過種植和加工提煉；美國也進行過銀膠菊的研究與開發(fā)。1982年中國科學院化學研究所嚴瑞芳在西德做訪問學者期間，首次將合成杜仲膠制成彈性體，并取得專利?；貒螅掷^續(xù)帶領(lǐng)中國科學院化學所杜仲膠組深入開展杜仲研究，現(xiàn)已取得階段性重要成果。中國獨有的以杜仲膠新材料開發(fā)為代表的杜仲資源綜合利用為解決資源枯竭開辟了交換途徑，杜仲膠可能成為合成橡膠與天然橡膠重要改性材料和補充資源。圖8為杜仲的產(chǎn)地之一河南南陽發(fā)行的個性化郵票。