文/中國化工博物館 周傳榮

文獻見證世界首創(chuàng)杜仲膠制成彈性體

文/中國化工博物館 周傳榮

天然橡膠是彈性體的主要原料，而我國天然膠資源緊缺，開發(fā)其他彈性體原料始終是我國的重要課題，將杜仲膠制成彈性體即是此類重要課題任務之一。

杜仲是一種樹木，我國多個省區(qū)市都生長此樹。在我國歷史上，杜仲一直主要是傳統(tǒng)中醫(yī)的常用藥材，而很少有人把它同彈性體制成聯(lián)系起來。而中國科學院化學研究所的嚴瑞芳研究員，就是一位專門研究把杜仲膠制作成彈性體的科學家，而且在此方面取得了重大突破。

20世紀80年代，1982年前后，中科院化學所研究員嚴瑞芳在西德首創(chuàng)，將以前只能來做塑料的“反式-聚異戊二烯”加工成高彈性體，獲西德專利。天然杜仲膠從化學上講就是“反式-聚異戊二烯”，富含于杜仲樹的葉、皮、種子中。嚴瑞芳將只能做塑料的“反式-聚異戊二烯”制作成為彈性體，從而開創(chuàng)了杜仲膠用途的新篇章，這在世界上尚屬首次。

近而，嚴瑞芳回國后，又發(fā)現(xiàn)杜仲膠硫化過程存在不同微觀結(jié)構的三個階段，三者宏觀性能不同，從而又開發(fā)出三種不同用途的材料：低溫功能塑料、熱彈性形狀記憶材料、橡膠彈性材料。嚴瑞芳還發(fā)現(xiàn)，它與塑料及橡膠優(yōu)良的共混性還可以開發(fā)出門類更多的新材料。因此，嚴瑞芳又進一步提出了“杜仲材料工程學”的新概念，申請了一系列專利，開發(fā)出了可代替石膏的骨科外固定材料、運動員護具、殘疾人假肢套、形狀記憶熱刺激密封接管、順丁膠/杜仲膠共混（1∶1）3．25-16型輪胎（這種輪胎實際行駛兩年完好無損），還生產(chǎn)出遙測遙感波導天線用透雷達波密封材料等。

嚴瑞芳的科研成果引起世界關注。前西德專利局1984年10月4日正式向嚴瑞芳頒發(fā)了專利證明。1993年，在美國佛羅里達國際橡膠會議上，嚴瑞芳所作的關于杜仲膠新進展的演講報告反響強烈。會后，組委會主席Gesprecher先生給嚴瑞芳發(fā)來感謝信，稱“嚴的報告很受歡迎，對討論會的成功做出了顯著貢獻”。之后，馬薩諸塞大學名譽教授（太平洋高分子聯(lián)盟主席，美高分子學會主席）SaLamone也給嚴瑞芳來信，盛情邀請嚴為他主編的《高分子材料百科全書》（世界著名科技叢書）撰寫“杜仲膠”一章，嚴瑞芳很快向該全書提交了自己的論文，他在文中提出了以“杜仲膠材料工程學”為中心的“一系列新觀點”。印有該文的全書由美國CRC出版集團于1996年出版，文中，編者把嚴瑞芳寫的“一系列新觀點”改成了“一系列新理論”。

中國政府對嚴瑞芳的科研成果始終高度重視并大力支持，早在1982年12月22日，中科院為此給中央呈送了“嚴瑞芳發(fā)明一種橡膠加工新硫化方法，已在西德申請專利”的簡報，時任國務院副總理方毅即于1983年元月13日在簡報上作出批示：“應予大力支持”。此后，原農(nóng)業(yè)部部長何康與幾位副部長、專家聯(lián)名寫信，向中央提交了“杜仲綜合利用”盡快產(chǎn)業(yè)化的建議。對此，1994年5月5日，原國務委員陳俊生委托國務院副秘書長劉濟民組織了該項目的匯報會，會后立即部署并給與相關資金支持。同時，中國農(nóng)學會與中科院化學所合作，在資源地建成了杜仲膠提取粗膠廠，并在北京建成了精膠廠。

由于作為提膠原料的杜仲葉含膠量低，提膠成本高，因此這一科研成果的產(chǎn)業(yè)化比較緩慢。但之后，河南靈寶縣出現(xiàn)了集中連片種植高含膠量杜仲的情況，以高含膠量的種子為原料的提膠途徑使其產(chǎn)業(yè)化有了新的模式。日本搶先在靈寶縣建立了杜仲膠廠，并將膠直接運回日本。中國橡膠協(xié)會見此狀況，即從保護和發(fā)展我國自己的戰(zhàn)略資源角度考慮，及時成立了中國杜仲產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并請兩位人大代表向人大提出提案，人大作為重點提案交給工信部、林業(yè)部等部門答復，有關部門一致認為該項目應與支持。國家發(fā)改委、科技部先后對業(yè)內(nèi)幾個企業(yè)給予了幾千萬元的產(chǎn)業(yè)化啟動基金。

與些同時，杜仲膠還在應用開發(fā)方面取得可喜進展，比如，合成杜仲膠改性輪胎可以降低滾動阻力，節(jié)油2%～3%，達到歐洲2B標準；用它改性的順丁膠，其耐撕裂性能大大提高；用它改性的天然橡膠，耐磨性能也得到提高。值得指出的是，塑料用杜仲膠改性后，抗沖擊性能得到極大提高。這些結(jié)果，都為杜仲膠的廣泛應用鋪平了道路。