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        從郵票了解化工之一:橡膠

        2016-10-21 08:46:06中國化工博物館黎戈寧
        化工管理 2016年25期
        關(guān)鍵詞:汽車輪胎合成橡膠橡膠樹

        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(kuò)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(jìn)行介紹,使讀者從另一個(gè)方面了解化工。

        橡膠使用最早為天然橡膠。據(jù)記載, 11世紀(jì)時(shí),南美洲人已開始利用野生天然橡膠。1736年法國人C.孔達(dá)米納參加法國科學(xué)院赴南美考察隊(duì),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(rèn)識天然橡膠并進(jìn)一步研究它的利用價(jià)值。圖1 為哥倫比亞1956年發(fā)行的橡膠園的郵票。18世紀(jì),英國人T.漢考克發(fā)現(xiàn)橡膠通過兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒的縫隙反復(fù)擠壓,可以降低彈性,提高塑性。這一時(shí)期,人們對橡膠的用途認(rèn)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(shí)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(jī)會(huì),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(dòng)了橡膠制品的迅猛發(fā)展。圖2是多哥發(fā)行的紀(jì)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(jī)會(huì),汽車輪胎開始進(jìn)入商品生產(chǎn)階段,成為天然橡膠的主要消耗者。同時(shí)輪胎的大批量生產(chǎn)也推動(dòng)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(shí),卻意外發(fā)現(xiàn)混有炭黑的橡膠,其強(qiáng)度與韌性明顯增大。實(shí)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(qiáng)度增加10~50倍。炭黑對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)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(jì)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(jì)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?,F(xiàn)在世界上有40多個(gè)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(xué)方法人工合成的一種性能類似或超過天然橡膠的有機(jī)高分子彈性體。它是以石油、煤炭為初始原料,通過多種化學(xué)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(xué)家齊格勒和意大利化學(xué)家納塔發(fā)明了齊格勒-納塔催化劑,促進(jìn)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(xué)獎(jiǎng)。圖5、圖6分別為發(fā)行的紀(jì)念齊格勒和納塔的郵票。上世紀(jì)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(fèi)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(dāng)時(shí)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(biāo)志。至今,我國已形成以科研、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、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(shí)我國已成為合成橡膠的生產(chǎn)和消費(fèi)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(gè)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(jìn)行過種植和加工提煉;美國也進(jìn)行過銀膠菊的研究與開發(fā)。1982年中國科學(xué)院化學(xué)研究所嚴(yán)瑞芳在西德做訪問學(xué)者期間,首次將合成杜仲膠制成彈性體,并取得專利?;貒?,又繼續(xù)帶領(lǐng)中國科學(xué)院化學(xué)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(dú)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(bǔ)充資源。圖8為杜仲的產(chǎn)地之一河南南陽發(fā)行的個(gè)性化郵票。

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