橡膠：材料中的“王者”

史軍

實(shí)驗(yàn)室里的植物小白鼠

16世紀(jì)，西班牙探險(xiǎn)家第一次踏上南美大陸時(shí)，橡膠便進(jìn)入了他們的視野。印第安小孩和青年在玩一種膠球游戲，這種小球落地后能反彈得很高，如捏在手里則會(huì)感到有黏性，并有一股煙熏味。印第安人還會(huì)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。還將這種白色濃稠的液體涂抹在腳上，雨水也不會(huì)弄濕腳。一番尋根究底之后，人們終于發(fā)現(xiàn)了這些“神奇”液體的來(lái)源——雨林中橡膠樹的乳汁。而如今，橡膠已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我們生活的方方面面，成為人們親密的“伙伴”。

并不美味的白色乳汁

橡膠樹為大戟科多年生喬木，是一種典型的熱帶雨林樹種，因其每一小根葉柄上總是著生3片葉片，所以又有三葉橡膠樹之稱。它的原生地僅限于南美洲巴西亞馬孫河沛域，南緯0°～5°的沖積平原和熱帶雨林中。

延伸閱讀

小心有毒的橡膠種子

雖然橡膠的膠乳沒(méi)有毒性，但是橡膠樹種子卻藏有劇毒。一般來(lái)說(shuō)，兩三粒橡膠種子的毒素就足以導(dǎo)致一名兒童中毒，引起惡心、抽搐，甚至休克。所以，千萬(wàn)不要因?yàn)楹闷妫惺诚鹉z種子。

橡膠種子

與絕大多數(shù)大戟科植物一樣，橡膠樹的乳汁是防御動(dòng)物啃食的武器。雖然，橡膠樹的汁液——膠乳沒(méi)有強(qiáng)烈的毒性，但也不是清甜解渴的“飲料”。橡膠的膠乳中有30%～40%是固體成分，幾乎所有的固體物質(zhì)都是聚異戊二烯。這種物質(zhì)是非常穩(wěn)定的聚合物，能夠忍受酸堿的折磨，自然也就不會(huì)害怕動(dòng)物的消化系統(tǒng)了。那些誤食橡膠汁液的昆蟲，腸道難以排泄而因此堵塞，然后只能被餓死了。還好，我們?nèi)祟惖哪c道比昆蟲的粗得多，如果不是喝下大桶膠乳，是不會(huì)有問(wèn)題的。這種并不美味的白色乳汁在人類手中幻化成一種特殊的材料。

橡膠讓世界滾動(dòng)起來(lái)

1852年，美國(guó)化學(xué)家查爾斯·固特異在做試驗(yàn)時(shí)，無(wú)意中發(fā)明了橡膠硫化法，偶然相遇的橡膠和硫磺，組成了不再黏糊的膠皮。發(fā)現(xiàn)硫化橡膠技術(shù)純屬偶然，固特異隨手打翻的橡膠溶液灑落在了地上，在他清理污漬的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，灑在地上的橡膠有了柔韌性，而且也不再黏黏糊糊的了，原來(lái)地板上撤的硫磺粉末是引發(fā)橡膠巨變的“點(diǎn)金石”。實(shí)際上，橡膠分子就像一條條線，彼此之間沒(méi)有聯(lián)結(jié)，所以沒(méi)有足夠的彈性。而硫分子的加入，把這些線結(jié)成了網(wǎng)，所以就有了全新的性能。從此，橡膠正式成為了一種工業(yè)原料。

橡膠樹流出的白色膠乳

固特異的發(fā)明將橡膠引入人們的日常生活。不久之后，英國(guó)人鄧祿普發(fā)明了全世界最早的充氣輪胎，1895年，第一輛裝配充氣輪胎的汽車駛出了工廠。之后，福特汽車的流水線生產(chǎn)開始了。汽車工業(yè)的興起，激起了對(duì)橡膠的巨大需求，膠價(jià)也隨之猛漲。橡膠讓世界滾動(dòng)了起來(lái)。

苦苦尋找橡膠的替代品

橡膠樹已經(jīng)成為重要的戰(zhàn)略資源。因此，人們?cè)陂_發(fā)天然橡膠的替代產(chǎn)品。通過(guò)化工合成的方法，已經(jīng)可以生產(chǎn)出類似的材料。但是，人工合成橡膠在性能上仍然無(wú)法完全代替它們的天然親戚。另一個(gè)解決途徑是，尋找其他可以分泌膠乳的植物。最先進(jìn)入人類視野的是可以提供美味果實(shí)的人心果。

人心果，果如其名。這種山欖科植物的果實(shí)形似心臟，在成熟之后，會(huì)變得甜美多汁，是常見的熱帶水果。在這種植物的原產(chǎn)地——中美洲的叢林中，瑪雅人和阿茲特克人都有咀嚼人心果樹脂的習(xí)慣。當(dāng)時(shí)的人缺吃少喝，很有可能靠嚼人心果樹脂來(lái)安撫空虛的胃。還別說(shuō)，這還真是最初的口香糖的重要作用，這也正是瑪雅人和阿茲特克人咀嚼人心果樹糖膠的重要原因?？雌饋?lái)是多么無(wú)奈的選擇。

當(dāng)歐洲殖民者來(lái)到人心果的老家之后，他們更興趣的是，這種有彈性的物質(zhì)能不能替代橡膠。隨著第二次工業(yè)革命的興起，人類對(duì)橡膠的需求量與日俱增，但是天然橡膠的供給畢竟非常有限。尋找替代品就成了植物獵人的一個(gè)重要工作。正是基于這個(gè)原因，人心果樹膠成了潛在的黃金替代品。

延伸閱讀

橡膠的采集技術(shù)

人們最初在采集橡膠時(shí)都是將整棵橡膠樹砍倒，這樣的做法導(dǎo)致原產(chǎn)地的橡膠樹資源很快就枯竭了。好在割膠技術(shù)發(fā)展起來(lái)之后，世界橡膠有了穩(wěn)定的供給來(lái)源。

割膠是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，以半環(huán)繞的方式在樹干上割除一條0.8厘米長(zhǎng)的螺旋形切口（保持樹皮的上下連接）。如果切割得當(dāng)，切口處會(huì)在幾年內(nèi)生長(zhǎng)愈合。因此在割膠時(shí)，膠刀割進(jìn)橡膠樹皮的深度必須把握得當(dāng)，如太深，會(huì)傷到樹干，如太淺，則膠乳不會(huì)流出來(lái)，或流出來(lái)得很少，經(jīng)驗(yàn)豐富的割膠工人能控制相當(dāng)于一根頭發(fā)絲粗細(xì)的深度。正是種植和收割技術(shù)的發(fā)展，極大推動(dòng)橡膠相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，并徹底改變了我們的世界。

在橡膠林中割膠的工人

割膠是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作

19世紀(jì)60年代，墨西哥前總統(tǒng)安東尼奧·洛佩斯·德·桑塔·安納將軍把人心果樹膠帶到了美國(guó)紐約，遺憾的是人心果樹膠做輪胎的性能并不如真正的橡膠。但是這種物質(zhì)在超市的零食貨架上獲得了新生，混合了蔗糖的人心果樹膠被切成小條之后成為人們喜愛(ài)的口香糖產(chǎn)品，隨著兩次世界大戰(zhàn)中美軍的腳步，這種零食很快風(fēng)靡全球。

沒(méi)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，人心果樹膠就被人工合成的橡膠類物質(zhì)取代了，比如丁苯橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯橡膠等，這些橡膠的性能更好，口感也更好。

相比于人心果，菊科蒲公英屬的植物橡膠草，要靠譜得多。在橡膠草的乳汁中，含有20%左右的橡膠。更難得的是，橡膠草比橡膠樹耐寒，所以可以在寒冷地區(qū)種植。對(duì)于那些沒(méi)有熱帶國(guó)土的國(guó)家有著不小的吸引力。但是，橡膠草是一年生的草本植物，產(chǎn)量和橡膠含量都比橡膠樹低，要進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域還有一段路要走。

如今，我們幾乎每天都在跟橡膠打交道，中國(guó)已是全球最大的天然橡膠消費(fèi)國(guó)，從電線到汽車輪胎：從橡皮擦到神舟飛船;從腳下的球鞋到身上的雨衣。離開橡膠，似乎整個(gè)世界都將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。橡膠已經(jīng)成為工業(yè)和信息化社會(huì)的支柱，天然橡膠是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物質(zhì)，這是當(dāng)年擺弄膠球游戲的人們無(wú)論如何也想象不到的。

（責(zé)任編輯/黃盈盈 美術(shù)編輯/周游）

口香糖里還要添加改善吹泡泡性能的樹脂，改善咀嚼質(zhì)地的蠟質(zhì)（比如棕櫚蠟、蜂蠟、石蠟），再加上薄荷醇以及各種甜味劑

分泌膠乳的人心果

根部分泌乳膠的菊科蒲公英屬植物橡膠草