15世紀末,哥倫布一行登上新大陸時,看到美洲印第安人拿著一種不知道叫什么的又黑又重的球在玩。這球扔到地上就像魔物一樣蹦得很高。這就是歐洲人最早發現的橡膠。
由此,南美洲就成了橡膠的故鄉。那兒生長著一種橡膠樹,割破樹皮會流出白色的膠乳,一滴一滴流淌下來。當地的印第安人把這種膠乳叫做“樹的眼淚”。他們將膠乳凝結后做成圓球,一邊唱著歌,一邊圍著圓圈跳舞,把球傳來傳去。球兒落地,還能高高地彈起。這是他們最快活的游戲了。當時,印第安人玩的橡膠實心球是生膠制的。天然的生膠雖然有彈性,但它的大分子鏈條好像許多單根的彈簧,散亂地堆積在一起,彈性并不很大,而且這些彈簧容易拆開、分離,所以生膠一拉就斷,沒有韌性,稍稍受熱就發黏、變軟。
1774年,氧氣發現者、英國化學家普里特利發現用鉛筆寫的字可以用橡膠擦掉,從此產生了英文的RUBBER(橡膠的別名,意思是擦的東西)一詞,現在轉用為彈性橡膠之意了,不過當時的橡膠,高溫時太黏,低溫時又太硬,只能作為擦鉛筆字的橡皮,此外別無他用。
1839年,美國有一個貧窮的發明家古德意,他決心把生膠改造成既富有彈性又堅韌結實的理想材料。他對橡膠著迷三十多年,但是卻一生貧困潦倒。古德意的家鄉流傳著這樣的故事:你想找到古德意這個人嗎?看,那就是!他頭戴橡皮帽,身披橡膠襯里的風衣,里面穿著橡皮背心,下身套著橡皮褲子,腳登膠靴,手里拎個膠皮錢包——里面沒有一文錢。古德意在生膠里摻進氧化鎂,用石灰水煮,也試過用硝酸煮,還試過在生膠表面撒硫黃,放在太陽下曬……各種試驗都失敗了,后來,他在坩堝里加進生膠塊、硫黃粉和松節油,放在火爐上煮。不小心,從坩堝里蹦出一塊膠,落入火焰,盡管燒焦了,卻沒有發黏。古德意高興地跳起來,經過摻硫加熱得到的橡膠,正是他朝夕盼望的材料。這種橡膠不會發黏或變硬,而且可以保持一定的彈性。
在今天的橡膠工廠里,這叫做“硫化”工藝。從此,生膠被改造成了有用的材料。古德意并沒有因為這項重大的發明而跳出貧窮的窘境,60歲臨終時還欠別人20萬美元的債。古德意的硫化工藝后來被化學家弄清楚了:硫原子在生膠的大分子鏈節之間建立起“橋梁”,好像做沙發時一個個彈簧互相之間用麻繩、鐵絲勾連成一個整體,彈性好,又不松散。橡膠里摻上炭黑,可以變硬,耐磨。鞋底、橡膠輪胎的黑顏色,就是炭黑造成的。白橡膠里不加炭黑,改加白色的碳酸鈣、鈦白粉等填料。擦鉛筆字的橡皮只能用白橡膠做,總不能擦去了鉛筆字卻留下了黑色的痕跡啊。因此,橡膠的黑與白,不是隨隨便便挑選的顏色。
加硫法的發明,對于自行車、汽車等交通工具和橡膠工業的發展起了很大的促進作用。這樣一來,橡膠在我們的日常生活中就成了不可缺少的物質。如生活中遇到的扎小辮兒的皮筋,去鉛筆跡的橡皮擦,上體育課用的籃球、小足球,以及球鞋,雨靴,軟管,輪胎等等都是橡膠制品。
橡膠最大的特點是富有彈性。人們對橡膠感興趣,正是看中了它的彈性。最早的自行車裝的是木輪子,騎起來顛簸得厲害。自從發現橡膠以后,人們在木輪的外緣鑲上橡膠,自行車行駛起來平穩多了。后來,充氣的橡膠輪胎代替了實心的橡膠木輪,自行車才有了今天的模樣。我們走路、爬山,要穿橡膠底鞋子。汽車翻山越野,飛機起飛降落,橡膠輪胎就是它們的鞋子。全世界80%的橡膠用來制造輪胎。有趣的是,橋梁的底座上也襯有厚厚的橡膠支承墊。
編輯/劉鵬