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百年橡胶产业史

2014-2-11 12:03:19

100年前,德国化学家弗雷兹·霍夫曼研究合成橡胶的动力或许来自于德国拜耳公司前身弗里德里希·拜耳染料厂的一个悬赏令:这家公司于1906年提出,如果有人能够在1909年11月1日之前成功“研制出制造橡胶或橡胶替代品的方法”,公司将奖励发明者两万马克。

这是当时的拜耳总裁卡尔·杜伊斯堡(Karl Duisburg)的主意。当时,借助于苏格兰兽医约翰·伯德· 邓禄普和法国的 米其林兄弟的发明创造,人们已经给自行车、公共马车以及刚刚诞生不久的汽车装上了轮胎。

但是当时人们使用的还都是天然橡胶。这种在2000年前生活在赤道附近的人们就已经学会在热带雨林生长的树木中提取汁液或者乳状物来制成的东西,到了20世纪初已经远远不能满足当时轮胎以及电气工业对橡胶急剧增长的需求,而且天然橡胶在被用作轮胎时性能也谈不上优异。这时卡尔·杜伊斯堡预见到橡胶业务有利可图,于是促成拜耳公司对天然橡胶替代品的开发研究。

在当时,他的这项提议类似于1960年代初美国总统约翰·F·肯尼迪向美国人发起的到1960年代末让人类登陆月球的号召。

两万马克是一笔可观的数目,1909年一名工人的年薪大约是1300马克。不过以合成橡胶对人类的贡献来看,两万马克的赏金还是显得太吝啬了。 2007年全球共消费约1360万吨合成橡胶,从当年的拜耳公司独立出来的 朗盛公司的橡胶产品和橡胶化学品在这一年的销售额也超过5亿欧元。

当时的化学家们已经发现,构成这种弹性材料的链分子实际上是由一排排的组分构成的,他们将之称为橡胶基质。由于这种物质很难制取,霍夫曼转而研制具有类似化学结构的物质。

霍夫曼把这种物质放到很多锡罐中加热,并耐心等待了数周乃至数月。他最终打开其中一个罐子时说了些什么,人们不得而知,人们知道的是,他在罐子里发现了一种奇特的物质,它可以随聚合温度的变化而变得很软或很硬,但是始终保持弹性。这种物质被称为甲基橡胶,它的发现标志着合成橡胶的诞生。

甲基橡胶发明以后,德国皇家专利局授予了弗里德里希·拜耳染料厂“合成橡胶制备方法”的专利,专利号是250690号。1910年,当时早已是橡胶生产巨头的大陆公司(Continental Company)则开始采用这种新型甲基橡胶制造轮胎。当时的德国皇帝威廉二世为自己的轿车配上了这种新轮胎,行驶中他发电报称自己“非常愉快”。

霍夫曼就此为合成橡胶打开了一扇门。人类就此开启了合成橡胶的历史。

今天看来,在橡胶发展史上,还有另外一个名字可以与霍夫曼媲美,他就是美国人查尔斯· 固特异(Charles Goodyear)。

“我就是橡胶的挽救者。”1834年夏天, 固特异的表弟来到 固特异家里,劝他不要搞那种出力不讨好的橡胶研究时,这位前五金店主说。五年后,他开发的橡胶硫化技术让橡胶成为一种稳定而且不粘合的材料。

这个发明耗费了 固特异无数精力,但他并没有因此致富,1860年 固特异带着60万美元的负债在贫病中去世。38年后,为了纪念他,弗兰克·史柏林把自己创立的橡胶公司命名为“ 固特异”。

固特异曾经梦想把橡胶应用在服装、鞋、家具甚至是所有产品上,在开发出硫化橡胶技术之后,他还顺便发明了现代橡胶安全套,在此之前的安全套都是用小羊的盲肠制成的。他一直梦想让橡胶充满整个世界。

霍夫曼于100年前进行的合成橡胶实验是人类实现这种梦想的紧要一步。 固特异没有赶上橡胶的好时代,在他死后不久,一个人类的创造力极大迸发的时代到来了,19 世纪末20世纪初,人类的发明成果层出不穷,具有探索精神的研究者们发明技术、申请专利,并辅之以行动。

霍夫曼赶上了这个时代,尽管他开发出来的合成橡胶因为成本高昂而且在空气中会快速分解,于1913年就停止了生产。但是他在有生之年见证了合成橡胶接下来取得的一系列的重大技术突破—丁钠橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶,等等,这为现在的高性能橡胶的发明奠定了基础,

当然,当时全世界的人民正遭遇着重大的不幸—一战和二战接连爆发。这些重大的技术进步也都是德国人为了取得战争的胜利而投入研发的。二战后,人类重新开启了和平利用合成橡胶的历史。

固特异的梦想在他身后都相继实现了,从服装、玩具、技术产品到汽车工业,合成橡胶从方方面面改变了人类的生活。

现在,高性能橡胶已经具备非同寻常的耐热性、抗压性和耐磨性,装备了高性能橡胶轮胎的汽车已经可以以超过300公里的时速行驶,普利司通的一种直径达4米、重达5.2吨的巨型轮胎则可以负载重达365吨的货物。

现今世界上65%的橡胶应用于汽车工业—轮胎、安全气囊、密封管等。除此之外,橡胶的另一项极为重要的用途是生产以胶鞋为代表的日用品,10%的橡胶即消耗于此。

抓地力强且轻便耐磨的登山鞋、最薄可达0.03毫米的安全套、终身不漏的咖啡机、香味持久易于咀嚼的口香糖……合成橡胶提供了这些人类的现代日常生活中不可或缺的元素。

与合成橡胶的从无到有紧密相伴的,是大批今天人们熟知的公司,它们以合成橡胶为基础为人类创造了新的需求,人类需求的不满足又反过来促使它们开发出更多更好的橡胶产品。 米其林、 固特异、 杜蕾斯、 箭牌、 耐克、 阿迪达斯……这些公司以合成橡胶为原料创造出的产品分布在人类生活的每个角落,世界因它们的创新而变得更加丰富多彩。

当然,现在人类对于合成橡胶有了更进一步的要求,比如环保轮胎。在满足了高速度和高抗压性之后,轮胎公司的科学家们眼下的任务是研发和制造出更环保的轮胎,诸如把填充油从有致癌可能的高芳香油转换成对健康无害的添加物。

在对合成橡胶的应用方面,工程师们总会有一些好点子。事实上,现在人类已经无法为橡胶的应用列一份详尽的清单,可以肯定的是,在这些应用中,人们越来越难以看到天然橡胶的影子。合成橡胶已经成长了100年,现在,它的历史还在继续。

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