橡胶：材料中的“王者”

史军

实验室里的植物小白鼠

16世纪，西班牙探险家第一次踏上南美大陆时，橡胶便进入了他们的视野。印第安小孩和青年在玩一种胶球游戏，这种小球落地后能反弹得很高，如捏在手里则会感到有黏性，并有一股烟熏味。印第安人还会把一些白色浓稠的液体涂在衣服上，雨天穿这种衣服不透雨。还将这种白色浓稠的液体涂抹在脚上，雨水也不会弄湿脚。一番寻根究底之后，人们终于发现了这些“神奇”液体的来源——雨林中橡胶树的乳汁。而如今，橡胶已经广泛应用在我们生活的方方面面，成为人们亲密的“伙伴”。

并不美味的白色乳汁

橡胶树为大戟科多年生乔木，是一种典型的热带雨林树种，因其每一小根叶柄上总是着生3片叶片，所以又有三叶橡胶树之称。它的原生地仅限于南美洲巴西亚马孙河沛域，南纬0°～5°的冲积平原和热带雨林中。

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小心有毒的橡胶种子

虽然橡胶的胶乳没有毒性，但是橡胶树种子却藏有剧毒。一般来说，两三粒橡胶种子的毒素就足以导致一名儿童中毒，引起恶心、抽搐，甚至休克。所以，千万不要因为好奇，啃食橡胶种子。

橡胶种子

与绝大多数大戟科植物一样，橡胶树的乳汁是防御动物啃食的武器。虽然，橡胶树的汁液——胶乳没有强烈的毒性，但也不是清甜解渴的“饮料”。橡胶的胶乳中有30%～40%是固体成分，几乎所有的固体物质都是聚异戊二烯。这种物质是非常稳定的聚合物，能够忍受酸碱的折磨，自然也就不会害怕动物的消化系统了。那些误食橡胶汁液的昆虫，肠道难以排泄而因此堵塞，然后只能被饿死了。还好，我们人类的肠道比昆虫的粗得多，如果不是喝下大桶胶乳，是不会有问题的。这种并不美味的白色乳汁在人类手中幻化成一种特殊的材料。

橡胶让世界滚动起来

1852年，美国化学家查尔斯·固特异在做试验时，无意中发明了橡胶硫化法，偶然相遇的橡胶和硫磺，组成了不再黏糊的胶皮。发现硫化橡胶技术纯属偶然，固特异随手打翻的橡胶溶液洒落在了地上，在他清理污渍的时候发现，洒在地上的橡胶有了柔韧性，而且也不再黏黏糊糊的了，原来地板上撤的硫磺粉末是引发橡胶巨变的“点金石”。实际上，橡胶分子就像一条条线，彼此之间没有联结，所以没有足够的弹性。而硫分子的加入，把这些线结成了网，所以就有了全新的性能。从此，橡胶正式成为了一种工业原料。

橡胶树流出的白色胶乳

固特异的发明将橡胶引入人们的日常生活。不久之后，英国人邓禄普发明了全世界最早的充气轮胎，1895年，第一辆装配充气轮胎的汽车驶出了工厂。之后，福特汽车的流水线生产开始了。汽车工业的兴起，激起了对橡胶的巨大需求，胶价也随之猛涨。橡胶让世界滚动了起来。

苦苦寻找橡胶的替代品

橡胶树已经成为重要的战略资源。因此，人们在开发天然橡胶的替代产品。通过化工合成的方法，已经可以生产出类似的材料。但是，人工合成橡胶在性能上仍然无法完全代替它们的天然亲戚。另一个解决途径是，寻找其他可以分泌胶乳的植物。最先进入人类视野的是可以提供美味果实的人心果。

人心果，果如其名。这种山榄科植物的果实形似心脏，在成熟之后，会变得甜美多汁，是常见的热带水果。在这种植物的原产地——中美洲的丛林中，玛雅人和阿兹特克人都有咀嚼人心果树脂的习惯。当时的人缺吃少喝，很有可能靠嚼人心果树脂来安抚空虚的胃。还别说，这还真是最初的口香糖的重要作用，这也正是玛雅人和阿兹特克人咀嚼人心果树糖胶的重要原因。看起来是多么无奈的选择。

当欧洲殖民者来到人心果的老家之后，他们更兴趣的是，这种有弹性的物质能不能替代橡胶。随着第二次工业革命的兴起，人类对橡胶的需求量与日俱增，但是天然橡胶的供给毕竟非常有限。寻找替代品就成了植物猎人的一个重要工作。正是基于这个原因，人心果树胶成了潜在的黄金替代品。

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橡胶的采集技术

人们最初在采集橡胶时都是将整棵橡胶树砍倒，这样的做法导致原产地的橡胶树资源很快就枯竭了。好在割胶技术发展起来之后，世界橡胶有了稳定的供给来源。

割胶是一项技术性很强的工作，以半环绕的方式在树干上割除一条0.8厘米长的螺旋形切口（保持树皮的上下连接）。如果切割得当，切口处会在几年内生长愈合。因此在割胶时，胶刀割进橡胶树皮的深度必须把握得当，如太深，会伤到树干，如太浅，则胶乳不会流出来，或流出来得很少，经验丰富的割胶工人能控制相当于一根头发丝粗细的深度。正是种植和收割技术的发展，极大推动橡胶相关工业的发展，并彻底改变了我们的世界。

在橡胶林中割胶的工人

割膠是一项技术性很强的工作

19世纪60年代，墨西哥前总统安东尼奥·洛佩斯·德·桑塔·安纳将军把人心果树胶带到了美国纽约，遗憾的是人心果树胶做轮胎的性能并不如真正的橡胶。但是这种物质在超市的零食货架上获得了新生，混合了蔗糖的人心果树胶被切成小条之后成为人们喜爱的口香糖产品，随着两次世界大战中美军的脚步，这种零食很快风靡全球。

没过多长时间，人心果树胶就被人工合成的橡胶类物质取代了，比如丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶等，这些橡胶的性能更好，口感也更好。

相比于人心果，菊科蒲公英属的植物橡胶草，要靠谱得多。在橡胶草的乳汁中，含有20%左右的橡胶。更难得的是，橡胶草比橡胶树耐寒，所以可以在寒冷地区种植。对于那些没有热带国土的国家有着不小的吸引力。但是，橡胶草是一年生的草本植物，产量和橡胶含量都比橡胶树低，要进入实用领域还有一段路要走。

如今，我们几乎每天都在跟橡胶打交道，中国已是全球最大的天然橡胶消费国，从电线到汽车轮胎：从橡皮擦到神舟飞船;从脚下的球鞋到身上的雨衣。离开橡胶，似乎整个世界都将停止运转。橡胶已经成为工业和信息化社会的支柱，天然橡胶是关系国计民生的重要战略物质，这是当年摆弄胶球游戏的人们无论如何也想象不到的。

（责任编辑/黄盈盈 美术编辑/周游）

口香糖里还要添加改善吹泡泡性能的树脂，改善咀嚼質地的蜡质（比如棕榈蜡、蜂蜡、石蜡），再加上薄荷醇以及各种甜味剂

分泌胶乳的人心果

根部分泌乳胶的菊科蒲公英属植物橡胶草