來源於野生或種植的含橡膠的植物。它的化學成分是順式或反式-1,4-聚異戊二烯:

在室溫下,硫化後的天然橡膠受外力作用,能被拉伸變形,但應力消除後,又能很快回復到原來的形狀,這是是橡膠物質區別於其他材料的特性──彈性。

  最早發現野生橡膠樹刀傷處有乳液流出的是印第安人,他們稱之為“caoutchouc”,印第安語的含意是“樹流的淚”,天然膠乳一直沿用此詞。英文“rubber”一詞是由於英國化學傢J.普裡斯特利發現鉛筆字能被橡皮擦去而得名。天然橡膠是對應合成橡膠而采用的名稱。

  簡史 15世紀前,印弟安人就已經用天然橡膠制成橡皮球、防水衣鞋等。1820年C.麥金托什制成夾佈雨衣;同時T.漢考克發明塑煉機,可將固體橡膠軟化後,加料混煉並成型。1839年美國C.古德伊爾發明瞭橡膠硫化法,為橡膠工業的發展奠定瞭基礎。1888年英國人J.鄧洛普制成瞭實用的充氣輪胎,是劃時代的貢獻。1900~1910年C.D.哈裡斯測定瞭天然橡膠的結構,為人工合成橡膠開辟瞭途徑。1910年C.B.列別捷夫以金屬鈉為引發劑使丁二烯聚合成為丁鈉橡膠。

  橡膠植物 天然橡膠可以從大約2000種含橡膠的植物中取得,但有生產經濟價值者為數不多。歷史上用來生產橡膠的橡膠植物有巴西橡膠樹,木薯、印度榕、非洲橡膠藤、銀膠菊、美洲橡膠樹、青橡膠草、古塔波橡膠樹和杜仲等。實際上巴西橡膠樹是世界上種植面積最廣和產量最高的品種,除此之外,現在認為有希望種植的隻有銀膠菊和橡膠草。

  產地和產量 巴西橡膠樹原是生長在南美洲的亞馬孫河谷、屬於大戟科的一種野生橡膠樹,後來H.A.威克姆在巴西采集巴西橡膠樹種子送往英國,育出幼苗,分送錫蘭、馬來西亞和爪哇種植。這是從野生橡膠樹轉為人工栽培的起點(見巴西橡膠)。1912年東南亞栽培橡膠的產量已超過巴西野生橡膠;1932年東南亞的栽培橡膠占世界總產量的98%;80年代天然橡膠年產量已超過370萬噸。世界天然橡膠生產國有37個,主要分佈在亞、非、拉美熱帶地區,植膠面積共1.9億畝,年產幹膠370多萬噸。東南亞地區植膠面積約占85%以上,產量也占85%以上。主要產膠國有馬來西亞、印度尼西亞、泰國、斯裡蘭卡、印度、中國、利比裡亞、菲律賓、尼日利亞、越南、紮伊爾、巴西等。植膠面積最大的是印度尼西亞,有3400多萬畝,產量以馬來西亞居首位,約占50%。

  幹膠片的制備 割傷橡膠樹皮流出的新鮮膠乳含橡膠20%~40%、糖1%~2%、蛋白質1%~2%、樹脂物1%~1.5%、水分55%~75%、灰分小於1%。可以用離心或膏化濃縮法制成濃縮膠乳,以應用於膠乳工業;也可以制成固體幹膠片,應用於橡膠工業。

  制備幹膠片的主要程序為酸化凝固、壓片、熏煙。不經熏煙的風幹膠片顏色淺,含沉淀蛋白質、灰分和水分較多。兩者都適用於制造高級橡膠制品。從膠乳制得的白皺片,色白幹凈,主要用於淺色高級橡膠制品;褐皺片是采用自然凝固的雜膠作原料,經浸泡、洗滌、壓皺、空氣幹燥等工序制成的有皺紋的褐色膠片,含雜質較多,質量較次,隻能用於一般橡膠制品。

  一般按照制造方法和質量優劣分為煙片膠、皺片膠(又分為白皺片和褐皺片)及風幹片膠數種。每種再分為若幹級。與標準樣品對比進行商品檢驗、鑒定等級。

  天然橡膠的物理和化學性質 天然橡膠具有優良的彈性和機械強度,並且具有較好的抗曲撓性、氣密性和絕緣性,它耐堿而不耐強酸,不耐油和有機溶劑。

  天然橡膠化學性質比較活潑,可以進行加成、取代、環化、裂解等反應,由此可以變成硫化橡膠和多種橡膠衍生物。天然橡膠中混入硫黃加熱,可以發生硫化反應,使其由線型結構轉化為網狀結構,加入促進劑可以加速這一反應(見高分子交聯)。

  天然橡膠容易與氧反應而被氧化,使分子鏈斷裂和過度交聯,出現發粘和龜裂現象(見橡皮龜裂),使物理力學性能下降。光、熱、應力和銅、錳等金屬都能促進老化,臭氧對橡膠的損害更為嚴重。通過添加防老劑,其耐老化性能可以大大改善(見高分子老化)。

  

參考書目

 C.M.Blow and C.Hepburn,Rubber Technology and Manufacture,2nd ed.,Butterworths,London,1982.