论文部分内容阅读
橡胶，是大自然赠予人类的绝佳礼物，从绝缘手套到汽车轮胎，从胶鞋雨衣到田径跑道，橡胶的应用随处可见。虽然橡胶改变了世界，惠及我们每一个人，但是，人类初识橡胶的时候，并没看出它有多大的能耐，甚至对它失去过信心。多亏了一位勤勉的发明家，用毕生的努力改良橡胶，才挽救了几乎“流产”的橡胶工业。这位发明家就是有着“现代橡胶之父”美誉的查尔斯·古德伊尔。
橡胶工业出现困境
橡胶的故乡在南美洲，那儿生长着一种橡胶树，割破树皮会看到白色的胶乳，一滴一滴流淌下来。当地的土著居民把这种胶乳叫做“树的眼泪”。他们将胶乳风干凝固，做成弹性十足的圆球，然后一边唱着歌，一边围成圆圈跳舞，把球传来传去。15世纪末，著名航海家哥伦布航行到达美洲时，看到当地人玩这种游戏。哥伦布感到很好奇，就将圆球带回了欧洲。哥伦布之后，越来越多的西方探险者抵达美洲，他们渐渐得知橡胶树的产地、土著人采集胶乳的方法以及利用天然橡胶制作鞋子、水壶和其他坛坛罐罐的过程。
经过几个世纪对于橡胶知识的探索、沉淀和推广，19世纪，欧洲终于出现了橡胶工业。1819年，英国人查尔斯·麦金托什发现用煤焦油能够溶解橡胶，于是便用橡胶制剂给布料涂层，做成了人类最早的橡胶雨衣。1826年，英国人托马斯·汉考克发现用一种机械方式反复挤压橡胶，能够降低其弹性，提高起塑性，他用这种方法做出了世界上最早的松紧带。一时间，人们被橡胶材料带来的惊喜冲昏了头脑，以至于還没有对橡胶性质研究透彻，就过早地对橡胶进行大规模的商业化应用。
无论麦金托什，还是汉考克，他们用新方法制作的橡胶制品，本质上仍然使用的是天然橡胶。这些产品很快就暴露出问题——天冷会发硬开裂，天热会变软发臭，黏黏糊糊。由于技术问题难以解决，大量橡胶产品开始滞销，一度将要兴起的橡胶企业陆续倒闭，许多投资者和研究者纷纷对橡胶失去了兴趣。
古德伊尔结识橡胶
在人们不再看好橡胶工业的时候，远在美国的古德伊尔也正因为事业陷入困境而发愁——他三十岁出头，正值壮年，已经成为9个孩子的父亲，做了十多年的五金生意，但经营不善，公司破产。
1834年的夏天，古德伊尔已经断绝收入一年有余了，全靠典当家当来养活妻子和孩子。一天，古德伊尔无所事事地在街上闲逛，偶然看到商店橱窗中展示的橡胶充气救生圈，他想到，救生圈气门漏气也许是许多人溺水而死的重要原因。于是他想到这是一个商机，果断买下救生圈。通过数周的研究，古德伊尔设计出了一个防止漏气的气门。然而，当他找到代理商的时候，后者没有半分欣喜，而是无奈地把他带到储藏室。打开门的一瞬间，古德伊尔闻到了一股刺鼻的橡胶恶臭。原来，储藏室里堆满了卖不出去的橡胶产品——鞋子、雨衣以及救生圈。由于夏天的高温，这些东西变臭变黏，成为了无用的垃圾。
代理商告诉古德伊尔，橡胶行业已经过气，即将被淘汰，所以他设计的气门自然也就无用了。但古德伊尔却在此刻意识到，如果能够找到改善天然橡胶的方法，打破温度的限制，那么就可以变废为宝了。因此，古德伊尔决心要对天然橡胶进行改性，以充分利用好这种有很大商业潜力的材料。从此，古德伊尔的生活便与橡胶牢牢黏在了一起。
古德伊尔没有学过有机化学，根本不懂得天然橡胶的化学成分是什么，更不知道应该要添加什么物质、进行什么化学反应才能有效改良橡胶的性质。所以，当时他的实验方法就是不停的尝试，根据效果来判断。比如，他向橡胶中掺入过松节油、镁粉、石灰甚至火药。可是这些方法都只是简单地将物质混合，并没有发生化学反应，因此都不成功。同时，漫无目的的尝试还给他带来了更多的负债。没过多久，古德伊尔便因为欠下太多债务而被拘捕，他只好带着做实验用的擀面杖和各种添加剂搬进了监狱。
“火炉事件”带来转折
这个时候，古德伊尔已经迷上了橡胶，甚至在狱中，他还在想方设法继续自己的研究。好在古德伊尔的亲戚替他还清了债务，他才得以出狱。
虽然重获自由，但古德伊尔的处境并没有太多好转，他依然疯狂地尝试，不停地实验。然而你没有人再愿意借钱给他了，人们还这样调侃他：如果你碰到一个人，帽子、围脖、外套、背心、鞋子全是橡胶做的，口袋里没有一分钱，那么这个人就是查尔斯·古德伊尔。
但努力总会有所回报，1938年7月，古德伊尔的尝试开始小有所成。他用硝酸溶液的蒸汽处理橡胶，可以改善橡胶性能，于是发明了一种“酸蒸汽处理橡胶工艺”，获得了专利。1939年，一次著名的“火炉事件”更是使他的研究发生了转折。一天，古德伊尔正和朋友聊天，他撕了一块富含硫磺的橡胶片，漫不经心地丢进火炉里，后来发现惧怕高温的橡胶在火炉中竟然没有软化黏糊，反而变得更坚韧、更有弹性。古德伊尔受到启发，便开始改用硫磺高温处理的方法来制造橡胶。
我们知道，橡胶被硫磺改性，是因为高温下两者发生了化学反应，硫原子和橡胶的有机聚合物形成了坚固的化学键和分子结构。但古德伊尔的时代，化学理论并不发达，他仍然只能用试错的方式一遍遍尝试。从修砌火炉、调控温度、掌握加热时间、确定硫磺和其他试剂的用量到机械运转、产物测试，这些事情花费了古德伊尔大量的时间和精力，而且，长期与有毒物质的接触也严重损害了古德伊尔的健康。
1843年，古德伊尔终于取得成功，他发明了一整套完备的程序来制作硫化橡胶，并在1844年再次获得专利。然而，发明研究和商业应用之间总是有一段距离的。古德伊尔的商业产品还没上市，他又再次破产入狱。更糟糕的是，这项技术虽然发明起来很难，但掌握起来很容易，因此许多没有专利权的人也争相模仿制作改良的硫化橡胶。橡胶工业一下子又火了，橡胶也终于成为一种有价值的工业原料。
在古德伊尔人生余下的十几年里，他陷入了与侵权者无休止的法律斗争中。由于贫穷而请不起好的律师，古德伊尔赢得官司的次数非常少。而持久的维权斗争又使本就贫困的古德伊尔生活更加困难。终于，1860年，古德伊尔在贫病中去世，陪他一起走到生命尽头的，只有那几十万美金的负债。
橡胶工业出现困境
橡胶的故乡在南美洲，那儿生长着一种橡胶树，割破树皮会看到白色的胶乳，一滴一滴流淌下来。当地的土著居民把这种胶乳叫做“树的眼泪”。他们将胶乳风干凝固，做成弹性十足的圆球，然后一边唱着歌，一边围成圆圈跳舞，把球传来传去。15世纪末，著名航海家哥伦布航行到达美洲时，看到当地人玩这种游戏。哥伦布感到很好奇，就将圆球带回了欧洲。哥伦布之后，越来越多的西方探险者抵达美洲，他们渐渐得知橡胶树的产地、土著人采集胶乳的方法以及利用天然橡胶制作鞋子、水壶和其他坛坛罐罐的过程。
经过几个世纪对于橡胶知识的探索、沉淀和推广，19世纪，欧洲终于出现了橡胶工业。1819年，英国人查尔斯·麦金托什发现用煤焦油能够溶解橡胶，于是便用橡胶制剂给布料涂层，做成了人类最早的橡胶雨衣。1826年，英国人托马斯·汉考克发现用一种机械方式反复挤压橡胶，能够降低其弹性，提高起塑性，他用这种方法做出了世界上最早的松紧带。一时间，人们被橡胶材料带来的惊喜冲昏了头脑，以至于還没有对橡胶性质研究透彻，就过早地对橡胶进行大规模的商业化应用。
无论麦金托什，还是汉考克，他们用新方法制作的橡胶制品，本质上仍然使用的是天然橡胶。这些产品很快就暴露出问题——天冷会发硬开裂，天热会变软发臭，黏黏糊糊。由于技术问题难以解决，大量橡胶产品开始滞销，一度将要兴起的橡胶企业陆续倒闭，许多投资者和研究者纷纷对橡胶失去了兴趣。
古德伊尔结识橡胶
在人们不再看好橡胶工业的时候，远在美国的古德伊尔也正因为事业陷入困境而发愁——他三十岁出头，正值壮年，已经成为9个孩子的父亲，做了十多年的五金生意，但经营不善，公司破产。
1834年的夏天，古德伊尔已经断绝收入一年有余了，全靠典当家当来养活妻子和孩子。一天，古德伊尔无所事事地在街上闲逛，偶然看到商店橱窗中展示的橡胶充气救生圈，他想到，救生圈气门漏气也许是许多人溺水而死的重要原因。于是他想到这是一个商机，果断买下救生圈。通过数周的研究，古德伊尔设计出了一个防止漏气的气门。然而，当他找到代理商的时候，后者没有半分欣喜，而是无奈地把他带到储藏室。打开门的一瞬间，古德伊尔闻到了一股刺鼻的橡胶恶臭。原来，储藏室里堆满了卖不出去的橡胶产品——鞋子、雨衣以及救生圈。由于夏天的高温，这些东西变臭变黏，成为了无用的垃圾。
代理商告诉古德伊尔，橡胶行业已经过气，即将被淘汰，所以他设计的气门自然也就无用了。但古德伊尔却在此刻意识到，如果能够找到改善天然橡胶的方法，打破温度的限制，那么就可以变废为宝了。因此，古德伊尔决心要对天然橡胶进行改性，以充分利用好这种有很大商业潜力的材料。从此，古德伊尔的生活便与橡胶牢牢黏在了一起。
古德伊尔没有学过有机化学，根本不懂得天然橡胶的化学成分是什么，更不知道应该要添加什么物质、进行什么化学反应才能有效改良橡胶的性质。所以，当时他的实验方法就是不停的尝试，根据效果来判断。比如，他向橡胶中掺入过松节油、镁粉、石灰甚至火药。可是这些方法都只是简单地将物质混合，并没有发生化学反应，因此都不成功。同时，漫无目的的尝试还给他带来了更多的负债。没过多久，古德伊尔便因为欠下太多债务而被拘捕，他只好带着做实验用的擀面杖和各种添加剂搬进了监狱。
“火炉事件”带来转折
这个时候，古德伊尔已经迷上了橡胶，甚至在狱中，他还在想方设法继续自己的研究。好在古德伊尔的亲戚替他还清了债务，他才得以出狱。
虽然重获自由，但古德伊尔的处境并没有太多好转，他依然疯狂地尝试，不停地实验。然而你没有人再愿意借钱给他了，人们还这样调侃他：如果你碰到一个人，帽子、围脖、外套、背心、鞋子全是橡胶做的，口袋里没有一分钱，那么这个人就是查尔斯·古德伊尔。
但努力总会有所回报，1938年7月，古德伊尔的尝试开始小有所成。他用硝酸溶液的蒸汽处理橡胶，可以改善橡胶性能，于是发明了一种“酸蒸汽处理橡胶工艺”，获得了专利。1939年，一次著名的“火炉事件”更是使他的研究发生了转折。一天，古德伊尔正和朋友聊天，他撕了一块富含硫磺的橡胶片，漫不经心地丢进火炉里，后来发现惧怕高温的橡胶在火炉中竟然没有软化黏糊，反而变得更坚韧、更有弹性。古德伊尔受到启发，便开始改用硫磺高温处理的方法来制造橡胶。
我们知道，橡胶被硫磺改性，是因为高温下两者发生了化学反应，硫原子和橡胶的有机聚合物形成了坚固的化学键和分子结构。但古德伊尔的时代，化学理论并不发达，他仍然只能用试错的方式一遍遍尝试。从修砌火炉、调控温度、掌握加热时间、确定硫磺和其他试剂的用量到机械运转、产物测试，这些事情花费了古德伊尔大量的时间和精力，而且，长期与有毒物质的接触也严重损害了古德伊尔的健康。
1843年，古德伊尔终于取得成功，他发明了一整套完备的程序来制作硫化橡胶，并在1844年再次获得专利。然而，发明研究和商业应用之间总是有一段距离的。古德伊尔的商业产品还没上市，他又再次破产入狱。更糟糕的是，这项技术虽然发明起来很难，但掌握起来很容易，因此许多没有专利权的人也争相模仿制作改良的硫化橡胶。橡胶工业一下子又火了，橡胶也终于成为一种有价值的工业原料。
在古德伊尔人生余下的十几年里，他陷入了与侵权者无休止的法律斗争中。由于贫穷而请不起好的律师，古德伊尔赢得官司的次数非常少。而持久的维权斗争又使本就贫困的古德伊尔生活更加困难。终于，1860年，古德伊尔在贫病中去世，陪他一起走到生命尽头的，只有那几十万美金的负债。