文獻見證世界首創(chuàng)杜仲膠制成彈性體

文/中國化工博物館 周傳榮

文獻見證世界首創(chuàng)杜仲膠制成彈性體

文/中國化工博物館 周傳榮

天然橡膠是彈性體的主要原料，而我國天然膠資源緊缺，開發(fā)其他彈性體原料始終是我國的重要課題，將杜仲膠制成彈性體即是此類重要課題任務(wù)之一。

杜仲是一種樹木，我國多個省區(qū)市都生長此樹。在我國歷史上，杜仲一直主要是傳統(tǒng)中醫(yī)的常用藥材，而很少有人把它同彈性體制成聯(lián)系起來。而中國科學院化學研究所的嚴瑞芳研究員，就是一位專門研究把杜仲膠制作成彈性體的科學家，而且在此方面取得了重大突破。

20世紀80年代，1982年前后，中科院化學所研究員嚴瑞芳在西德首創(chuàng)，將以前只能來做塑料的“反式-聚異戊二烯”加工成高彈性體，獲西德專利。天然杜仲膠從化學上講就是“反式-聚異戊二烯”，富含于杜仲樹的葉、皮、種子中。嚴瑞芳將只能做塑料的“反式-聚異戊二烯”制作成為彈性體，從而開創(chuàng)了杜仲膠用途的新篇章，這在世界上尚屬首次。

近而，嚴瑞芳回國后，又發(fā)現(xiàn)杜仲膠硫化過程存在不同微觀結(jié)構(gòu)的三個階段，三者宏觀性能不同，從而又開發(fā)出三種不同用途的材料：低溫功能塑料、熱彈性形狀記憶材料、橡膠彈性材料。嚴瑞芳還發(fā)現(xiàn)，它與塑料及橡膠優(yōu)良的共混性還可以開發(fā)出門類更多的新材料。因此，嚴瑞芳又進一步提出了“杜仲材料工程學”的新概念，申請了一系列專利，開發(fā)出了可代替石膏的骨科外固定材料、運動員護具、殘疾人假肢套、形狀記憶熱刺激密封接管、順丁膠/杜仲膠共混（1∶1）3．25-16型輪胎（這種輪胎實際行駛兩年完好無損），還生產(chǎn)出遙測遙感波導(dǎo)天線用透雷達波密封材料等。

嚴瑞芳的科研成果引起世界關(guān)注。前西德專利局1984年10月4日正式向嚴瑞芳頒發(fā)了專利證明。1993年，在美國佛羅里達國際橡膠會議上，嚴瑞芳所作的關(guān)于杜仲膠新進展的演講報告反響強烈。會后，組委會主席Gesprecher先生給嚴瑞芳發(fā)來感謝信，稱“嚴的報告很受歡迎，對討論會的成功做出了顯著貢獻”。之后，馬薩諸塞大學名譽教授（太平洋高分子聯(lián)盟主席，美高分子學會主席）SaLamone也給嚴瑞芳來信，盛情邀請嚴為他主編的《高分子材料百科全書》（世界著名科技叢書）撰寫“杜仲膠”一章，嚴瑞芳很快向該全書提交了自己的論文，他在文中提出了以“杜仲膠材料工程學”為中心的“一系列新觀點”。印有該文的全書由美國CRC出版集團于1996年出版，文中，編者把嚴瑞芳寫的“一系列新觀點”改成了“一系列新理論”。

中國政府對嚴瑞芳的科研成果始終高度重視并大力支持，早在1982年12月22日，中科院為此給中央呈送了“嚴瑞芳發(fā)明一種橡膠加工新硫化方法，已在西德申請專利”的簡報，時任國務(wù)院副總理方毅即于1983年元月13日在簡報上作出批示：“應(yīng)予大力支持”。此后，原農(nóng)業(yè)部部長何康與幾位副部長、專家聯(lián)名寫信，向中央提交了“杜仲綜合利用”盡快產(chǎn)業(yè)化的建議。對此，1994年5月5日，原國務(wù)委員陳俊生委托國務(wù)院副秘書長劉濟民組織了該項目的匯報會，會后立即部署并給與相關(guān)資金支持。同時，中國農(nóng)學會與中科院化學所合作，在資源地建成了杜仲膠提取粗膠廠，并在北京建成了精膠廠。

由于作為提膠原料的杜仲葉含膠量低，提膠成本高，因此這一科研成果的產(chǎn)業(yè)化比較緩慢。但之后，河南靈寶縣出現(xiàn)了集中連片種植高含膠量杜仲的情況，以高含膠量的種子為原料的提膠途徑使其產(chǎn)業(yè)化有了新的模式。日本搶先在靈寶縣建立了杜仲膠廠，并將膠直接運回日本。中國橡膠協(xié)會見此狀況，即從保護和發(fā)展我國自己的戰(zhàn)略資源角度考慮，及時成立了中國杜仲產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并請兩位人大代表向人大提出提案，人大作為重點提案交給工信部、林業(yè)部等部門答復(fù)，有關(guān)部門一致認為該項目應(yīng)與支持。國家發(fā)改委、科技部先后對業(yè)內(nèi)幾個企業(yè)給予了幾千萬元的產(chǎn)業(yè)化啟動基金。

與些同時，杜仲膠還在應(yīng)用開發(fā)方面取得可喜進展，比如，合成杜仲膠改性輪胎可以降低滾動阻力，節(jié)油2%～3%，達到歐洲2B標準；用它改性的順丁膠，其耐撕裂性能大大提高；用它改性的天然橡膠，耐磨性能也得到提高。值得指出的是，塑料用杜仲膠改性后，抗沖擊性能得到極大提高。這些結(jié)果，都為杜仲膠的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。