1493年,西班牙探险家哥伦布踏上新大陆之后,发现南美洲的土著人会玩一种有弹性的球,这种小球落地后能反弹得很高,捏在手里则会感到有黏性。哥伦布非常好奇,仔细打听,才知道圆球是用他从来没见过的一种东西——天然橡胶做成的。原来,这里生长着一种橡胶树,炎热的气候和充沛的雨量为它们提供了得天独厚的生长条件。只要小心切开树皮,乳白色的胶汁就会缓缓流出,印第安人把这种树汁叫作“卡乌巧乌”,意思是“树的泪水”,将这种胶汁的水分晒干,就可以做成有弹性的橡胶球了。
哥伦布从美洲回来时,顺便把令他大感兴趣的天然橡胶带回了欧洲。可是,当时的欧洲没有人知道如何利用它。于是,它被送进博物馆,陈列在展柜里,作为“哥伦布带回的新奇玩意儿”供人观看。直到1770年,英国化学家普利斯特列(JosephPriestley)发现橡胶可擦去铅笔字迹,因此给它起了一个普通的名字,叫作“rubber”。后来,英国人马金托什(Mackintosh)把胶汁涂在布上,做成了雨衣。至今,英文中雨衣的别名还叫“马金托什”,便是为了纪念这位发明家。
当时人们还没有对橡胶研究透彻就已经迫不及待地将其进行了商业化应用,很快,这种物质遇热变黏、遇冷变硬的特性就使得橡胶工业发展受阻,
直到美国发明家查尔斯·固特异的出现。1839年的一天,固特异不小心把一块混有硫黄和氧化铅的橡胶掉落在火炉中,橡胶在火炉里烤了一会就冒出了刺鼻的浓烟,固特异大为惊异,随后他就发现橡胶被烧焦成像皮革一样的物体,变得更加坚韧、更有弹性。谁都想不到怕热的橡胶居然要用高温才能完成蜕变,橡胶的性质终于被高温和硫黄改变了。从此之后,橡胶才被开发成为真正实用的工业产品。一个明显的变化是,在这一技术创造后的30年间,天然橡胶的需求增长了100倍之多。1898年,弗兰克·赛柏林创立了一家橡胶公司,便以固特异命名,以纪念这位伟大的创造家和这项具有里程碑意义的创造。
1886年,德国人卡尔·本茨先生制造了第一辆汽车;1888年,英国人邓禄普应用橡胶的特性造出了第一条充气轮胎。虽然最早的充气轮胎只是用在自行车上,但很快,橡胶充气轮胎便成了汽车的规范配置。随着汽车时代的到来,橡胶从土著居民的玩物变成炙手可热、必不可少的工业原料,人们甚至将它称为“黑色黄金”。
“黑色黄金”时代的到来使得橡胶成为重要的工业资源。但是在当时,橡胶树都是野生的,这些野生三叶橡胶树全部都生长在南美洲的亚马孙雨林中,其中以巴西境内数量最多,所以三叶橡胶树也叫作巴西橡胶树。也就是说,全世界一切橡胶原料都来源于巴西、秘鲁等几个美洲国家,而且为了垄断,巴西当局禁止橡胶树种子出境。1879年,英国商人韦克姆从巴西偷偷采集了7万多颗橡胶树种子,带到英国,栽种在皇家植物园。
由于英国不适合橡胶树生长,这些橡胶树苗被移植到英国在亚洲的殖民地,包括马来西亚和东印度群岛等。那里有着和亚马孙丛林地域类似的热带雨林型气候,土壤条件也很合适三叶橡胶树的生长,从此橡胶在东南亚地区开始迅速发展。目前世界天然橡胶的种植分布在亚洲、非洲、大洋洲和拉丁美洲等40多个国家和地区,其中亚洲天然橡胶产量约占全球总产量的93%,主产区为东南亚地区,包括泰国、印度尼西亚、马来西亚、越南及中国在内的13个国家,担负了全球天然橡胶供应量的90.5%。其中,泰国产量约占全世界的37%,印度尼西亚产量占比约为23%,再加上马来西亚和越南,四个主要产胶国占比高达80%左右。
当橡胶树的表皮被割开时,就会流出乳白色的汁液,称为胶乳。胶乳经凝聚、洗涤、成型和干燥即得天然橡胶。地球上有2000多种植物可以提取橡胶。截至目前,人们发现用于工业橡胶的植物主要有三叶橡胶树、杜仲树、蒲公英草和银胶菊。最近也有关于橘皮油、甘蔗发酵提取橡胶用于轮胎的报道,随着研究的不断深入,新的橡胶资源或将继续问世。
杜仲树是世界上适应范围最广、发展潜力最大的优质胶源树种。世界95%以上的杜仲资源在中国。杜仲的果、叶和皮中均含有丰富的杜仲胶,其中叶含胶2%~3%,籽含胶12%~18%,皮含胶6%~10%。采用果园化种植模式,1公顷可产杜仲籽3600~4500千克,籽油可以用来制取高级食用油、保健品和美容化妆品等;籽壳、叶和皮在提取绿原酸、桃叶珊瑚苷等医药、保健活性成分后,可用于提胶,每公顷可产胶600千克以上。
银胶菊为菊科银胶菊属一年生草本植物,原产于墨西哥和美国南部半沙漠地区。18世纪,墨西哥印第安人发现可从银胶菊中提取橡胶物质,就尝试用银菊胶来制作游戏用的皮球。2012年初,普利司通和固铂轮胎公司先后宣布进行银菊胶用于轮胎制造的研究工作。俄罗斯蒲公英(橡胶草)的拉丁文名简称为TKS,其根须具有加工成为天然橡胶的潜力,其产品可用作轮胎,包括胎侧、胎体和胎面部位的聚合物。
俄罗斯蒲公英的外观与普通的蒲公英相似,但其根须系统更为复杂。早在20世纪初,欧洲一些国家如法国、芬兰、瑞士、匈牙利以及捷克等国家的科学家就开始了蒲公英种植和提胶的研究工作,并提出了蒲公英含胶量12%的理论。相比于三叶橡胶树需要5~7年才能割胶,蒲公英从播种到收获仅需1年的时间,所以蒲公英橡胶被工业界认为是缓解天然橡胶供应不足的一种技术方案。