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异戊二烯分子团是重要的有机物单位，自然界有很多由异戊二烯组成的有机化合物。例如，柑橘类芳香成分中的柠檬烯含1个异戊二烯，薄荷类芳香成分中的薄荷醇含2个异戊二烯，玫瑰花类芳香成分含3个异戊二烯，许多水果、蔬菜中含有的胡萝卜素含8个异戊二烯，橡胶分子则是由众多异戊二烯分子组成的分子链。虽然从表面上看，柑橘类芳香成分与橡胶没有关联性，但是在分子世界中，两者可以说是极其相似的同族物质。
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有一个实验能证明以上观点：对着充满气体的气球喷洒橘子皮汁液，过了不久气球就会爆炸。其原理在于分子结构相近的物质易于发生溶解现象，含有柠檬烯的橘子皮汁液溶解了橡胶分子导致气球的薄壁劣化，使得气球爆炸。
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橡胶分子中的异戊二烯分子以碳碳双键形式相结合，碳碳双键与其他种类的分子键不同。以其他种类分子键结合的分子无法转动，分子键的自由度也受到制约。由于橡胶分子之间的碳碳双键极为规整，使橡胶分子整体处于收缩状态。当橡胶分子受到外部拉力时则伸展开来，撤掉外力则恢复成原先的收缩状态，这就是橡胶具有弹性的奥秘。换个思路考虑，可以简单理解为橡胶分子的结构类似纳米级的弹簧。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542010]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 橡胶远渡重洋
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将橡胶这种材料引入欧洲的人正是著名的克里斯托弗·哥伦布。在第二次航行去美洲期间（1493—1496），哥伦布率领的船队抵达海地岛时，他们看到当地人用橡胶球展示球技。这也是欧洲人首次与橡胶相遇。
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在此后的几次航海中，哥伦布多次携带橡胶返回欧洲，但只是把它当成来自新大陆的稀奇玩意儿，并未发现橡胶的实际用途。在那个时代，橡胶在冬天坚硬如铁，在夏天则融化成黏糊糊的物体。因此，橡胶一度还成了烫手山芋的代名词。
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最终发现橡胶用途的是英国科学家约瑟夫·普里斯特利（1733—1804）。在此之前，修正铅笔笔误只能依靠湿润的面包，而普里斯特利发现用橡胶块擦除铅笔笔迹的效果更佳。他将“橡胶”的英语命名为“rubber”，引申自“擦除”（rub out）。
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普里斯特利是著名的英国学者，他在政治、哲学、神学、物理学等多个领域做出了重大贡献。作为化学家，他因为发现了氧气、氨气、苏打水等物质而名噪一时，以至于美国化学会用他的名字命名了顶级化学奖项——普里斯特利奖。连橡皮擦的发明也与普里斯特利有关，他的研究涉猎广泛，真令人咋舌。从另一个角度来看，即使是他这样学识丰富的科学家也只找到橡胶作为橡皮擦这种最初级的用途，说明开拓橡胶的广泛用途还需要一个重要的技术突破才能得以实现。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 硫化橡胶的诞生
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到了1823年，利用橡胶不漏水不透气的特性，英国化学家查尔斯·麦金托什（1766—1843）开发出了橡胶的新用途——利用橡胶涂层法制作雨衣。由此，“麦金托什”或“马克”就成了英国人称呼雨衣的代名词。披头士的名曲《便士巷》也描写了一名在下暴雨的日子不穿雨衣招来孩子们嘲笑的银行家。到了今天，麦金托什雨衣制造公司依旧以其坚守传统工艺的做法而深受世人的好评。
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查尔斯·麦金托什
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在那个时候，虽然橡胶产品已随处可见，但它的缺点——冬天坚硬如铁，夏天黏糊糊并发出恶臭——依旧未能得到有效改善。解决橡胶这一缺点的人是美国发明家查尔斯·固特异（1800—1860），他意识到橡胶的缺陷是水分造成的，认为加入干燥的粉末物质也许能改善这一问题。
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查尔斯·固特异
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为了做试验，固特异前后尝试过向生橡胶添加锰、石灰等各种粉末物质，但是依旧未能解决橡胶产品受热融化的问题。到了后来，他的投资人提出撤资，致使固特异陷入了绝境。多年的连续试验也严重影响了固特异的健康，可他依旧不肯放弃这一目标，甚至因为负债累累而多次被关进监狱。极度的贫困相继夺走了他的孩子，但他依旧按计划进行试验，这份执着简直令人无法想象。
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面对固特异超人的忍耐与坚持，命运女神终于对他展颜微笑。到了试验的第五年，也就是1839年，固特异终于开发出使橡胶具备优异耐热性的生橡胶添加硫黄后加热的工艺。在最短时间内获取专利之后，固特异于1842年开办了橡胶加工工厂。
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当笔者阅读这段历史时，对固特异公司能够成长为轮胎行业全球首屈一指的公司感到心悦诚服。可是，如果大家认为查理斯·固特异长年的辛苦从此得到回报而成为大富翁，走上人生的巅峰，那就太单纯了。在现实中，成功发明了具有划时代意义的橡胶硫化技术之后，作为企业家的固特异一败涂地。现在的固特异公司是在橡胶硫化技术被发明半个世纪之后才成立的，取这个名字是为了纪念固特异，与固特异本人并无丝毫的资本关联。
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橡胶硫化的专利遭遇各种侵权事件，以至于固特异不得不在各地提起诉讼。更糟糕的是，橡胶硫化技术的专利在英国境内遭人抢注了。为了在英国销售产品，固特异在公开专利前就将样品送达英国。不料，接收样品的英国公司对样品进行了细致的分析，发现样品表面附着了极少量的硫黄成分，于是就立刻在英国境内抢注了橡胶硫化技术的专利，并得到了英国专利局的批准。最终，固特异背负着巨额债务，来不及看见自己的发明对世界产生了多么巨大的影响，就在1860年黯然离世。也许，以他的名字命名的轮胎在全球各地飞速旋转对他来说也算是些许的安慰吧。
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