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加硫橡膠的發明人--Goodyear
2009/11/05 14:31
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美國人固特異(Charles Goodyear)18001229出生於美國的康乃迪克州紐海文(New Heaven),父親是商人兼發明家。固特異一生幾乎沒有受過正規教育。26歲時到費城(Philadelphia)開小店,1834年起開始熱衷於橡膠的應用,夢想從中獲取財富。1839年固特異取得美國郵政採購防水布郵袋的大宗契約,於是向賀華德購買橡膠加硫磺的專利,從事浸過橡膠的防水布生產。結果卻是在交貨前,郵袋因熱而軟化變形,反而嚐到了一次大失敗。為此,在1830年到1839年間,固特異投入的財力和健康都血本無歸了。但固特異仍然沒有氣餒,一直研究想改善橡膠冷則硬,熱則軟的缺點。

1839年有一天,固特異依例加入硫磺實驗,偶然一個不小心,將這混合物碰觸到旁邊的火爐,結果令人驚訝地發現橡膠並沒有融化,反而成為類似皮革狀物的硬塊,沒有焦掉的一部分,發現竟然產生了彈性,這種碰過熱的產物即使加熱,冰冷,其彈性也不消失。這個偶然,很幸運地使固特異想到,不妨嘗試一下,從來就沒有人作過的事情,那就是在高溫之下,將硫磺和碳酸鉛(lead carbonate PbCO3)加入橡膠再加熱,終於製得一種硫化橡膠(vulcanized rubber),發現了橡膠的加硫硬化(vulcanization)原理。硫磺在常溫呈 S8的環狀物,遇熱易開環成為活性二自由基(biradicalS8),而引發架構反應。含硫只有6%之天然橡膠質軟,而含硫30%者質硬稱之為硬膠(ebonite)。加硫一字就是取自羅馬的「火之神(Vulcan)」。 固特異反覆實驗而確認橡膠安定化的最適溫度為 150和最適加熱時間為30分鐘。固特異將此方法申請專利,而在1844年獲得美國專利因為這個發現,使橡膠成為相當有用的材料,拓展了橡膠利用的範圍。

固特異的加硫加熱法發現之後。具有抗拉性和強度的新橡膠,在美國卻是一直沒有商機。固特異只好朝向英國去求發展,固特異當時已窮得運旅費都怒不出來,1841年只好透過友人。將樣品送到當時世界上最大的橡膠公司,漢克(Hancook)公司。希望求得新素材的商機。當漢克公司拿到樣品後,不禁一陣恐慌和驚訝,因為評價的結果這種硫化橡膠的性質太優秀了。公司老闆心想萬一道東西一旦問世,豈不將漢克公司的基礎,傳統和市場一掃而空,馬上就會立於慘敗的地步。於是公司盡全力試製批評改良,此結果立即申請英國專利。而在1843年比固特異早了幾天取得了專利。 

為了這件事,固特異經常處身於維護專利的訴訟中。最後即使訴訟的辯護成功了,也沒有帶給固特異財富和幸福。到固特異1890 7月1逝世時,仍然背負了一大筆的負價。1851年固特異曾在倫敦發表會展示他的新產品,並獲得頒發勳章(The Grand Council Medal)1855年也在巴黎開了展示會,也獲得法國皇帝頒發兩枚勳章(The Grand Medal of Honour The Cross of the Ligion of Honour)。固特異的加硫加熱法,在工業上使製造橡膠大大地成功,橡膠的使用量也因之年年大增。後來,其子小固特異(Charles Goodyear Jr.)也經營橡膠公司,日後成為固特異輪胎與橡膠公司(Goodyear Tire&Rubber Co.)。許多橡膠及其相關產品的製造公司,也都相繼在俄亥俄州阿克隆(Akron)設立起來,成為橡膠研究和生產的中心。
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