杜仲膠

杜仲膠是具有橡塑二重性的優異高分子材料，廣義上來講，分為天然杜仲橡膠與合成杜仲橡膠兩類。兩者與產於三葉橡膠樹的天然橡膠化學成份相同，但分子結構不同，杜仲膠為反式聚異戊二烯，天然橡膠則為順式聚異戊二烯。

基本介紹

• 中文名：杜仲膠
• 外文名：Eucommia ulmoides Gum，簡稱EU gum
• 簡介：野生天然高分子材料
• 所在位置：杜仲樹的葉、皮、根中
• 密度：0.91g/cm3

特徵特性

杜仲是中國特有的名貴經濟樹種，也是世界上適用範圍最廣的重要膠原植物。杜仲的樹葉、樹皮和果皮中均富含一種白色絲狀物質——杜仲膠。杜仲膠獨有“橡膠-塑膠二重性”的發現，開拓了杜仲膠的套用領域。它的綜合開發利用，已經引起國家有關部門的廣泛關注。

杜仲樹的幼苗就可用以提取橡膠，樹齡增到10～15年，每公頃可產橡膠 270千克以上。杜仲樹的含膠量為：乾皮含膠量11%～20%；含仁乾果實含膠量12%；乾葉含膠量4%～6%；老細枝幹皮含膠量10%。

杜仲膠是天然橡膠之一，產自屬於杜仲科的杜仲樹，是中國的特產。除木質外，杜仲樹的葉、根、皮、種子都含有杜仲膠。

產地分布

杜仲是我國特有的植物，世界95%以上的杜仲資源在中國。杜仲也是世界上適應範圍最廣、發展潛力最大的優質膠源樹種。

中國最大的杜仲基地位於秦嶺山中的略陽縣境內，共有1.3億株，58萬畝優質杜仲資源。大秦嶺得天獨厚自然環境為這一珍稀古樹的生長提供了良好的溫床。

張家界慈利縣擁有杜仲林近兩萬畝，是解放初期在蘇聯專家的指導下建成的一處大型杜仲林場，也是世界著名的幾大杜仲林場之一，素有“杜仲之鄉”的美譽。

發展歷史

上世紀五十年代初，前蘇聯專家曾向周總理建議，中國應提前開展杜仲代替天然橡膠的研究。我國接受這一建議，並組織專家在青島二廠開展研究。

杜仲膠1981年，中國科學院化學所嚴瑞芳副研究員首次將合成杜仲膠製成彈性體，並在原西德申請了發明專利，1984年獲得授權。

1993年，國家農業部原部長何康、副部長洪紱曾、原副部長相重揚及跨部門、跨學科的專家、科學工作者共同寫了《關於杜仲綜合利用儘快產業化的建議》上報中央，受到國務院領導的重視。

1994年5月5日，受國務委員陳俊生的委託，國務院副秘書長劉濟民組織召開了關於杜仲資源綜合開發有關問題的會議。國家計委、國家科委、國務院扶貧開發辦、國家農業綜合開發辦的有關領導聽取了農業部、中國農學會的匯報後，正式提出：“杜仲的綜合開發利用是貧困山區脫貧致富的支柱產業”。匯報後形成會議紀要，轉發有關部委。會議決定安排第一筆資金，支持在北京辦精膠示範廠，在遵義、略陽等地辦粗膠廠，並要求各部委和地方支持這項工作。

1996年1月，我國第一個杜仲精膠示範廠在北京順義建成。2010年11月，國家發改委在上報國務院的信息中，提出了充分發揮我國杜仲種植和加工利用傳統優勢，加快杜仲開發利用的建議。2010年12月，中國橡膠工業協會專門成立了杜仲產業促進工作委員會。旨在牽頭和聯繫有關杜仲種植、杜仲膠提取與加工套用以及循環利用等領域的企業、科研單位及其他相關企業互相配合、協調發展，推動我國杜仲橡膠產業化進程。南靈寶分別建成了百噸級杜仲橡膠生產裝置和實驗裝置，並陸續有一定量的產品進入市場和出口國外。

2011年3月1日，中國橡膠工業協會在北京組織杜仲產業戰略聯盟（籌）成員單位召開了“杜仲產業化促進工作座談會”，國家發改委產業協調司、農經司，科技部高新技術發展及產業化司等有關部門領導應邀出席會議。會議圍繞我國杜仲種植模式比較，杜仲膠提取、醫藥及保健品製備等綜合利用工藝路線選擇，杜仲產業重點技術攻關方向和重點研究項目以及杜仲產業鏈經濟性分析及市場發展預測進行了探討和分析。3月16日，由中國橡膠工業協會牽頭組織，22家積極投身於杜仲種植、杜仲膠提取與加工套用及醫藥保健等領域的骨幹企業、高校、科研機構、政府組織及其他相關單位自願發起的我國第一個杜仲產業戰略聯盟組織在青島正式成立。

2011年4月，國家發改委發布的“產業結構調整目錄（2011本）中將杜仲種植生產”和“新型天然橡膠的開發和套用列入鼓勵類目錄中。

資源現狀

在資源培育方面，中國林業科學研究院牽頭選育出6個高產膠杜仲良種，採用果園化栽培技術，杜仲產果

仲種植園

量比傳統栽培模式提高40倍，每公頃產膠量達400千克；在產業化研究方面，已經形成了具有自主智慧財產權、領先世界的完整的杜仲材料科學產權體系，基本具備了產業化的基礎。

中國杜仲產業也同時具備了市場優勢。據測算，利用杜仲高產橡膠良種，採用果園化栽培技術，杜仲產果量

比傳統栽培模式提高40~60倍，每公頃產膠量達400~600千克。如果將杜仲栽種面積擴大到300萬公頃，杜仲橡膠年產量可達120萬噸以上，可以使中國天然橡膠資源匱乏問題得到根本緩解。

提取方法

不同於熱帶的古塔波橡膠和巴西橡膠,只能採用溶劑抽提法、研磨浮選法、鹼液浸洗制膠法取得。用鹼液浸洗法可製得含70%左右的杜仲橡膠。

流行的杜仲膠提取技術都為小規模的分立式提取。

成分性質

杜仲膠和古塔波橡膠的化學成分都是反－1，4－聚異戊二烯，是巴西橡膠的成分順－1，4－聚異戊二烯的同分異構體，它們的物理性質大不相同。杜仲橡膠在室溫時是皮革狀的堅韌物質，純膠無色，商品膠則帶有各種顏色。純膠在10℃時結晶，40～50℃開始表現有彈性，易伸長，100℃軟化，具有可塑性,冷卻後可恢復原來的性質。其軟化點與可塑性隨樹脂含量而異：含樹脂率2%～6%者，軟化點為62～63℃；含樹脂率7%～12%者,軟化點為59～60℃。杜仲橡膠的相對密度為0.95～0.98；平均分子量為160000～173000，混煉後降解。

杜仲膠顆粒

研究發現，杜仲膠可以用於開發熱塑性功能材料、熱彈性形狀記憶材料，特別是我們開發研製的杜仲膠高彈性材料。它可以用於航空及有關行業輪胎的開發，順應了國際上以反式膠為主，發展長壽命、高強度、安全、節能“綠色輪胎”的趨勢，可以解決長期以來困擾航空業及相關行業中輪胎強度、輪胎壽命、輪胎摩擦放熱等一系列重大問題，最大限度地減少由於飛機輪胎爆裂而造成的災害，為我國國防工業、航空航天工業的發展提供了新型橡膠材料。

性能指標

主要技術參數：密度0.91g/cm3，拉伸強度極限20～28N/mm2，拉斷延伸率≤1000%，硬度(IRHD)50～98，耐油性能良好，允許工作溫度-50℃～160℃。

杜仲橡膠化學性質活潑，極易氧化成為白色脆性體，因此在研磨、浮選、乾燥時，必須及時加入防老劑。

杜仲膠在正負50攝氏度時即融化為膏狀物，隨意切割有很強的可塑性。

工業套用

杜仲的果、葉、皮、根中均含有豐富的杜仲膠，基於杜仲膠獨特的結構與性能，可以開發出三大類不同用途的材料：橡膠高彈性材料、低溫可塑性材料及熱彈性材料，廣泛套用於橡膠工業、航空航天、國防、船舶、化工、醫療、體育等國民經濟各領域，產業覆蓋面極廣。

杜仲橡膠絕緣性好，耐水、耐酸鹼腐蝕。長期以來，用於水下電線或海底電纜，或直接製造電工絕緣器材、耐酸或耐鹼襯裡等；還可以用於製作輪胎；還以機體使用無排他性的優勢被國外廣泛採用套用於牙科等醫學領域。

戰略價值

其一，作為可再生天然橡膠資源，可以減少進口依賴度，有助於保障國內橡膠資源供給和橡膠工業可持續發展。

其二，杜仲膠可助力高性能輪胎等橡膠製品的發展，提升產品附加值。

其三，杜仲膠是拉動杜仲大產業發展的核心動力。