塑料时代

历史充满了与材料创新有关的时代:石器时代、青铜时代和铁器时代。我们现在正处于塑料时代。塑料在我们的日常生活中改变了很多。塑料一直都在我们身边。它们存在于我们家里的每一件电器中，存在于我们穿的衣服中，存在于我们的家具中，存在于我们食品的包装中。

这意味着，作为历史文物的保管人，博物馆必须考虑塑料材料在我们的收藏中可以保存多久。为了照顾塑料制品，我们专注于我们必须做和学习的事情。我们研究塑料也是为了以更好的方式储存它们，以确保它们的生存。这是一个复杂的问题。塑料不是简单的材料，对一种材料有用的东西可能会损害另一种材料。有些塑料存在的时间比其他塑料长，所以我们对它们了解得更多。我们可以看到它们是如何变老的。对于其他塑料，我们可以根据它们的行为和化学成分猜测它们将如何生存(或不生存)，而还有一些塑料则是一个巨大的问号。

有很多塑料制品，我想要讨论的问题也很多。最终。给予足够的时间。但今天，我想做一点时间旅行。我想回到19世纪，那时科学和贸易第一次开始研究我们今天都很熟悉的材料。一种天然的聚合物，在很多方面开创了我们与塑料的关系。

第一章:橡胶

注:我所读到的关于橡胶使用和演变的所有书面记录都来自欧洲和北美(美国)的作者。是至关重要的,有一个历史悠久的使用树液(乳胶)产品(鞋和体育用品名称2)在南部和中美洲和亚洲,树木被发现产生的基聚合物橡胶、1,4-trans-isoprene 4-cis-isoprene或1。欧洲和北美市场对原材料的使用开始于与南美和中美洲以及亚洲文化的贸易。在欧洲和美国都没有防水靴或防水外套，直到有人看到巴西人制造的橡胶鞋，并将其交换。

橡胶是一种塑料，最初是用从多种不同树种中提取的干乳胶制成的。这种乳胶产品有很多名字，包括“杜仲胶”、“印度橡胶”和“天然橡胶”(发音为cowt-choo，或者至少我是这样发音的)。

从化学上讲，橡胶是由两种聚合骨架中的一种制成的，即1,4-顺式异戊二烯或1,4-反式异戊二烯。发现哪种聚合物主链取决于原始来源植物。这两种材料产生物理上看不出的产物。

天然橡胶是在19世纪用一种叫做咀嚼的方法加工的。(这种方法的英国专利可追溯到1820年。)机械地咀嚼橡胶，使其破碎，然后稍微加热，直到橡胶最终成为一种均匀的材料。

天然橡胶的颜色是橡皮筋的颜色，橡皮筋是一种仍然经常由天然橡胶制成的产品，因为它具有优越的弹性。

炭黑过去和现在都是用来减少光线对材料的影响(颜色可以防止材料分解)。在早期的橡胶生产中，加入了其他的染料，从而产生了五颜六色的产品。

天然橡胶对湿度和温度的变化很敏感。它变得俗气，在湿热的气候下化学分解。它在寒冷的环境中也变得脆弱。环境气候控制是天然橡胶养护的一个关键要素。

在气候温和的岛国英国，天然橡胶被用来制作许多物品。19世纪30年代，人们曾试图在美国销售第一双天然橡胶防水鞋。然而，在一个炎热潮湿的夏天，消费者们很快就感到厌烦了，因为他们发现这双鞋变得黏糊糊的，黏糊糊的，最终散发出难闻的气味。

美国的查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)痴迷于寻找一种方法，使橡胶在任何温度和湿度下都能使用。有一些关于这种痴迷的优秀描述，我链接了其中一个在这里．我还很感兴趣的是，古德伊尔公司与查尔斯·古德伊尔没有关系，但这是另一个故事，你可以在他们的页面上了解。

查尔斯·古德伊尔发现，在橡胶中加入硫磺可以创造出一种材料，这种材料在高温和潮湿环境下不会分解，在寒冷环境下也不会变脆。它失去了弹性，但保留了一些弹性，这取决于添加多少硫。他在美国申请了“硫化”工艺的专利(1844年，1851年)，然而只有他的后代看到了收益。

硫化橡胶是一种比天然橡胶更结实的材料。然而，橡胶中硫的存在会导致老化、氧化和分解等问题。硫化橡胶可能会形成硫化氢和硫酸这样的化学物质，这些化学物质对附近的物体是危险的，硫酸能够破坏橡胶物体本身。

注意:不要把银储存在硫化橡胶附近，它会很快失去光泽。

在正常的环境条件下，天然橡胶和硫化橡胶材料都会随着时间的推移而氧化。这种氧化会导致材料变脆，可能导致开裂，表面变得“灰尘”或粘性(取决于物体及其环境)。最好的储存橡胶是在一个冷缺氧的环境，没有或低光。

无意但良好的橡胶储存

有一个地方光线很暗，氧气很低，而且非常凉爽(无论是物理上还是隐喻上)，那就是海底的沉船遗址。

美国军舰莫尼特号残骸保存了许多橡胶物体。

作为一名研究科学家，我正在与我们的修复人员团队合作，使用衰减全反射率-傅立叶变换红外分光光度计(ATR-FTIR)记录橡胶物体的化学指纹。

ATR-FTIR让我可以记录我们看到的橡胶的类型，无论是1,4-顺式还是1,4-反式异戊二烯，因为这可以确定哪些植物是潜在的来源，并帮助我们了解内战期间的贸易路线。我还希望通过监测环氧化物和过氧化物的形成来追踪我们在这些物体中看到的氧化程度。

上述垫圈的光谱可以让我识别出橡胶为1,4-顺式异戊二烯，并将其与南美或中美洲的树种相匹配。我还发现了环氧化物的峰值，这意味着橡胶正在氧化。然而，光谱整体看起来相当不错的150-160年的橡胶。

这是一项正在进行的研究，它已经向我展示了我们的一些橡胶物体在过去一个半世纪中保存得多么好。我希望这项工作也能让未来的研究人员了解这些物体当前的化学状态。

这就是为什么我喜欢博物馆物品的科学研究。我可以与过去联系，现在告诉你们我们发现的很酷的东西，并将信息传递给下一个人。