天然的“树脂”源于树木分泌的脂类物质,其英文名“resin”源自希腊语“rhētínē”,原意为“松脂”。20世纪随着工业时代的到来,天然树脂的产量供不应求,化学法合成的树脂应运而生,遂在“树脂”前分别冠以“天然”和“合成”加以区分。
广义的天然树脂是由天然植物、动物、矿物等获得的一类无固定形状的玻璃态有机物质,如纯树脂、含油树脂、含树胶树脂(即树胶)、紫胶、天然沥青等。狭义的天然树脂主要是来源于植物或动物的纯树脂和含油树脂,一般不包括含树胶树脂、大漆和天然橡胶。
天然的“树脂”源于树木分泌的脂类物质,其英文名“resin”源自希腊语“rhētínē”,原意为“松脂”。20世纪随着工业时代的到来,天然树脂的产量供不应求,化学法合成的树脂应运而生,遂在“树脂”前分别冠以“天然”和“合成”加以区分。
古埃及人大量使用芳香树脂作为宗教熏香,包括乳香、没药、苏合香、檀香和沉香等。古希腊植物学家泰奥弗拉斯托斯(Theophrastus,前371~前287)所著《植物探索》(Enquiry into Plants)和古罗马自然科学家老普林尼(Pliny the Elder,公元23~79)所著《博物志》(Natural History)记载了树脂的利用。中国先秦典籍《诗经》《楚辞》《山海经》等中有大量的关于香木嘉卉的记述。除熏香外,树脂还有药用功能,所谓“其中多育沛,佩之无瘕疾”,“育沛”即指琥珀。从秦汉时代起,松脂作为一种多功能的产品登上历史舞台,广泛应用于医药、火药、造船、活字印刷、油墨等的生产。达玛树脂和柯巴树脂在19世纪为涂料的原料。
植物性天然树脂来源于植物的生理分泌物以及被分泌物浸染的木材,如松脂、枫脂、明子、沉香等;还有已死树木的分泌物埋藏于地下化成的物质,如柯巴树脂、琥珀等。动物性天然树脂主要来源于树木寄生昆虫吸食树汁后产生的生理分泌物或排泄物,如紫胶;还来源于麝鹿、麝鼠、海狸、灵猫等动物的分泌物,如麝香。
天然树脂相对分子质量不确定,但通常较高;常温下呈固态、中固态、假固态,有时也可以是液态的有机物质。固态的天然树脂具有热塑性而无固定形状,有软化或熔融温度范围,外力作用下有流动倾向,破裂时常呈贝壳状。通常呈透明或半透明状黄色到棕色,易燃烧,不导电,一般不溶于水,能溶于醇、醚、酮及其他有机溶剂。
按来源分为天然植物性树脂、天然动物性树脂和天然矿物性树脂。天然植物性树脂主要有松香、枫香、柯巴树脂、达玛树脂、琥珀等。天然动物性树脂主要有紫胶、麝香等。天然矿物性树脂主要指天然沥青。
按形成年代分为化石树脂、近代树脂和工业树脂,如琥珀、柯巴树脂、松香。
按基本组分分为三类:①纯树脂。由萜类物质及香精油组成的树脂状物质,一般不溶于水,而溶于有机溶剂,如松香、枫香等。②含油树脂,又称香胶。是含有较多精油、能溶于油中的树脂,如冷杉胶、达玛树脂等。③含树胶树脂,简称树胶。是由多糖类物质组成的凝胶状物质,可溶于水或遇水溶胀,而不溶于醇及有机溶剂,如桃胶、乳香等。
按石化程度可分为化石树脂、半化石树脂和新鲜树脂。新鲜树脂是最重要的天然树脂来源。有些天然树脂由最早集运出口的港口名称得名,如达玛树脂、柯巴树脂等。
天然树脂资源广泛分布于世界各地,依品种不同分布情况各异。常见的天然树脂及主要资源分布为:①松香。由松树分泌物松脂提炼得到的透明玻璃状淡黄色固体物质,工业产品分为脂松香、木松香和浮油松香,主要成分是二萜树脂酸。脂松香主要产自中国,以及东南亚、南美洲、非洲等地;浮油松香主要产自北美洲和欧洲。②枫香。既指枫树,又指枫香树脂。由枫香树(通称枫树)分泌物枫脂提炼得到的透明玻璃状淡黄色固体物质。主要产自中国。③冷杉胶。又称加拿大香胶。由冷杉树分泌物冷杉脂提炼得到的透明玻璃状淡黄色固体物质。主要来自北美洲。④琥珀。松树分泌的树脂在地下长期埋藏而得到的一种化石树脂。琥珀主要分布在俄罗斯、波罗的海沿岸、波兰、缅甸、多米尼加、墨西哥等国家和地区,中国辽宁抚顺出产优质琥珀。⑤柯巴树脂。由非洲和新西兰等地的木本植物分泌物提炼得到的一类物质,包括软质柯巴树脂(如马尼拉柯巴)、硬质柯巴或化石柯巴(如刚果柯巴)等,主要成分为树脂酸。硬质柯巴树脂的软化点在100~300℃,多数在150℃左右。主要产自于南亚及非洲等热带地区。⑥达玛树脂。从龙脑香料植物分泌物获得的一种树脂。产于东南亚等地,如新加坡达玛和雅加达达玛。⑦紫胶。又称虫胶。紫胶虫(Laccifer lacca)吸取寄主树树液后产生的紫色分泌物即紫梗,经加工提炼得到的粒状或片状产品。主产于印度、中国等国的热带地区。
天然树脂是重要的天然产物,具有优良的应用性能和很高的利用价值,在化工、轻工、医药、日化、艺术等领域具有广泛应用。天然树脂主要用于树脂、涂料、造纸、绝缘材料、胶黏剂、医药、香料、电子、日化、食品等各领域的工业生产。松香作为工业原料,广泛用于制造油墨树脂、增粘树脂、造纸胶料、道路涂料、医药原料等。枫香树脂主要用于医药,也可用作工业原料。冷杉胶可用作显微镜等光学器材的透明胶黏剂。琥珀可作为工艺品原料,多用于制作珠宝或其他工艺品。紫胶经加工后可获得颗粒胶、片胶、漂白胶、紫胶红色素、紫胶蜡等重要产品。