首页 理论教育 材料领域的革命塑料诞生

材料领域的革命塑料诞生

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:从远古的石器时代到青铜器时代,再到铁器时代,直至今天纷繁复杂的世界,材料领域的每一次重大变革都直接影响着人们的生活。塑料是一种合成的高分子化合物,它的主要成分是合成树脂。最早的塑料是在英国化学家亚历山大·帕克斯的暗房里诞生的。1868年,一家制造台球的公司抱怨象牙短缺,出资1万美元征求象牙的最好替代品。

从远古的石器时代到青铜器时代,再到铁器时代,直至今天纷繁复杂的世界,材料领域的每一次重大变革都直接影响着人们的生活。塑料是材料学中必不可少的组成部分,它对人类的影响是空前的。

亚历山大·帕克斯

塑料是一种合成的高分子化合物,它的主要成分是合成树脂。最早的塑料是在英国化学家亚历山大·帕克斯的暗房里诞生的。

帕克斯是一名摄影爱好者,在照片的后期制作中,他常常会用到一种叫“胶棉”的溶液。1862年的一天,他在实验处理胶棉的几种方法时,试着把胶棉与樟脑混合,结果竟产生了一种可以弯曲的硬材料。帕克斯将这种材料取名为“帕克辛”,并在这一年将它带到伦敦国际博览会展出。后来,帕克斯用“帕克辛”制成梳子、笔、纽扣等用品,并设立公司生产这种材料,但最终因他缺少商业意识而破产。

“赛璐珞”的发明最初是为了娱乐而不是为了工业生产的需求,这一点似乎颇具戏剧色彩。1868年,一家制造台球的公司抱怨象牙短缺,出资1万美元征求象牙的最好替代品。这种替代品必须满足台球有关硬度、弹性、抗热、防潮和没有纹理等方面的要求。美国纽约的印刷工约翰·韦斯利·海亚特看准了这个机会,他改进了帕克斯的制造工艺,于1869年用一种他称之为“赛璐珞”(意为假象牙)的物质造出了廉价的台球。

今天,塑料制品在我们的日常生活中随处可见。

第一个真正意义上的塑料——全合成塑料是在1909年由美国化学家贝克兰用苯酚和甲醛制成的酚醛树脂,这是一种性能良好的耐高温的塑料。1904年,贝克兰开始研制能代替天然树脂的绝缘漆。他通过对苯酚与甲醛之间反应的深入研究,在1907年有了新的发现——在一定的条件下,这种反应会生成一种不熔的树脂,在其中加入木粉后,继续在高压下加热,这种树脂变得柔软可塑,而且在变硬后,模塑的形状就被永远地保留下来了。而当树脂变硬后将其研磨成粉末,装入模子后,再通过加热加压就可以使之重新合为一体。此外,这种树脂还有一个特点,就是一般不受周围环境的影响。1909年,贝克兰为酚醛树脂申请了专利。

贝克兰

酚醛树脂问世后,人们发现它不但可以制造多种电绝缘品,还能制造日用品。爱迪生就用它制造了唱片。于是,一时间人们把贝克兰的发明誉为20世纪的“炼金术”,贝克兰本人也因为这项意义深远的发明被称为“现代塑料工业的奠基人”。

学海拾贝

煤焦油为原料的酚醛树脂,在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首。此后,随着石油化工的发展,聚合型的合成树脂,如聚乙烯、聚丙烯聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量在不断扩大,它们已成为当今产量最多的四类合成树脂。

1928年,迪尔斯和助手阿尔德发明了双烯合成反应,即“迪尔斯—阿尔德”反应。双烯合成反应给人们研究烯烃聚合、生产塑料带来了新的启示,使得聚乙烯、聚氯乙烯工业得到了迅速发展。如今,它已经成为现代有机化学中最重要、最简便的合成方法之一。因此,迪尔斯与阿尔德共同获得了1950年诺贝尔化学奖。

今天,塑料制品在我们的身边随处可见。有人说它价格低廉,为人类带来了方便,也有人认为这种化学合成制品给人类的生存环境和生活带来了隐患。孰是孰非,就留给人们去评判吧。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈