塑料百年发展史
塑料的发展史

1933年英国卜内门化学工业公司在进行乙烯与苯甲醛高压下反应的试验时, 发现聚合釜壁上有蜡质固体存在, 从而发明了聚乙烯。 1939年该公司用高压气相 本体法生产低密度聚乙烯。 1953年联邦德国 K.齐格勒用烷基铝和四氯化钛作催 化剂,使乙烯在低压下制成为高密度聚乙烯, 1955年联邦德国赫斯特公司首先工 业化。不久,意大利人 G.纳塔发明了聚丙烯, 1957年意大利蒙特卡蒂尼公司首 先工业生产。从 40年代中期以来,还有聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、 聚氨酯等陆续投入了工业生产。
分类的处置,是回收利用废弃塑料行之有效的首要的处置方式。
废 PET的回收
现状较好。由于中国目前未清洗 PET废瓶回收价格在 5500-6000 元/ 吨左右,所
以城 里的废 PET瓶全被拾荒者拣走。这种瓶的清洗回收率一般在 10%-20%不等。
再生塑料行业存在的问题 尽管中国再生塑料行业起步较早,整体规模也较大,
国家经贸委资源节约与综合利用司提供的数据表明: “九五”期间,我国 累计回收利用废旧塑料 1000多万吨,每年大约还有 1400万吨废旧塑料没有得到回 收利用,回收利用率只有 25% 。国家经贸委在 《再生资源回收利用 “十五”规划 》 中明确提出,到 2005年,我国每年回收利用废旧塑料要达到 500-600万吨。
体共聚的苯乙烯系树脂,扩展了它的应用范围。 1931年,美国罗姆 -哈斯公司以本体法生产聚甲基丙烯酸甲酯,制造出有机
玻璃。 1926年,美国 W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸
点溶剂中,在冷却后,意外地得到柔软、 易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。 这一偶然发现打开了聚氯乙烯得以工业生产的大门。 1931年德国法本公司在比特 费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。 1941年,美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技 术。从此,聚氯乙烯一直是重要的塑料品种,它又是主要的耗氯产品之一,在一 定程度上影响着氯碱工业的生产。
塑料的生产历史

塑料的生产历史早在19世纪以前,人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。
天然高分子加工阶段这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。
1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质,热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。
1872年在美国纽瓦克建厂生产。
当时除用作象牙代用品外,还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等,从此开创了塑料工业,相应地也发展了模压成型技术。
1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。
1904年世界塑料产量仅有10kt,还没有形成独立的工业部门。
1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。
在此期间,一些化学家在实验室里合成了多种聚合物,如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,为后来塑料工业的发展奠定了基础。
合成树脂阶段这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。
1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面,做出了突破性的进展,取得第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。
在酚醛树脂中,加入填料后,热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等。
这是第一个完全合成的塑料。
1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。
在40年代以前,酚醛塑料是最主要的塑料品种,约占塑料产量的2/3。
主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。
1920年以后,塑料工业获得了迅速发展。
其主要原因首先是德国化学家Н.施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论。
1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论,均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。
同时,由于当时化学工业总的发展十分迅速,为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。
当时化学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面,以满足多方面的需求。
这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。
塑料的发展历程

塑料的发展历程一、塑料的起源塑料的历史可以追溯到19世纪。
最早的塑料是天然橡胶的化学改性产物。
1839年,美国人查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)发现了橡胶的硫化方法,这一发现使得橡胶的性能得到极大改善,更加坚韧且耐用,这可以看作是塑料发展的先驱。
在19世纪中叶,人们开始探索从纤维素这种天然高分子材料中制造类似塑料的物质。
1862年,亚历山大·帕克斯(Alexander Parkes)展示了一种被称为“帕克辛”(Parkesine)的材料,它是由硝化纤维素制成的,这是世界上第一种人造塑料。
这种材料具有可塑性,可以被加工成各种形状,虽然它存在一些缺陷,例如容易燃烧等,但它开启了人造塑料的新纪元。
二、早期塑料的发展(19世纪末 - 20世纪初)1. 赛璐珞(Celluloid)1869年,约翰·卫斯理·海亚特(John Wesley Hyatt)发明了赛璐珞。
他在寻找一种可以替代象牙制造台球的材料时,通过改进硝化纤维素的配方,制造出了赛璐珞。
赛璐珞具有良好的可塑性和透明度,很快就被广泛应用于制造梳子、纽扣、玩具等各种日用品,还被用于早期的电影胶片制作。
例如,早期的电影胶片很多都是由赛璐珞制成的,它使得电影产业得以快速发展。
然而,赛璐珞也有一个致命的缺点,那就是高度易燃,这也导致了很多火灾事故。
2. 酚醛树脂(Bakelite)20世纪初,比利时裔美国人利奥·贝克兰(Leo Baekeland)发明了酚醛树脂,这是一种具有革命性的塑料。
1907年,他通过将苯酚和甲醛在一定条件下反应,得到了酚醛树脂。
酚醛树脂具有良好的耐热性、绝缘性和机械性能,而且不易燃烧。
它的出现使得塑料开始在电气工业等领域得到广泛应用,例如用于制造电器插座、收音机外壳等。
酚醛树脂被认为是现代塑料工业的开端。
三、塑料的大规模生产与多样化发展(20世纪中叶 - 20世纪末)1. 聚乙烯(Polyethylene)1933年,英国帝国化学工业公司(ICI)的研究人员偶然发现了聚乙烯。
塑料的发展史

塑料的发展史从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。
其发展历史可分为三个阶段。
天然高分子加工阶段这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。
1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质,热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。
1872年在美国纽瓦克建厂生产。
当时除用作象牙代用品外,还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等,从此开创了塑料工业,相应地也发展了模压成型技术。
1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。
1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。
在此期间,一些化学家在实验室里合成了多种聚合物,如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,为后来塑料工业的发展奠定了基础。
1904年世界塑料产量仅有10kt,还没有形成独立的工业部门。
合成树脂阶段这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。
1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面,做出了突破性的进展,取得第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。
在酚醛树脂中,加入填料后,热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等。
这是第一个完全合成的塑料。
1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。
在40年代以前,酚醛塑料是最主要的塑料品种,约占塑料产量的2/3。
主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。
1920年以后塑料工业获得了迅速发展。
其主要原因首先是德国化学家Н.施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论,1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论,均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。
同时,由于当时化学工业总的发展十分迅速,为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。
当时化学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面,以满足多方面的需求。
这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。
三大聚合物发展史

大发展阶段
• 在这一时期通用塑料的产量迅速增大, 聚烯烃塑料在70年代又有聚1-丁烯和聚4甲基-1-戊稀投入生产,形成了世界上产 量最大的聚烯烃塑料系列。同时出现了 多品种高性能工程塑料。 • 1958~1973年塑料工业处于飞速发展期, 1970年产量30mt。同时由单一的通过改 性发展成为系列品种。而且开发了高性 能工程塑料。
橡胶
Rubber
橡胶
100年前,德国化学家弗兹〃霍夫曼研究合成橡 胶的动力或许来自于德国拜耳公司前身弗里德 里希〃拜耳染料厂的一个悬赏令:这家公司于 1906年提出,如果有人能够在1909年11月1日之 前成功“研制出制造橡胶或橡胶替代品的方 法”,公司将奖励发明者两万马克。这是当时 的拜耳总裁卡尔〃杜伊斯堡的主意。当时,借 助于苏格兰兽医约翰〃伯德〃 邓禄普和法国 的 米其林兄弟的发明创造,人们已经给自行车、 公共马车以及刚刚诞生不久的汽车装上了轮胎。
聚合物发展简史
塑料
Plastic cement
从第一个塑料赛璐璐诞生算起,塑料工业 迄今已有120年的历史。可分为 1.天然高分子阶段 2.合成树脂阶段 3.大发展阶段
天然高分子阶段
• 1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中 加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质, 热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。 • 1872年在美国纽瓦克建厂生产。当时除用作象 牙代用品外,还加工成马车和汽车的风挡和电 影胶片等,从此开创了塑料工业,相应地也发 展了模压成型技术。 • 1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋 酸纤维素和注射成型方法。
合成树脂阶段
• 塑料的世界总产量从1904年的10kt,猛增至 1944年的600kt,1956年达到3.4Mt。随着聚乙烯、 聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展,原料 也从煤转向了以石油为主,这不仅保证了高分 子化工原料的充分供应,也促进了石油化工的 发展,使原料得以多层次利用,创造了更高的 经济价值。
塑料地板发展史

塑料地板发展史塑胶地板,又称PVC地板、轻体地材,是一种新型轻体地面装饰材料。
主要成分为聚氯乙烯材料,PVC地板可以做成两种,一种是同质透心的,就是从底到面的花纹材质都是一样的;还有一种是复合式的,就是最上面一层是纯PVC透明层,下面加上印花层和发泡层。
从80年代初开始进入中国市场,在国内的大中城市得到普遍的认可,由于其花色丰富,色彩多样而广泛使用,比如室内家庭、医院、学校、办公楼、工厂、公共场所、超市、商业、体育场馆等各种场所。
1825年俄国科学家发现PVC这种材料;1930年PVC聚合体产品在德国产生;1937年在织物上涂抹PVC的首个专利在德国申请;20世纪50年代PVC涂层材料得到进一步发展;1993年美国PVC片材地板首次进入中国市场以来,PVC地板已经逐渐被中国市场所接受。
PVC地板作为一种新型的地面装饰材料,其耐磨抗压、吸音环保、装饰性强等优越性能正在被越来越多的人所认可。
各行业对PVC地板的用量呈现快速增长的势头,根据官方统计2003年中国的PVC地板材料的消费量已经超过8,000万平米,市场潜力巨大。
80年代第一款PVC塑胶地板进入国内市场以来,一直到2000年整个行业处于摸索和初级阶段;2000年-2004年PVC地板有了初步发展;2004年-2007年PVC塑胶运动地板和商用地板逐渐得到了业界的认可,越来越多的体育场馆、比赛场地开始选用专业的PVC运动地板,越来越多的建筑工程也开始选用PVC商用地板;随着2008奥运会的举办,以及整个市场对PVC塑胶地板的认同,据专家分析该行业已进入发展期,未来5-10年必将进入一个高速发展期。
按国外的PVC地板占1/3比例算这将是一个巨大的市场。
有力带PVC塑胶地板行业发展。
塑料的发明历史

塑料的发明历史也许是因为塑料制品在日常生活中太普遍了,大家对塑料一词熟悉得不能再熟悉了。
从字面上理解,塑料指所有可以塑造的材料。
但我们所说的塑料,单指人造塑料,也就是用人工方法合成的高分子物质。
其实,正是因为有了这种物质,才有了塑料一词。
大家知道,在纤维素中的部分羟根(氢氧根)被硝化后会得到焦木素。
焦木素溶于乙醇和乙醚的混合物,再加入樟脑等蒸发后会得到一种物质,它受热后变软,冷却后变硬,这种物质被称为“赛璐璐”。
它就是于1865年问世的首批人造塑料。
使塑料从化学实验室中的珍品一跃而成为公众关注的对象,是塑料被引入台球室这一戏剧性事件引发的。
以前的台球是用象牙做的,象牙只能来源于死了的大象,数量自然非常有限。
19世纪60年代初,有人悬赏 1万美元征求台球的最好代用品。
1869 年,美国的海厄特利用“赛璐璐”制出了廉价台球,从而赢得了这笔奖金。
从此,赛璐璐被用来制造各种物品,从儿童玩具到衬衫领子中都有赛璐璐。
它还用来做胶状银化合物的片基,这就是第一张实用照相底片。
但是由于赛璐璐中含硝酸根,极易着火,而引起火灾。
赛璐璐是由纤维素制成的。
因此,它仍然属于高分子化合物。
到1909年,人们已能用小分子合成塑料。
美国的贝克兰把苯酚和甲醛放在一起加热得到的酚醛树脂,被称为贝克兰塑料。
酚醛树脂也是通过缩合反应制备的。
其制备过程共分两步:第一步先做成线型聚合度较低的化合物;第二步用高温处理,转变为体型聚合度很高的高分子化合物。
第一步得到的物质研磨成粉,再和其它物质如陶土混合加热,熔融后凝固的高分子物质很稳定,再加热的时候不再变软。
当然,对塑料加热可以使其损坏。
到了20世纪30年代,人们发现乙烯在高温高压下能形成很长的链。
这是因为乙烯中两个碳原子间的双键在高温下有一个键会打开并与相邻分子连接,这样多次重复,就形成了聚乙烯。
聚乙烯是一种石腊状物质,像石腊一样,呈暗白色,有滑腻感,对电绝缘而且防水,但比石腊更坚固柔软。
遗憾的是,用高温高压方法制造的聚乙烯有一重大缺陷,它的熔点太低,大约等同水的沸点。
塑料的来源与历史

塑料的来源与历史早在19世纪以前,人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。
1868年将天然纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种,称为赛璐珞,从此开始了人类使用塑料的历史。
从此开始了人类使用塑料的历史。
1909年出现了第一种用人工合成的塑料-酚醛塑料。
1920年又一种人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。
这两种塑料当时为推动电气工业和仪器制造工业的发展起了积极作用。
到20世纪20、30年代,相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。
从40年代至今,随着科学技术和工业的发展,石油资源的广泛开发利用,塑料工业获得迅速发展。
品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。
就是这个时候开始的.天然高分子加工阶段这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。
1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质,热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。
1872年在美国纽瓦克建厂生产。
当时除用作象牙代用品外,还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等,从此开创了塑料工业,相应地也发展了模压成型技术。
1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。
1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。
在此期间,一些化学家在实验室里合成了多种聚合物,如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,为后来塑料工业的发展奠定了基础。
1904年世界塑料产量仅有10kt,还没有形成独立的工业部门。
合成树脂阶段这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。
1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面,做出了突破性的进展,取得第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。
在酚醛树脂中,加入填料后,热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等。
这是第一个完全合成的塑料。
1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。
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塑料百年發展史伦敦科学博物馆5月22日开始的纪念合成塑料问世百年的展览取名为“可塑性”。
早在1926年3月,美国《塑料》杂志对塑料也这样定义:“一种物质的性质,使它可以形成任何想要的形状,而不像非塑性物质那样需要切凿。
”其实伦敦科学博物馆早在1934年就举办过盛况空前的塑料展,展品中甚至有一个完全用塑料建成,并摆满了塑料用品的房间。
2007年的展览呈现了400件经典塑料制品,既有1938年用酚醛塑料制成的棺材、塑料外壳的Ekco收音机、装饰艺术风格的壁钟、精致的烟盒,也有60年代的聚氯乙烯雨衣和靴子、1968年荷兰建筑师马蒂?祖诺伦设计的太空风格“未来住房”,还有聚亚安酯制成的2006年世界杯足球、极轻的高弹性滑雪服、可生物降解的汽车,以及能制作三维塑料模型的打印机。
科学博物馆馆长苏珊?莫斯曼说:“塑料的故事是过去百年材料世界的核心线索之一。
有了塑料,才有消费革命,收音机、电视、计算机、合成纤维、一次性用具才得以大量生产。
”塑料时代的开始第一种完全合成的塑料出自美籍比利时人列奥?亨德里克?贝克兰,100年前的1907年7月14日,他注册了酚醛塑料的专利。
贝克兰是鞋匠和女仆的儿子,1863年生于比利时根特。
1884年,21岁的贝克兰获得根特大学博士学位,24岁时就成为比利时布鲁日高等师范学院的物理和化学教授。
1889年,刚刚娶了大学导师的女儿,贝克兰又获得一笔旅行奖学金,到美国从事化学研究。
在哥伦比亚大学的查尔斯?钱德勒教授鼓励下,贝克兰留在美国,为纽约一家摄影供应商工作。
这使他几年后发明了Velox照相纸,这种相纸可以在灯光下而不是必须在阳光下才能显影。
1893年,贝克兰辞职创办了Nepera化学公司。
在新产品冲击下,摄影器材商伊士曼?柯达吃不消了。
1898年,经过两次谈判,柯达方以75万美元(相当于现在1500万美元)的价格购得Velox照相纸的专利权。
不过柯达很快发现配方不灵,贝克兰的回答是:这很正常,发明家在专利文件里都会省略一两步,以防被侵权使用。
柯达被告知:他们买的是专利,但不是全部知识。
又付了10万美元,柯达方知秘密在一种溶液里。
掘得第一桶金,贝克兰买下了纽约附近扬克斯的一座俯瞰哈德逊河的豪宅,将一个谷仓改成设备齐全的私人实验室,还与人合作在布鲁克林建起试验工厂。
当时刚刚萌芽的电力工业蕴藏着绝缘材料的巨大市场。
贝克兰嗅到的第一个诱惑是天然的绝缘材料虫胶价格的飞涨,几个世纪以来,这种材料一直依靠南亚的家庭手工业生产。
经过考察,贝克兰把寻找虫胶的替代品作为第一个商业目标。
当时,化学家已经开始认识到很多可用作涂料、黏合剂和织物的天然树脂和纤维都是聚合物,即结构重复的大分子,开始寻找能合成聚合物的成分和方法。
早在1872年,德国化学家阿道夫?冯?拜尔就发现:苯酚和甲醛反应后,玻璃管底部有些顽固的残留物。
不过拜尔的眼光在合成染料上,而不是绝缘材料上,对他来说,这种黏糊糊的不溶解物质是条死胡同。
对贝克兰等人来说,这种东西却是光明的路标。
从1904年开始,贝克兰开始研究这种反应。
最初得到的是一种液体――苯酚-甲醛虫胶,称为Novolak,但市场并不成功。
3年后,他得到一种糊状的黏性物,模压后成为半透明的硬塑料――酚醛塑料。
图1,酚醛塑料外壳的收音机不同的是,赛璐珞来自化学处理过的绵以及其他含纤维素的植物材料,而酚醛塑料是世界第一种完全合成的塑料。
贝克兰将它用自己的名字命名为“贝克莱特”(Bakelite)。
他很幸运,英国同行詹姆斯?斯温伯恩爵士只比他晚一天提交专利申请,否则英文里酚醛塑料可能要叫“斯温伯莱特”。
1909年2月8日,贝克兰在美国化学协会纽约分会的一次会议上公开了这种塑料。
酚醛塑料绝缘、稳定、耐热、耐腐蚀、不可燃,贝克兰自称为“千用材料”。
特别是在迅速发展的汽车、无线电和电力工业中,它被制成插头、插座、收音机和电话外壳、螺旋桨、阀门、齿轮、管道。
在家庭中,它出现在台球、把手、按钮、刀柄、桌面、烟斗、保温瓶、电热水瓶、钢笔和人造珠宝上。
这是20世纪的炼金术,从煤焦油那样的廉价产物中,得到用途如此广泛的材料。
1924年《时代》周刊的一则封面故事称:那些熟悉酚醛塑料潜力的人表示,数年后它将出现在现代文明的每一种机械设备里。
1940年5月20日的《时代》周刊则将他称为“塑料之父”。
当然,酚醛塑料也有缺点,它受热会变暗,只有深褐、黑或暗绿3种颜色,而且容易摔碎。
1910年,贝克兰创办了通用酚醛塑料公司,在新泽西的工厂开始生产。
很快有了竞争对手,特别是Redmanol和Condensite两种牢固的塑料,爱迪生曾试图用它们制成留声机唱片控制市场,但未成功。
假冒酚醛塑料的出现还使贝克兰很早就在产品上采用了类似今天“Intel Inside”的真品标签。
1926年专利保护到期,大批同类产品涌入市场。
经过谈判,贝克兰与对手合并,拥有了一个真正的酚醛塑料帝国。
作为科学家,贝克兰可谓名利双收,他拥有超过100项专利,荣誉职位数不胜数,死后也位居科学和商界两类名人堂。
他身上既有科学家少有的商业精明,又有科学家太多的生活迟钝。
除了电影和汽车,他最大的爱好是穿着衬衫、短裤流连于游艇“离子号”上。
不过据说他只有一套正装,而且总是穿一双旧运动鞋。
为了让他换套行头,身为艺术家的妻子在服装店挑了一件125美元的英国蓝斜纹哔叽套装,预付了店主100美元,要他把这套衣服陈列在橱窗里,挂上一个25美元的标签。
当晚,贝克兰从妻子口中获悉这等价廉物美的好事,第二天就买了下来。
回家路上碰到邻居、律师萨缪尔?昂特迈耶,贝克兰的新衣服立刻被对方以75美元买走,成为他向妻子显示精明的得意事例。
1939年,贝克兰退休时,儿子乔治?华盛顿?贝克兰无意从商,公司以1650万美元(相当于今天2亿美元)出售给联合碳化物公司。
1945年,贝克兰死后一年,美国的塑料年产量就超过40万吨,1979年又超过了工业时代的代表――钢。
在今年伦敦科学博物馆的展览上,贝克兰的曾孙休?卡拉克一手执一个30年代的尿素甲醛塑料电话,一手展示着一个用生物可降解塑料制成的手机。
尼龙丝袜革命塑料的早期发展是经验主义的,长达60年的时间里,人们并不了解聚合物的形成和结构。
直到德国有机化学家霍尔曼?施陶丁格在20世纪20年代提出大分子的概念。
就在贝克兰金盆洗手之前不久,塑料历史上的另一个里程碑带着另一种偶然性出现了。
1926年,美国杜邦公司的研究主管查尔斯?斯泰恩建议开展一些基础研究。
对斯泰恩而言,化学发现就如同在一次家庭聚会中将所有的陌生人聚拢起来。
第二年,公司决定每年为此拨出25万美元经费。
1928年,年仅32岁的华莱士?卡罗瑟斯博士受聘为基础化学研究所有机化学部负责人。
斯泰恩的要求是:“只探求有关各种物质特质与性能的客观现象,不在乎发现的现象有什么具体用途。
”卡罗瑟斯是伊利诺伊大学有机化学博士,这位性格内向的天才患有急性抑郁症,加入杜邦可以使他逃离受罪一般的哈佛大学讲台,又可以证明正值激烈争论的施陶丁格高分子理论是否正确,因此他将高分子作为有机化学部的主攻方向。
1930年,在用乙二醇和癸二酸缩合制取聚酯的实验中,卡罗瑟斯的同事朱利安?希尔出于一种本能的好奇,将一支玻璃棒放入烧瓶中,轻轻搅拌瓶底的熔化物。
当他慢慢提起玻璃棒时,惊奇地发现一个有趣现象:聚酯能像棉花糖那样抽出丝来,即使冷却后也不会变硬或断裂,长度可达原来的几倍,强度和弹性也大大增加。
他们预感到,这种特性可以纺制纤维,但前提是必须解决易水解、熔点低、易溶于有机溶剂等缺点。
图2,第二次世界大战后百分之九十的尼龙转向内衣生产,尼龙丝袜风靡全球即使在大萧条中,杜邦的基础研究项目也没有解散,这实在是幸运,但艰难时世也给卡罗瑟斯的实验室带来了更大的压力。
他们必须研究出一种适销的超聚合纤维,代替已显过时的嫘萦(即人造丝)。
卡罗瑟斯的团队已经提交了约60件专利申请,但正如新任研究主管埃尔默?博尔顿喜欢说的,这其中没有一项让他听到“现金出纳机的叮当声”。
其实1931年末,焦虑不安的卡罗瑟斯就给希尔看过挂在表链上的氰化物胶囊。
1935年初,卡罗瑟斯用戊二胺和癸二酸合成出的聚酰胺纤维强度和弹性超过了蚕丝,而且不易吸水,很难溶解,只是熔点较低,原料昂贵。
2月28日,卡罗瑟斯又用各含6个碳原子的己二胺和己二酸合成出聚酰胺66,这种聚合物拉制的纤维外观和光泽不亚于天然丝,耐磨性和强度超过当时任何一种纤维,而且原料价格便宜。
1938年7月,杜邦公司首次生产出聚酰胺纤维。
同月,以聚酰胺66做刷毛的牙刷投放市场,还取了个不同凡响的名字――“奇迹丛”。
10月27日,杜邦公司正式宣布世界第一种合成纤维诞生,命名为尼龙,这个词后来成为聚酰胺类合成纤维的通用商品名称。
从杜邦公司没有明确应用目的的基础研究开始,11年的时间,2200万美元的投资和230名科学家的努力,奠定了合成纤维工业的基础。
遗憾的是,卡罗瑟斯没能看到这一成果。
1936年4月,刚刚入选国家科学院的卡罗瑟斯被送往医院治疗严重抑郁症。
1937年4月29日,这位41岁的化学家在费城一家饭店吞下了氰化钾药丸。
他的助手保罗?弗洛里总结了聚酰胺理论,1974年获得诺贝尔化学奖。
1938年10月,美国制造的第一双尼龙丝袜参加了纽约世界博览会。
这种丝袜透明、高弹力、轻盈结实、耐穿、易干、摩擦系数低、不受真菌和昆虫侵扰,杜邦公司的广告词称其为“像蛛网一样精细,像钢一样牢固,弹性超过任何普通天然纤维”。
次年10月,杜邦公司在总部所在地威明顿的百货商店首次销售尼龙丝袜,要求每人限买3双,还要提供当地住址,为此来自全国的时尚女性必须首先抢订城内的旅馆。
1940年5月15日,杜邦在全美首次发售,尽管每人限购1双,500万双还是当天告罄。
7个月内尼龙丝袜带来300万美元的利润。
买不到的女人很多在裸腿上画纹路冒充丝袜。
在一次民意调查中,尼龙丝袜是2/3的女人最想要的东西。
到1940年5月,尼龙纤维织品开始遍及美国各地,工业上尼龙也用做齿轮、轴承和医用缝合线。
不过两年后太平洋战争爆发,尼龙立刻从民用市场消失,主要用于生产降落伞、军用帐篷、飞机轮胎帘子布、军服等军工产品。
战后最初10年,尼龙产量猛增25倍,到1964年占到合成纤维的一半以上。
至今,聚酰胺纤维仍是三大合成纤维之一。
尼龙合成成功,有力地证明了高分子的存在,施陶丁格直到1953年才因1926年的研究获诺贝尔化学奖。
高分子化学一旦真正建立起来,人造纤维、玻璃纸、聚氯乙烯和聚乙烯等新材料很快接踵而至。
塑料文化在英语里,塑料同时也是个有感情色彩的形容词,不幸的是往往也是指易变化、不真实和不自然,暗指某种虚伪或欺骗。
作为现代生活无处不在的一部分,塑料的用处早已视而不见。
相反,作为复杂的化学处理的产物,它被视为不如木材和金属等传统材料真实,难以处理更加恶化了它的形象。