合成材料

塑料、合成纤维和合成橡胶号称 20 世纪三大有机合成技术。它的登台大大地提高了国民生活水平,对国计民生的重要性是不言而喻的。

最早发现到塑料存在的是 19 世纪末叶的德国化学家拜耳,他曾将苯酚跟甲醛化合,得到一种树脂般的物质。可惜,他不知道它能派什么用场。

1907 年,美国工业化学家贝克兰再次研究苯酚与甲醛反应,并加入适量

的填充剂,结果发现产品有韧性而且绝缘性能良好。于是,在 1910 年建成了

年产 1000 吨的历史上第一家塑料制品厂。到 1939 年,产品发展到 20 多万吨。

虽然氯乙烯是 1912 年发现的,但使它成为塑料却是在 1932 年,是由英国卜内门公司生产的。1947 年,美国化学家杰勒留和孔宁合成了聚苯乙烯。到本世纪 50 年代,德国化学家齐格勒和意大利化学家纳培发明了新的催化聚合剂,才把塑料制造业推向高峰。此后高性能的塑料品种如雨后春笋般出现, 常见的有聚丙烯、ABS、聚砜、聚碳⋯⋯不下数百种之多。全世界年产量已超过 6000 万吨,等于木材和水泥的总产量。

至于合成纤维,最早是在改造天然纤维的基础上发展起来的。

1855 年,德国化学家安地玛首先用浓硝酸处理桑树枝得到一种纤维,可惜它易爆燃,未能应用。1884 年,英国化学家斯温曾用硝酸与纤维合成得到“安全人造丝”,并于 1889 年在巴黎博览会展出,曾轰动一时。

1935 年,美国化学家卡罗泽斯以已二醇和己二酸首先合成尼龙—66,推出世界上第一个人工合成的纤维。1937 年,德国有机研究所又合成尼龙—6。1939 年,日本化学家楼田一郎合成了能耐水耐热的尼龙纤维。1940 年,英国

化学家狄克逊合成涤纶纤维,当年即投产,产量达 5 万吨。如今,合成纤维

产量日增,全世界年产量已达 1500 万吨,超过天然纤维的产量。

合成橡胶也是从模仿和改造天然橡胶开始的。1838 年,美国工人古德意用松节油、硫磺、碳酸钙在高温下与生橡胶加热,获得性能优良的橡胶。从此,橡胶名声大噪,广泛地用作车胎、绝缘线等。由于汽车、飞机工业的迅猛发展,天然橡胶的产量有限,不能满足日益增长的需求。特别是第一次世界大战期间,德国受英国海军封锁,得不到东南亚、南美洲的橡胶,急需以代用品来解燃眉之急,因而,合成橡胶就应运而生了。当时,德国化学家首先用乙炔和丙酮合成 2,3—二甲基丁二烯橡胶 2350 吨以解战争的急需。战后 30 年代,科学家们又合成了丁苯橡胶和西腈橡胶,虽成本高于天然橡胶, 但质量已基本接近天然橡胶。1932 年,美国化学家纽兰德先用乙炔氯化、聚合得到 a 一氯—1,3 丁二烯单体,再聚合成氯丁橡胶。它有耐氧、抗震、抗热等优点,性能已超过天然橡胶了。50 年代以来,合成橡胶产量已超过天然橡胶 2 倍,年产量达到 600 万吨。