塑料的世界溯源-賽璐珞和電木引領(lǐng)材料變革

塑料的世界〔1塑料的世界〔1〕溯源——賽璐珞和電木引領(lǐng)材料變革”眼中卻格外困擾。所以這一系列的“塑料”專(zhuān)項(xiàng)科普主要面對(duì)的是非中，我們會(huì)全面地說(shuō)明塑料的前世今生，也會(huì)涉及塑化劑、雙酚A這些近年熱門(mén)的話題，或許你會(huì)覺(jué)察，塑料的世界竟是如此精彩。材料變革在后來(lái)充當(dāng)了一般等價(jià)物才有了突飛猛進(jìn)的應(yīng)用。刻的材料學(xué)意義。木器和石器代表了人類(lèi)史上的兩大類(lèi)型材料——有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材的進(jìn)展很不均衡，在漫長(zhǎng)的數(shù)千年中，直到19世紀(jì)以前，有機(jī)材料除則幾乎都是隨取隨用——學(xué)變化的條件，直到鋁時(shí)代的降臨，火才漸漸被電所取代。地區(qū)還出土了陶器的“消遣器具”，證明一萬(wàn)年前的人類(lèi)就有了生殖陶器的消滅提升了一大檔次。第一種塑料的消滅屬于我們主角的故事開(kāi)頭于第一種塑料的消滅屬于我們主角的故事開(kāi)頭于1919世紀(jì)的歐洲化學(xué)界極為吵鬧，幾乎我們能夠叫上名兒的經(jīng)典化學(xué)秘魯陶器中的生殖崇拜，這種現(xiàn)象伴隨各民族的石器時(shí)代這是塑料的一些核心特征。的應(yīng)用不再是簡(jiǎn)潔的拿來(lái)主義，而是經(jīng)過(guò)了化學(xué)改性。素主要以木器、棉布和紙張的形式被古人使用，但纖維素之所以在19世紀(jì)被大舉使用，還得感謝炸藥在本世紀(jì)的快速進(jìn)步。假設(shè)高中去點(diǎn)著硝化棉，而且這也很危急，因此實(shí)際大多數(shù)教學(xué)試驗(yàn)都會(huì)“教唆”承受五號(hào)電池和導(dǎo)線去點(diǎn)爆，但假設(shè)用廢打火機(jī)的打火器點(diǎn)爆則〔纖維素分子中的羥基形成硝酸酯基的構(gòu)造。藥之父諾貝爾開(kāi)發(fā)出的硝基甘油而漸漸被人淡忘——19世紀(jì)的后半葉經(jīng)過(guò)近二十年的積淀，最終在1872年，美國(guó)消滅了第一家生產(chǎn)硝基纖維素的工廠，但不是應(yīng)用于炸藥。最初，工廠的奠基者John是考慮用硝基纖維素來(lái)生產(chǎn)臺(tái)球，由于經(jīng)過(guò)特別工特性與臺(tái)球的傳統(tǒng)材料象牙都沒(méi)有太大的差異——除了一點(diǎn)就著的脾氣以外。在140年前，這個(gè)制造已足夠在材料學(xué)的歷史上畫(huà)上濃重————乒乓球還是由這個(gè)材料制作。過(guò)鑒于不行預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)，沒(méi)有保障措施還是不要冒險(xiǎn)。賽璐珞，也就是硝基纖維素，目前仍被廣泛使用與前面所說(shuō)的“鞣革”技術(shù)不同，這種改性已經(jīng)拓展了原料的應(yīng)用領(lǐng)完全不同，人類(lèi)第一次利用化學(xué)反響合成出了型有機(jī)材料。次改性反響，故而稱(chēng)不上太大的進(jìn)步，但“塑料”的大門(mén)就此翻開(kāi)，世紀(jì)而只是年，頂多也只是年月。學(xué)科的誕生1907——因此它的商業(yè)名稱(chēng)就叫做“電木”，學(xué)名酚醛樹(shù)脂。由于它是由一類(lèi)全的化學(xué)反響——2年，德國(guó)的天才化學(xué)家Baeyer就在試驗(yàn)室用甲醛和苯酚合成出了酚醛樹(shù)脂。假設(shè)受過(guò)有機(jī)化學(xué)機(jī)理熬煎的人應(yīng)當(dāng)不會(huì)對(duì)Baeyer的名字重排的機(jī)理是肯定要記住的。由于在有機(jī)化學(xué)特別是染料方面的奉獻(xiàn)，他獲得過(guò)1905年的諾貝爾獎(jiǎng)，20世紀(jì)初由于剛剛消滅諾貝爾獎(jiǎng)，根本BaeyerVon’tHoff〔代表作為范特霍夫定律〕、Fischer〔代表作為費(fèi)歇爾投影〕Ramsey〔代表作為覺(jué)察稀有氣體〕幾位有幸活到諾貝爾死的大科學(xué)家。假設(shè)Baeyer能活得更久等來(lái)聚合反響的大進(jìn)展，那么合成酚醛樹(shù)脂的成果足可獲得又一項(xiàng)提名。Baeyer就拿酚醛樹(shù)脂為例，原料甲醛和苯酚都是小分子，分子量分別是30和94，高中化學(xué)習(xí)題經(jīng)常會(huì)用這兩個(gè)數(shù)字的倍數(shù)出考題。但經(jīng)過(guò)聚于無(wú)窮大。需要解釋一下“趨向于無(wú)窮大”并非數(shù)學(xué)方面的定義，只“無(wú)窮大”10的23次方數(shù)量級(jí)。半透亮的酚醛樹(shù)脂，理論上一塊塑料就是一個(gè)分子生一項(xiàng)的學(xué)科——高分子化學(xué)。氫氧化鐵這些膠體物質(zhì)一樣，通過(guò)一些次級(jí)鍵構(gòu)造積存出的“大分子20世紀(jì)20年月掀起一場(chǎng)大Staudinger分子化學(xué)由此真正奠立，他本人也由是獲得了1953年的諾貝爾化科下的一門(mén)二級(jí)學(xué)科。Staudinger塑料業(yè)的高速進(jìn)展很多大型化學(xué)公司的進(jìn)展根底，例如杜邦公司在1930年開(kāi)發(fā)出的尼龍〔聚酰胺〕，到目前為止的快100年以來(lái)，仍舊沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可以超越；拜耳公司在1937年開(kāi)發(fā)出聚氨酯材料，而聚氨酯材料也成為拜耳公司最洪亮的產(chǎn)品之一；1930年，巴斯夫公司成為全球；陶氏的環(huán)氧樹(shù)脂、3M的聚丙烯酸酯、ICI的聚乙烯……根本上每個(gè)化學(xué)界巨頭都會(huì)進(jìn)展各自的高分子板塊。詬病而得不到進(jìn)展，這便是目前在食品德業(yè)叱咤風(fēng)云的聚丙烯塑料。直到1954Natta的意大利化學(xué)家才第一次在試驗(yàn)室聚想到聚乙烯早在1899在都失敗了。Natta的成功在于選擇了一類(lèi)更靠譜的催化劑系統(tǒng)，也就“全同聚丙烯”“間同聚丙烯”或“規(guī)整聚丙烯”，聽(tīng)起來(lái)好似不咋樣，其實(shí)對(duì)于高分子化學(xué)就是一次劃時(shí)代的變革Natta合成出全同聚丙烯的前一年，德國(guó)科學(xué)家Ziegler也Ziegler-Natta催化劑技術(shù)的突出奉獻(xiàn)，1963年，他們共享了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。從第一次覺(jué)察到獲獎(jiǎng)僅有不到十年時(shí)間，在化學(xué)獎(jiǎng)中并不多見(jiàn)。齊格勒與納塔，他們的覺(jué)察引領(lǐng)了一個(gè)時(shí)代1974年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)也是由一位天才的高分子化學(xué)家獲得，那便是高分子理論的奠基者Flory先生。假設(shè)到了大學(xué)還在化學(xué)圈里混提出壟斷性理論系統(tǒng)的沒(méi)幾個(gè)科學(xué)家，F(xiàn)lory是其中之一。高分子化學(xué)進(jìn)展的時(shí)間較短，在Flory之前，幾乎還只有各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從Flory花盞燈，讓工業(yè)操作也變得有章可依?，F(xiàn)代高分子理論的重要奉獻(xiàn)者Flory也是與諾貝爾獎(jiǎng)得主有關(guān)的才行——銀差不多的塑料，難以置信。2023年，日本科學(xué)家白川英樹(shù)、美名字比較簡(jiǎn)潔發(fā)〕因在聚乙炔方面的突出奉獻(xiàn)共同捧起諾貝爾獎(jiǎng)，而聚乙炔的核心特點(diǎn)就是具有精彩的導(dǎo)電性，摻入鹵素后可媲美銀。所