作者： 中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì )工程塑料專(zhuān)委會(huì ) 李青璇

 提起塑料，應該每個(gè)人都不陌生，從兒童玩具到儀器容器，從電腦外殼到汽車(chē)部件，從牙刷牙缸到飛機零件，塑料制品在我們的生活中隨處可見(jiàn)。但是也許很少有人知道，究竟什么樣的材料才叫塑料？塑料都有哪些品種？塑料最早是什么時(shí)候由誰(shuí)發(fā)明的？塑料工業(yè)是怎么發(fā)展到今天這種繁榮景象的？今天就讓我們來(lái)全面了解一下我們生活中必不可少的材料———塑料。

     塑料的英文名稱(chēng)“ｐｌａｓｔｉｃ”來(lái)自希臘語(yǔ)“ｐｌａｓｔｉｋｏｓ”，意思是“成型”，“可成型”＝“具有可塑性”，作為形容詞經(jīng)常被使用，就產(chǎn)生了“塑料”一詞�！八堋钡臐h字本義是指“用泥土摶成人物形象”，“塑性”引申為“能自由成型”之意，“塑料”也就是具有可塑性的材料。

     １９２６年３月，美國《塑料》雜志對塑料這樣定義押“一種能塑造成各種形狀的材料，不像非塑性物質(zhì)那樣需要切鑿�！北容^嚴格意義上的定義一般來(lái)說(shuō)是指以樹(shù)脂為主要成分，加入（或不加）增塑劑、填充劑、潤滑劑，著(zhù)色劑等添加劑，在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，并在常溫下能保持既定形狀的有機高分子材料。其中樹(shù)脂是指加工成塑料制品前的有機聚合物（通常是指人工合成的高分子），在常溫下為固體或液體。樹(shù)脂約占塑料總重量的４０％～１００％，其本性決定了塑料的基本性能，但添加劑也起著(zhù)重要作用。有些塑料基本上是由合成樹(shù)脂組成，不含或少含添加劑，如有機玻璃、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。打個(gè)比方來(lái)說(shuō)，塑料與樹(shù)脂的區別就好比面包與面粉，面包加工之前的主要成分叫面粉，塑料加工之前的主要成分叫高分子樹(shù)脂。

     塑料與合成橡膠和合成纖維一起，作為以合成樹(shù)脂為基礎的三大合成材料，歷經(jīng)百年就達到了今天無(wú)處不在的普及程度，而且還在以不可思議的速度繼續發(fā)展，不可謂不是人間奇跡！其中塑料集輕質(zhì)、高強和價(jià)廉諸優(yōu)點(diǎn)于一身，有６０多個(gè)大類(lèi)３００多個(gè)品種，應用領(lǐng)域廣泛，在很多方面成功取代金屬、玻璃和木料，因而在合成樹(shù)脂終端產(chǎn)品中占絕對優(yōu)勢（８０％以上）。

     １９０７年以煤焦油為原料的酚醛塑料面世，標志著(zhù)塑料時(shí)代的正式開(kāi)始。此后隨著(zhù)電氣的普及，市場(chǎng)對絕緣材料的強烈需求推動(dòng)塑料工業(yè)的飛速發(fā)展；石油煉制工業(yè)的興起和石油化工的發(fā)展又給塑料工業(yè)注入了新鮮血液，尼龍絲襪的發(fā)明就像一次空前浩大的革命，把人們從天然織物的禁錮中徹底解放，成為包括塑料在內的合成材料工業(yè)的里程碑；二戰后以石油產(chǎn)品為原料的樹(shù)脂合成工藝迅速取代了煤化工在工業(yè)原料中的主體地位，各種塑料新品種如雨后春筍般涌現，讓人應接不暇，真可謂是百花爭艷，難說(shuō)誰(shuí)最美。塑料的普及給人們的生活帶來(lái)了方便，帶來(lái)了多樣的色彩，同時(shí)也帶來(lái)了對環(huán)境的危害。環(huán)保問(wèn)題讓人們對塑料產(chǎn)生了厭惡情緒，但科學(xué)研究是無(wú)止境的，高科技必然能讓塑料和自然和諧相處！

     塑料時(shí)代的開(kāi)始———第一種合成塑料酚醛塑料（ＰＦ）的出現

     任何商品都必須有需求才會(huì )有發(fā)展，塑料也不例外。第一種完全合成的塑料ＰＦ與１９世紀后期一種天然的絕緣材料———蟲(chóng)膠有關(guān)。當時(shí)剛剛萌芽的電力工業(yè)蘊藏著(zhù)絕緣材料的巨大市場(chǎng)，但產(chǎn)自于東南亞的蟲(chóng)膠由于供不應求而價(jià)格飛漲，當時(shí)化學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始認識到很多可用作涂料、黏合劑和織物的天然樹(shù)脂和纖維都是聚合物，即結構重復的大分子，開(kāi)始尋找能合成聚合物的成分和方法。如果誰(shuí)能發(fā)明一種能代替蟲(chóng)膠的廉價(jià)商品，那無(wú)疑將獲得巨大成功。美籍比利時(shí)人列奧·貝克蘭（ＬｅｏＢａｅｋｅｌａｎｄ）經(jīng)過(guò)多年努力終于成為這個(gè)幸運者。

     貝克蘭是個(gè)天才的發(fā)明家，他１８８９年開(kāi)始到美國從事化學(xué)研究，為紐約一家攝影供應商工作，幾年后發(fā)明了Ｖｅｌｏｘ照相紙，這種相紙可以在燈光下而不是必須在陽(yáng)光下才能顯影。

     １８９３年，貝克蘭辭職創(chuàng )辦了Ｎｅｐｅｒａ化學(xué)公司，后來(lái)經(jīng)過(guò)兩次談判，攝影器材商柯達以８５萬(wàn)美元（相當于現在１５００萬(wàn)美元）的天價(jià)買(mǎi)斷了Ｖｅｌｏｘ照相紙的專(zhuān)利權。

     從１９０４年開(kāi)始，貝克蘭開(kāi)始研究苯酚和甲醛的反應。

     盡管早在１８７２年，德國化學(xué)家拜爾就發(fā)現了這個(gè)反應能產(chǎn)生一些粘糊糊的東西，但拜爾的興趣在合成染料上，對這種東西不感興趣。后來(lái)的科學(xué)家也對這個(gè)反應進(jìn)行過(guò)研究，但因為無(wú)法精確控制化學(xué)反應沒(méi)找到它的利用價(jià)值。

     貝克蘭解決了這個(gè)問(wèn)題。他發(fā)明了一種名叫貝克利澤（Ｂａｋｅｌｉｚｅｒ）的實(shí)驗裝置，可以精確調節加熱溫度和壓力，能有效控制化學(xué)反應。貝克蘭用這種裝置成功得到了酚醛樹(shù)脂，將其模壓后得到半透明的硬塑料，這種塑料不易燃燒，成型后不再熔化，也不能溶解到溶劑甚至是酸液中去。

     他用自己的名字給這種新材料命名為貝克利特（ｂａｋｅｌｉｔｅ），并于１９０７年７月１４日注冊了貝克利特的專(zhuān)利。從這一天起，第一種合成塑料———酚醛塑料貝克利特誕生了。貝克利只比他的英國同行詹姆斯·斯溫伯恩爵士早一天遞交專(zhuān)利申請，否則英文里酚醛塑料可能要叫“斯溫伯萊特”了。酚醛樹(shù)脂以煤焦油為原料合成，是世界上第一個(gè)人工合成的樹(shù)脂，向粉狀的酚醛樹(shù)脂中添加木屑混合均勻后在高溫高壓下模壓成型就得到了酚醛塑料。毫無(wú)疑問(wèn)，它是人類(lèi)所制造的第一種全合成材料，它的誕生標志著(zhù)人類(lèi)社會(huì )正式進(jìn)入了塑料時(shí)代。它的發(fā)明被認為是２０世紀的煉金術(shù)，它的發(fā)明人貝克蘭于１９２４年被選為美國化學(xué)學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng)，被１９４０年５月２０日的《時(shí)代》周刊稱(chēng)為“塑料之父”。

     １９０９年２月８日，貝克蘭在美國化學(xué)協(xié)會(huì )紐約分會(huì )的一次會(huì )議上公開(kāi)了這種塑料。

     １９１０年，他創(chuàng )辦了通用酚醛塑料公司，在新澤西的工廠(chǎng)開(kāi)始生產(chǎn)。任何東西只要暢銷(xiāo)，很快就會(huì )有冒牌貨出現。第一次世界大戰后無(wú)線(xiàn)電、收音機等電氣工業(yè)的迅猛發(fā)展更增加了對電木的需求，這樣貝克利很快就有了競爭對手，特別是Ｒｅｄｍａｎｏｌ和Ｃｏｎｄｅｎｓｉｔｅ兩種塑料，愛(ài)迪生曾試圖用它們制成留聲機唱片控制市場(chǎng)，但未成功。假冒酚醛塑料的出現使貝克蘭很早就在產(chǎn)品上采用了類(lèi)似今天“ＩｎｔｅｌＩｎｓｉｄｅ”的真品標簽。

     １９２６年專(zhuān)利保護到期，大批同類(lèi)產(chǎn)品涌入市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)談判，貝克蘭與對手合并，擁有了一個(gè)真正的酚醛塑料帝國。

     １９３９年貝克蘭打算金盆洗手，兒子喬治·華盛頓·貝克蘭卻無(wú)意從商，公司以１６５０萬(wàn)美元（相當于今天２億美元）出售給聯(lián)碳公司。

     在酚醛塑料工業(yè)化后出現的第一個(gè)無(wú)色塑料是脲醛塑料，由奧地利化學(xué)家約翰在１９１８年制得，２０世紀２０年代曾在歐洲被用作玻璃代用品，后來(lái)常用于壓制一般電工材料和生活日用品。

     １９２０年苯胺－甲醛塑料誕生。這種塑料具有良好的耐水性、耐油性和高的介電性能，適用于制造絕緣材料。

     到２０世紀３０年代，又出現了以尿素為原料的三聚氰胺－甲醛樹(shù)脂，這種樹(shù)脂制成的塑料比脲醛塑料硬度更高，有更好的耐水、耐熱、耐電弧性，可作耐電弧絕緣材料。這三種塑料統稱(chēng)氨基塑料，它們都具有質(zhì)地堅硬、耐刮痕、無(wú)色、半透明等優(yōu)點(diǎn)，加入色料可制成彩色鮮艷的制品，俗稱(chēng)電玉。電玉和電木因其卓越的電絕緣性能，為推動(dòng)當時(shí)電氣工業(yè)和儀器制造工業(yè)的發(fā)展起了積極作用。

氨基塑料和酚醛塑料還有個(gè)共同特點(diǎn)———具有熱固性，即受熱固化成型后不能再重復加熱軟化冷卻硬化的加工過(guò)程，制品只能一次成型使用，不能反復塑造，這樣的塑料被稱(chēng)為熱固性塑料，還有環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯也屬于這類(lèi)塑料。這類(lèi)塑料盡管不可循環(huán)利用，但由于價(jià)格低廉又絕緣質(zhì)輕，結實(shí)耐用耐腐蝕，所以直到今天仍然在我們的生活中隨處可見(jiàn)。
     塑料時(shí)代發(fā)展的里程碑———聚酰胺（ＰＡ）的發(fā)明
     二十世紀的兩次世界大戰，既是人類(lèi)社會(huì )的災難，同時(shí)也是塑料工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)劑。一戰后，伴隨著(zhù)高分子化學(xué)理論的逐步完善和煤化學(xué)工業(yè)的日益成熟，以及石油化工的方興未艾，塑料工業(yè)飛速發(fā)展，現今最常用的６０余種塑料中有將近２０個(gè)品種在此期間工業(yè)化，在這段時(shí)期一類(lèi)與熱固性塑料截然不同的塑料品種———熱塑性塑料大放異彩。
     熱塑性塑料顧名思義，就是可以經(jīng)歷多次加熱軟化冷卻硬化加工過(guò)程的塑料。這種塑料制品經(jīng)一次成型使用廢棄后還能反復塑造再加以利用，因此也被稱(chēng)為可再生塑料。一次成型的熱塑性塑料廢棄回收后的廢料被稱(chēng)為再生料。再生料不能再用作食品包裝，但可在工業(yè)上廣泛應用。我們日常生活中使用的大部分塑料都屬于這類(lèi)塑料。
     ２０世紀３０～４０年代，熱塑性塑料品種和產(chǎn)量急劇增加，聚苯乙烯（ＰＳ）、聚氯乙烯（ＰＶＣ）、聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ，俗稱(chēng)有機玻璃）、尼龍穴即聚酰胺，ＰＡ雪、高壓聚乙烯（ＬＤＰＥ）、氟塑料、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ＡＢＳ）、有機硅樹(shù)脂等塑料制品相繼工業(yè)化生產(chǎn)，并迅速廣泛應用于機電、航空、汽車(chē)、建筑、農業(yè)等領(lǐng)域和日常生活中。在這些塑料新星中，最耀眼的明星莫過(guò)于聚酰胺，也就是誕生于杜邦公司的尼龍。
     ２０世紀初，企業(yè)界搞基礎科學(xué)研究還被認為是一種不可思議的事情，重視新產(chǎn)品研發(fā)的杜邦公司卻認為科學(xué)研究才能推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)。于是１９２６年，杜邦公司的研究主管查爾斯·斯泰恩建議開(kāi)展一些基礎研究。
     １９２７年杜邦公司決定每年支付２５萬(wàn)美元作為研究費用，并開(kāi)始聘請化學(xué)研究人員。
     １９２８年又成立了基礎化學(xué)研究所，年僅３２歲的華萊士·卡羅瑟斯博士（ＷａｌｌａｎｃｅＣａｒｒｏｔｈｅｒｓ）受聘擔任該所有機化學(xué)部的負責人。斯泰恩的要求是押“只探求有關(guān)各種物質(zhì)特質(zhì)與性能的客觀(guān)現象，不在乎發(fā)現的現象有什么具體用途�！笨�羅瑟斯是伊利諾伊大學(xué)有機化學(xué)博士，于１９２４年博士畢業(yè)后先后在該大學(xué)和哈佛大學(xué)擔任有機化學(xué)的教學(xué)和研究工作，他非常推崇當時(shí)還不被人接受的由德國科學(xué)家施陶丁格（Ｈ．Ｓｔａｕｄｉｎｇｅｒ）提出的高分子學(xué)說(shuō)。
     １９２８年受聘到杜邦公司后，卡羅瑟斯以施陶丁格的高分子學(xué)說(shuō)為理論基礎，主持了一系列用聚合方法獲得高分子量物質(zhì)的研究。他先是發(fā)明了氯丁橡膠，后來(lái)又開(kāi)始研究聚酯的聚合反應。
     １９３０年，卡羅瑟斯的助手發(fā)現用乙二醇和癸二酸縮合制取的聚酯能像棉花糖那樣抽出絲來(lái)，抽出的絲即使冷卻后也不會(huì )變硬或斷裂，長(cháng)度可達原來(lái)的幾倍，強度和彈性也大大增加。他們預感到，這種特性可以紡制纖維，但繼續研究表明，從這種聚酯得到纖維只具有理論上的意義，因為它在１００℃以下即熔化，而且特別易溶于各種有機溶劑，只是在水中還稍穩定些，因此不適合用于紡織。事實(shí)上后來(lái)英國的溫費爾德（Ｔ．Ｒ．Ｗｈｉｎｆｉｅｌｄ雪在汲取這些研究成果的基礎上，改用對苯二甲酸與二元醇進(jìn)行縮聚反應，于１９４０年成功合成了聚酯纖維———滌綸，這對卡羅瑟斯不能不說(shuō)是一件很遺憾的事情。
     歷史的車(chē)輪在飛速前進(jìn)。杜邦的基礎化學(xué)研究所成立后不到兩年，美國經(jīng)濟就進(jìn)入了大蕭條時(shí)期。不過(guò)幸運的是，杜邦的基礎研究項目即使在大蕭條中也沒(méi)有解散，但艱難時(shí)世也給卡羅瑟斯的實(shí)驗室帶來(lái)了更大的壓力。他們必須研究出一種適銷(xiāo)的合成纖維，代替已顯過(guò)時(shí)的人造絲�？�羅瑟斯的團隊已經(jīng)提交了約６０件專(zhuān)利申請，但正如新任研究主管埃爾默·博爾頓喜歡說(shuō)的，這其中沒(méi)有一項讓他聽(tīng)到“現金出納機的叮當聲”。后來(lái)卡羅瑟斯把研究重點(diǎn)轉向了聚酰胺，并于１９３１年申請了第一項聚酰胺專(zhuān)利（ＵＳＰ２１３０９４８）。
     １９３５年初，他用戊二胺和癸二酸合成出的ＰＡ纖維強度和彈性超過(guò)了蠶絲，而且不易吸水，很難溶解，只是熔點(diǎn)較低，原料昂貴。
     ２月２８日，卡羅瑟斯又用各含６個(gè)碳原子的己二胺和己二酸合成出ＰＡ６６穴第一個(gè)６表示二胺中的碳原子數，第二個(gè)６表示二酸中的碳原子數雪，這種聚合物拉制的纖維外觀(guān)和光澤不亞于天然絲，耐磨性和強度超過(guò)當時(shí)任何一種纖維，杜邦公司決定進(jìn)行商品生產(chǎn)開(kāi)發(fā)。但是要將實(shí)驗室的成果變成商品，一是要解決原料的工業(yè)來(lái)源；二是要進(jìn)行熔體紡絲過(guò)程中的輸送、計量、卷繞等生產(chǎn)技術(shù)及設備的開(kāi)發(fā)。
     生產(chǎn)ＰＡ６６所需的原料－己二酸和己二胺當時(shí)僅供實(shí)驗室作試劑用，必須開(kāi)發(fā)生產(chǎn)大批量、價(jià)格適宜的己二酸和己二胺，杜邦公司選擇豐富的苯酚進(jìn)行開(kāi)發(fā)實(shí)驗，到１９３６年終于研究出一種新的催化技術(shù)，可以用廉價(jià)的苯酚大量生產(chǎn)出己二酸，隨后又發(fā)明了用己二酸生產(chǎn)己二胺的新工藝，解決了ＰＡ６６的原料來(lái)源問(wèn)題。杜邦公司還首創(chuàng )了熔體紡絲新技術(shù)。
     １９３８年７月，杜邦公司完成中試，首次生產(chǎn)出ＰＡ６６纖維。同月，以ＰＡ６６做刷毛的牙刷投放市場(chǎng)，還取了個(gè)不同凡響的名字———“奇跡叢”。同年１０月，杜邦公司正式宣布世界上第一種合成纖維誕生了，并將ＰＡ６６命名為尼龍穴Ｎｙｌｏｎ雪，我國稱(chēng)為錦綸。尼龍后來(lái)在英語(yǔ)中成了“從煤、空氣、水或其他物質(zhì)合成的，具有耐磨性和柔韌性、類(lèi)似蛋白質(zhì)化學(xué)結構的所有聚酰胺的總稱(chēng)”。
     杜邦制造的第一雙尼龍絲襪參加了當年的紐約世界博覽會(huì )。人們形容這種神奇的人造絲襪“象蛛絲一樣細，象鋼絲一樣強，象絹絲一樣美”。
     １９３９年１０目２４日杜邦公司在總部所在地的百貨商店首次公開(kāi)銷(xiāo)售尼龍絲襪，要求每人限買(mǎi)３雙，還要提供當地住址，為此來(lái)自全國的時(shí)尚女性必須首先搶訂城內的旅館。
     １９４０年５月１５日，杜邦在全美首次發(fā)售尼龍絲襪，盡管每人限購１雙，５００萬(wàn)雙還是當天告罄。
     ７個(gè)月內尼龍絲襪帶來(lái)３００萬(wàn)美元的利潤！買(mǎi)不到的女人很多在裸腿上畫(huà)紋路冒充絲襪。在一次民意調查中，尼龍絲襪是２／３的女人最想要的東西。到１９４０年５月，尼龍纖維織品開(kāi)始遍及美國各地。不過(guò)兩年后太平洋戰爭爆發(fā)，尼龍立刻從民用市場(chǎng)消失，主要用于生產(chǎn)降落傘、軍用帳篷、飛機輪胎簾子布、軍服等軍工產(chǎn)品。戰后尼龍剛剛回到民用市場(chǎng)的時(shí)候，愛(ài)美的姑娘們甚至都等不及回到家，在商店門(mén)口的臺階上就迫不及待地把剛買(mǎi)的尼龍絲襪套在腿上。這張老照片生動(dòng)地再現了當時(shí)的場(chǎng)景。
     從杜邦公司沒(méi)有明確應用目的的基礎研究開(kāi)始，到改變人們生活面貌的尼龍的誕生，１１年的時(shí)間，２２００萬(wàn)美元的投資和２３０名科學(xué)家的努力，奠定了合成纖維工業(yè)的基礎。尼龍的發(fā)明也成為企業(yè)辦基礎科學(xué)研究非常成功的典型。它使人們認識到：與技術(shù)相比科學(xué)要走在前頭，與生產(chǎn)相比技術(shù)要走在前頭；沒(méi)有科學(xué)研究，沒(méi)有技術(shù)成果，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)是不可能的。此后，企業(yè)從事或資助的基礎科研在世界范圍內如雨后春筍般出現，使基礎科研的成果得以更迅速地轉化為生產(chǎn)力。尼龍作為合成纖維成為轟動(dòng)一時(shí)的超級明星。實(shí)際上就在ＰＡ６６工業(yè)化當年，杜邦就用它制造紡絲機械的齒輪，但由于加工技術(shù)差，談不上大規模使用。
     １９４１年德國用柱塞式注射成型機加工聚酰胺，由于品種和產(chǎn)量有限，也沒(méi)有太大的發(fā)展，直到二次世界大戰后，才投入工業(yè)化生產(chǎn)。
     １９４１年，杜邦公司首先開(kāi)發(fā)出聚酰胺模塑料，加工成了齒輪、軸承和電線(xiàn)電纜等，到１９４８年杜邦生產(chǎn)的模塑制品和擠出制品已經(jīng)達６種１２個(gè)牌號。聚酰胺以其優(yōu)異的耐磨性和耐腐蝕性為它作為工程塑料拓展了廣闊的應用空間，用于代替金屬在機械、化工、儀表、汽車(chē)等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。尼龍纖維之于ＰＡ塑料如同太陽(yáng)之于恒星，前者的光芒四射盡在眼前，所以后者盡管同樣耀眼奪目卻讓人感覺(jué)遜色許多。
     在一戰后二戰前的幾十年里，塑料原料逐漸從煤轉向了石油。人們能從廉價(jià)的石油中合成出成千上萬(wàn)種新的用品，人們的生活從此變得多姿多彩，天然原料也得以多層次利用，創(chuàng )造了更高的經(jīng)濟價(jià)值。各塑料品種如雨后春筍般相繼實(shí)現工業(yè)化，除了以尼龍纖維聞名于世的ＰＡ塑料，還有很多塑料品種在此期間問(wèn)世并很快普及。比較著(zhù)名的還有以下幾種至今仍然產(chǎn)量很大的熱塑性塑料。
     （１）ＰＳ：１９３０年，德國法本公司解決了１９１１年就被英國人發(fā)現的聚苯乙烯工藝復雜、樹(shù)脂老化等問(wèn)題，在路德維希港開(kāi)始用本體聚合法開(kāi)始進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。
     （２）ＰＭＭＡ：１９３１年德國的羅姆－哈斯公司首先建廠(chǎng)生產(chǎn)ＰＭＭＡ，取代了賽璐珞用作飛機座艙罩和擋風(fēng)玻璃。
     （３）ＰＶＣ：早在１９１２年，德國化學(xué)家科萊特（ＦｒｉｔｚＫｌａｔｔｅ）就已經(jīng)發(fā)明了ＰＶＣ并申請了專(zhuān)利，但直到１９２５年專(zhuān)利過(guò)期，科萊特和他所在的ＧｒｅｉｓｈｅｉｍＥｌｅｃｔｒｏｎ公司也沒(méi)能想出ＰＶＣ有什么用途。然而就在一年后，即１９２６年，美國化學(xué)家西蒙（ＷａｌｄｏＳｅｍｏｎ）獨立發(fā)明了ＰＶＣ，并且發(fā)現這種材料具有優(yōu)良的隔水性能，非常適合做浴簾。于是Ｓｅｍｏｎ和他所在的Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ公司將ＰＶＣ在美國申請了專(zhuān)利，就這樣ＰＶＣ開(kāi)始被大量生產(chǎn)應用。
     １９３１年德國法本公司采用乳液聚合法實(shí)現ＰＶＣ的工業(yè)化生產(chǎn)。
     １９３３年西蒙又發(fā)現用高沸點(diǎn)溶劑和磷酸三甲酚酯與ＰＶＣ加熱混合，可加工成軟ＰＶＣ制品，這才使ＰＶＣ的實(shí)用化有真正的突破。英國卜內門(mén)化學(xué)公司（帝國化學(xué)公司）、美國聯(lián)碳公司及固特里奇化學(xué)公司幾乎同時(shí)在１９３６年開(kāi)發(fā)了氯乙烯的懸浮聚合及ＰＶＣ的加工應用技術(shù)。從此，ＰＶＣ一直是重要的塑料品種。
     （４）ＬＤＰＥ：１９３３年英國卜內門(mén)化學(xué)工業(yè)公司在進(jìn)行乙烯與苯甲醛高壓下反應的試驗時(shí)，發(fā)現聚合釜壁上有蠟質(zhì)固體存在，從而發(fā)明了聚乙烯，１９３５年該公司又發(fā)明了可控高壓聚乙烯合成方法，并于１９３９年開(kāi)始用高壓氣相本體法生產(chǎn)ＬＤＰＥ。
     （５）ＰＴＦＥ：被稱(chēng)為塑料王，又叫泰富隆或者氟塑料，在１９４３年開(kāi)始由美國杜邦公司首先推向市場(chǎng)。
     這一時(shí)期的塑料不但品種多樣，而且產(chǎn)量劇增。世界塑料總產(chǎn)量從１９０４年的１萬(wàn)噸，猛增至１９４４年的６０萬(wàn)噸，１９４５年貝克蘭死后一年，僅美國的塑料年產(chǎn)量就已經(jīng)超過(guò)４０萬(wàn)噸。
     塑料時(shí)代的大發(fā)展———二戰后百花爭艷
     二戰期間戰爭對合成橡膠的強烈需求極大的推動(dòng)了石油化工和高分子材料研究的進(jìn)展。高分子材料主要是指以合成樹(shù)脂為原料的合成纖維、塑料和合成橡膠，其中８０％的合成樹(shù)脂用來(lái)生產(chǎn)塑料。戰后僅１９４６－１９５０五年間，平均每年在中東發(fā)現的石油資源就多達２７０億桶，為當時(shí)世界石油年產(chǎn)量的９倍。
     ６０年代石油價(jià)格每桶１．５美元。在５０－６０年代，世界各國出現汽車(chē)、電視機、電冰箱、洗衣機“四大件”購買(mǎi)熱，這些都離不開(kāi)以合成樹(shù)脂為基礎以塑料為代表的合成材料。因此，從這段時(shí)期開(kāi)始，世界石油化工得到迅速發(fā)展，合成樹(shù)脂的原料逐漸從煤焦油到轉為石油化工產(chǎn)品。歐美日各國開(kāi)發(fā)成功了很多關(guān)鍵性的新技術(shù)，使得更多的塑料品種投入了工業(yè)生產(chǎn)，在這期間最著(zhù)名的就是齊格勒－納塔催化劑的發(fā)明，使聚烯烴（主要包括ＰＥ和ＰＰ）成為世界上產(chǎn)量最大的塑料，也使人們從此能夠按照需要者的要求來(lái)設計高分子的結構，從而優(yōu)化產(chǎn)品性能。齊格勒和納塔也由于這項了不起的成就獲得了１９６３年的諾貝爾化學(xué)獎。
     齊格勒是德國化學(xué)家，他在１９５３年發(fā)現用烷基鋁和四氯化鈦作催化劑，可以生成一種不同于之前工業(yè)化的聚乙烯。
     １９３９年工業(yè)化的ＬＤＰＥ由于在高壓下制成，分子結構像樹(shù)枝一樣枝枝杈杈很多，因而分子排列不整齊，材料的密度低，性質(zhì)軟，熔點(diǎn)低，只適合做食品包裝袋、軟管等東西。而齊格勒發(fā)現的這種ＰＥ分子結構像細線(xiàn)一樣沒(méi)有分叉，分子能排列得整整齊齊，還能結晶，因此密度高，熔點(diǎn)高，強度高，能做如桶、瓶、管、棒等需要硬度高的東西，現在被稱(chēng)為ＨＤＰＥ。齊格勒本人當時(shí)尚未認識到他的發(fā)明的重大意義，只申請了乙烯聚合的專(zhuān)利。后來(lái)齊格勒的工作引起了意大利化學(xué)家納塔的極大興趣。納塔改進(jìn)了齊格勒所用的催化劑，使之能適用于丙烯的聚合，并且得到了高產(chǎn)率、高結晶度、能耐１５０℃高溫的ＰＰ，這種新產(chǎn)品被稱(chēng)做定向ＰＰ。納塔還是Ｘ射線(xiàn)衍射結構分析方面的專(zhuān)家，他在這方面的工作使人們得以深入了解聚合物的結構與性質(zhì)間的關(guān)系，這一點(diǎn)極為重要。從此人們可以有目的地設計高分子結構以滿(mǎn)足預期要求，合成材料的品種更加多樣化，尤其是聚烯烴塑料系列，到７０年代已經(jīng)形成了世界上產(chǎn)量最大的塑料品種，至今仍然在各塑料品種的產(chǎn)量中名列榜首，約占全部塑料產(chǎn)量的三分之一。
     科學(xué)技術(shù)一旦獲得重大突破，工業(yè)發(fā)展的速度將是驚人的。
     ２０世紀４０年代尼龍和滌綸的問(wèn)世使人造纖維的產(chǎn)量很快就超過(guò)了當時(shí)的羊毛產(chǎn)量，二戰后尤其是１９５８—１９７３年的１６年中，塑料工業(yè)在豐富廉價(jià)的石油化工產(chǎn)品推動(dòng)下飛速發(fā)展，１９７０年時(shí)產(chǎn)量已經(jīng)高達３０００萬(wàn)噸。除產(chǎn)量猛增外，塑料品種還呈現出百花齊放的特點(diǎn)：①由單一的大品種通過(guò)共聚或共混改性，發(fā)展成系列品種。如ＰＶＣ除生產(chǎn)多種牌號外，還發(fā)展了氯化聚氯乙烯、氯乙烯－醋酸乙烯共聚物、氯乙烯－偏二氯乙烯共聚物、共混或接枝共聚改性的抗沖擊聚氯乙烯等。
     ②開(kāi)發(fā)了一系列高性能的工程塑料新品種。如聚甲醛ＰＯＭ、聚碳酸酯ＰＣ、ＡＢＳ樹(shù)脂、聚苯醚ＰＰＥ、聚酰亞胺ＰＩ等。
     ③廣泛采用增強、復合與共混等新技術(shù)，賦予塑料更優(yōu)異的綜合性能，擴大了應用范圍。
     塑料因其廉價(jià)、質(zhì)輕、絕緣、不腐、不銹等諸多優(yōu)點(diǎn)，以驚人的增產(chǎn)速度（每年增加１２—１５％）逐步代替著(zhù)金屬、木材與水泥等結構材料，其產(chǎn)量在２０世紀５０年代就已經(jīng)超過(guò)了鋁，隨后又超過(guò)了銅和鋅，７０年代已接近木材和水泥的產(chǎn)量，８０年代初在體積上已經(jīng)超過(guò)了工業(yè)時(shí)代的代表———鋼，１９９１年世界塑料原料（樹(shù)脂）產(chǎn)量首次突破１億噸，２００３年已經(jīng)突破２億噸。
     塑料與生活———愛(ài)也塑料，恨也塑料
     塑料制品的發(fā)明，不僅提高了人類(lèi)現代生活的質(zhì)量，也推動(dòng)著(zhù)人類(lèi)社會(huì )文明的進(jìn)步。與人民生活息息相關(guān)的吃、穿、住、行、通訊和娛樂(lè )等各個(gè)方面均已和塑料制品結下了不解之緣，使塑料在豐富人們生活的同時(shí)也給人們帶來(lái)了方便和實(shí)惠，成為人們日常生活不可缺少的一部分，可以說(shuō)凡有人群的地方就可見(jiàn)到塑料制品。世界塑料的人均年消費量１９７０年為８ｋｇ，１９８０年為１３．４ｋｇ，１９９５年已達２２．５ｋｇ，工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)超過(guò)５０ｋｇ。人均塑料消費量最多的國家是美國、比利時(shí)和德國，２００１年時(shí)已超過(guò)１５０ｋｇ。
     自古以來(lái)，用作衣料來(lái)源的不外乎棉麻絲毛等天然纖維，但是它們的增產(chǎn)速度遠遠落后于人們的需求，合成纖維的出現使人們發(fā)現煤和石油中的東西竟然可以通過(guò)化學(xué)反應造出和天然纖維相媲美的衣服，因此合成纖維也被人們稱(chēng)為化纖�；�纖和塑料都是以合成樹(shù)脂為原料加工成的不同形態(tài)的制品。轟轟烈烈的尼龍襪革命在使尼龍廣為人知的同時(shí)促使更多的化纖和塑料產(chǎn)品推向市場(chǎng)，最常見(jiàn)的用作服裝材料的除了尼龍纖維（錦綸），還有以“的確良”而家喻戶(hù)曉的滌綸———聚酯纖維，俗稱(chēng)人造毛的腈綸———聚丙烯腈纖維，親油疏水又結實(shí)耐用的丙綸———聚丙烯（ＰＰ）纖維，吸水性好有合成棉花之稱(chēng)的維綸———聚乙烯醇（ＰＶＡ）纖維，以及彈性好以萊卡聞名的氨綸———聚氨基甲酸乙酯纖維。這些合成纖維和天然織物混紡后既能保持天然織物的優(yōu)點(diǎn)又能克服其缺點(diǎn)，因此問(wèn)世不過(guò)數十年就和天然纖維平分天下了。有統計表明，１９９６年世界合成纖維產(chǎn)量已經(jīng)同世界棉花總量持平，達到１９００萬(wàn)噸。還有一些有特殊性能的合成纖維，像美國杜邦公司推出的聚酰胺（ＰＡ）纖維Ｋｅｖｌａｒ能用于制造戰場(chǎng)用的頭套和盔甲等防護用品，以及警察防彈背心。
     ＰＩ纖維能耐兩三百度的高溫，還能防輻射。各種鞋底材料也大量采用塑料制成，大家熟知的耐磨鞋底有聚氨酯（ＰＵ）塑料和苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物（ＳＢＳ）塑料等。結實(shí)漂亮、式樣繁多的ＰＶＣ，ＰＥ，ＰＵ塑料涼鞋、拖鞋、雨鞋、礦工鞋早就讓草鞋退出了歷史舞臺。另外，用于方便挽取衣物的塑料薄膜購物袋也隨處可見(jiàn)。塑料首飾因其價(jià)廉而又漂亮現在被廣泛用在衣服的裝飾上。女士們鐘愛(ài)的頭花大都是丙烯酸酯塑料（亞克利）或者不飽和聚酯塑料制成的。
     食者，萬(wàn)物之始，人事之本也。又有俗語(yǔ)說(shuō)“民以食為天”，可見(jiàn)吃的重要性。但在過(guò)去幾千年來(lái)，人們習慣于春夏秋冬對果蔬生長(cháng)的限制，暫時(shí)吃不完的食品只能靠風(fēng)干或腌制的方法來(lái)保存。隨著(zhù)社會(huì )文明的發(fā)展，食物出產(chǎn)的時(shí)間和食品保存的壽命都能通過(guò)科技手段來(lái)改變，在這方面塑料也立下了汗馬功勞。有了塑料大棚，我們一年四季都能吃上新鮮水果和蔬菜；有了ＡＢＳ塑料板材作內膽的冰箱，炎熱的夏季食物也不會(huì )腐爛；有了ＰＥ保鮮膜和ＰＰ保鮮盒，水果和蔬菜不易脫水變干，食物也不會(huì )串味；有了各種耐清洗又耐高溫殺菌的塑料餐具，我們不用再擔心瓷碗的碎片劃傷手；有了無(wú)毒的塑料食品包裝袋，才會(huì )有超市貨架上琳瑯滿(mǎn)目的小食品；有了透明的ＰＥＴ塑料瓶，各種飲料、瓶裝水讓人們在喝開(kāi)水和鮮果汁之外有了更多選擇�？煽诳蓸�(lè )曾經(jīng)在上世紀７０年代宣稱(chēng)玻璃瓶是最好的包裝材料，只有玻璃瓶才能真正保持溫度與氣泡間的平衡，可９０年代鋁罐成本狂漲，玻璃瓶回收又讓可口可樂(lè )難以全球化，于是塑料瓶被推到了前臺，當時(shí)《商業(yè)周刊》將此列為全球化的１００個(gè)細節之一。而啤酒業(yè)卻將此稱(chēng)為與飲料界徹底分道揚鑣的標志。但塑料的多樣化使啤酒瓶這一玻璃器具的重要陣地也面臨失守的危險。
     １９９９年瑞典人成功把一種具有優(yōu)異阻隔性能和抗紫外線(xiàn)輻射性能的聚萘二甲酸乙二酯穴ＰＥＮ雪塑料啤酒瓶推向市場(chǎng)，目前ＰＥＮ塑料啤酒瓶已經(jīng)在北歐市場(chǎng)上站穩陣腳。有了這種不易碎的啤酒瓶，人們就可以通過(guò)它把啤酒帶進(jìn)體育場(chǎng)、電影院等人員密集的地方而不用擔心喝完酒的瓶子會(huì )傷人。
     除了用于食品包裝之外，塑料因其密度�。�約為天然石材密度的１／３～１／２熏約為混凝土密度的１／２～２／３，僅為鋼材密度的１／８～１／４），比強度高（玻璃纖維增強塑料復合材料———玻璃鋼的比強度超過(guò)鋼材和木材），導熱性低（泡沫塑料的導熱系數接近于空氣），耐酸堿鹽腐蝕，絕緣，裝飾性好等優(yōu)點(diǎn)，在建筑材料和裝修材料中也大展身手。最常見(jiàn)的有塑料門(mén)窗、管材、扶手、扣板、地面卷材、地磚地板、衛生潔具和泡沫塑料等。
     ＰＶＣ塑料是塑料建材的多面手，我們房間所用的塑料門(mén)窗、管材、扶手、扣板、地面卷材、地磚地板和泡沫塑料都是ＰＶＣ做成的。我們生活飲用水常用的管材是無(wú)毒的ＰＥ和ＰＰ塑料。目前市場(chǎng)上最流行的塑料自來(lái)水管———ＰＰＲ水管就是ＰＰ塑料的一種。如今我們的廚房臺面和浴室里的玻璃纖維增強塑料（俗稱(chēng)玻璃鋼）衛生用具潔白如玉，漂亮又結實(shí)，已經(jīng)逐漸代替陶瓷和金屬衛浴，成為時(shí)代的潮流。
     在２１世紀的今天，人們出行講究快捷、便利和安全。各種交通運輸工具上的塑料制品隨處可見(jiàn)。先進(jìn)技術(shù)制造的塑料復合構件具有高比強度、高比剛性、造型美觀(guān)、耐候性強的特點(diǎn)，不僅可減輕交通運輸工具的重量，還有減少加工工序、降低能耗、多用途、提高安全性能、可回收利用的優(yōu)勢。在全球能源緊缺的今天，其意義重大。人們最常用的交通工具就是汽車(chē)。塑料在汽車(chē)上的用量已經(jīng)超過(guò)了汽車(chē)總重量的１０％，在歐美日等國甚至已經(jīng)達到了２０％以上，而且越是高檔的汽車(chē)，塑料的用量越多，比如奧迪Ａ２型轎車(chē)的塑料件總質(zhì)量已達２２０ｋｇ，占總用材的２４．６％。減重節能效果最明顯的交通工具當屬飛機。據專(zhuān)家計算，飛機的重量每減輕一噸，就可節�。常埃爸粒矗埃肮�斤燃料，所以飛機上的塑料是降低成本的大功臣。
     飛機上的座艙蓋、風(fēng)擋及舷窗全是被稱(chēng)為有機玻璃的聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）塑料或者ＰＣ塑料制造，飛機內部的坐椅，行李倉等等都是多種塑料合金制品，美國Ｂ－７７７客機的尾翼也是塑料制品。而特種塑料聚醚醚酮穴ＰＥＥＫ雪已被用在美國波音飛機的發(fā)動(dòng)機上。在今年７月剛剛面世的波音７８７夢(mèng)想飛機上，碳纖維復合材料（即碳纖維增強塑料ＣＦＲＰ）取代鋁成為該飛機的主體材料。軍用飛機和宇宙飛船上也能找到塑料的影子。
     美國的Ｆ－２２隱型戰機的機體以及日本Ｆ２型戰斗機的主翼和機體都是由塑料部件構成。宇宙飛船返回地球大氣層的時(shí)候由于和空氣的摩擦，表面溫度高達五千多度，由于它披著(zhù)一種特殊的隔熱效果極好的塑料外衣，這樣在如此高溫下只有塑料外層化為灰燼，而飛船內部卻安然無(wú)恙。
     現代生活離不開(kāi)通訊，通訊設備也離不開(kāi)塑料。世界上任何一部電話(huà)和手機都被包裹在塑料外殼里，任何一根電線(xiàn)、網(wǎng)線(xiàn)和電話(huà)線(xiàn)也都披著(zhù)塑料外衣，甚至一統天下的玻璃光纖在短距離通信方面也已經(jīng)被塑料光纖所取代�；ヂ�(lián)網(wǎng)和塑料外殼的電視電腦使看電視和上網(wǎng)成為人們一種重要的娛樂(lè )休閑方式，人們足不出戶(hù)就能觀(guān)看精彩的足球比賽，欣賞旖旎的自然風(fēng)光，了解繽紛的大千世界�？茖W(xué)家還在嘗試用成本低廉且柔軟的塑料芯片取代這些電器內部的硅材料。很難想象如果沒(méi)有塑料，怎么可能有電視電腦和互聯(lián)網(wǎng)的普及。（待續。。。。。）