塑料的发明与发展历程
塑料一词源自希腊语（plastikos），意思为适合模制，即指在制造过程中的可塑性，允许它们被铸造成各种各样的形状。塑料的发明堪称为20世纪人类的一大杰作，历经百余年的发展，塑料已经遍布全球，成为现代文明社会不可或缺的重要原料。
帕克辛
“帕克辛”是最早发现的一种塑料。在19世纪50年代，英国化学家帕克斯在研究胶棉处理方法时，无意中将胶棉和樟脑混合，产生了一种能够弯曲的硬材料，并将它命名为“帕克辛”。帕克斯利用“帕克辛”制造出了梳子、纽扣和珠宝饰品等各类物品，备受人们青睐。
赛璐珞
在19世纪60年代，纽约人海亚特改进了“帕克辛”的制造工序，并将其重新命名为“赛璐珞”。“赛璐珞”最初是被应用于台球制造，随着塑料市场的不断扩大，“赛璐珞”被制作成了各种各样的产品。“赛璐珞”是人造塑料，具有易燃的特点，因此其产品制作的范围有限。
酚醛塑料
20世纪初期，酚醛塑料面世，标志着塑料时代的正式开始。酚醛塑料是第一种能有效耐高温的合成塑料，由苯酚和甲醛制成。美籍比利时化学家贝克兰德发现苯酚（C6H5OH）和甲醛（HCOH）的混合物较为粘稠，且向粉状的酚醛树脂（以煤焦油为原料合成）中添加木屑，混合均匀后加热、加压模塑成了各种制品，具有较强的耐火性能。贝克兰德将该物质命名为“贝克利特”，又称“电木”。电木最初用于电气和机械部件，后被广泛应用于各种消费品。当贝克兰德在1907年申请了贝克利特的专利后，酚醛塑料便正式诞生。这一发明被认为是20世纪的“炼金术”，贝克兰德也因此获得了“塑料之父”的称号。后来人们将酚醛塑料模制成了收音机、电话、时钟和台球等各种物质。第一次世界大战后，电气工业呈现出迅猛发展的态势，人们对酚醛塑料的需求量不断增加，虽然目前酚醛塑料已经被其他更高性能的塑料所替代，但它们仍然能够用于需要其绝缘和耐热性能的应用中。
图 贝克兰德发明酚醛塑料
聚苯乙烯和聚氯乙烯
第一次世界大战后出现了新型塑料浪潮，化学技术的进步催生了聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）等新型塑料类型。PS和PVC是由德国IGFarben首次开发的，其中PS是世界上第三大塑料品种，是无色，无味，无臭，表面光滑透明的无定型热塑性塑料，其透明度可高达92%，仅次于有机玻璃。聚苯乙烯不易燃，吸水性小、抗水性强且导热系数低，由于其优异的性能，聚苯乙烯薄膜、薄片和泡沫塑料在包装工业中有着广泛的应用，PVC具有坚固，耐热的特性，现在用于制造管道，沟槽，房屋壁板，电脑和其他电子设备的外壳。PVC也可以通过化学加工软化，这种形式现在用于收缩包装，食品包装和雨具。
尼龙
1939年，杜邦公司在纽约市开展的世界博览会上推出来塑料行业的“明星”，即聚酰胺（PA）。聚酰胺又称尼龙，是首款纯合成纤维。1927年，杜邦公司开始了一个名为Fiber66的秘密开发项目，项目参与者哈佛化学家华莱士在了解新材料的分子结构和物理性质时发现了合成尼龙纤维，此后，Carothers和他的团队合成了许多不同的聚酰胺。杜邦公司投入了大量资金用于精制和推广尼龙，造就了有名的“尼躁狂”现象。目前，尼龙仍然是重要的塑料，由于其良好的耐热性，常被用于合成齿轮，轴承，衬套等的物质。
合成橡胶
到20世纪初，轮胎以及电气工业对橡胶需求量急剧增长，且天然橡胶在被用作轮胎时性能也谈不上优异。1906，德国拜耳公司前身弗里德里希·拜耳染料厂发布悬赏令，“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”，使德国化学家弗雷兹·霍夫曼有了研究合成橡胶的动力。霍夫曼把橡胶基质放到很多锡罐中加热，并耐心等待了数周乃至数月，在罐子里发现了一种奇特的物质，它可以随聚合温度的变化而变得很软或很硬，但是始终保持弹性。这种物质被称为甲基橡胶，它的发现标志着合成橡胶的诞生。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），又被称为又称做压克力、亚克力或有机玻璃。1902年，德国化学家O.Röhm合成了PMMA。O.Röhm开始只是想把这种材料用于黏合剂，直至1936年，PMMA才开始大规模生产。PMMA比玻璃更硬，更透明，后来以玻璃替代品出售，并广泛用于仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片、透明管道制作。
图2 聚甲基丙烯酸甲酯
聚乙烯
1933年，英国（ICI）的ReginaldGibson和EricFawcett发现发现乙烯在高压下可聚合生成聚乙烯，此法被称为高压法，并于1939年开始工业化生产。聚乙烯（PE）随后演变成低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）两种形式。50年代初期，美国菲利浦石油公司发现以氧化铬-硅铝胶为催化剂，乙烯在中压下可聚合生成高密度聚乙烯，并于1957年实现工业化生产。60年代，加拿大杜邦公司开始以乙烯和α-烯烃用溶液法制成低密度聚乙烯。PE便宜，灵活，耐用，耐化学腐蚀。LDPE用于制造薄膜和包装材料，而HDPE多用于制作容器，管道和汽车配件等。
聚丙烯
聚丙烯是在20世纪50年代初由GiulioNatta发现的塑料种类。主要用于各种长、短丙纶纤维的生产，用于生产聚丙烯编织袋、打包袋、注塑制品等，用于生产电器、电讯、灯饰、照明设备及电视机的阻燃零部件，澳大利亚的钱币也使用聚丙烯制作。
聚氨酯
聚氨酯由FriedrichBayer＆Company于1937年发明，战后将用于床垫，家具衬垫和隔热的吹塑形式。它也是纤维氨纶的组成部分（非吹塑形式）之一。
聚对苯二甲酸乙二醇酯
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET或PETE）商品名为Dacron、的确良、涤纶等，是生活中常见的一种树脂。1941，在曼彻斯特Calico打印机协会的一个小英国公司工作的RexWhinfield和JamesDickson的化学家发明了PET，世界大战后，PET被用于合成纤维。PET的透气性弱且耐腐蚀，因此常被用于制作可口可乐和其他碳酸饮料的瓶子。此外，PET也可制成薄膜用于录音、录像、电影胶片、光学碟片等的基片、绝缘膜、产品包装等。
图3 聚对苯二甲酸乙二醇酯
生物降解塑料
生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。生物降解塑料主要是由天然高分子或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸等。生物降解塑料由于具有良好的降解性，主要用作食物软硬包装材料，这也是现阶段其最大的应用领域。德国化学公司巴斯夫生产了一种完全可生物降解的聚酯，Ecoflex，用于食品包装应用。GehrPlastics开发了ECOGEHR，是由专业人员分发的全系列生物聚合物形状塑料。
供稿：马琳琳
编辑：张彤 徐娅 李晓萌
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