黑科技 科技 无所不在的高分子材料

无所不在的高分子材料

广告位

高分子(macromolecule)一般也称为聚合物(polymer),依照来源,可分为天然高分子材料与合成高分子材料两大类。人类很早就使用天然高分子材料,例如淀粉、植物纤维、麻、丝绸、木材、天然橡胶等。合成高分子材料则在19世纪初期开始开发出来,到了20、21世纪,由于石化产业的蓬勃发展,使合成高分子材料的发展更加迅速,产品应用范围更广泛,与人类生活的关系更加密切。以下简单介绍合成高分子材料的发展历史。

无所不在的高分子材料插图

1839年,美国人Charles Goodyear无意中发现了橡胶加硫硬化的原理,大大扩展了橡胶的应用领域。1847年,德国人Christian F. Schönbein使纤维素与硝酸反应生成硝化纤维素。1860年代,英国人Parks把硝化纤维素与樟脑混合反应,制得第一个人造热塑性高分子材料─赛璐珞,是早期乒乓球与镜框的主要材料。

1907年,比利时人Leo Hendrik Baekeland发明酚醛树脂。1912年,美国General Electric(GE)公司的研究人员发明了不饱和聚酯(简称UP)。1920年,德国Hermann Staudinger教授首先提出高分子是由许多小分子以共价键形式键结而成,从此开启了高分子科学基础理论的发展,并于1953年获得诺贝尔化学奖。

1930年代,自由基聚合方法发展快速,合成出一系列乙烯基高分子并工业化,例如低密度聚乙烯(1933年,英国ICI公司)、压克力(1927~1931年)、聚氯乙烯(1927 ~1937年)、聚醋酸乙烯(1936年)、聚苯乙烯(1934~1939年,美国Dow Chemicals公司)等。

1935年,美国DuPont 公司的研究人员Carothes 发明尼龙6,6,并于1938年工业化生产。1950年代Karl Ziegler 与Giulio Natta两位科学家发现特殊的过渡金属触媒可以有效聚合出高密度聚乙烯与聚丙烯,并于1963年获得诺贝尔化学奖。

1960年代至今,从石油的开采、单体的炼制,到高分子材料的合成与加工技术的开发,科学家创造了许多与现代社会息息相关的产品。1970年代开始陆续开发出各式各样的特种聚合物与高分子复合材料,并广泛应用于建筑、船舶、汽车、航太、电子等产业。如果没有高分子材料的发明与应用,很难想像目前的生活型态会是什么样子。

高分子材料对于人类文明的发展有绝对性的影响力,全世界许多研究人员持续投入高分子材料的研究并拓展应用领域。目前很多人工合成的高分子材料在大自然的环境中不易分解,渐渐造成全球环境保护的一大隐忧。因此如何合成出对环境友善的高分子材料(也就是可以被大自然的环境所分解),或开发一套属于高分子材料循环经济的模式,把高分子产品对环境的不良影响降到最低,甚至达到无污染的终极目标,让现代社会的进步与环境保护能兼顾,是高分子科学家的重要使命。

这期专题报导邀请产业界、研究单位与学术界从事高分子材料研究的专家执笔解说,除了介绍高分子常见的应用领域:塑胶、橡胶、纤维、接着剂外,也介绍高分子发泡材料、高分子射出加工与高分子材料在3D列印的应用。希望让年轻读者对高分子材料的知识与应用有进一步的了解,也期盼有更多的生力军投入高分子材料的研究。

本文来自网络,不代表黑科技立场,转载请注明出处。

作者: thinkou

上一篇
下一篇
广告位

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

联系我们

联系我们

0523-77777777

在线咨询: QQ交谈

邮箱: thinkou@126.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

关注微博
返回顶部