高分子材料为什么发展迅速?原因是什么

高分子材料的发展树枝、兽皮、秸秆等天然高分子材料是人类或类似人类的古代智慧生物最早使用的材料。在漫长的历史中,由天然高分子材料加工而成的纸张、树胶、丝绸等产品与人类文明的发展交织在一起。2.1从天然树脂到合成树脂,有些树木的分泌物往往会形成树脂,但琥珀是树脂的化石。虽然虫胶也被视为树脂,但它是虫胶在树木中分泌的沉积物。虫胶制成的虫胶漆最初只是作为木材的防腐剂,但随着电机的发明成为最早的绝缘漆。然而进入20世纪后,天然产品已经无法满足电气化的需求,促使人们寻找新的廉价替代品。以煤焦油为原颗粒的酚醛树脂在1940之前一直是各种合成树脂产量的第一名,达到每年20多万吨,但此后随着石化工业的发展,聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等聚合合成树脂的产量也在增加。随着众多年产65438+万吨以上的大型工厂的建立,成为当今产量最大的四类合成树脂。合成树脂加上添加剂可用于通过各种成型方法获得塑料产品。到现在,塑料已经有几十种了。世界年产量约为654.38+0.2亿吨,中国为500多万吨。它们已经成为生产、生活和国防建设的基本物资。2.2从天然纤维到合成纤维,人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维已有几千年。然而,由于全球人口的增加和对纺织品质量的更高要求,自19世纪以来,人们一直在努力寻找新的纺织原料。1846制成硝化纤维素;铜氨纤维制成的1857;1865做醋酸纤维;粘胶纤维是1891年做的。由于粘胶纤维的原料是丰富的木浆、棉短绒和棉纱下脚料,纤维性能良好,到50年代其产量已超过羊毛。虽然上述“纤维素纤维”或“人造纤维”的出现是继纺织机械发明之后的又一次纺织革命,但仍然意味着人们只是用化学方法对天然植物纤维进行再加工,而是通过化学方法。第三次纺织革命出现在制造性能更好的全合成纺织纤维的阶段。1928 32岁的美国化学家卡洛斯·塞思经过6年的研究。最终,在数百种合成产品中,发现了有望成为优良纺织纤维的聚酰胺166(尼龙)。1938,德国开发聚酰胺-6,即聚己内酰胺;1941年,英国制造了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,商品名I)acron,真酷,或聚酯;。1939年,德国人研制出聚丙烯腈纤维。但直到1949才在美国投产,商品名为()rlon,国内称之为腈纶。这里有很多新的合成纤维,满足了各种需求,但从应用范围和技术成熟程度来看,还是以上几种为主。其产量约占总产量的90%。941200752.3从天然橡胶到合成橡胶虽然自然界中含有橡胶的植物很多,但能大量采集橡胶的主要是生长在热带雨区的巴西橡胶树。从树上流出的乳胶。凝胶等工艺制成的生胶,最初只是用来制作一些防水面料、手套、水壶等。,但受温度影响较大,热时变粘,冷时又硬又脆,所以用处不大。65438-0839美国一家小橡胶厂的老板(300dyear)发现生胶和硫磺混合加热后可以变成一种有弹性、不发粘的弹性体,促进了橡胶工业的快速发展。尤其是1920之后。由于汽车工业的兴起和需求的进一步扩大,世界各国开始将天然橡胶作为军事战略物资加以控制,这就迫使美国、德国等汽车强国,而天然橡胶贫乏的国家开展合成橡胶的研究。这项研究开始的目的是制造与天然橡胶相同的物质,因为人们知道这是由多个异戊二烯分子顺式加成形成的聚合物。1914爆发一战。由于海上封锁,德国进行了合成橡胶的强制研究和生产,最终实现了电石合成甲基橡胶的工作。到战争结束时,1918,* * *生产了2350吨。二战期间,尤其是日本偷袭珍珠港并占领东南亚后,美国开始扩大合成橡胶的生产。并列入国防计划,1942产量达到84.5万吨,其中丁苯橡胶70.5万吨。1950之后,由于齐格勒-纳塔催化剂的出现,在这种催化剂的作用下,产生了三种新型的取向聚合橡胶,其中顺丁橡胶由于其优异的性能,在80年代已经上升到丁苯橡胶之后的第二位。此后,热塑性橡胶、粉末橡胶和液体橡胶相继问世,进一步满足了前沿科技发展的需要。3高分子材料的应用及未来展望高分子材料的发展历史不到100年。按体积计算,它在世界上的年产量现已超过金属,成为最重要的材料之一。高分子材料和复合材料在海陆空运输、商业和工业设备、医用材料、科研专用设备、航空航天设备和仪器、体育和娱乐产品等方面都有突出的表现。特别是高分子材料在开发新型替代能源、节约资源、能源和保护生态环境方面发挥着不可替代的作用。“材料是技术进步的核心内容”。历史经验一再证明,只有新材料的出现,才能让一些有价值的想法成为现实。在人类社会的历史中,物质之间的竞争和替代是重要的组成部分。不同材料之间对现有市场和新市场的竞争将不可避免地继续下去。展望未来。在新的世纪里,新技术将会发展得更快。同时,作为技术革命的物质基础,以合成高分子为代表的新材料的研发也将发挥越来越重要的作用。

参考数据

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《科普文摘》(2007年第9期):高分子材料的发展历程