科学百科全书:大思想轻松阅读系列

发明塑料不是我的本意。

利奥?贝克兰(1863—1944)

我本来想做一种硬材料,后来觉得应该做一种软材料,一种可以塑造成各种形状的材料,于是就想到了第一种塑料。

利奥·贝克兰德

19世纪合成塑料的发明为新材料打开了大门。各种各样的固体材料出现了,这些材料与以前的材料有很大的不同:重量轻,耐腐蚀,几乎可以做成你想要的任何形状。虽然自然界有天然塑料,但我们现在广泛使用的塑料完全是合成的。从65438年到0907年,比利时裔美国人利奥·贝克兰德制造了第一种商业上成功的塑料,即胶木(酚醛塑料)。

塑料的特殊性能得益于分子的形状。除了少数情况,塑料是由高分子化合物即聚合物组成的,而聚合物是由许多小分子即单体组成的。自然界中只有少数几种天然聚合物,如植物中的主要木质成分纤维素。

虽然在1800年代,过于复杂的天然高分子分子还没有被人们所渗透,但一些科学家已经开始探索如何通过化学反应合成聚合物。1862年,英国化学家亚历山大·巴夏礼合成了一种纤维素,他将其命名为Paxsin。几年后,美国人约翰·凯悦·埃特(John Hyatt Ete)制作了另一种,后来被称为赛璐珞。

模仿自然

1890年代,贝克兰发明了世界上第一张相纸,卖给了柯达,然后买了一套带实验室的房子。贝克兰在这个实验室里开始合成紫胶。虫胶是雌性甲虫分泌的一种树脂。它是一种天然高分子,家具等物体表面涂上它后会变得牢固光亮。贝克兰发现,将煤焦油制成的酚醛树脂与甲醛混合可以制成一种虫胶。在1907中,贝克兰将各种粉末添加到树脂中,产生了一种不寻常的塑料硬塑料。

这种材料的化学结构非常复杂,贝克兰干脆称之为胶木。胶木是一种热固性塑料,即在加热条件下可以固化的塑料。由于它的绝缘和耐热性能,它很快被用来制造收音机、电话和电绝缘体,还发现了其他更多的用途。

我们现在有成千上万种合成塑料,如里克斯玻璃、聚乙烯、低密度聚乙烯、玻璃纸等。每种塑料都有自己的特性和用途。大多数塑料的主要成分是从石油或天然气中提取的碳氢化合物(由碳和氢组成的有机化合物)。近几十年来,碳纤维、纳米管和其他物质被添加到塑料中,形成了超轻和超高强度的塑料,如凯夫拉纤维。

科学家简介

利奥?贝克兰出生在比利时的根特,在那里他完成了大学学业。从65438到0889,她被聘为化学副教授,嫁给了Celine Svartz。当这对新婚夫妇在纽约度蜜月时,贝克兰认识了理查德·安东尼,他是当时一家著名摄影公司的老板。贝克兰对摄影的研究深深吸引了安东尼,所以安东尼请他做一名化学顾问。因此,贝克兰搬到了美国,并很快开始做生意。

贝克兰发明了第一张相纸,命名为Wielockx,然后他发明了酚醛塑料,这给他带来了巨大的财富。除了塑料,贝克兰还有许多发明,并注册了50多项专利。在晚年,贝克兰过着一种奇怪的隐居生活,只吃罐头食品。1944年,贝克兰死了,被埋葬在纽约的沉睡中。

山谷公墓。

背景介绍

科学分支:化学

以前

1839柏林药剂师爱德华?西蒙从土耳其的枫树中提取苯乙烯树脂。一百年后,德国公司将其制成聚苯乙烯。

1862亚历山大?帕克斯首次合成塑料,并将其命名为“帕克森”。

1869的美国约翰?海埃特制造了赛璐珞,赛璐珞很快取代象牙制造了台球。

在这之后

1933英国帝国化学工业公司化学家埃里克?福塞特和雷金纳德·吉布森首次制造出实用的聚乙烯。

1954意大利人住在奥地利?纳塔和德国人卡尔?瑞安发明了聚丙烯,这是我们现在广泛使用的塑料。