第50章 新型材料——塑料(1 / 1)

塑料作為一種新材料,已廣泛應用於國民經濟各部門,也廣泛應用於家庭。追溯它的曆史,卻還不到100年。目前在品種眾多的塑料中,已經成熟的有聚乙烯、聚丙烯塑料,有聚氯乙烯、聚苯乙烯塑料,有尼龍、有機玻璃,還有聚脂、酚醛塑料等。其中,酚醛塑料是世上誕生最早的。

以酚類化合物與醛類化合物聚合而成的樹脂,統稱酚醛樹脂。以酚醛樹脂為基礎加工的塑料叫酚醛塑料,俗稱電木。到1906年,比利時貝克蘭通過多年研究,解決了酚醛樹脂的理論和生產中的問題,包括製造工藝,從此開辟了塑料新時代。實際上,當有機化學剛剛興起時,拜耳就首先發現苯酚和甲醛在酸性條件下,可以縮合聚合得到一種無定形的樹脂狀產物。這就是人類曆史上第一個合成樹脂。

今天人們提到塑料的發展曆史,都會想到貝克蘭的貢獻,想到他當年指出的“酚醛樹脂是否是熱塑性的,決定於苯酚和甲醛的用量比,決定於采用什麼做填料,以及變定劑的用量多少”。

在塑料的實際生產過程中,“助劑”是不可缺少的重要材料。助劑可改進成品的質量,確定產品的性能,擴大產品應用範圍;或節約原材料,改善加工性能,提高加工效率;或加速反應進程,提高產品得率。助劑在塑料工業生產中的極其重要的作用,貝克蘭此時都已提到。

又例如填料(填充劑),加入不同填料,得到的效果就不一樣。人們為了提高產品抗衝擊的強度,就選用玻璃纖維作填料;為使製品電性能得到改善,選用高電阻陶土作填料;為提高製品的抗燃性能,選用氧化銻作填料;為提高製品耐磨性,選用石墨作填料。人們通過選用和加入合適的填料,取得了改進製品性能和降低產品成本的主動權。

又如變定劑,它又稱硬化劑或固化劑,廣泛用於熱固性塑料中。人們發現在塑料加工過程中,通過加適量的變定劑後,就能通過與低分子量樹脂起化學反應,促使樹脂分子量加大,使其由線型長鏈分子通過化學交鏈,逐步變成三維空間或者網狀的體型高分子量結構,從而加快固化速度。

上麵提到的最早的酚醛塑料,在加工過程中所用的填料是木粉,由於它具有良好的電器絕緣性,所以稱為電木。酚醛塑料不僅廣泛用於電氣工業,而且改用玻璃布為填料做成酚醛層壓塑料,就能用它來做成齒輪等機器零件。這種齒輪的特點,在轉動過程中不會發出聲響;若利用酚醛樹脂做成蜂窩塑料,人們就以它具有質輕、強度高的特點,廣泛應用於航空和民用建材工業上;在酚醛樹脂中加入石棉粉作填料,做成的塑料製品,耐腐蝕性大大提高,成為製作化工設備襯裏、管道、閥門及零部件理想材料。以酚醛樹脂為基礎的改性塑料,由於耐高溫,就成了火箭、導彈整流罩及引擎噴管襯裏理想的耐高溫材料。

總之,像酚醛塑料這種1910年就正式投入工業生產,至今已有90多年曆史,世上誕生最早的塑料,由於它原料豐富,合成工藝簡單,價格低廉,絕緣性、耐酸性突出,所以至今仍占有一定位置。塑料作為一種材料工業,幾十年來一直得到人們的重視,得到非常迅速的發展和應用,完全是由它具有優異性質所決定的。那麼多不同品種的塑料可以說是各有各的特點。而且各類品種它們都可以通過不同的成型,采用不同的添加劑和不同的加工方法,製得不同性能的塑料製品。可以製得硬如鋼鐵的塑料,也可製得軟如棉花的塑料;可以製得像玻璃一樣透明的塑料,也可製得像石英一樣耐熱的塑料。

塑料這種材料工業,前途仍然無可限量。