第六章高分子材料发展

6.1.4 合成橡胶的诞生
由于橡胶使用与日俱增，天然橡胶已满足不了社会的需求。 1930年 德国化学家施陶丁格（ Hermann Staudinger ）用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出
丁钠橡胶和丁苯橡胶。
铁链条激起了施陶丁格的联想
早在1922年， 德国人Hermann Staudinger就发表了“关于聚合反应”的划时代的论文，
查尔斯 固特意尔
第一次申请专利并商业化 用硝酸处理生胶 与人（鲁克斯奥公司）合作制作邮袋，利润7:3. 但是制作的邮袋强度很低，无法使用。
受到合金钢的启示
向生胶种加入各种添加物 硫酸、盐酸、石灰水、氧化镁、各种金属粉末、木炭粉等等。但是各种添加物的实验都搞失败。 固特意尔筋疲力尽。 从1829年开始，固特意尔白天外出打工、维持基本的生活，晚上做实验。 1839年的一天晚上，固特意尔坐在炉前手里拿着一包硫磺粉，正在考虑是否把它放到生胶内，不
第六章高分子材料发展
航海家哥伦布把天然橡胶带到了欧洲 他在1492年到1502年间四次横渡大西洋，到达美洲大陆。
1493年哥伦布在海地岛 发现当地孩子在玩一种 “魔球”。
“卡乌巧乌”
树的眼泪
处理过程
白色的橡胶液在太阳下晒干，再用椰子壳燃烧的烟熏烤，就会凝成黑色有弹性的固体，这就是最早 的橡胶制品。
提出：高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应（聚合），通过化学键连接在一起的
大分子化合物，高分子或聚合物一词即源于此。
1930年， Staudinger用酒精合成了廉价的丁二烯。
此后，美国、德国等都在人工合成橡胶上投入了极大的人力、物力。先后研制出了丁苯橡胶、顺丁 橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶等，还有一些特种橡胶。
一则广告引出的发明
网球、乒乓球 材料：橡胶、象牙、赛璐珞。 Hyatt发明了赛璐珞(ccluloid）。
6.2.2塑料鼻祖的问世
1907年美籍比利时化学家列奥· 亨德里克· 贝克兰（Baekeland ，Leo Hendrik ）发明了真正的塑 料-酚醛树脂，俗称胶木或电木。
虫胶一种天然树脂，是从一种叫紫胶虫的小甲壳虫的分泌物。主要用来制作电器开关、纽扣、唱片 等物品。但价格昂贵。
橡胶树走出南美
1875年，英国商人亨利 威凯姆从南美亚马孙河上游采集了7万颗橡胶树种子，带回英国皇家植物 园种植。
但英国地处北方、气候寒冷，并不适合橡胶树的生长，所以种植未获得成功。 后来威凯姆又把橡胶树苗带到东南亚，这个地区气候温暖、雨量充沛，非常适合橡胶树的生长。 新加坡、马来西亚、印度尼西亚等成为了世界上最主要的橡胶产地。
一样的合成天然橡胶。
齐格勒-纳塔因发明催化剂尔获1965年诺贝尔化学奖
6.2 塑料的发展历史
6.2.1赛璐珞的诞生 1869年 美国人海厄特（John Wesley Hyatt）把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，
制造出了第一种人工合成塑料“赛璐珞” （celluloid )。这是人类发明的第一种合成塑料。三年 后，第一个生产赛璐珞的工厂在美国建成投产，标志着塑料工业的开始。
15万个紫胶虫化6个月时间才能分泌出1磅虫胶。
贝克兰决定开发虫胶的替代品
通过查阅文献，贝克兰发现德国化学家拜尔，曾经在l 870年做过一个实验，他把通常作消毒剂用 的石炭酸(即苯酚)和防腐用的福尔马林(甲醛)混合起来，结果生成了一种树脂状的物质。这种物质 在加热时发出恶臭，拜尔认为，它没有什么用处，就放弃了对它的进一步研究。
上获此殊荣的第一位高分子学者。
6.1.5 合成橡胶的突破
尽管合成橡胶的产量不断增加、品种液在不断增多， 但是其质量比起天然橡胶还是有一定的差距。 1953年取得突破，这就是德国人Karl Ziegler与意大利人Giulio Natta分别用金属络合催化剂合成
了聚乙烯与聚丙烯。 1955年美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本
到1950年世界上的合成橡胶已达到54.3万吨，相当于30万名农业工人在900万亩橡胶园内1年的 的收获，大大缓解了世界橡胶供应紧张的状况。
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1932年Staudinger发表了专著《高分子有机化合物》，标志着高分子科学的正式诞生。为表
彰他对高分子科学作出的巨大贡献，1953 年获得诺贝尔化学奖正式授予了他 , 从而使他成为世界
6.1.3硫化橡胶的诞生
生胶的缺陷：强度低、布耐磨，冬天温度低了就变得又硬又脆。夏天温度高了就变得软而粘。 所以使用受到极大的限制。 1839年 美国人查尔斯 固特意尔（Charles Goodyear）发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了
性能，使它从硬度较低、遇热发粘软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质，变为富有弹性、可塑性的 材料。
知不觉就睡着了。手里的硫磺粉掉入了坩埚。顿时浓烟滚滚，也把瞌睡种的固特意尔惊醒。他赶紧 把大伙扑灭。
硫磺粉撒进了热胶中
第二天，固特意尔收拾残局时，却发现炼胶的坩埚壁上粘着的橡胶与以往不同，它即有弹性，韧性 液特别足，拉野拉不断。
固特意尔意识到机会来了。 有了第一次失败的教训，这次固特意尔没有贸然行事。 他又重新进行了多次试验，掌握了硫磺粉的加入量、加入时间熔炼温度等全套技术。 但是他现在穷困的已经没有足够的资金去申请专利了。 他只好与人合作以两人得名义申请了专利。 这就是硫化橡胶的诞生。
南美人用这种橡胶液凃在鞋子上防水； 把这种烟熏的生胶涂在盾牌上，以阻挡长矛和箭矢。
哥伦布把“魔球”带回欧洲，大家只感觉很新鲜，但不知道它还会有什么其它用途，只好把它放到 博物馆。
这一放就是200多年。 直到1770年，英国化学家普利斯特勒发明了橡皮。 这是第一种广泛使用的橡胶制品。
6.1.2橡胶真正走出博物馆
1823年，苏格兰化学家查尔斯麦金斯托找到了能溶解橡胶的溶剂-从煤焦油中提取的挥发油。 他把橡胶溶液涂在两层布中间，把他们联在一起，等溶剂挥发完以后，布料就不透水了，这就是最
早的雨衣材料。 用涂胶做成的雨衣即轻盈、漂亮，防水效果又好，一上市就受到顾客热烈的欢迎，市场看好。 从此，橡胶走出博物馆的橱窗，身价倍增。