第壹種完全合成的塑料出自美籍比利時人列奧·亨德裏克·貝克蘭,1907年7月14日,他註冊了酚醛塑料的專利。
貝克蘭是鞋匠和女仆的兒子,1863年生於比利時根特。1884年,21歲的貝克蘭獲得根特大學博士學位,24歲時就成為比利時布魯日高等師範學院的物理和化學教授。1889年,剛剛娶了大學導師的女兒,貝克蘭又獲得壹筆旅行獎學金,到美國從事化學研究。
在哥倫比亞大學的查爾斯·錢德勒教授鼓勵下,貝克蘭留在美國,為紐約壹家攝影供應商工作。這使他幾年後發明了Velox照相紙,這種相紙可以在燈光下而不是必須在陽光下才能顯影。1893年,貝克蘭辭職創辦了Nepera化學公司。
在新產品沖擊下,攝影器材商伊士曼·柯達吃不消了。1898年,經過兩次談判,柯達方以75萬美元(相當於2013年1500萬美元)的價格購得Velox照相紙的專利權。不過柯達很快發現配方不靈,貝克蘭的回答是:這很正常,發明家在專利文件裏都會省略壹兩步,以防被侵權使用。柯達被告知:他們買的是專利,但不是全部知識。又付了10萬美元,柯達方知秘密在壹種溶液裏。
掘得第壹桶金,貝克蘭買下了紐約附近揚克斯的壹座俯瞰哈德遜河的豪宅,將壹個谷倉改成設備齊全的私人實驗室,還與人合作在布魯克林建起試驗工廠。當時剛剛萌芽的電力工業蘊藏著絕緣材料的巨大市場。貝克蘭嗅到的第壹個誘惑是天然的絕緣材料蟲膠價格的飛漲,幾個世紀以來,這種材料壹直依靠南亞的家庭手工業生產。經過考察,貝克蘭把尋找蟲膠的替代品作為第壹個商業目標。當時,化學家已經開始認識到很多可用作塗料、黏合劑和織物的天然樹脂和纖維都是聚合物,即結構重復的大分子,開始尋找能合成聚合物的成分和方法。
早在1872年,德國化學家阿道夫·馮·拜爾就發現:苯酚和甲醛反應後,玻璃管底部有些頑固的殘留物。不過拜爾的眼光在合成染料上,而不是絕緣材料上,對他來說,這種黏糊糊的不溶解物質是條死胡同。對貝克蘭等人來說,這種東西卻是光明的路標。從1904年開始,貝克蘭開始研究這種反應。最初得到的是壹種液體――苯酚-甲醛蟲膠,稱為Novolak,但市場並不成功。3年後,他得到壹種糊狀的黏性物,模壓後成為半透明的硬塑料――酚醛塑料。
不同的是,賽璐珞來自化學處理過的膠棉以及其他含纖維素的植物材料,而酚醛塑料是世界第壹種完全合成的塑料。貝克蘭將它用自己的名字命名為“貝克萊特”(Bakelite)。他很幸運,英國同行詹姆斯·斯溫伯恩爵士只比他晚壹天提交專利申請,否則英文裏酚醛塑料可能要叫“斯溫伯萊特”。1909年2月8日,貝克蘭在美國化學協會紐約分會的壹次會議上公開了這種塑料。
酚醛塑料絕緣、穩定、耐熱、耐腐蝕、不可燃,貝克蘭自稱為“千用材料”。特別是在迅速發展的汽車、無線電和電力工業中,它被制成插頭、插座、收音機和電話外殼、螺旋槳、閥門、齒輪、管道。在家庭中,它出現在臺球、把手、按鈕、刀柄、桌面、煙鬥、保溫瓶、電熱水瓶、鋼筆和人造珠寶上。這是20世紀的煉金術,從煤焦油那樣的廉價產物中,得到用途如此廣泛的材料。1924年《時代》周刊的壹則封面故事稱:那些熟悉酚醛塑料潛力的人表示,數年後它將出現在現代文明的每壹種機械設備裏。1940年5月20日的《時代》周刊則將貝克蘭稱為“塑料之父”。當然,酚醛塑料也有缺點,它受熱會變暗,只有深褐、黑或暗綠3種顏色,而且容易摔碎。
1910年,貝克蘭創辦了通用酚醛塑料公司,在新澤西的工廠開始生產。很快有了競爭對手,特別是Redmanol和Condensite兩種牢固的塑料,愛迪生曾試圖用它們制成留聲機唱片控制市場,但未成功。假冒酚醛塑料的出現還使貝克蘭很早就在產品上采用了類似今天“Intel
Inside”的真品標簽。1926年專利保護到期,大批同類產品湧入市場。經過談判,貝克蘭與對手合並,擁有了壹個真正的酚醛塑料帝國。
作為科學家,貝克蘭可謂名利雙收,他擁有超過100項專利,榮譽職位數不勝數,死後也位居科學和商界兩類名人堂。他身上既有科學家少有的商業精明,又有科學家太多的生活遲鈍。除了電影和汽車,他最大的愛好是穿著襯衫、短褲流連於遊艇“離子號”上。不過據說他只有壹套正裝,而且總是穿壹雙舊運動鞋。為了讓他換套行頭,身為藝術家的妻子在服裝店挑了壹件125美元的英國藍斜紋嗶嘰套裝,預付了店主100美元,要他把這套衣服陳列在櫥窗裏,掛上壹個25美元的標簽。當晚,貝克蘭從妻子口中獲悉這等價廉物美的好事,第二天就買了下來。回家路上碰到鄰居、律師薩繆爾·昂特邁耶,貝克蘭的新衣服立刻被對方以75美元買走,成為他向妻子顯示精明的得意事例。
1939年,貝克蘭退休時,兒子喬治·華盛頓·貝克蘭無意從商,公司以1650萬美元(相當於今天2億美元)出售給聯合碳化物公司。1945年,貝克蘭死後壹年,美國的塑料年產量就超過40萬噸,1979年又超過了工業時代的代表――鋼。在倫敦科學博物館的展覽上,貝克蘭的曾孫休·卡拉克壹手執壹個30年代的尿素甲醛塑料電話,壹手展示著壹個用生物可降解塑料制成的手機。
塑料的應用及發展 塑料工業的迅猛發展,也帶來了廢棄塑料及垃圾廢塑料引起的壹系列社會問題。塑料制品的應用已深人到社會的每個角落,從工業生產到衣食住行,塑料制品無處不在。人們開始發現,塑料垃圾已經悄悄地向我們湧來,嚴重影響著我們的身體健康和生活環境,如壹些農用土地因廢棄地膜的影響而開始減產,廢塑料引發的“白色汙染”開始讓人們頭痛,不腐爛不分解的餐盒無法有效回收,生活用塑料垃圾無從下手處理。塑料廢棄物劇增及由此引起的社會和環境問題擺在了人們面前,擺在了全世界人們生活生存的地方。
塑料對於機械的發展
塑料的龐大市場為塑料機械行業的發展起到了推動作用。塑料機械行業應用範圍十分廣泛包括包裝、農業、建築、汽車等多個領域。隨著,國內石油化學工業的不斷發展,我國塑料機械工業逐漸形成了壹個獨立的工業部門,並且初具規模。我國塑料機械工業發展十分快速,基本上實現了跨越式的發展,產業規模也在不斷的擴大。
我國塑料機械行業發展潛力十分巨大,後勁十足,尤其是那些科技含量高、性能好、價格相對比較適中的機型。尤其是特大型、精密、專用註塑機,低溫、大功率型單螺桿擠出機,用於生產高阻滲性和耐熱性包裝材料等的多層***擠吹塑機,生產工業制件(汽車配件等)吹塑機械等,都具有很好的發展前景。
現如今市場對塑料產品的需求及消費發生了很大的變化,但塑料機械依然各大廠家和廣大消費者目前最為關註的。目前我國塑料機械行業自主創新能力比較薄弱,高檔與個性化專用品種的產品種類很少,行業集中度還比較低。但塑料加工行業擁有良好的發展前景,這為我國塑料機械制造工業高速發展起到了很大的推動作用,我國塑料機械行業發展潛力後勁十足