塑料發明與發展歷程

摘要：塑料已經成為我們生活中的不可或缺的一部分，成為了讓我們生活便利的一種工具，但是塑料在為我們生活提供方便舒適的同時，也成為了我們生活環境中的最多的污染物，“白色污染”這已經成為了現今最嚴重的環境問題，那么我們應該停止使用塑料嗎？我們應該如何看待塑料這一發明呢？

關鍵詞：塑料；發明；研究；看法

一、塑料發明的背景

1.塑料發明的發展背景

1907年以煤焦油為原料的酚醛塑料面世，標志著塑料時代的正式開始。此后隨著電氣的普及，市場對絕緣材料的強烈需求推動塑料工業的飛速發展；石油煉制工業的興起和石油化工的發展又給塑料工業注入了新鮮血液，尼龍絲襪的發明就像一次空前浩大的革命，把人們從天然織物的禁錮中徹底解放，成為包括塑料在內的合成材料工業的里程碑；二戰后以石油產品為原料的樹脂合成工藝迅速取代了煤化工在工業原料中的主體地位，各種塑料新品種如雨后春筍般涌現，讓人應接不暇，真可謂是百花爭艷，難說誰最美。

2.塑料發明的研究背景

李玉順在《可降解塑料的開發和應用進展》一文中認為多年來塑料以其優良的性能在人們的生產、生活中起著重要作用，但是也給環境帶來了極大危害，因此可降解塑料的開發和應用迫在眉睫。劉淥琳也在他的論文《環保材料變廢為寶》中提及了二氧化碳可降解塑料項目，以二氧化碳為原料生產塑料，生產成本低廉，更具有很高的環保價值，有利于環保塑料的大面積推廣，同時有效地節約了石油資源。楊清釗在自己的論文《塑料功過難評論》中也提到了塑料對于人類生活的重要意義，同時也提及了塑料帶來的一系列的環境問題，甚至將塑料稱為了“文明的異物”、“世界的公敵”，也提出了可生物降解塑料的合成。

二、塑料的發展過程

塑料的普及給人們的生活帶來了方便，帶來了多樣的色彩，同時也帶來了對環境的危害。環保問題讓人們對塑料產生了厭惡情緒，但科學研究是無止境的，高科技必然能讓塑料和自然和諧相處！

1、塑料時代的開始———第一種合成塑料酚醛塑料（PF）的出現

美籍比利時人列奧.貝克蘭是個天才的發明家，他1889年開始到美國從事化學研究，為紐約一家攝影供應商工作，幾年后發明了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。

從1904年開始，貝克蘭開始研究苯酚和甲醛的反應。

盡管早在1872年，德國化學家拜爾就發現了這個反應能產生一些粘糊糊的東西，但拜爾的興趣在合成染料上，對這種東西不感興趣。后來的科學家也對這個反應進行過研究，但因為無法精確控制化學反應沒找到它的利用價值。

貝克蘭發明了一種名叫貝克利澤（Bakelizer）的實驗裝置，可以精確調節加熱溫度和壓力，有效控制化學反應。貝克蘭用這種裝置成功得到了酚醛樹脂，將其模壓后得到半透明的硬塑料。酚醛樹脂以煤焦油為原料合成，是世界上第一個人工合成的樹脂。它的誕生標志著人類社會正式進入了塑料時代。1909年2月8日，貝克蘭在美國化學協會紐約分會的一次會議上公開了這種塑料。

在酚醛塑料工業化后出現的第一個無色塑料是脲醛塑料，由奧地利化學家約翰在1918年制得，20世紀20年代曾在歐洲被用作玻璃代用品，后來常用于壓制一般電工材料和生活日用品。

1920年苯胺-甲醛塑料誕生。這種塑料具有良好的耐水性、耐油性和高的介電性能，適用于制造絕緣材料。

到20世紀30年代，又出現了以尿素為原料的三聚氰胺-甲醛樹脂，這種樹脂制成的塑料比脲醛塑料硬度更高，有更好的耐水、耐熱、耐電弧性，可作耐電弧絕緣材料。

2、塑料時代發展的里程碑———聚酰胺（PA）的發明

20世紀30～40年代，熱塑性塑料品種和產量急劇增加，聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗稱有機玻璃）、尼龍穴即聚酰胺，PA雪、高壓聚乙烯（LDPE）、氟塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、有機硅樹脂等塑料制品相繼工業化生產，并迅速廣泛應用于機電、航空、汽車、建筑、農業等領域和日常生活中。

1935年初，他用戊二胺和癸二酸合成出的PA纖維強度和彈性超過了蠶絲，而且不易吸水，很難溶解，只是熔點較低，原料昂貴。

2月28日，卡羅瑟斯又合成出PA66，這種聚合物拉制的纖維外觀和光澤不亞于天然絲，耐磨性和強度超過當時任何一種纖維，杜邦公司決定進行商品生產開發。但是要將實驗室的成果變成商品，一是要解決原料的工業來源；二是要進行熔體紡絲過程中的輸送、計量、卷繞等生產技術及設備的開發。

1938年7月，杜邦公司完成中試，首次生產出PA66纖維。同月，以PA66做刷毛的牙刷投放市場，還取了個不同凡響的名字———“奇跡叢”。同年10月，杜邦公司正式宣布世界上第一種合成纖維誕生了，并將PA66命名為尼龍Nylon，我國稱為錦綸。

3、塑料時代的大發展———二戰后百花爭艷

20世紀40年代尼龍和滌綸的問世使人造纖維的產量很快就超過了當時的羊毛產量，二戰后尤其是1958—1973年的16年中，塑料工業在豐富廉價的石油化工產品推動下飛速發展，1970年時產量已經高達3000萬噸。除產量猛增外，塑料品種還呈現出百花齊放的特點：

①由單一的大品種通過共聚或共混改性，發展成系列品種。如PVC除生產多種牌號外，還發展了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、共混或接枝共聚改性的抗沖擊聚氯乙烯等。

②開發了一系列高性能的工程塑料新品種。如聚甲醛POM、聚碳酸酯PC、ABS樹脂、聚苯醚PPE、聚酰亞胺PI等。

③廣泛采用增強、復合與共混等新技術，賦予塑料更優異的綜合性能，擴大了應用范圍。塑料因其廉價、質輕、絕緣、不腐、不銹等諸多優點，以驚人的增產速度（每年增加12—15%）逐步代替著金屬、木材與水泥等結構材料，其產量在20世紀50年代就已經超過了鋁，隨后又超過了銅和鋅，70年代已接近木材和水泥的產量，80年代初在體積上已經超過了工業時代的代表———鋼，1991年世界塑料原料（樹脂）產量首次突破1億噸，2003年已經突破2億噸。

三、關于塑料發明的分析

一方面，塑料作為人類的一大發明，可以說是一大偉大的具有革命性的發明。塑料作為人工合成的高分子材料，具有良好的成型、成膜性、絕緣性、耐酸堿、耐腐蝕性、低透氣透水性等等優點，多年來，塑料被廣泛用于家電產品、汽車、家具、包裝用品、農用薄膜等許多方面，成為一類與人們生活息息相關的材料。在許多領域扮演著越來越重要的角色，可以說塑料為人類的生活提供了很大的方便，已經成為了人類生活中不可缺少的一部分。

另一方面，塑料的發明可以說是“人類最糟糕的發明”。自從塑料被發明之后，我們的地球似乎已經變成了“塑料星球”，土地、高山、海洋……塑料袋無處不在。難以分解的塑料似乎成了“永生”的，發明塑料的人類似乎對它無可奈何，堆埋它會污染土地資源，焚燒它會污染大氣，任其自然分解卻是遙遙無期。塑料難分解，難處理，使得它成為了污染環境的一大“罪魁禍首”。“白色污染”是對于塑料污染的最貼切的形容，這一環境問題的解決迫在眉睫。

總的來說，科學研究是把雙刃劍，就像塑料一樣，既會給人類帶來很大的便利，又會給人類帶來禍端，是福是禍主要決定于人類，合理使用塑料，不應該被當前利益所蒙蔽，應該堅持科學發展，為了人類共同的未來而保護環境，愛護地球。

參考文獻：

[1]楊清釗.塑料功過難評說[J].生態經濟.2003（03）

[2]劉淥琳.環保塑料變廢為寶[J].中國石油石化.2008（08）

[3]楊艷.塑料--20世紀人類的大杰作[J].發明與創新（綜合版）.2008（02）

[4]潘振華.塑料百年：生活因它而變[J].觀察與思考.2008（05）

[5]李玉順.可降解塑料的開發與應用進展[J].黎明化工.1992（04）