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塑料行业的发展(塑料行业的发展,推动了哪些其他工业的发展)

2023-10-27 10622 0 评论 行业动态


  

本文目录

  

  1. 塑料是如何产生及发展的
  2. 塑料的发展经历了哪些阶段
  3. 塑料制品的发展趋势

1、最初塑料的产生是英国伯明翰的化学家亚历山大·帕克斯在暗房里实验的结果。帕克斯不仅是一位化学家,同时也是一名摄影爱好者。在照片后期制作中,常常会用到一种叫“胶棉”的溶液。1862年的一天,他在试验处理胶棉的几种方法时,试着把胶棉与樟脑混合,结果竟产生了一种可以弯曲的硬材料,帕克斯将其取名为“帕克辛”,并在这一年将它带到伦敦国际博览会中去展出。后来,帕克斯用“帕克辛”制成梳子、笔、纽扣等,并设立公司生产塑料。最终因他缺少商业意识而破产,但其成果被后人借鉴,制成了最早的塑料—“赛璐珞”。

  

2、“赛璐珞”的发明最初是为了娱乐而不是为了工业生产的需求,这一点似乎颇具戏剧色彩。1868年,一家制造台球的公司抱怨象牙短缺,出资1万美元征求象牙的最好替代品。这种替代品必须满足台球有关硬度、弹性、抗热、防潮和没有纹理等方面的要求。来自美国纽约市奥尔班尼的印刷工约翰·韦斯利·海亚特看准了这个机会。他改进了帕克斯的制造工艺,于1869年用一种他称之为“赛璐珞”(意为假象牙)的物质造出了廉价的台球。

  

3、“赛璐珞”是第一种用化学方法制成的塑料。海亚特从台球制造商那里得到了一个现成的市场,后来,他又用“赛璐珞”制成各种日用产品:假牙、刀柄、镜框等。也正是用“赛璐珞”,人们造出了第一种实用的照相底片,后来“赛璐珞”塑料几乎成为电影工业的同义词。

  

4、但是早期的塑料容易着火,这大大限制了用它制造产品的范围。而第一个真正意义上的塑料——全合成塑料是在1909年由利奥·贝克兰用苯酚和甲醛制成的酚醛塑料,这是一种性能良好的耐高温的塑料。

  

5、1904年,美国的化学家利奥·贝克兰开始研制能代替天然树脂的绝缘漆。通过对苯酚与甲醛之间反应的深入研究,贝克兰终于在1907年的夏天有了新的发现—在一定的条件下,这种反应会生成一种不溶不熔的树脂,在其中加入木粉后,继续在高压下加热,变得柔软可塑,而且在变硬后,模塑的形状就被永远地保留下来了;而当树脂变硬后将其研制成粉末,装入模子后,再通过加热加压就可以使之重新合为一体。此外,这种树脂还有一个特点,就是一般不受周围环境影响。1909年,贝克兰对这种热固性材料——酚醛树脂申请了专利。

  

6、酚醛树脂问世后,人们发现它不但可以制造多种电绝缘品,还能制造日用品,爱迪生用它来制造唱片,并在广告中宣称:已经用Bakelite制出上千种产品。于是,一时间人们把贝克兰的发明誉为20世纪的“炼金术”。他也因这项意义深远的发明被称为“现代塑料工业的奠基人”。

  

从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。其发

  

这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。1869年美国

  

人 J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物

  

质,热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。1872年在美国纽瓦克建厂生产。

  

当时除用作象牙代用品外,还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等,从此开创

  

了塑料工业,相应地也发展了模压成型技术。

  

1903年德国人 A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。

  

1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。在此期间,一些化学家在实验室里合成

  

了多种聚合物,如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,为后来塑料

  

工业的发展奠定了基础。1904年世界塑料产量仅有10kt,还没有形成独立的工业

  

这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。1909年美国人 L.H.贝克兰

  

在用苯酚和甲醛来合成树脂方面,做出了突破性的进展,取得第一个热固性树脂

  

──酚醛树脂的专利权。在酚醛树脂中,加入填料后,热压制成模压制品、层压

  

板、涂料和胶粘剂等。这是第一个完全合成的塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建

  

立通用酚醛树脂公司进行生产。在40年代以前,酚醛塑料是最主要的塑料品种,

  

约占塑料产量的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。

  

1920年以后塑料工业获得了迅速发展。其主要原因首先是德国化学家Н.施

  

陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔

  

不溶性热固性树脂的交联网状结构理论,1929年美国化学家 W.H.卡罗瑟斯提出

  

了缩聚理论,均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时,由于当时化

  

学工业总的发展十分迅速,为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。当时化

  

学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面,以满足多方面的需

  

求。这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。

  

第一个无色的树脂是脲醛树脂。1928年,由英国氰氨公司投入工业生产。1911

  

年,英国 F.E.马修斯制成了聚苯乙烯,但存在工艺复杂、树脂老化等问题。1930

  

年,德国法本公司解决了上述问题,在路德维希港用本体聚合法进行工业生产。

  

在对聚苯乙烯改性的研究和生产过程中,已逐渐形成以苯乙烯为基础,与其他单

  

体共聚的苯乙烯系树脂,扩展了它的应用范围。

  

1931年,美国罗姆-哈斯公司以本体法生产聚甲基丙烯酸甲酯,制造出有机

  

1926年,美国 W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸

  

点溶剂中,在冷却后,意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。

  

这一偶然发现打开了聚氯乙烯得以工业生产的大门。1931年德国法本公司在比特

  

费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。1941年,美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技

  

术。从此,聚氯乙烯一直是重要的塑料品种,它又是主要的耗氯产品之一,在一

  

定程度上影响着氯碱工业的生产。

  

1939年,美国氰氨公司开始生产三聚氰胺-甲醛树脂的模塑粉、层压制品和

  

1933年英国卜内门化学工业公司在进行乙烯与苯甲醛高压下反应的试验时,

  

发现聚合釜壁上有蜡质固体存在,从而发明了聚乙烯。1939年该公司用高压气相

  

本体法生产低密度聚乙烯。1953年联邦德国 K.齐格勒用烷基铝和四氯化钛作催

  

化剂,使乙烯在低压下制成为高密度聚乙烯,1955年联邦德国赫斯特公司首先工

  

业化。不久,意大利人 G.纳塔发明了聚丙烯,1957年意大利蒙特卡蒂尼公司首

  

先工业生产。从40年代中期以来,还有聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、

  

塑料的世界总产量从1904年的10kt,猛增至1944年的600kt,1956年达到

  

3.4Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展,原料也从煤转向

  

了以石油为主,这不仅保证了高分子化工原料的充分供应,也促进了石油化工的

  

发展,使原料得以多层次利用,创造了更高的经济价值。

  

在这一时期通用塑料的产量迅速增大,聚烯烃塑料在70年代又有聚1-丁烯

  

和聚 4-甲基-1-戊烯投入生产。形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列。同时

  

出现了多品种高性能的工程塑料。1958~1973年的16年中,塑料工业处于飞速发

  

展时期,1970年产量为30Mt。除产量迅速猛增外,其特点是:①由单一的大品种

  

通过共聚或共混改性,发展成系列品种。如聚氯乙烯除生产多种牌号外,还发展

  

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冲击聚氯乙烯等。②开发了一系列高性能的工程塑料新品

  

种。如聚甲醛、聚碳酸酯、ABS树酯、聚苯醚、聚酰亚胺等。③广泛采用增强、

  

复合与共混等新技术,赋予塑料以更优异的综合性能,扩大了应用范围。

  

1973年后的10年间,能源危机影响了塑料工业的发展速度。70年代末,各主

  

要塑料品种的世界年总产量分别为:聚烯烃19Mt,聚氯乙烯超过100kt,聚苯乙

  

烯接近80kt,塑料总产量为63.6Mt。1982年开始复苏。1983年起塑料工业超过历

  

史最高水平,产量达72Mt。目前,以塑料为主体的合成材料的世界体积产量早已

  

时至今日,塑料材料更朝着功能性材料(如生物功能材料、电磁功能材料、记忆功能材料、吸水功能材料。。。。。。。。。。。)发展。成为人们生产生活不可离开的最大材料来源。

  

1、塑料的发展方向可概括为两方面。一是提高性能,即以各种方法对现有品种进行改性,使其综合性能得到提高;二是发展功能,即发展具有光、电、磁等物理功能的高分子材料,使塑料能够具有光电效应、热电效应、压电效应等。

  

2、从当前世界塑料业发展速度来看,德国和瑞典居首位,日本和欧洲一些国家次之,美国较慢。国外塑料包装呈现以下发展趋势:

  

3、当前欧美一些国家大量投资开发非极性、极性乙烯共聚物等,这将大大提高塑膜的拉伸和共挤性能,并提高透明度、密封强度、抗应力、抗龟裂,以及增强稳定性能、改善分子量布与挤塑流变性能。

  

4、国外专家们认为:当前世界塑料行业的发展重点在于对塑料改性、塑料制品的涂布技术、废塑的快速生物降解,以及塑料的回收再利用综合技术。如欧美一些厂商采取以线性乙烯-α烯共聚物与乙烯-醋酸乙烯共聚物混料/PA袋,适于包装冰激凌、乳脂类等食品。

  

5、国外大量开发多功能性复合薄膜使其作用进一步细化。例如:耐寒薄膜可耐-18℃、-20℃、-35℃低温环境;对PP作防潮处理制成的防潮薄膜,其系列产品可分为防潮、防结露、防蒸冷、可调节水分等几种类型;防腐膜可包装易腐、酸度大、甜度大的食品;摩擦薄膜堆垛稳定;特种PE薄膜耐化学、耐腐蚀;防蛀薄膜中添加了无异味防虫剂;以双向拉伸尼龙66的耐热薄膜取代双向拉伸尼龙6包装食品,其耐高温达140℃;新型专用食品包装膜可提高食品包装的保香性;非结晶尼龙薄膜透明度类似玻璃;高屏蔽薄膜可保色、香、味,营养指标及口感质量的稳定性;金属保护膜采用LDPE改性薄膜包装液态产品,在低温环境下可热封;以PP合成纸提高该包装的耐光性、耐寒性、耐热性、耐水性、耐潮性、抗油脂性、抗酸性、抗碱性以及抗冲击性能等。

  

6、当前国外流行塑料杯、复合杯(外层PSP、内层PP、盖PS)包装冷、热饮料、酒、方便食品。法国用PE瓶包装果糖、酸奶,德国用PC瓶包装牛奶。我国用PE瓶包装药品等。


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