英國(guó)塑料工業(yè)的發(fā)展史介紹
                                

                  
                 談到塑料，就不能不說(shuō)起英國(guó)。塑料工業(yè)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，很多重要事件都與英國(guó)密切相關(guān)。
                 很久以前，人類(lèi)已經(jīng)開(kāi)始利用天然聚合物如牛羊角、蠟和瀝青等。隨著時(shí)間的發(fā)展，天然聚合物的性能已經(jīng)不能滿足人類(lèi)的需要，由此，一些可改進(jìn)天然聚合物性能技術(shù)（如純化和改性）相繼產(chǎn)生。
                 到了19世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)在物理化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，自然界中的天然聚合物的性能已經(jīng)不能滿足工業(yè)發(fā)展對(duì)材料性能的需要，這使當(dāng)時(shí)的新型材料－早期的塑料得到飛速的發(fā)展。
                 天然聚合物
                 在17世紀(jì)，英國(guó)人John
                 Osborne通過(guò)天然聚合物牛羊角制備了模塑制品。到19世紀(jì)，模塑牛羊角工業(yè)開(kāi)始繁榮壯大，其大多數(shù)制品都賣(mài)給了當(dāng)時(shí)的中產(chǎn)階級(jí)。
                 隨著天然聚合物的不斷發(fā)展，人們開(kāi)采了由熱帶橡樹(shù)產(chǎn)生的樹(shù)膠，尤其是在1847年Bewley發(fā)明了塑料擠出機(jī)，可以用樹(shù)膠制備橡膠和古塔橡膠，在1850年開(kāi)始采用這種古塔橡膠來(lái)保護(hù)隔離水線電報(bào)電纜。
                 漢考克托馬斯和他的兄弟查爾斯對(duì)橡膠進(jìn)行廣泛的研究，終于在1839年發(fā)明了硫化橡膠，他們也因這一發(fā)明而聞名于世。同時(shí)美國(guó)的古德意爾也獨(dú)立地發(fā)明了硫化橡膠。這一發(fā)明是**次成功地對(duì)天然聚合物的化學(xué)修飾而產(chǎn)生的模塑材料。
                 在1850s年代，在美國(guó)已經(jīng)開(kāi)始采用蟲(chóng)膠和木粉混合來(lái)展示照片，這就是*早期的照片。直到1940s年代蟲(chóng)膠的合成物才被用來(lái)制備唱片。
                 法國(guó)的Lepage 采用胚乳和木粉生產(chǎn)了裝飾用的Bois Durci 飾板，
                 還可以和木粉一起混合使用的組分包括海草、泥煤、紙和皮革制品。在1855年英國(guó)發(fā)布的有近似10%的**為模塑材料，但是在這些**中*大的突破是采用硝酸處理地纖維素纖維制備的半合成的塑料材料－硝酸纖維素。
                 半人工合成材料
                 醋酸纖維素（賽璐珞、假象牙、Parkesine）
                 眾所周知，在眾多的財(cái)政破產(chǎn)和失敗背后，硝酸纖維素－“賽璐珞”是可成功獲得的**代真實(shí)的塑料。這一偉大的發(fā)明歸功于英國(guó)的發(fā)明家亞歷山大帕克斯先生。他發(fā)明的這種新材料（當(dāng)時(shí)他稱(chēng)這種新材料為Parkesine）在1862年倫敦國(guó)際展覽會(huì)上展示。這種材料作為日益缺乏的象牙和龜甲的替代品，同時(shí)采用這種材料制備的胸針、小飾品和餐刀柄在展覽會(huì)上贏得了優(yōu)良獎(jiǎng)。
                 為了更好的利用這項(xiàng)發(fā)明，1866年他組建了Parkesine公司，但是由于他嘗試降低的成本導(dǎo)致了制品質(zhì)量的下降，他的公司不久就破產(chǎn)了。十幾年之后，在Merriam家族及其英國(guó)賽璐珞有限公司的指導(dǎo)下，采用這種材料（當(dāng)時(shí)重新命名為“假象牙”）生產(chǎn)的產(chǎn)品如梳子、領(lǐng)口和袖口等產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是，這種材料的大多數(shù)的商業(yè)成功和技術(shù)**的榮譽(yù)轉(zhuǎn)到了美國(guó)的Hyatt兄弟身上，他們將這種材料命名為“賽璐珞”。他們?yōu)橹圃焐淘O(shè)計(jì)了一種新應(yīng)用醋酸纖維素復(fù)合材料的工藝制備了臺(tái)球，通過(guò)這種近乎不可能的方法發(fā)展了象牙的替代品。在1870s年代他們的**中，他們描述了這種材料非常重要的發(fā)現(xiàn)－在硝酸纖維素中采用樟腦作為增塑劑。關(guān)于醋酸纖維素這種材料，*早期的商業(yè)成功的產(chǎn)品還有假牙的齒板。
                 醋酸纖維素（醋酸纖維素片材、Clarifoil、醋酸丁酯纖維素塑料）
                 硝酸纖維素在應(yīng)用過(guò)程中有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷就是其阻燃性能差，這就限制了它在大規(guī)模生產(chǎn)和快速成型技術(shù)方面的應(yīng)用。19世紀(jì)末研制的醋酸纖維素可以解決這個(gè)問(wèn)題。醋酸纖維素主要是“**”薄膜、涂布油和早期飛機(jī)的放水機(jī)翼和機(jī)身。*初，醋酸纖維素也像硝酸纖維素一樣被制成棒、薄片或者管子；只是后來(lái)其作為一種不同硬度的模塑粉末得到廣泛應(yīng)用，這種粉末可快速經(jīng)濟(jì)的通過(guò)注塑成型。也正是這種材料的出現(xiàn)推動(dòng)了塑料制備的主要的加工方法之一—注塑成型機(jī)械的發(fā)展。
                 干酪素甲醛（Lactoid、Erinoid、乳石）
                 在19世紀(jì)末發(fā)明了干酪素甲醛，這種材料主要是在樹(shù)脂中加入了無(wú)脂牛奶，選擇合適的干燥、加工和上色的時(shí)間，成型的凝結(jié)物，這種凝結(jié)物可以被擠壓成棒，也可以制成薄片。這種材料在甲醛蒸氣中逐漸硬化，從而得到了干酪素甲醛。因具有絢麗的顏色和多種樣式，干酪素甲醛在當(dāng)時(shí)成為制備許多產(chǎn)品如紐扣、帶扣、鋼筆、桶和編織品等的優(yōu)選材料。
                 熱固性塑料
                 酚醛塑料（電木、Nestorite, Mouldrite）
                 酚類(lèi)材料中，*知名的是酚醛塑料。酚醛塑料是**種完全由人工合成的塑料材料，是由比利時(shí)發(fā)明家Leo H. Baekeland
                 發(fā)明并命名為“電木”，這是一種在催化劑作用下通過(guò)濃縮苯酚和甲醛制得的琥珀色的合成樹(shù)脂。在英國(guó)也有類(lèi)似的研究，英國(guó)發(fā)明家James
                 Swinburne爵士在搜尋具有導(dǎo)電性能材料的同時(shí)發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的樹(shù)脂產(chǎn)品。雖然他的研究沒(méi)有Baekeland的研究**，但是在1920s年代，當(dāng)這兩種技術(shù)合在一起時(shí)才發(fā)展了英國(guó)的電木商業(yè)。
                 酚醛塑料作為一種充填樹(shù)脂具有廣泛的應(yīng)用，它可以被澆鑄在模具中而制備各種人工品，如雨傘柄、樂(lè)器轉(zhuǎn)柄，還可以用來(lái)浸漬紙和織品來(lái)制作耐高壓的層壓板，這種層壓板可用于當(dāng)時(shí)新興的電話和無(wú)線電行業(yè)。酚醛塑料作為一種澆鑄材料而聞名。
                 苯酚甲醛樹(shù)脂具有優(yōu)良的耐熱性和低的導(dǎo)電率，可與木粉、云母、石棉紡織品等不同的填料復(fù)合。這些復(fù)合材料具有很好的強(qiáng)度和耐熱性能，可以制成各種產(chǎn)品，其應(yīng)用是數(shù)不清的：從家庭用品如水杯、時(shí)鐘、收音機(jī)、煙灰缸和便器坐墊等，到電器元件和汽車(chē)配件。
                 氨基塑料
                 尿素甲醛（Beetle, Scarab, Mouldrite U）
                 1920s~1930s年代，人們開(kāi)始探索性能類(lèi)似于酚醛樹(shù)脂的無(wú)色樹(shù)脂而導(dǎo)致了尿素和硫尿樹(shù)脂的發(fā)展。把它與纖維素填料、適當(dāng)?shù)闹珓┗旌?，可以生產(chǎn)出各種顏色的物品如盤(pán)子、杯子、野餐器皿和燈罩等。和酚醛塑料一樣，脲醛樹(shù)脂也發(fā)現(xiàn)了它在清漆、層壓板材和粘結(jié)劑等領(lǐng)域的重要的工業(yè)應(yīng)用。
                 三聚氰胺甲醛
                 在1930s年代中期，隨著三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的出現(xiàn)，熱固性聚甲縮醛樹(shù)脂家族的種類(lèi)已經(jīng)很完善了。在顏色和性能方面，三聚氰胺接近于脲醛塑料，除此之外，三聚氰胺具有更好的抗熱、放水和去垢性能。雖然相比于脲醛樹(shù)脂其造價(jià)更高，但由于其模制制品具有瓷質(zhì)的表面，使它成為制作杯子、碟子、盤(pán)子等家庭用品更具吸引力的材料。
                 熱塑性塑料
                 1930s年代迎來(lái)了聚合物時(shí)代，在所有熱塑性塑料中，*先發(fā)現(xiàn)的是聚氯乙烯。聚氯乙烯**發(fā)現(xiàn)是在1870s年代，由Baumann發(fā)現(xiàn)的。直到1930s年代發(fā)現(xiàn)了適當(dāng)?shù)脑鏊軇?，聚氯乙烯才得以發(fā)展起來(lái)?；瘜W(xué)家Wallace
                 Caro-thers詳細(xì)的分析了絲綢的結(jié)構(gòu)后，美國(guó)生產(chǎn)廠商Du
                 Pont推出了聚酰胺－尼龍66材料。僅在幾個(gè)月之后，德國(guó)的研究人員就通過(guò)己內(nèi)酰胺成功的生產(chǎn)了尼龍6。此時(shí)在英國(guó)的主要事件就是1935年經(jīng)過(guò)了3年研究之后，英國(guó)化學(xué)工業(yè)公司制堿部門(mén)實(shí)驗(yàn)室就制備了聚乙烯。這種材料的性能對(duì)戰(zhàn)時(shí)雷達(dá)的發(fā)展是至關(guān)重要的。
                 另外一種經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)發(fā)展的材料是聚苯乙烯，它*初是由德國(guó)藥劑師西蒙發(fā)現(xiàn)的。另一個(gè)德國(guó)有機(jī)化學(xué)家Staudinger證實(shí)西蒙從天然樹(shù)脂中分離出來(lái)的固體事實(shí)上是由聚苯乙烯分子長(zhǎng)鏈組成的。
                 直到1937年，當(dāng)可阻止樹(shù)脂在儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生聚合的有效方法被發(fā)現(xiàn)后，聚合物的大規(guī)模的生產(chǎn)才剛剛開(kāi)始。由英國(guó)化學(xué)工業(yè)公司發(fā)展的聚甲基丙烯酸甲酯為二次世界大戰(zhàn)做了重大貢獻(xiàn)，當(dāng)時(shí)更通俗的叫法是“丙烯酸”或者“塑膠玻璃”。這種材料在英國(guó)**進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)是在1934年，由于其優(yōu)良的抗沖擊性能，不久便在機(jī)倉(cāng)罩和各種保護(hù)屏方面擁有巨大的市場(chǎng)。
                 在1935-1945年間，其他的材料也逐漸發(fā)展起來(lái)。硅樹(shù)脂可廣泛用作水消除劑和耐熱涂料；環(huán)氧樹(shù)脂具有突出的粘結(jié)性能和耐化學(xué)腐蝕性能；聚酯樹(shù)脂與玻璃纖維結(jié)合可制備出一種用于汽車(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)材料。這一時(shí)期聚合物發(fā)展很快，新型的聚合物層出不窮，如聚四氟乙烯、聚碳酸酯、PET、聚丙烯、聚氨酯、丙烯腈－丁二烯-苯乙烯、乙縮醛。現(xiàn)在研究者主要是通過(guò)增強(qiáng)劑和填料與樹(shù)脂混合發(fā)展下一代的塑料材料。
                 高科技塑料
                 工程師和設(shè)計(jì)師已經(jīng)愈加認(rèn)識(shí)到塑料在工程應(yīng)用領(lǐng)域的重要位置。電子汽車(chē)工程領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)很大程度依賴(lài)于塑料，如果沒(méi)有先進(jìn)的塑料復(fù)合材料，航空航天工業(yè)將停滯不前。新材料和新應(yīng)用日新月異。
                 塑料可成型復(fù)雜形狀的能力使設(shè)計(jì)師有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行集合設(shè)計(jì)，降低成本，生產(chǎn)更好的*終成品。未來(lái)的塑料復(fù)合材料將發(fā)揮更重要的作用。采用玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維增強(qiáng)的熱固性和熱塑性塑料已經(jīng)成功地用于賽車(chē)和網(wǎng)球拍等。
                 未來(lái)的汽車(chē)將會(huì)有一個(gè)增強(qiáng)塑料的車(chē)身，發(fā)動(dòng)機(jī)也可由玻璃纖維增強(qiáng)塑料組成，雖然從未有全由塑料組成的汽車(chē)，但是一些國(guó)際性的制造商正致力于發(fā)展新型的塑料成批生產(chǎn)工藝。
                 在工業(yè)領(lǐng)域，先進(jìn)的塑料材料和復(fù)合材料正在逐步替代金屬元件。塑料使運(yùn)動(dòng)器械、家庭用品、電子工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域產(chǎn)生重大變革。
                 目前航空航天工業(yè)仍舊為塑料發(fā)展的先鋒，二十世紀(jì)80年代的**個(gè)全塑料的航天器Beechcraft恒星飛船1號(hào)的飛行試驗(yàn)等。更振奮人心的是“明天”的塑料將帶給人類(lèi)航空宇宙事業(yè)的巨大突破。