A. 人類發明的第一種塑料是什麼
貝克蘭發明塑料
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。後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。
貝克蘭解決了這個問題。他發明了一種名叫貝克利澤的實驗裝置,可以精確調節加熱溫度和壓力,能有效控制化學反應。貝克蘭用這種裝置成功得到了酚醛樹脂,將其模壓後得到半透明的硬塑料,這種塑料不易燃燒,成型後不再熔化,也不能溶解到溶劑甚至是酸液中去。
他用自己的名字給這種新材料命名為貝克利特,並於1907年7月14日注冊了貝克利特的專利。從這一天起,第一種合成塑料———酚醛塑料貝克利特誕生了。貝克蘭只比他的英國同行詹姆斯·斯溫伯恩爵士早一天遞交專利申請,否則英文里酚醛塑料可能要叫「斯溫伯萊特」了。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,向粉狀的酚醛樹脂中添加木屑混合均勻後在高溫高壓下模壓成型就得到了酚醛塑料。毫無疑問,它是人類所製造的第一種全合成材料,它的誕生標志著人類社會正式進入了塑料時代。它的發明被認為是20世紀的煉金術,它的發明人貝克蘭於1924年被選為美國化學學會會長,被1940年5月20日的《時代》周刊稱為「塑料之父」。
B. 塑料從發明至今已有幾年了
塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物(macromolecules),俗稱塑料(plastics)或樹脂(resin),可以自由改變成分及形體樣式,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。
塑料的主要成分是樹脂。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質而得名,如松香、蟲膠等,樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂約占塑料總重量的40%~100%。塑料的基本性能主要決定於樹脂的本性,但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成,不含或少含添加劑,如有機玻璃、聚苯乙烯等。
所謂塑料,其實它是合成樹脂中的一種,形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似,經過化學手段進行人工合成,而被稱之為塑料。
第一種完全合成的塑料出自美籍比利時人列奧·亨德里克·貝克蘭,1907年7月14日,他注冊了酚醛塑料的專利。
貝克蘭是鞋匠和女僕的兒子,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范學院的物理和化學教授。1889年,剛剛娶了大學導師的女兒,貝克蘭又獲得一筆旅行獎學金,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,為紐約一家攝影供應商工作。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,發明家在專利文件里都會省略一兩步,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,柯達方知秘密在一種溶液里。
掘得第一桶金,貝克蘭買下了紐約附近揚克斯的一座俯瞰哈德遜河的豪宅,將一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。貝克蘭嗅到的第一個誘惑是天然的絕緣材料蟲膠價格的飛漲,幾個世紀以來,這種材料一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一個商業目標。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。
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一種完全合成的塑料。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一天提交專利申請,否則英文里酚醛塑料可能要叫「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一次會議上公開了這種塑料。
假冒酚醛塑料的出現還使貝克蘭很早就在產品上採用了類似今天「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,擁有了一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。不過據說他只有一套正裝,而且總是穿一雙舊運動鞋。為了讓他換套行頭,身為藝術家的妻子在服裝店挑了一件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里,掛上一個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,貝克蘭死後一年,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·卡拉克一手執一個30年代的尿素甲醛塑料電話,一手展示著一個用生物可降解塑料製成的手機。
C. 塑料是哪國人先發明的
塑料的出現
1866年John Wesley Hyatt因打翻了火棉膠,發覺它凍結後,會變成堅韌而有彈性的物料而發明了塑料"賽璐珞" ( Celluloid ).
第一種合成塑料是將樹脂加熱模壓製得,是在20世紀初,1910年美籍比利時化學家貝克蘭德製成.
貝克蘭德將樹脂添加木屑加熱,加壓模塑成各種製品,以他的姓氏命名為貝克里特(Plastic),我們稱為電木.
塑料袋的發明者舒施尼
1902年10月24日,奧地利科學家馬克斯·舒施尼發明了塑料袋,這種包裝物既輕便又結實,在當時無異於一場科技革命,人們外出購物時頓感一身輕松,不需要攜帶任何東西,因為商店、菜場都備有免費的塑料袋。可舒施尼做夢也沒想到他的這項發明100年後給人類帶來了環保災難。由於塑料袋大都是用不可再生降解材料生產的,處理這些白色垃圾只能挖土填埋或高溫焚燒。這兩種辦法都不利於環保,據科學家測試,塑料袋埋在地里需要200年以上才能腐爛,並且嚴重污染土壤。而焚燒所產生的有害煙塵和有毒氣體,同樣會造成對大氣環境的污染。
D. 最早的塑料是怎樣發明的呢
從前,檯球是用象牙做的,可是象牙只能從大象身上得到。1860年,美國一個工廠主懸賞10000美元的獎金來徵求製造檯球用的象牙代用品。許多人都躍躍欲試,其中美國人約翰·衛斯里·海厄特日以繼夜地研究製造檯球的代用材料。有一次,海厄特把焦木素(纖維素二硝酸酯的俗名)和少量的樟腦及乙醇混合在一起,卻驚奇地發現這種混合物外貌酷似象牙,並具有受熱會軟、冷了又變硬的特性。海厄特就利用這種混合物的特性,在1869年製造出廉價的檯球,贏得了這筆獎金。
今天,盡管塑料品種日新月異,但是最早的塑料——賽璐珞,仍沒有喪失它的地位。例如賽璐珞的最大優點是質輕、彈性特別好,是製造乒乓球最理想的材料,為其他塑料所望塵莫及。我國「紅雙喜」牌乒乓球馳譽全球,就是用國產賽璐珞製造出來的。最硬的人工合成材料
1993年7月,美國哈佛大學傳出轟動性的科技新聞:利用激光濺射技術研製成功了氮化碳薄膜。這種具有β-C3N4結構的新材料的晶體硬度超過了目前世界上最硬的金剛石晶體,成為首屈一指的超硬新材料,引起了全世界科學界和工程技術界的強烈反響和巨大震動。
制備氮化碳的實驗是在1989年首先從理論上預言4年之後獲得成功的。科學家在分析一系列超硬材料結構,如最硬的材料金剛石,體積彈性模量B高達435吉帕,立方氮化硼B=369吉帕,以及硬度相對較低的碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)和氮化硅(Si3N4)等超硬材料後,發現其中β-Si3N4已經有大量的研究結果,於是提出以碳取代硅會產生怎樣的結果呢?計算表明,得到的數據令人振奮,描述β-C3N4晶體的彈性模量B=483吉帕!而材料的體積彈性模量B的大小正是表明材料硬度高低的宏觀物理量。這就從理論上首次預言了氮化碳的硬度可能比以往世界上最硬的金剛石還要高。
在自然界,至今還沒有發現天然存在的氮化碳晶體,而1993年竟然在實驗室人工合成了硬度超過金剛石的這種新材料。這一轟動性的事件一經在美國的《科學》和《紐約時報》上報道,成為轟動性科技新聞後,立即引起全世界材料界的關注。於是世界上許多實驗室開展了這項研究,一時間形成熱潮。在研究機構、國防部門和公司企業的共同協作下,一些實驗室很快取得很好的成果。這有力地說明,學者與企業家攜手合作在高新技術發展過程中的重要性。
E. 塑料是什麼時候發明的
塑料的發明完全是一次偶然。1905年,美國化學家貝克蘭在一次試驗時,把兩種專化學葯品(苯屬酚和甲醛)一起放入燒瓶里,又用酸做催化劑,進行加熱。結果,一種黃色膠狀物出現了,並且還粘在燒瓶的內壁上,用水沖不下來,而且越加熱越堅硬!科學家敏銳的洞察力提醒了貝克蘭,這很可能是一種新材料。於是他埋頭苦幹,用了4年時間,搞清了這背後的秘密,塑料就這樣誕生了。
F. 塑料的發明
亞歷山大·帕克斯
一個攝影師在暗房裡的實驗導致了最初的塑料的產生。亞歷山大·帕克斯有許多愛好,攝影是其中之一。19世紀時,人們還不能夠像今天這樣購買現成的照相膠片和化學葯品,必須經常自己製作需要的東西。所以每個攝影師同時也必須是一個化學家。
攝影中使用的材料之一是「膠棉」,它是一種「硝棉」溶液,亦即在酒精和醚中的硝酸鹽纖維素溶液。當時它被用於把光敏的化學葯品粘在玻璃上,來製作類似於今天照相膠片的同等物。
在19世紀50年代,帕克斯查看了處理膠棉的不同方法。一天,他試著把膠棉與樟腦混合。使他驚奇的是,混合後產生了一種可彎曲的硬材料。帕克斯稱該物質為「帕克辛」,那便是最早的塑料。
帕克斯用「帕克辛」製作出了各類物品:梳子、筆、鈕扣和珠寶印飾品。然而,帕克斯不大有商業意識,並且還在自己的商業冒險上賠了錢。上圖:20世紀時,人們開始挖掘塑料的新用途。幾乎家庭里的所有用品都可以和某種塑料製造出來。
繼續發展帕克斯的成果並從中獲利就留給其他發明家去做了。約翰·韋斯利·海亞特這個來自紐約的印刷工在1868年看到了這個機會,當時一家製造檯球的公司抱怨象牙短缺。海亞特改進了製造工序,並且給了「帕克辛」一個新名稱—「賽璐珞」(假象牙—譯注)。他從檯球製造商那裡得到了一個現成的市場,並且不久後就用塑料製作出各種各樣的產品。
早期的塑料容易著火,這就限制了用它製造產品的范圍。第一個能成功地耐高溫的塑料是「貝克萊特」(即酚酣塑料—譯注)。利奧 ·貝克蘭德在1909年獲得了該項專利。
1909年,美國的貝克蘭首次合成了酚醛塑料。20世紀30年代,尼龍又問世了,被稱為是「由煤炭、空氣和水合成,比蜘蛛絲細,比鋼鐵堅硬,優於絲綢的纖維」。它們的出現為此後各種塑料的發明和生產奠定了基礎。由於第二次世界大戰中石油化學工業的發展,塑料的原料以石油取代了煤炭,塑料製造業也得到飛速的發展。
塑料是一種很輕的物質,用很低的溫度加熱就能使它變軟,隨心所欲地做成各種形狀的東西。塑料製品色彩鮮艷,重量輕,不怕摔,經濟耐用,它的問世不僅給人們的生活帶來了諸多方便,也極大地推動了工業的發展。
然而,塑料的發明還不到100年,如果說當時人們為它們的誕生欣喜若狂,現在卻不得不為處理這些充斥在生活中,給人類生存環境帶來極大威脅的東西而煞費苦心了。
塑料是從石油或煤炭中提取的化學石油產品,一旦生產出來很難自然降解。塑料理在地下200年也不會腐爛降解,大量的塑料廢棄物填埋在地下,會破壞土壤的通透性,使土壤板結,影響植物的生長。如果家畜誤食了混入飼料或殘留在野外的塑料,也會造成因消化道梗阻而死亡。
目前,中國塑料年產量為3O0萬噸,消費量在600萬噸以上。全世界塑料年產量為1億噸,如果按每年15%的塑料廢棄量計算,全世界年塑料廢棄量就是1500萬噸,中國的年塑料廢棄量在100萬噸以上,廢棄塑料在垃圾中的比例佔到4O%,這樣大量的廢棄塑料作為垃圾被埋在地下,無疑給本來就缺乏的可耕種土地帶來更大的壓力。
塑料在給人們的生活帶來方便的同時,也給環境帶來了難以收拾的後患,人們把塑料給環境帶來的災難稱為『油色污染」。
目前,很多國家都採取焚燒(熱能源再生)或再加工製造(製品再生)的辦法處理廢棄塑料。這兩種辦法使廢棄塑料得到再生利用,達到了節約資源的目的。但由於廢棄塑料在焚燒或再加工時會產生對人體有害的氣體,污染環境,所以可以說廢棄塑料的處理至今仍是環保工作中令人頭疼的一大難題
G. 最早的合成塑料是誰發明的
1905年,美國化學家貝克蘭有一次將苯酚和甲醛放在燒瓶里,以酸做催化劑,然後進行專加熱反應。他發屬現燒瓶里的反應物逐漸變成黃色的膠狀物,類似於桃樹、松樹上的樹脂,牢牢地粘在燒瓶壁上。貝克蘭多次用水沖刷,怎麼也洗不掉。後來,他又用高溫烘烤,想使它溶解,誰知這一烤,膠狀物變成了硬塊,這情況倒給了貝克蘭一個啟示,他想,這東西既不怕水,又不熔融,說不定可以做成一種很好的材料。
貝克蘭的功績在於人類歷史上第一次製成了以小分子化合物,用純粹的化學方法合成了塑料。這一塑料不僅是合成塑料的鼻祖,而且今天仍有十分廣泛的用途,繼續受到人們的重視。
H. 合成塑料是怎麼被發明出來的
1905年,美國化學家貝克蘭有一次將苯酚(石炭酸)和甲醛(福爾馬林)放內在燒瓶里,以酸作催化劑,然容後進行加熱反應。他發現燒瓶里的反應物漸漸變成黃色的膠狀物,類似於桃樹、松樹上的樹脂,牢牢地粘在燒瓶壁上。貝克蘭多次用水沖刷,怎麼也洗不掉。後來,他又用高溫烘烤,想使它熔融。誰知這一烤,膠狀物反而變成了硬塊。這情況倒給貝克蘭一個啟示,他想,這東西既不怕水,又不熔融,豈不可作為一種很好的材料嗎?
當時由於電氣及儀器設備製造等工業的迅速發展,對新材料的需要十分迫切。為了弄清這一物質的性質,貝克蘭又花費了多年的時間進行研製,到1909年,總算有了眉目。因為產物是經過酚和醛反應得來的,形態又類似樹脂,所以取名酚醛樹脂。它色澤呈淡黃色,又不大透明,粗看極象象牙,因此剛出來時,一些商人競相販賣。不少人把它當作象牙買進而受騙上當。
貝克蘭的功績在於人類歷史上第一次製成了以小分子化合物,用純粹化學方法合成了塑料。這一材料不僅是合成塑料的鼻祖,而且今天仍有著十分廣泛的用途,繼續受到人們的重視。
I. 世界上的第一種塑料是如何發明的
19世紀中期,乒抄乓球運動風靡美國,製造商們都想製造一種更為理想的乒乓球,於是,在報紙上懸賞1萬美元,以徵集更好的乒乓球。
人們躍躍欲試,但是很多人沒有耐心,紛紛失敗了。
一個名叫海厄特的美國人對制乒乓球很感興趣。他有一個閱覽報刊雜志的好習慣,尤其對化學他一直很留心地研究著,經常搞一些小發明和小實驗。這會兒他特別關心著各種化學期刊。
有一天,他在一本化學刊物上看到將普通的棉花浸在濃硫酸和濃硝酸的混合液中,棉花會出現新的特性。海厄特大受啟發,便按照這個方法進行實驗。
一次,他把樟腦丸放進這種溶液中不斷攪動搖晃,漸漸溶液變得粘稠,最後變成一團白色柔軟的東西,把它搓成一個乒乓球的樣子,待它冷卻變硬後,把它往地上一扔,哈哈!競彈得很高。人們把它叫做賽璐珞,意思是來自纖維的塑料。這就是人類發明史上的第一種塑料。那一年是1869年。
J. 塑料是什麼時候發明的
1907年7月14日,美籍比利來時人列奧源·亨德里克·貝克蘭注冊了酚醛塑料的專利。
第一種完全合成的塑料出自美籍比利時人列奧·亨德里克·貝克蘭,1907年7月14日,他注冊了酚醛塑料的專利。
貝克蘭是鞋匠和女僕的兒子,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范學院的物理和化學教授。1889年,剛剛娶了大學導師的女兒,貝克蘭又獲得一筆旅行獎學金,到美國從事化學研究。
(10)塑料發明擴展閱讀:
中國是個塑料原料生產大國,更是個巨大的塑料製品消費國。據行業權威數據統計顯示,截止2013年國內塑料製品上一定規模的企業有13699個。全國塑料產品產量6188.66萬噸,同比增長8.02%。其中,塑料薄膜製品產量為1089.3萬噸;塑料日用品產量為471.6萬噸;塑料人造革、合成革製品產量為347萬噸;纖維強化塑料產品產量259.86萬噸;泡沫塑料產品產量為146.5萬噸。