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苯酚甲醛

许多人认为现代塑料的起源行业到1907年,里奥·亨德里克·贝克兰这位比利时出生的美国化学家申请了一种酚醛热固性产品的专利,这种产品最终以其商标名称而闻名胶木.也被称为酚醛树脂,苯酚-甲醛聚合物是第一个完全合成聚合物将被商业化。虽然模塑产品不再代表它们最重要的应用,但通过它们作为粘合剂的使用,它们仍然占热固性聚合物总产量的近一半。

酚醛树脂的实验实际上早于贝克兰的工作。1872年,这位德国化学家阿道夫·冯·拜耳在随后的几十年里,拜耳的学生维尔纳·克里伯格和其他化学家研究了这些产物,但他们未能继续进行反应,因为他们无法结晶和表征这些产物非晶树脂产品。正是贝克兰在1907年成功地控制了缩合反应制造出第一个合成物树脂.贝克兰能够在树脂仍处于易熔、可溶状态(a阶段)时停止反应,在这个阶段,树脂可以溶解在溶剂中,并与填料和增强剂混合,使其成为可用的树脂塑料.这种树脂,在这个阶段叫做树脂然后进入B阶段,在B阶段,虽然几乎不溶,但仍然可以在模具中通过加热软化成最终形状。其完全固化后,热固性阶段为C期。1911年,贝克兰的通用胶木公司开始运作珀斯安波易此后不久,许多公司都开始使用酚醛塑料产品。在塑料市场几乎被赛璐珞(一种极易溶解并易受热软化的高度易燃材料)垄断的情况下,酚醛因其不易溶解和不牢固而被人们欣然接受。此外,热固性产品可以容忍相当数量的惰性成分,因此可以通过加入各种填料进行改性,如木粉、棉絮、石棉和切碎的织物。由于其优异的绝缘性能,这种树脂被制成收音机的插座、旋钮和转盘,并用于汽车的电气系统。

制备酚醛聚合物有两种方法。在一种方法中,过量的甲醛与苯酚在a的存在下发生反应基地催化剂在水里解决方案以产生分辨率,这是一种低分子量的预聚体与CH2羟基附着在酚环上。在加热时,随着水和甲醛的流失,分辨率进一步凝结,生成热固性网络聚合物。另一种方法是用化学试剂将甲醛与过量的苯酚反应催化剂生产预聚物称为酚醛清漆。诺沃拉克类似于聚合物只不过它们的价值要低得多分子量它们仍然是热塑性的。固化成网络聚合物是通过添加更多的甲醛或更常见的化合物加热后分解成甲醛。

酚醛聚合物是胶合板和刨花板的优良木材胶粘剂,因为它们与木材的类酚醛木质素成分形成化学键。事实上,木材胶粘剂代表了这些聚合物的最大市场。由于反应过程中的副反应,聚合物呈深色聚合.因为它们的颜色经常弄脏木材,所以不适合用作室内装饰镶板。他们是胶粘剂外层胶合板的选择,然而,由于其良好的防潮性。

酚醛树脂通常用纤维或薄片加固,也被塑造成耐热的物体,如电连接器和电器手柄。

脲醛聚合物

由脲甲醛聚合物制成的树脂在20世纪20年代开始用于粘合剂和粘合剂。它们的处理方式与分辨率(也就是说,使用过量甲醛)。与酚醛树脂一样,这种聚合物也被用作木材胶粘剂,但由于它们颜色较浅,更适合用于室内胶合板和装饰镶板。然而,它们不那么耐用,也没有足够的耐候性用于外部应用。

脲甲醛聚合物也用于治疗纺织纤维以提高抗皱和抗缩性,并与醇酸涂料混合以提高涂层的表面硬度。

三聚氰胺甲醛聚合物

这些化合物在加工和应用上与脲醛树脂类似。此外,它们更大的硬度和耐水性使它们适用于装饰餐具,并制造成由Formica公司开发的桌面和台面产品,并以Formica商标名称销售。

基于三聚氰胺的聚合物也被广泛应用于烘烤表面涂层体系的交联剂。因此,它们在工业上有很多应用——例如,在汽车表面涂层、电器和金属家具的饰面。然而,由于对甲醛排放的限制,它们在涂料中的使用正在减少,甲醛是这些涂料的主要成分。

纤维素制品

纤维素(C6H7O2(哦)3.)是一种自然存在的聚合物,由重复的葡萄糖单位组成。在其自然状态下(被称为天然纤维素),它长期以来一直作为商业纤维被收获-如棉花,亚麻,大麻,木棉,剑麻,黄麻和苎麻。木材,由纤维素和a复杂的网络聚合物称为木质素,是一种常见的建筑材料。纸张也可以用天然纤维素制成。虽然纤维素是一种线性聚合物,但它是热固性的;也就是说,它形成永久的粘结结构,不能被热或溶剂松动而不引起化学分解。它的热固性来自于存在于纤维素分子之间的强偶极吸引,赋予性质类似于那些相互连接的网络聚合物。

在19世纪,人们发明了从木质素中分离木材纤维素的化学方法,然后将纤维素再生回原来的状态作文用作纤维(人造丝)和塑料(玻璃纸)。酯和纤维素的衍生物也被开发出来并用作纤维和塑料。最重要的化合物是硝酸纤维素(硝化纤维素,制成赛璐珞)和醋酸纤维素(以前称为醋酸人造丝,但现在简称为醋酸)。这两种化学衍生物都是基于纤维素结构分子结构。X为NO时2硝酸盐和COCH的情况3.在醋酸盐的例子中。

人造丝

人造丝是一个通用术语,创造于1924年,是指由从植物中提取的重组、再生和纯化纤维素组成的人造纺织材料。这种最早的半合成纤维是在19世纪末作为丝绸的替代品开发出来的,有时被误称为“人造丝”。

第一个实际步骤,以产生一个合成纤维都是用高度易燃的材料来表现的吗硝基由处理棉花纤维素制成硝酸(见下文硝酸纤维素).1884年和1885年在伦敦,约瑟夫·威尔逊·斯旺展示了用硝基纤维素制成的纤维,这些纤维经过化学处理后变成了不易燃的纤维素。斯旺没有继续他的发明的演示,因此,人造纤维作为一种实用纤维的发展真正开始于法国,由路易-玛丽-希莱尔·伯尼戈伯爵(comte deChardonnet他经常被称为人造丝工业之父。1889年霞多妮展示了通过喷丝器挤压硝化纤维溶液制成的纤维,使其硬化新兴在温暖的空气中喷射,然后通过化学处理将它们重新转化为纤维素。制造Chardonnet丝绸后来被称为人造丝,这是第一个商业化生产的人造纤维人造纤维于1891年在Besançon的一家工厂开始。

虽然霞顿妮的制作过程很简单,浪费也很少,但速度慢、成本高,而且有潜在危险。1890年,另一位法国化学家路易斯-亨利·德斯佩西斯(Louis-Henri Despeissis)申请了一项用铜铵人造丝制作纤维的工艺专利。这种材料是基于瑞士化学家Matthias Eduard Schweizer在1857年的发现,纤维素可以溶解在铜盐和氨的溶液中,挤压后,在凝固浴中再生。1908年,德国纺织公司j.p。本贝格开始生产铜铵人造丝作为本贝格(商标)丝。

第三种类型的纤维素——也是今天最流行的一种——是在1891年由一种糖浆状的黄色制成的液体这是三位英国化学家,查尔斯·克罗斯,爱德华·比文和克莱顿·比德尔发现的解散用稀氢氧化钠制成的纤维素黄药。到1905年,英国丝绸公司Courtaulds有限公司开始生产这种纤维,这种纤维后来被称为粘胶人造丝(或简单的粘胶)。1911年,美国粘胶胶公司开始生产美国

现代粘胶人造丝的生产在本质上没有改变。纯化的纤维素首先用烧碱(氢氧化钠)。后纤维素已经老化,二硫化碳加入形成纤维素黄原酸盐,溶于氢氧化钠。这种粘稠溶液(粘胶)被强行通过喷丝器。从小孔中喷射出来,进入酸和盐的凝固浴,在那里它们被重新转化为纤维素并凝固形成固体纤维。灯丝可能是操纵并在制造过程中进行修改,以控制光泽,强度,伸长率,长丝尺寸等横截面要求。

人造丝纤维仍然是一种重要的纤维,尽管工业国家的产量已经下降,因为环境问题与二硫化碳排放到空气中有关副产品变成流。它有许多类似棉花的特性,也可以制成类似丝绸的样子。在服装中,它可以单独使用,也可以在通常使用棉花的场合与其他纤维混纺使用。高强度人造丝是通过在制造过程中拉伸纤维,诱导纤维素聚合物结晶而制成的,用于汽车轮胎的帘子线。人造丝也与木浆混合用于造纸。