人造材料概念
人造材料中, 塑料、合成纖維和合成橡膠號(hào)稱20世紀(jì)三大有機(jī)合成技術(shù)。它們的登臺(tái)大大地提高了國(guó)民生活水平,對(duì)國(guó)計(jì)民生的重要性是不言而喻的。[1]
人造材料塑料
發(fā)現(xiàn)到塑料存在的是19世紀(jì)末葉的德國(guó)化學(xué)家拜耳,他曾將跟甲醛化合,得到一種樹脂般的物質(zhì)。可惜,他不知道它能派什么用場(chǎng)。
1907年,美國(guó)工業(yè)化學(xué)家貝克蘭再次研究與甲醛反應(yīng),并加入適量的填充劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有韌性而且絕緣性能良好。于是,在1910年建成了年產(chǎn)1000噸的歷家塑料制品廠。到1939年,產(chǎn)品發(fā)展到20多萬(wàn)噸。雖然氯乙烯是1912年發(fā)現(xiàn)的,但使它成為塑料卻是在1932年,是由英國(guó)卜內(nèi)門公司生產(chǎn)的。1947年,美國(guó)化學(xué)家杰勒留和孔寧合成了聚苯乙烯。到本世紀(jì)50年代,德國(guó)化學(xué)家齊格勒和意大利化學(xué)家納培發(fā)明了新的催化聚合劑,才把塑料制造業(yè)推向高峰。此后高性能的塑料品種如雨后春筍般出現(xiàn),常見的有聚丙烯、ABS、聚砜、聚碳不下數(shù)百種之多。年產(chǎn)量已超過(guò)6000萬(wàn)噸,等于木材和水泥的總產(chǎn)量。
人造材料合成材料
合成材料是由兩種或兩種以上的物質(zhì)復(fù)合而成并具有某些綜合性能的材料。它分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料兩類。復(fù)合材料是隨著材料科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的一種新興材料。復(fù)合材料是一種很有前途的新興材料,廣泛地用于航空、宇航、化工、造船、汽車、電氣制造等行業(yè)。
人造材料合成纖維
至于合成纖維,是在改造天然纖維的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。
1855年,德國(guó)化學(xué)家安地瑪首先用濃硝酸處理桑樹枝得到一種纖維,可惜它易爆燃,未能應(yīng)用。1884年,英國(guó)化學(xué)家斯溫曾用硝酸與纖維合成得到“安全人造絲”,并于1889年在巴黎博覽會(huì)展出,曾轟動(dòng)一時(shí)。
1935年,美國(guó)化學(xué)家卡羅澤斯以已二醇和己二酸首先合成尼龍—66,推出一個(gè)人工合成的纖維。1937年,德國(guó)有機(jī)研究所又合成尼龍—6。
1939年,日本化學(xué)家樓田一郎合成了能耐水耐熱的尼龍纖維。1940年,英國(guó)化學(xué)家狄克遜合成滌綸纖維,當(dāng)年即投產(chǎn),產(chǎn)量達(dá)5萬(wàn)噸。如今,合成纖維產(chǎn)量日增,年產(chǎn)量已達(dá)1500萬(wàn)噸,超過(guò)天然纖維的產(chǎn)量。
人造材料合成橡膠
合成橡膠也是從模仿和改造天然橡膠開始的。
1838年,美國(guó)工人古德意用、硫磺、碳酸鈣在高溫下與生橡膠加熱,獲得性能優(yōu)良的橡膠。從此,橡膠名聲大噪,廣泛地用作車胎、絕緣線等。由于汽車、飛機(jī)工業(yè)的迅猛發(fā)展,天然橡膠的產(chǎn)量有限,不能滿足日益增長(zhǎng)的需求。特別是次世界大戰(zhàn)期間,德國(guó)受英國(guó),得不到東南亞、南美洲的橡膠,急需以代用品來(lái)解燃眉之急,因而,合成橡膠就應(yīng)運(yùn)而生了。當(dāng)時(shí),德國(guó)化學(xué)家首先用乙炔和丙酮合成2,3—二甲基丁二烯橡膠2350噸以解戰(zhàn)爭(zhēng)的急需。戰(zhàn)后30年代,科學(xué)家們又合成了丁苯橡膠和西腈橡膠,雖成本高于天然橡膠,但質(zhì)量已基本接近天然橡膠。1932年,美國(guó)化學(xué)家紐蘭德先用乙炔氯化、聚合得到a一氯—1,3丁二烯單體,再聚合成氯丁橡膠。它有耐氧、抗震、抗熱等優(yōu)點(diǎn),性能已超過(guò)天然橡膠了。50年代以來(lái),合成橡膠產(chǎn)量已超過(guò)天然橡膠2倍,年產(chǎn)量達(dá)到600萬(wàn)噸。
人造材料中國(guó)人造材料產(chǎn)業(yè)
進(jìn)入21世紀(jì)后,中國(guó)人造材料產(chǎn)業(yè)呈加速發(fā)展態(tài)勢(shì),取得了令世人驚嘆的成績(jī)。
2005年,中國(guó)合成材料工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值332,040,068千元,同比增長(zhǎng)26%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入335,085,415千元,同比增長(zhǎng)27.07%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額17,817,592千元。
2006年,中國(guó)合成材料工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值335,263,987千元,同比增長(zhǎng)24.33%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入333,852,575千元,同比增長(zhǎng)23.95%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額5,313,594千元。
2007年1-2月,中國(guó)合成材料工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值62,535,246千元,同比增長(zhǎng)35.99%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入58,045,168千元,同比增長(zhǎng)35.56%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額1,840,789千元。
中國(guó)合成材料在發(fā)展的同時(shí),一些問(wèn)題也日益顯露出來(lái)。特別是企業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,資源短缺與環(huán)境壓力突顯,有的行業(yè)盲目投資,產(chǎn)能過(guò)剩,導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)效益大幅衰退等因素,嚴(yán)重制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。[2]
因此,中國(guó)合成材料行業(yè)企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢(shì),加大科技創(chuàng)新,落實(shí)科學(xué)的發(fā)展觀,借鑒經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)自主研發(fā)能力,走集約化規(guī)模經(jīng)營(yíng)之路,這也是行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然選擇。