今天我们每个人都被塑料包围着。从儿童玩具到仪器和容器,从计算机和电话机的外壳到汽车轮胎及其他部件,从尼龙紧身内衣到航天飞机零部件,我们的生活被牢牢地拴在大分子(即高分子,指分子量大于1万的分子,以共价键相互连接而成)的长链上。用科学术语来说,具有这些大分子链的化台物称为聚合物。塑料究竟是怎样制成的,怎样生产出日用物品?有哪些不同寻常的应用前景呢?当然,人们最关心的恐怕还是如何处理和再利用这些难以自然降解的塑料,因为这与环境保护密切相关。
聚合物的分子非常大,有时甚至是几百万个相同的小分子头尾相接而得到一个极长的分子。聚合物也称高分子化合物,不全是人工合成的。在自然界也有天然的大分子:各种生命形式中的蛋白质、土豆和粮食中的淀粉,或者木材的主要成分纤维素都是高分子物质。与一个水或氧的分子相比,高分子化合物的一个大分子要比它们大上数十倍乃至千万倍。
对天然聚合物进行加工可获得人造聚合物,使物质的特性得到加强,从而增强它的性能。从纤维素可生产人造丝,它是像蚕丝一样细和光滑的纤维,但强度极高。
完全人工合成的聚合物“诞生”于1935年,杜邦化学公司实验室研究人员华莱士暱奚梗?/FONT>Wallace Carothers,1896-1937)合成了尼龙的第一个大分子。这种强度极高的纺织纤维的开发开创了我们称为“材料革命”的时代。
不久,除了尼龙的“后几代”纺织纤维外,以塑料和橡胶形式出现的合成聚合物迅速从实验室研究过渡到日常生活的应用之中,并且以质量一价格比的优势排挤了木材、金属等传统材料。
当进一步的研究弄清楚了合成聚合物具有的潜能时,一场真正的革命才爆发了:为制造一件产品不再需要从现有的少数材料中去搜寻,而是根据产品性能的要求,去设计生产适合该产品需要的材料。