Desarrollo de materiales poliméricos Los materiales poliméricos naturales, como ramas de árboles, pieles de animales y paja, son los primeros materiales utilizados por los humanos o por antiguas criaturas inteligentes similares a los humanos. A lo largo de una larga historia, productos como el papel, la goma de mascar y la seda fabricados a partir de materiales poliméricos naturales han estado entrelazados con el desarrollo de la civilización humana. 2.1 Desde la resina natural hasta la resina sintética, las secreciones de algunos árboles suelen formar resina, pero el ámbar es el fósil de la resina. Aunque la goma laca también se considera una resina, es el depósito de goma laca secretada en los árboles. La pintura goma laca se utilizó originalmente como conservante para la madera, pero con la invención del motor eléctrico se convirtió en la primera pintura aislante. Sin embargo, tras entrar en el siglo XX, los productos naturales ya no podían satisfacer las necesidades de electrificación, lo que llevó a la gente a buscar nuevas alternativas baratas. La resina fenólica, que utiliza alquitrán de hulla como partículas crudas, ocupaba el primer lugar en la producción de diversas resinas sintéticas antes de 1940, alcanzando más de 200.000 toneladas por año. Sin embargo, con el desarrollo de la industria petroquímica desde entonces, se han ampliado el polietileno, el polipropileno, el cloruro de polivinilo y. También está aumentando la producción de resinas sintéticas poliméricas como el poliestireno. Con el establecimiento de muchas fábricas a gran escala con una producción anual de más de 65.438 millones de toneladas, se ha convertido en los cuatro tipos más grandes de resinas sintéticas con mayor producción en la actualidad. Las resinas sintéticas más aditivos se utilizan para obtener productos plásticos mediante diversos métodos de moldeo. Actualmente existen decenas de tipos de plásticos. La producción anual mundial es de aproximadamente 65.438+2 mil millones de toneladas, y la de China es de más de 5 millones de toneladas. Se han convertido en materiales básicos para la producción, la vida y la construcción de la defensa nacional. 2.2 Desde fibras naturales hasta fibras sintéticas, los seres humanos hemos utilizado fibras naturales como el algodón, la lana, la seda y el cáñamo durante miles de años. Sin embargo, debido al aumento de la población mundial y a las mayores exigencias en materia de calidad textil, desde el siglo XIX se trabaja duro para encontrar nuevas materias primas textiles. La nitrocelulosa se fabricó en 1846; la fibra de cupro se fabricó en 1857; la fibra de acetato se fabricó en 1865; Dado que las materias primas de la fibra de viscosa son abundante pulpa de madera, borra de algodón y restos de hilo de algodón, el rendimiento de la fibra es bueno y su producción superó a la de la lana en la década de 1950. Aunque la aparición de la "fibra de celulosa" o "fibra artificial" antes mencionada es otra revolución textil después de la invención de la maquinaria textil, todavía significa que la gente sólo reprocesa fibras vegetales naturales utilizando métodos químicos, pero mediante métodos químicos. La tercera revolución textil se produjo durante la fabricación de fibras textiles totalmente sintéticas con mejores propiedades. 1928 Después de 6 años de investigación, el químico estadounidense Carlos Seth, de 32 años. Finalmente, entre cientos de productos sintéticos, se descubrió la poliamida 166 (nylon) que prometía convertirse en una excelente fibra textil. En 1938, Alemania desarrolló la poliamida-6, o policaprolactama; en 1941, el Reino Unido fabricó fibra de tereftalato de polietileno con el nombre comercial I)acron, o poliéster. En 1939, los alemanes desarrollaron la fibra de poliacrilonitrilo. Pero no se puso en producción en los Estados Unidos hasta 1949. El nombre comercial es ()rlon, que en China se llama fibra acrílica. Hay muchas fibras sintéticas nuevas que satisfacen diversas necesidades, pero en términos de alcance de aplicación y madurez tecnológica, las anteriores siguen siendo las principales. Su producción representa aproximadamente el 90% de la producción total. 941200752.3 Del caucho natural al caucho sintético Aunque existen muchas plantas que contienen caucho en la naturaleza, las principales que pueden recolectar caucho en grandes cantidades son los árboles de caucho brasileños que crecen en áreas tropicales lluviosas. Látex que fluye de los árboles. El caucho en bruto elaborado a partir de gelatina y otros procesos se utilizó originalmente para fabricar algunas telas, guantes, teteras, etc. , pero se ve muy afectado por la temperatura. Se vuelve pegajoso cuando está caliente y duro y quebradizo cuando está frío, por lo que no es muy útil. 65438-0839 El propietario de una pequeña fábrica de caucho en los Estados Unidos (300 días) descubrió que el caucho en bruto y el azufre se pueden mezclar y calentar para convertirse en un elastómero elástico y no pegajoso, lo que promovió el rápido desarrollo de la industria del caucho. Especialmente después de 1920. Debido al auge de la industria del automóvil y a la mayor expansión de la demanda, países de todo el mundo han comenzado a controlar el caucho natural como material militar estratégico. Esto ha obligado a Estados Unidos, Alemania y otros países automovilísticos poderosos, mientras que los países con recursos naturales pobres. caucho para realizar investigaciones sobre caucho sintético. La investigación comenzó con el objetivo de fabricar la misma sustancia que el caucho natural, ya que se sabe que este es un polímero formado por la adición cis de múltiples moléculas de isopreno. La Primera Guerra Mundial estalló en 1914. Debido al bloqueo marítimo, Alemania llevó a cabo la investigación y producción obligatoria de caucho sintético y finalmente realizó el trabajo de sintetizar caucho metílico a partir de carburo de calcio. Al final de la guerra, 1918, * * * había producido 2350 toneladas. Durante la Segunda Guerra Mundial, especialmente después de que Japón atacara Pearl Harbor y ocupara el sudeste asiático, Estados Unidos comenzó a expandir la producción de caucho sintético.
Estaba incluido en el plan de defensa nacional. En 1942, la producción alcanzó las 845.000 toneladas, incluidas 705.000 toneladas de caucho de estireno-butadieno. Después de 1950, debido a la aparición del catalizador Ziegler-Natta, se produjeron tres nuevos tipos de caucho de polimerización orientada bajo la acción de este catalizador. Entre ellos, el caucho de butadieno había pasado a ser caucho de estireno-butadieno en la década de 1980 debido a sus excelentes propiedades. Segundo lugar después del caucho. Desde entonces, el caucho termoplástico, el caucho en polvo y el caucho líquido han aparecido uno tras otro, satisfaciendo aún más las necesidades del desarrollo de tecnología de vanguardia. 3 Aplicaciones y perspectivas futuras de los materiales poliméricos La historia del desarrollo de los materiales poliméricos tiene menos de 100 años. Su producción anual en el mundo en volumen ya ha superado a los metales, convirtiéndolo en uno de los materiales más importantes. Los materiales poliméricos y los materiales compuestos tienen un rendimiento sobresaliente en el transporte marítimo, terrestre y aéreo, equipos comerciales e industriales, materiales médicos, equipos especiales para investigación científica, equipos e instrumentos aeroespaciales, productos deportivos y de entretenimiento, etc. En particular, los materiales poliméricos desempeñan un papel insustituible en el desarrollo de nuevas fuentes de energía alternativas, el ahorro de recursos y energía y la protección del medio ambiente ecológico. "Los materiales son el contenido central del progreso tecnológico". La experiencia histórica ha demostrado repetidamente que sólo la aparición de nuevos materiales puede hacer realidad algunas ideas valiosas. En la historia de la sociedad humana, la competencia y la sustitución entre materiales son componentes importantes. Inevitablemente continuará la competencia entre diferentes materiales para los mercados nuevos y existentes. Mirando hacia el futuro. En el nuevo siglo, las nuevas tecnologías se desarrollarán más rápidamente. Al mismo tiempo, como base material de la revolución tecnológica, la investigación y el desarrollo de nuevos materiales representados por polímeros sintéticos también desempeñarán un papel cada vez más importante.
Datos de referencia
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"Popular Science Digest" (Número 9, 2007): La historia del desarrollo de los materiales poliméricos