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聚合泡沫的发展历史
- 2021-09-17-

我们遇到的每种材料都有其自然来源。人类不能凭空创造出东西来,不论做什么,我们只能根据某些别的东西创造出其他东西来,而且还要遵守质量守恒定律。随着科学成果越来越多,我们能更好地利用自然资源为自己服务。聚合物与木材和金属-样,都源自自然资源,用途广泛。确实,生产和利用聚合物大大提高了人们的生活水平,改变了现代文明。

聚合物的基本成分来源于石油、植物或动物。将这些成分合成之后,聚合物就具备了耐用性,应用很多。聚合物合成这门科学在实验室建立起来后,在19世纪引起了全球的关注,20世纪得到了迅速发展,规模随即扩大直至商业化生产。第二次世界大战之后极其普遍,消费量在30年之内超出了木材和金属,是现代世界用量最多的材料.20世界30年代后期,杜邦公司开发出了尼龙,立即受到纺织和服装业的欢迎,今天,塑料袋和泡沫塑料包装材料已是常用的聚合物产品。


聚合物本身具有独特的结构排列,将键间化学力与键内范德瓦耳斯力结合起来,使其形成明显不同的熔融和结晶转变,因而具有特殊的性能应用范围。聚合物的单位质量加工成本低、性能优异,因此投资持续增加满足需求;利润再投资于深入的研究和创新开发新技术,扩犬应用范围,形成良性投资。    然而,聚合物的生命周期,是时间的数量级问题,是生命周期评估(LCA)的基础。很明显,从埋葬的植物和有机物到石油的形成,这一过程数量级很大,实际上不能再生资源。这样,资源会不断减少。第二大数量级是聚合物产品的用后分解,难怪填埋空间对于需求来说已经不足,而且还要持续减少了。只要聚合物的降解问题或者是替代产品投有解决,这种现象就将持续下去。值得一提的是,聚合物的分解只能解决空间或“存在”问题‘43,即使分解成初始成分也未必有助于促进循环利用。例如,聚乙烯裂解为乙烯,乙烯比空气轻,蒸发到大气中,不参与生命周期的任何进一步循环。


聚合物工业在20世纪30年代开始发展时,泡沫塑料科学随着其发展也建立起来了。泡沫塑料的成功应用(即第二次世界大战期间)鼓舞技术研究开始了一个非常好的开发一应用往复循环。其质轻的性能扩大了已有的聚合物性能范围,如特殊的缓冲、隔热保温和减震性能等。通过开拓新的应用领域、取代传统业务,泡沫塑料的市场份额持续增加。


第二次世界大战之前,人们发现在缩聚反应中需要产生气泡的化学反应(化学变化)[5]。聚氨酯(PU)的开发首先是剑指纤维工业所用的与其竞争的聚酰胺(如尼龙)。然而,在PU泡沫开发成功之后,其性能很快就远远超出了纤维的研究范畴,应用迅速扩大到家具、建筑和运输业。同一时期,冷藏业发现氯氟烃(CFC)是极好的冷却化学品(还发现其是很好的聚合物泡沫发泡剂)。此时一个重要的推动力是出现了一种新技术,使热塑性聚合物获得了巨大的资金注入。聚苯乙烯(PS)用于制作泡沫塑料,而且开发出了连续挤出工艺,丽非批处理工艺,生产率大大提高了。此时,树脂和聚合物都有了,最后一个要素是加工技术。LMP公司在20世纪30年代末对机械进行了很大的改进[7’副,而且从“面食”加工中也获益匪浅。第二次世界大战后,保证了民间制造业获得更大的支持,业已证明这在提高加工技术上作用明显。形成聚合物泡沫技术基础的4个要素


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