2025年高考歷史上首先發(fā)明的一種合成纖維—尼龍

　　人們對尼龍并不陌生．在日常生活中尼龍制品比比皆是，但是知道它歷史的人就很少了。尼龍是世界上首先研制出的一種合成纖維。

　　本世紀初，企業(yè)界搞基礎科學(xué)研究還被認為是一種不可思議的事情。1926年美國最大的工業(yè)公司－杜邦公司的的董事斯蒂恩（CharlesM.A.Stine，l882～1954)出于對基礎科學(xué)的興趣，建議該公司開(kāi)展有關(guān)發(fā)現新的科學(xué)事實(shí)的基礎研究。1927年該公司決定每年支付25萬(wàn)美元作為研究費用，并開(kāi)始聘請化學(xué)研究人員，到1928年杜邦公司在特拉華州威爾明頓的總部所在地成立了基礎化學(xué)研究所，年僅32歲的卡羅瑟斯（WallaceH.Carothers,1896～1937)博士受聘擔任該所有機化學(xué)部的負責人。

　　1930年卡羅瑟斯用乙二醇和癸二酸縮合制取聚酯，在實(shí)驗中卡羅瑟斯的同事希爾在從反應器中取出熔融的聚酯時(shí)發(fā)現了一種有趣的現象：這種熔融的聚合物能像棉花糖那樣抽出絲來(lái)，而且這種纖維狀的細絲即使冷卻后還能繼續拉伸，拉伸長(cháng)度可以達到原來(lái)的幾倍，經(jīng)過(guò)冷拉伸后纖維的強度和彈性大大增加。這種從未有過(guò)的現象使他們預感到這種特性可能具有重大的應用價(jià)值，有可能用熔融的聚合物來(lái)紡制纖維。他們隨后又對一系列的聚酯化合物進(jìn)行了深入的研究。由于當時(shí)所研究的聚酯都是脂肪酸和脂肪醇的聚合物，具有易水解、熔點(diǎn)低（<100℃）、易溶解在有機溶劑中等缺點(diǎn)，卡羅瑟斯因此得出了聚酯不具備制取合成纖維的錯誤結論，最終放棄了對聚酯的研究。順便指出，就在卡羅瑟斯放棄了這一研究以后，英國的溫費爾德(T.R.Whinfield,1901-1966)在汲取這些研究成果的基礎上，改用芳香族羧酸(對苯二甲酸)與二元醇進(jìn)行縮聚反應。

　　尼龍的合成奠定了合成纖維工業(yè)的基礎，尼龍的出現使紡織品的面貌煥然一新。用這種纖維織成的尼龍絲襪既透明又比絲襪耐穿，1939年10目24日杜邦公在總部所在地公開(kāi)銷(xiāo)售尼龍絲長(cháng)襪時(shí)引起轟動(dòng)，被視為珍奇之物爭相搶購，混亂的局面迫使治安機關(guān)出動(dòng)警察來(lái)維持秩序。人們曾用“象蛛絲一樣細，象鋼絲一樣強，象絹絲一樣美”的詞句來(lái)贊譽(yù)這種纖維．到1940年5月尼龍纖維織品的銷(xiāo)售遍及美國各地。從第二次世界大戰爆發(fā)直到1945年，尼龍工業(yè)被轉向制降落傘、飛機輪胎簾子布、軍服等軍工產(chǎn)品。由于尼龍的特性和廣泛的用途，第二次世界大戰后發(fā)展非常迅速，尼龍的各種產(chǎn)品從絲襪、衣著(zhù)到地毯，漁網(wǎng)等，以難以計數的方式出現．最初十年間產(chǎn)量增加25倍，1964年占合成纖維的一半以上，至今聚酰胺纖維的產(chǎn)量保持在10千克數量級上，雖說(shuō)總產(chǎn)量已不如聚酯纖維多，但仍是三大合成纖維之一。

　　尼龍的合成是高分子化學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。杜邦公司開(kāi)展這項研究以前，國際上對高分子鏈狀結構理論的激烈爭論主要是缺乏明晰的毫無(wú)疑義的實(shí)驗事實(shí)的支持．當時(shí)對縮聚反應研究得還很少，得到的縮聚物并不完滿(mǎn)�？�羅瑟斯采用了遠遠超過(guò)進(jìn)行有機合成一般規程的方法，他在進(jìn)行高分子縮聚反應時(shí)，對反應物的配比要求很?chē)栏�，相差不超過(guò)1%．縮聚反應的程度相當徹底，超過(guò)99.5%，從而合成出分子量高達兩萬(wàn)左右的聚合物�？�羅瑟斯的研究表明，聚合物是一種真正的大分子，可以通過(guò)已知的有機反應獲得，其縮聚反應的每個(gè)分子都含有個(gè)或兩個(gè)以上以上的活性基團，這些基團通過(guò)共價(jià)鍵互相連接，而不是靠一種不確定的力將小分子簡(jiǎn)單聚集到一起，從而揭示了縮聚反應的規律�？�羅瑟斯通過(guò)對聚合反應的研究把高分子化合物大體上分為兩類(lèi)：一類(lèi)是由縮聚反應得到的縮合高分子；另一類(lèi)是由加聚反應得到的加成高分子�？�羅瑟斯的助手弗洛里（PaulJ.Flory，1910～1986）總結了聚酰胺等一系列縮聚反應，1939年提出了縮聚反應中所有功能團都具有相同的活性的基本原理，并提出縮聚反應動(dòng)力學(xué)和分子量與縮聚反應程度之間的定量關(guān)系。后來(lái)又研究了高分子溶液的統計力學(xué)和高分子模型、構象的統計力學(xué)，1974獲得了諾貝爾化學(xué)獎。尼龍的合成有力地證明了高分子的存在，使人們對斯陶丁格的理論深信不移，從此高分子化學(xué)才真正建立起來(lái)。

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