各種顏色 Bakelite 膠木 手環
↑圖片取自網路
塑膠是第一種全人工的合成材料,從發明到今年剛好滿一○二年,而英國倫敦2007年塑膠大展,當中還介紹許多塑膠新發明,其中包
括用塑膠作的人造血液,穿在身上怎麼打都不會痛的蜘蛛人塑膠衣,十分地新奇。
今天我們的世界,您所接觸到的事物,幾乎很少不用到塑膠成分,二次大戰後後塑膠快速普及成為現今最廣泛使用的材質,不僅在各
項辦公用品中使用也在各式家電用品,甚至生活必需品上運用,但您知道常常使用到的塑膠它是怎麼發明的嗎?
第一個人造塑膠是1862年帕克斯(Alexander Parkes)在英國倫敦的大型國際展覽上展示品。
這種有機物質會在冷卻後保持原先所塑造的形狀,帕克斯稱這種人造物質能取代天然橡膠所能作的一切物質,而且價格更低。
這種東西叫火棉膠(collodian),它是把硝化纖維與乙醚化合而成的產物。
19世紀晚期,因為撞球盛行,早期撞球粒是用象牙為材料製成,也因此無數的大象被殺害取象牙來作為裝飾品或撞球粒。
1866年約翰‧魏斯里‧凱悅(John Wesley Hyatt)研發了用賽璐珞替代象牙的解決方法:
他把一瓶火棉膠(collodian)放在工作室內,有一天不小心打翻它,卻發現這種物質會膠黏成有堅韌、牢固的薄膜。
他後來就利用火棉膠取代象牙,但因為化學成分不穩定,有時候撞球粒相互撞擊便會爆炸。
解決這問題的方法便是加入樟腦(camphor)-當時是一種月桂樹的萃取物質。
後來,一種全新的材質,賽璐珞就此誕生了,賽璐珞是一種熱塑性塑膠。
全世界第一個完全用人工材料合成的真正塑膠(熱固性塑膠),是1907年由紐約的化學家里歐‧貝克蘭(Leo Baekeland)研發出來的,貝
克蘭研發出一種精巧的鍋爐化學儀器,它稱為電木爐(Bakelizer)。
這種鍋爐使得他能改變或控制溫度與壓力,這樣就能精確的控制揮發性物質的化學反應。
使用這種儀器,他控制酚與甲醛,發展出一種會迅速硬化可用的容器,一種全新的物質→酚醛樹酯(Phenyl-formaldehyde)。
新材質耐高溫,常溫下不會燃燒或融化,遇酸或溶劑也不會融化、扭曲、變形或溶解,是一種堅固而穩定的物質,這就是電木
(Bakelite)的誕生。
美國政府立刻注意到這種新材質的發展潛力,它後來成為二次大戰中武器的重要原料,因為它能取代部分鋼鐵的材質,因而使武器重量減輕。
二次大戰後,它進入商業使用,這種電絕緣體,化學性質穩定、耐熱、堅固且不褪色的神奇物質,在工業製成品方面被大量採用。
貝克蘭的發明引起當時化學家的注意,因為只要適當的控制兩種化學物質起化學反應,說不定就能創造出一種可以應用的物質。
後來人造纖維(rayon)、膠膜(cellophane)、尼龍(nylon)、絲龍(Saran)、聚乙烯(polyethylene :PE )、聚氯乙稀(PVC)、聚丙稀(PP)、聚
苯乙稀(PS)、苯乙烯(SM)、ABS(丙烯:acrylonitrile、丁二烯 : butadiene、苯乙烯:styrene 之共聚物,取其英文字首),鐵佛龍(Teflon)等
等,各式各樣不同的塑膠類材質,陸續被合成,並應用在各種不同製成品,成為現今最廣泛使用的材質。
塑膠已是我們生活中不可缺少的一部份,大致可區分為兩大類:
熱塑性(thermoplastic type)塑膠:
塑膠在加熱時軟化,成形後冷卻變硬,但是如果再予加熱又可以軟化再次成形,如保鮮膜、化學纖維、塑膠袋、塑膠布、塑膠瓶、
接著劑、壓克力、塗料等等。
熱固性(thermosetting type)塑膠:
塑膠在加熱到某一溫度後就硬化而永久成形,即使再度加熱也不再軟化,如插座、電氣零件、器具結構、玻璃纖維(FRP)、家電用品
外殼等等。
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PS 「電木」也是「膠木」。
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