合成树脂与塑料制备技术和加工工业的发展简史

塑料的发展是以合成树脂为基础的，第一个完全合成的塑料就是以酚醛树脂为基础得到的。1909年，美国人贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面，取得了突破性的进展，获得第一个热固性树脂（酚醛树脂）的专利权。在酚醛树脂中，加入填料后，热压制成模压制品得到了酚醛塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。在1940年以前，酚醛塑料是最主要的塑料品种，约占塑料产量的2/3，主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。

1920年以后，塑料工业获得了迅速发展，其主要原因是德国化学家施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不溶不熔性热固性树脂的交联网状结构理论。1929年，美国化学家卡罗瑟斯提出了缩聚理论，也为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时，由于当时化学工业总的发展十分迅速，为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。当时化学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面，以满足多方面的需求。这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。

1911年，英国马修斯制成了聚苯乙烯，但存在工艺复杂、树脂老化等问题。1926年，美国西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热情况下溶于高沸点溶剂中，在冷却后，意外地得到柔软、易于加工且富有弹性的增塑聚氯乙烯。这一偶然发现打开了聚氯乙烯工业生产的大门。1928年，由英国氰氨公司生产了第一个无色的树脂（脲醛树脂）​。1930年，德国法本公司在路德维希港用本体聚合法进行聚苯乙烯工业生产。在对聚苯乙烯改性的研究和生产过程中，逐渐形成以苯乙烯为基础、与其他单体共聚的苯乙烯类树脂，扩展了它的应用范围。1931年，美国罗姆-哈斯公司以本体法生产聚甲基丙烯酸甲酯，制造出有机玻璃。1931年，德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。1933年，英国卜内门化学工业公司在进行乙烯与苯甲醛高压下反应的试验时，发现聚合釜壁上有蜡质固体存在，从而发明了聚乙烯，1939年，该公司用高压气相本体法生产低密度聚乙烯。1939年，美国氰氨公司开始生产三聚氰胺-甲醛树脂的模塑粉、层压制品和涂料。1941年，美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。1953年，联邦德国科学家齐格勒用烷基铝和四氯化钛做催化剂，使乙烯在低压下制成为高密度聚乙烯，1955年，联邦德国赫斯特公司首先将其工业化。不久，意大利人纳塔发明了聚丙烯，1957年，意大利蒙特卡蒂尼公司首先开始工业生产聚丙烯。自20世纪40年代中期以来，聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、聚氨酯等陆续投入工业生产。塑料的世界总产量从1904年的1万t猛增至1944年的60万t, 1956年达到340万t。

1958—1973年的15年中，塑料工业处于飞速发展时期，1970年产量为3000万t。这一时期的特点，一是由单一的大品种通过共聚或共混改性，发展成系列品种，如聚氯乙烯除生产多种牌号外，还发展了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、共混或接枝共聚改性的抗冲击聚氯乙烯等；二是开发了一系列高性能的工程塑料新品种，如聚甲醛、聚碳酸酯、ABS树脂、聚苯醚、聚酰亚胺等；三是广泛采用增强、复合与共混等新技术，赋予塑料以更优异的综合性能，扩大了应用范围。

1973年后的10年间，能源危机影响了塑料工业的发展速度。70年代末，各主要塑料品种的世界年产总量分别为：聚烯烃1900万t，聚氯乙烯超过10万t，聚苯乙烯接近8万t，塑料总产量为6360万t。1982年塑料工业开始复苏，1983年起超过历史最高水平，产量达7200万t。目前世界塑料原料年产总量已突破2亿t，按体积计算远远超过金属材料。工业化生产的塑料品种有几十种，其中产量最大的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，这些占塑料总产量的2/3以上。塑料广泛应用于国民经济和社会生活的各个领域，与钢铁、木材、水泥并列为四大支柱材料，其中包装业是塑料最大的应用领域。据统计，世界各国塑料平均有35%用于包装、17%用于建筑、7%用于电子电气、6%用于汽车、5%用于农业、4%用于日用品。