2025年高考歷史上首先發明的一種合成纖維—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，企業界搞基礎科學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)出于對基礎科學的興趣，建議該公司開展有關發現新的科學事實的基礎研究。1927年該公司決定每年支付25萬美元作為研究費用，并開始聘請化學研究人員，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發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，而且這種纖維狀的細絲即使冷卻后還能繼續拉伸，拉伸長度可以達到原來的幾倍，經過冷拉伸后纖維的強度和彈性大大增加。這種從未有過的現象使他們預感到這種特性可能具有重大的應用價值，有可能用熔融的聚合物來紡制纖維。他們隨后又對一系列的聚酯化合物進行了深入的研究。由于當時所研究的聚酯都是脂肪酸和脂肪醇的聚合物，具有易水解、熔點低（<100℃）、易溶解在有機溶劑中等缺點，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)與二元醇進行縮聚反應。

　　尼龍的合成奠定了合成纖維工業的基礎，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銷售尼龍絲長襪時引起轟動，被視為珍奇之物爭相搶購，混亂的局面迫使治安機關出動警察來維持秩序。人們曾用“象蛛絲一樣細，象鋼絲一樣強，象絹絲一樣美”的詞句來贊譽這種纖維．到1940年5月尼龍纖維織品的銷售遍及美國各地。從第二次世界大戰爆發直到1945年，尼龍工業被轉向制降落傘、飛機輪胎簾子布、軍服等軍工產品。由于尼龍的特性和廣泛的用途，第二次世界大戰后發展非常迅速，尼龍的各種產品從絲襪、衣著到地毯，漁網等，以難以計數的方式出現．最初十年間產量增加25倍，1964年占合成纖維的一半以上，至今聚酰胺纖維的產量保持在10千克數量級上，雖說總產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發展的一個重要里程碑。杜邦公司開展這項研究以前，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疑義的實驗事實的支持．當時對縮聚反應研究得還很少，得到的縮聚物并不完滿。卡羅瑟斯采用了遠遠超過進行有機合成一般規程的方法，他在進行高分子縮聚反應時，對反應物的配比要求很嚴格，相差不超過1%．縮聚反應的程度相當徹底，超過99.5%，從而合成出分子量高達兩萬左右的聚合物。卡羅瑟斯的研究表明，聚合物是一種真正的大分子，可以通過已知的有機反應獲得，其縮聚反應的每個分子都含有個或兩個以上以上的活性基團，這些基團通過共價鍵互相連接，而不是靠一種不確定的力將小分子簡單聚集到一起，從而揭示了縮聚反應的規律。卡羅瑟斯通過對聚合反應的研究把高分子化合物大體上分為兩類：一類是由縮聚反應得到的縮合高分子；另一類是由加聚反應得到的加成高分子。卡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，并提出縮聚反應動力學和分子量與縮聚反應程度之間的定量關系。后來又研究了高分子溶液的統計力學和高分子模型、構象的統計力學，1974獲得了諾貝爾化學獎。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，從此高分子化學才真正建立起來。

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