第一种完全合成的塑料出自美籍比利时人列奥·亨德里克·贝克兰,1907年7月14日,他注册了酚醛塑料的专利。
贝克兰是鞋匠和女仆的儿子,1863年生于比利时根特。1884年,21岁的贝克兰获得根特大学博士学位,24岁时就成为比利时布鲁日高等师范学院的物理和化学教授。1889年,刚刚娶了大学导师的女儿,贝克兰又获得一笔旅行奖学金,到美国从事化学研究。
在哥伦比亚大学的查尔斯·钱德勒教授鼓励下,贝克兰留在美国,为纽约一家摄影供应商工作。这使他几年后发明了Velox照相纸,这种相纸可以在灯光下而不是必须在阳光下才能显影。1893年,贝克兰辞职创办了Nepera化学公司。
在新产品冲击下,摄影器材商伊士曼·柯达吃不消了。1898年,经过两次谈判,柯达方以75万美元(相当于2013年1500万美元)的价格购得Velox照相纸的专利权。不过柯达很快发现配方不灵,贝克兰的回答是:这很正常,发明家在专利文件里都会省略一两步,以防被侵权使用。柯达被告知:他们买的是专利,但不是全部知识。又付了10万美元,柯达方知秘密在一种溶液里。
掘得第一桶金,贝克兰买下了纽约附近扬克斯的一座俯瞰哈德逊河的豪宅,将一个谷仓改成设备齐全的私人实验室,还与人合作在布鲁克林建起试验工厂。当时刚刚萌芽的电力工业蕴藏着绝缘材料的巨大市场。贝克兰嗅到的第一个诱惑是天然的绝缘材料虫胶价格的飞涨,几个世纪以来,这种材料一直依靠南亚的家庭手工业生产。经过考察,贝克兰把寻找虫胶的替代品作为第一个商业目标。当时,化学家已经开始认识到很多可用作涂料、黏合剂和织物的天然树脂和纤维都是聚合物,即结构重复的大分子,开始寻找能合成聚合物的成分和方法。
不同的是,赛璐珞来自化学处理过的胶棉以及其他含纤维素的植物材料,而酚醛塑料是世界第一种完全合成的塑料。贝克兰将它用自己的名字命名为“贝克莱特”(Bakelite)。他很幸运,英国同行詹姆斯·斯温伯恩爵士只比他晚一天提交专利申请,否则英文里酚醛塑料可能要叫“斯温伯莱特”。1909年2月8日,贝克兰在美国化学协会纽约分会的一次会议上公开了这种塑料。
假冒酚醛塑料的出现还使贝克兰很早就在产品上采用了类似今天“Intel Inside”的真品标签。1926年专利保护到期,大批同类产品涌入市场。经过谈判,贝克兰与对手合并,拥有了一个真正的酚醛塑料帝国。
作为科学家,贝克兰可谓名利双收,他拥有超过100项专利,荣誉职位数不胜数,死后也位居科学和商界两类名人堂。他身上既有科学家少有的商业精明,又有科学家太多的生活迟钝。除了电影和汽车,他最大的爱好是穿着衬衫、短裤流连于游艇“离子号”上。不过据说他只有一套正装,而且总是穿一双旧运动鞋。为了让他换套行头,身为艺术家的妻子在服装店挑了一件125美元的英国蓝斜纹哔叽套装,预付了店主100美元,要他把这套衣服陈列在橱窗里,挂上一个25美元的标签。当晚,贝克兰从妻子口中获悉这等价廉物美的好事,第二天就买了下来。回家路上碰到邻居、律师萨缪尔·昂特迈耶,贝克兰的新衣服立刻被对方以75美元买走,成为他向妻子显示精明的得意事例。
1939年,贝克兰退休时,儿子乔治·华盛顿·贝克兰无意从商,公司以1650万美元(相当于今天2亿美元)出售给联合碳化物公司。1945年,贝克兰死后一年,美国的塑料年产量就超过40万吨,1979年又超过了工业时代的代表――钢。在伦敦科学博物馆的展览上,贝克兰的曾孙休·卡拉克一手执一个30年代的尿素甲醛塑料电话,一手展示着一个用生物可降解塑料制成的手机。
塑料的应用及发展
塑料工业的迅猛发展,也带来了废弃塑料及垃圾废塑料引起的一系列社会问题。塑料制品的应用已深入到社会的每个角落,从工业生产到衣食住行,塑料制品无处不在。人们开始发现,塑料垃圾已经悄悄地向我们涌来,严重影响着我们的身体健康和生活环境,如一些农用土地因废弃地膜的影响而开始减产,废塑料引发的“白色污染”开始让人们头痛,不腐烂不分解的餐盒无法有效回收,生活用塑料垃圾无从下手处理。塑料废弃物剧增及由此引起的社会和环境问题摆在了人们面前,摆在了全世界人们生活生存的地方。
塑料对于机械的发展
塑料的庞大市场为塑料机械行业的发展起到了推动作用。塑料机械行业应用范围十分广泛包括包装、农业、建筑、汽车等多个领域。随着,国内石油化学工业的不断发展,我国塑料机械工业逐渐形成了一个独立的工业部门,并且初具规模。我国塑料机械工业发展十分快速,基本上实现了跨越式的发展,产业规模也在不断的扩大。
我国塑料机械行业发展潜力十分巨大,后劲十足,尤其是那些科技含量高、性能好、价格相对比较适中的机型。尤其是特大型、精密、专用注塑机,低温、大功率型单螺杆挤出机,用于生产高阻渗性和耐热性包装材料等的多层共挤吹塑机,生产工业制件(汽车配件等)吹塑机械等,都具有很好的发展前景。
现如今市场对塑料产品的需求及消费发生了很大的变化,但塑料机械依然各大厂家和广大消费者目前最为关注的。目前我国塑料机械行业自主创新能力比较薄弱,高档与个性化专用品种的产品种类很少,行业集中度还比较低。但塑料加工行业拥有良好的发展前景,这为我国塑料机械制造工业高速发展起到了很大的推动作用,我国塑料机械行业发展潜力后劲十足。
中国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放,已形成门类较齐全的工业体系,成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业,作为一种新型材料,其使用领域已远远超越上述三种材料进入21世纪以来,中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就,实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业,近几年增长速度一直保持在10%以上,在保持较快发展速度的同时,经济效益也有新的提高。塑料制品行业规模以上企业产值总额在轻工19个主要行业中位居第三,实现产品销售率97.8%,高于轻工行业平均水平。从合成树脂、塑料机械和塑料制品生产来看,都显示了中国塑料工业强劲的发展势头。
2007年1-12月,中国塑料制品企业实现累计工业总产值801815657千元,比上年同期增长27.06%;2008年1-10月,中国塑料制品企业实现累计工业总产值788006448千元,比上年同期增长22.16%。
中国是个塑料原料生产大国,更是个巨大的塑料制品消费国。据行业权威数据统计显示,截止2013年国内塑料制品上一定规模的企业有13699个。全国塑料产品产量6188.66万吨,同比增长8.02%。其中,塑料薄膜制品产量为1089.3万吨;塑料日用品产量为471.6万吨;塑料人造革、合成革制品产量为347万吨;纤维强化塑料产品产量259.86万吨;泡沫塑料产品产量为146.5万吨。
塑料消费突飞猛进
中国是一个农业大国。农用塑料制品已是现代农业发展不可缺少资料,是抗御自然灾害,实现农作物稳产、高产、优质、高效的一项不可替代的技术措施,已经广泛地应用于中国农、林、牧、渔各业,农业已成为仅次于包装行业的第二大塑料制品消费领域。
塑料消费之首
塑料包装材料主要包括塑料软包装、编织袋、中空容器、周转箱等,是塑料制品应用中的最大领域之一。2005年塑料包装超过700万吨,约占包装材料总产量的1/3,居各种包装材料之首。各种矿产品、化工产品、合成树脂、原盐、粮食、糖、棉花和羊毛等包装已大量采用塑料编织袋和重包装袋;还有饮料、洗涤用品、化妆品、化工产品等等在中国迅速发展,必不可少的复合膜、包装膜、容器、周转箱等塑料包装材料有很大的需求。而食品和药品是国计民生大宗重要物资,相应的包装需求十分旺盛。中国药用包装的增长速度位居世界八大药物生产国榜首。
进入21世纪,中国加入WTO和全球经济发展,进一步促进了中国内需和对外贸易的发展,将拉动BOPP(双向拉伸聚丙烯膜)及塑料软包装制品进入新一轮市场需求的高增长期。据业内人士估计,2005年中国BOPP薄膜市场达到100万吨,年均增长在20%以上。软包装行业的发展为BOPP行业发展提供了良好的市场机遇。
中国塑料制品工业发展总趋势是:农用塑料(包括农地膜、节水农业器械和土工合成材料)仍占着重要的地位,将得到更进一步发展;包装材料和塑料建材将是塑料工业快速增长的主要领域;高科技、高附加值的工程塑料制品及复合材料,生产与应用领域将随着市场经济的发展,不断扩展;管材、异型材、压延制品、双向拉伸材料、薄膜等的生产将逐步向经济规模方向发展;为保护臭氧层,泡沫塑料生产将进行无氟技术改造;为减少环境污染,将加强废弃塑料回收利用及降解塑料的研制开发;为发展塑料制品的品种和提高档次,塑料机械和模具的开发和生产将得到重视。