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追溯高分子材料的历史,第3部分

在本系列中,我们 delve into a 有洞察力的人回顾了我们行业的历史以及我们都是如何来到这里的。   

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约翰·韦尔西·凯悦’s 可模压材料,第一种真正的热塑性塑料,是 基于硝酸汞。诸如台球之类的应用由易燃且有时易爆炸的材料制成,显然存在问题。游戏所涉及的冲击产生的声音类似于被开枪的声音,而在有人武装的西部轿车中打台球时,这不是令人满意的质量。添加樟脑作为控制材料机械性能的优选溶剂并不能减少与材料相关的危害。

但是,凯悦和他的兄弟以赛亚(Isaiah)意识到了这种新材料与橡胶竞争的潜力。在50 天然橡胶首次溶解于溶剂中并用于生产防水服装的时间与赛璐oid的时间之间’在橡胶的发明中,橡胶已从好奇心转变为快速发展新市场所需的材料。

1822年,世界橡胶需求量为31吨,到1870年,橡胶需求量已增长到9100吨。尽管与世纪之交汽车行业开始采用轮胎橡胶的情况相比,这是微不足道的,但最初的增长水平催生了橡胶生产商组织,它们成功地相互勾结,建​​立起用它制成的材料和产品的价格很高。

这些产品之一是用于制作义齿的牙板坯。凯悦兄弟试图使橡胶公司对使用赛璐oid感兴趣。在今天’在1870年,我们认为橡胶和塑料是紧密相关的世界’橡胶行业将新型热塑性塑料视为对其市场主导地位的重大威胁。为了将赛璐oid引入牙科诊所,凯悦酒店必须与橡胶公司竞争而不是合作。为了用赛璐oid生产产品,约翰·韦斯利·凯悦(John Wesley Hyatt)创建了几种不同的加工方法来形成材料,包括压缩成型和冲压成型。

但是,凯悦发明的最重要的加工方法可能是专门设计用于制造牙板的设备。该机器由一个圆柱体组成,该圆柱体的一端逐渐变细到喷嘴。该圆筒被装满油并用气体加热的夹套包围。圆柱体的另一端包含一个活塞和一个螺钉,可以用杠杆转动该螺钉以迫使熔融材料通过加热的喷嘴。换句话说,是注塑机。

凯悦发明的最重要的加工方法可能是专门设计用于制造牙板的设备。

橡胶卡特尔和新生的热塑性塑料行业之间的竞争集中在牙科五金上。两种材料都具有缺点,它们必将在现代时代注定要失败。橡胶假牙尝到用来固化材料的硫磺味; 赛璐ul口味的樟脑,用于控制其粘度和机械性能。赛璐oid承诺打破橡胶寡头垄断,并大幅降低价格。

赛璐oid是第一种真正的热塑性塑料,具有极易燃的缺点。它用于 第一批胶卷,当胶片卡在热的放映机中时,引发了许多电影院火灾。
 

但是赛璐oid在与热饮相关的高温下容易翘曲,这是一个明显的性能问题,橡胶行业非常乐于利用。每当橡胶市场似乎受到新材料的威胁时,橡胶卡特尔都会散布有关赛璐ul对健康的担忧的传言,今天的阴影’关于公众对塑料材料的认知的恐吓策略。但是不像今天’在负面宣传中,这些攻击来自聚合物行业。

尽管赛璐oid面临挑战,但在凯悦将其业务从奥尔巴尼迁至纽约市地区的前提下,一些纽约投资者仍表示有兴趣支持其发展。新工厂于1872年在纽瓦克成立。三年后,当工厂着火并在几小时内燃烧到地面时,这种材料的众所周知的挥发性就得到了充分展示。

尽管受到橡胶行业的挫折和宣传影响,赛璐oid还是找到了一个市场来替代传统上用于珠宝的材料,例如骨头,大理石、,、牛角和象牙,以及个人护理产品(例如梳子和刷子的背衬。在衬衫领和袖口中发现了非常成功的应用。材料的可模塑性使其可以压在织物上,从而将布的图案复制到白色聚合物的表面上。然后可以将其成形为便宜的替代品,以代替实际的亚麻项圈和袖口。当然,这导致橡胶工业流传着一些虚假的故事,也许是真实的故事,人们离火太近或用点燃的香烟或雪茄触摸袖带会造成灾难性的后果。

人造丝是一种基于硝化纤维素的织物,形成细丝,是19世纪后期的另一种产品 一个世纪,突出了这种早期聚合物在服装制品中使用时的危害。最初的人造丝非常易燃,以至于获得了幽默而又政治上不正确的名称“mother-in-law silk.”人造丝这个名字一直沿用至今,其材料仍以纤维素为基础,但是其加工方式完全不同,不再易燃。

基于硝酸纤维素的化学物质的效用和挥发性之间的冲突采取了其他形式。胶棉的早期用途之一是溶解在乙醚和乙醇中的硝酸纤维素形式,是一种保护玻璃照相板的薄膜。亚历山大·帕克斯(Alexander Parkes)设想了一种制作自支撑结构的想法,这种结构无需玻璃板即可产生照片。在接下来的四十年中,通过一系列发展,乔治·伊士曼(George Eastman)和他的同事利用凯悦集团内部的化学进展,开发了一种具有胶棉的具有所需机械性能的自支撑膜的化学材料。’s Celluloid Company.

当然,这些历史从来没有像它们第一次出现那样简单。伊士曼(Eastman)于1889年3月申请了他的柔性膜专利,一个月后就获得了专利。但是,在1887年,一位名叫汉尼拔·古德温(Hannibal Goodwin)的主教教士,没有接受过化学方面的科学训练或化学教育,已经向教堂邻居的赛璐oid公司(Celluloid Company)寻求帮助,以代替玻璃幻灯片,以便他在自己的宗教主题上定期作演讲新泽西州纽瓦克市的教堂。他的努力创造了一种可行的赛璐film胶片,在伊士曼提交专利的两年前,他申请了专利。但是,由于历史原因,该专利直到1898年才被授予。

这带来了不可避免的诉讼。古德温(Goodwin)起诉伊士曼(Eastman)以获得伊士曼(Eastman)的一部分利润’的公司,伊士曼·柯达(Eastman Kodak),从事电影销售已经有将近十年的历史了。虽然伊士曼(Eastman)出身卑微,但到那时他才是拥有经济资源的人,他一直将诉讼捆绑在法庭上,直到1914年。在此期间,古德温(Goodwin)出售了他创立的公司古德温电影摄影公司(Goodwin Film and Camera Company),于1900年去世。但诉讼在古德温(Goodwin)决定’有利于他的继承人和他出售专利权的公司的利益。

电影院的前几年充满了很多事件,其中明亮的放映机热灯点燃卡在放映机中的胶片。 

赛璐Ed胶片被托马斯·爱迪生(Thomas Edison)等人采用作为19 世纪接近尾声。硝酸纤维素的可燃性再次明显。电影院的前几年充满了很多事件,其中明亮的放映机热灯点燃卡在放映机中的胶片。早期的剧院经常起火,在大火或相关的恐慌中丧生。 1919年最高法院大法官奥利弗·温德尔·福尔摩斯(Oliver Wendell Holmes,Jr.)“Fire!”在拥挤的剧院里发生这些事很可能与当时人们心目中的这些事件有关。

纤维素基材料代表了聚合物历史上重要的第一步,我们将在以后的文章中再次介绍它们。尽管它们代表了对自然发生化学反应的巧妙操控,但它们仍不代表真正的合成材料。在我们的下一篇文章中,我们将讨论该开发。

关于作者:Mike Sepe 是一家独立的全球材料和加工顾问,其公司Michael P. Sepe,LLC位于亚利桑那州塞多纳,他在塑料行业拥有40多年的经验,并协助客户进行材料选择,可制造性,工艺设计优化,故障排除和故障分析。联络电话:(928)203-0408 • mike@thematerialanalyst.com.

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