杜邦從雅克·布蘭登伯格 (Jacques Brandenberger) 創(chuàng)立的法國公司那里獲得了玻璃紙的權(quán)利，從而涉足了纖維素業(yè)務(wù)。盡管玻璃紙具有創(chuàng)新性，但它的防潮層較差，

這一缺陷在 1927 年由杜邦的 William Hale Charch 解決。同年，杜邦開始了一項資助材料科學(xué)純研究的計劃。這與迄今為止的公司參與科學(xué)研究的方式背道而馳。

 

在美國，創(chuàng)新通常來自私營企業(yè)家或?qū)W術(shù)界，然后通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、收購或許可被制造公司采用。為了支持這種材料開發(fā)的新方法，華萊士卡羅瑟斯被哈佛聘用，

并于 1928 年 2 月上旬加入了杜邦在實驗站的純研究工作。

 

Carothers 在整個學(xué)校學(xué)習(xí)期間一直專注于化學(xué)，并成為一名講師，先是在伊利諾伊大學(xué)工作了兩年，然后是哈佛大學(xué)。

在 Carothers 獲得大學(xué)位的同時，Hermann Staudinger 正在推進(jìn)他當(dāng)時有爭議的理論，即橡膠和纖維素等聚合物實際上是由很大尺寸的單個分子組成的。

他于 1920 年先提出這一點，并于 1922 年進(jìn)一步發(fā)表了該主題，創(chuàng)造了大分子一詞。

 

Staudinger 的想法與關(guān)于聚合物性質(zhì)的傳統(tǒng)觀點相沖突。1926 年，當(dāng)施陶丁格接任他將在德國弗萊堡大學(xué)擔(dān)任余下職業(yè)生涯的職位時，

他的前任建議他放棄超大分子的想法，聲稱分子量更大的分子超過 5000 不存在，無法合成。正如我們之前所指出的，突破性的想法經(jīng)常會發(fā)生變化，

而歷史上公認(rèn)的創(chuàng)新者往往是那些解決難題的人。

 

尼龍”這個名字源于尋找一種可以生產(chǎn)“不跑”絲襪的纖維。

聚合物這個詞的使用，以及它們可以合成的想法，可以追溯到法國化學(xué)家 Marcellin Berthelot，他使用硫酸等催化劑促進(jìn)與乙烯和丙烯等低沸點化合物的反應(yīng)，從而創(chuàng)造出更長的時間。

 -鏈烴，他稱之為聚乙烯。這些分子的分子量仍然相對較低，可能略高于 200 克/摩爾。后來，德國化學(xué)家埃米爾·費舍爾（Emil Fischer）創(chuàng)造了一種分子量為 4200 的材料，

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為這是實用上限。

聚合物一詞的使用以及它們可以合成的想法可以追溯到 Marcellin Berthelot。

但施陶丁格是無情的。1920 年代，Staudinger 與有名物理學(xué)家 Gustav Mie 合作發(fā)現(xiàn)了聚甲醛 (POM)，也稱為縮醛。盡管由于熱穩(wěn)定性問題，

POM 在接下來的 30 年內(nèi)不會商業(yè)化，但 Staudinger 能夠證明由這種聚合物形成的晶體的尺寸比單個分子小得多。此外，Staudinger 和 Mie 能夠用他們創(chuàng)造的合成材料生產(chǎn)纖維，

這表明這些材料可以提供天然纖維的替代品。

 

Wallace Carothers 是關(guān)注施陶丁格作品的人之一。Carothers 和他的團隊的任務(wù)是制造可以以纖維形式使用的合成材料，他們在特拉華州威爾明頓的一個實驗室工作，

該實驗室后來被稱為 Purity Hall，目標(biāo)是創(chuàng)造一種具有分子量超過4200?；A(chǔ)研究的純度沒有持續(xù)多久。到 1929 年底，Carothers 合成高分子量材料的努力沒有其他表現(xiàn)，

他的直接BOSS開始要求一些可以商業(yè)化的實際成果。他不必等太久。

 

1930 年初，在研究基于乙炔的化合物時，Carothers 團隊的成員 Arnold M. Collins 分離出液體化合物氯丁二烯，主要是氯化丁二烯。在另一個意外發(fā)現(xiàn)的例子中，

柯林斯將未知物質(zhì)擱置了一段時間，當(dāng)他回到試管時，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)凝結(jié)成固體，掉落時會彈起。氯丁二烯液體自發(fā)聚合成聚氯丁二烯，是一種真正意義上的合成橡膠。

當(dāng)通過硫化交聯(lián)時，它成為一種有用的材料，與天然橡膠相比，它具有更好的耐候性和耐油脂性和耐油性。今天，這種材料在作為 Duprene 出售幾年后通常被稱為氯丁橡膠。

 

氯丁橡膠是通過自由基加成聚合產(chǎn)生的，這是一種相對容易進(jìn)行的反應(yīng)。但它不能變成纖維。用于開發(fā)合成纖維的化學(xué)過程采用縮合反應(yīng)，這是一個更具挑戰(zhàn)性的控制過程，

因為它會產(chǎn)生阻礙聚合過程的副產(chǎn)物。這些發(fā)展始于 Carothers 團隊另一名成員 Julian Hill 的努力。

在合成聚氯丁二烯的同一年，希爾終于打破了分子量障礙，將雙官能酸與雙官能醇（一種乙二醇）反應(yīng)，生產(chǎn)出平均分子量為 12,000 克/摩爾的聚酯。冷拔工藝將有助于開發(fā)尼龍。

為了證實 Staudinger 的理論，Carothers 觀察到隨著分子量的增加，機械性能得到改善，尤其是延展性，這表現(xiàn)為在不破壞纖維的情況下顯著拉伸纖維的能力。這允許冷拔過程。

但是希爾創(chuàng)造的聚酯與我們今天使用的聚酯類型不同。他的材料太溶于水而不能洗滌，而且熔點太低，無法熨燙由纖維制成的織物。

 

作為一種真正的工程熱塑性塑料，尼龍的用途已經(jīng)從女裝擴展到結(jié)構(gòu)和半結(jié)構(gòu)汽車部件，例如前端模塊。（照片：巴斯夫）

然而，冷拔過程將有助于開發(fā)五年后的解決方案。在將制造合成纖維的努力擱置一段時間后，Carothers 在 1934 年又回到了這個問題上，用雙官能胺代替了乙二醇。

同年，Carothers 團隊的另一名成員 Donald Coffman 創(chuàng)造了一種基于氨基化學(xué)的纖維，解決了與聚酯相關(guān)的所有缺點。

但是反應(yīng)的化學(xué)過程很復(fù)雜，Carothers 和他的團隊嘗試了不同的變化。一年之內(nèi)，他們將領(lǐng)域縮小到兩種選擇，尼龍 5/10 和尼龍 6/6。Carothers 更喜歡尼龍 5/10，

但選擇了尼龍 6/6，因為它更容易從苯制備中間體，苯易于獲得。

 

這種材料被稱為 Fiber 66，并迅速從幾磅擴大到 2000 磅。 Paul Flory 是一位物理化學(xué)家，后來因其在聚合物方面的工作而獲得諾貝爾獎，

他通過開發(fā)一種穩(wěn)定聚合物的策略來協(xié)助該計劃棘手的縮合反應(yīng)。Carothers 自己開發(fā)了一個方程，該方程描述了單體轉(zhuǎn)化為聚合物的程度與該聚合物的后來分子量之間的關(guān)系。

1938 年，杜邦開始在特拉華州建造一家工廠，該工廠可生產(chǎn) 1200 萬磅尼龍纖維。Carothers 其他不會看到這一成就。

1937 年 4 月 29 日，他一生大部分時間都深受抑郁癥的困擾，因攝入氰化物在費城死亡。

1938 年，杜邦開始在特拉華州建造一家工廠，該工廠可生產(chǎn) 1200 萬磅尼龍纖維。

Carothers 和他的團隊開發(fā)的聚合物是一大類聚酰胺中的一種，該術(shù)語恰當(dāng)?shù)赜糜诿枋鲞@些材料。有許多關(guān)于尼龍這個詞作為聚合物描述的起源的虛構(gòu)故事。

今天，命名過程可能會移交給一家廣告公司，該公司將收取八位數(shù)的費用。但這似乎是一個相對笨拙的過程，由杜邦化學(xué)部門的主要人推動，他們收到了數(shù)百份提案，

后來以“norun”一詞開始，然后通過幾個語言步驟慢慢演變?yōu)槟猃垺?/div>

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