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酚醛塑料的历史

胶木的正式名叫酚醛树脂，是最早改变现代生活物质基础的合成材料之一。它是以它的发明者Leo Hendrik Baekeland(1863-1944)博士命名的。贝克兰的发明和创业天赋也推动他一生从事其他几项新的化学技术创业。
 

他开创了塑料的大帝国，被《时代》周刊称为“塑料之父”
 

利奥·贝克兰博士Leo Hendrik Baekeland(1863-1944)
 

我们都知道每一个大BOSS级人物，都有一段传奇经历。
 

贝克兰1863年出生于比利时一个普通家庭，他的父亲是一个鞋匠，母亲是一个女仆。他反对儿子的教育愿望，并在13岁时将他当作鞋匠。幸运的是，贝克兰的母亲，坚持说他也被允许进入政府高中。穷人家的孩子早当家，贝克兰一直勤奋努力，而且艰苦朴素，从小就养成了精明的商业头脑。
 

17岁时，他考入了比利时根特大学(University Of Ghent)并获得奖学金，他继而师承西奥多.斯瓦茨(Thwodore Swarts)教授。
 

21岁的贝克兰以优异的成绩毕业并取得了根特大学自然科学博士学位，
 

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。
 

1888年，他回到根特大学任化学副教授，从事照相化学研究。
 

1889年，26岁时，他与斯瓦特的女儿席琳结婚，两天后他们前往美国。这对新婚夫妇前往美国的旅行资金来自于他在国外学习所获得的旅行奖学金。
 

这笔奖学金也使他得以访问英格兰，苏格兰和德国的大学。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，并为纽约一家摄影用品供应商工作。这使他几年后发明了Velox照相纸，这是一种高光敏性照相纸，这种相纸可以在灯光下而不是必须在阳光下才能显影。这在当时无疑是一大突破，而且充满无限商机，1893年，贝克兰辞职创办了Nepera化学公司。自己生产销售这种新品相纸，赚得盆满钵满。
 

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(相当于现在2000万美元)的价格购得Velox照相纸的专利权，然而配方根本不灵，他们发现自己被贝克兰欺骗了。
 

贝克兰解释：”你们买的是专利，而秘密在另一种溶液中。“柯达只好又花了10万美元，才知道了这个秘密。
 

按理说，都把老司机柯达给耍了，贝克兰也可以收手了。但大BOSS的理想岂是我等普通凡人能看得懂的~~~很快，他又有了一个——大计划！
 

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。他有了足够的资本去做自己喜欢的实验。
 

当时刚刚萌芽的电力工业蕴藏着绝缘材料的巨大市场，但产自于东南亚的虫胶由于供不应求而价格飞涨，当时化学家已经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。如果谁能发明一种能代替虫胶的廉价商品，那无疑将获得巨大成功。
 

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。
 

早在1872年，德国化学家阿道夫·冯·拜尔就发现：苯酚和甲醛反应后，玻璃管底部有些顽固的残留物。不过拜尔的眼光在合成染料上，而不是绝缘材料上。后来的科学家也对这个反应进行过研究，但因为无法精确控制化学反应没找到它的利用价值。
 

对其他人来说，这种黏糊糊的不溶解物质是条死胡同。但对贝克兰来说，这种东西却是光明的路标。从1904年开始，贝克兰开始研究这种反应。最初得到的是一种液体――苯酚－甲醛虫胶，称为Novolak，但市场并不成功。3年后，贝克兰解决了这个问题。他发明了一种名叫贝克利泽的实验装置，可以精确调节加热温度和压力，能有效控制化学反应。贝克兰用这种装置成功得到了酚醛树脂，将其模压后得到半透明的硬塑料，这种塑料不易燃烧，成型后不再熔化，也不能溶解到溶剂甚至是酸液中去。
 

之前我们聊过的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），并于1907年7月14日注册了贝克利特的专利。从这一天起，第一种合成塑料———酚醛塑料贝克利特诞生了。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”。      
 

酚醛树脂以煤焦油为原料合成，是世界上第一个人工合成的树脂，向粉状的酚醛树脂中添加木屑混合均匀后在高温高压下模压成型就得到了酚醛塑料。毫无疑问，它是人类所制造的第一种全合成材料，它的诞生标志着人类社会正式进入了塑料时代。它的发明被认为是20世纪的炼金术，它的发明人贝克兰于1924年被选为美国化学学会会长，被1940年5月20日的《时代》周刊称为“塑料之父”。
 

酚醛塑料绝缘、稳定、耐热、耐腐蚀、不可燃，贝克兰自称为“千用材料”。特别是在迅速发展的汽车、无线电和电力工业中，它被制成插头、插座、收音机和外壳、螺旋桨、阀门、齿轮、管道。在家庭中，它出现在台球、把手、按钮、刀柄、桌面、烟斗、保温瓶、电热水瓶、钢笔和人造珠宝上。这是20世纪的炼金术，从煤焦油那样的廉价产物中，得到用途如此广泛的材料。1924年《时代》周刊的一则封面故事称：那些熟悉酚醛塑料潜力的人表示，数年后它将出现在现代文明的每一种机械设备里。1940年5月20日的《时代》周刊则将贝克兰称为“塑料之父”。当然，酚醛塑料也有缺点，它受热会变暗，只有深褐、黑或暗绿3种颜色，而且容易摔碎。
 

1910年，贝克兰创办了通用酚醛塑料公司，在新泽西的工厂开始生产。很快有了竞争对手，特别是Redmanol和Condensite两种牢固的塑料，爱迪生曾试图用它们制成留声机唱片控制市场，但未成功。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“InInside”的真品标签。1926年保护到期，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，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。他通过购买两个庄园来享受他的繁荣 - 一个在纽约扬克斯北部，俯瞰哈德逊河，第二个在佛罗里达州。他以“离子”来命名他的游艇。他甚至是一名狂热的驾驶者。他最大的爱好是穿着衬衫、短裤流连于游艇“离子号”上。
 

但实际上，贝克兰在生活上很节约，节约到“抠门”。
 

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，身为艺术家的妻子有一天在服装店挑了一件125美元的英国蓝斜纹哔叽套装，预付了店主100美元，然后让他把这套衣服陈列在橱窗里，挂上一个25美元的标签。
 

回家后，妻子又告诉贝克兰在那个店里有“大打折”，贝克兰一听就很激动滴去了，并毫不犹豫滴买下了。在回家路上，贝克兰碰到邻居律师萨缪尔·昂特迈耶，“精明”的贝克兰又以75美元的价钱卖给了这位邻居，回去后还特地向妻子炫耀了一番。
 

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。塑料时代到来！
 

酚醛树脂是一种重要的基体材料，其最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。同时，酚醛树脂可以加工成酚醛泡沫，在阻燃方面它具有特殊的优良性能。其重量轻，刚性大，尺寸稳定性好，耐化学腐蚀，耐热性好，难燃，自熄，低烟雾，耐火焰穿透，遇火无洒落物，价格低廉，是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料，因而受到人们的广泛重视。正如它的发明家里奥.贝克兰所说的：贝克莱特的用途空间是无限的！

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