乙烯基是一种特殊的塑料,由德国化学家欧根·鲍曼(Eugen Baumann)于1872年首次发明。几十年后,一家德国化学公司的两名化学家试图在商业产品中使用聚氯乙烯,或更常用的PVC,但没有成功。直到1926年,美国化学家沃尔多·赛蒙(Waldo Semon)在试验一种新的橡胶粘合剂时,创造了我们所知的现代PVC——以及如今在我们日常生活中无处不在的PVC。
乙烯基是如何制成的?
聚氯乙烯的发现完全是偶然的。欧根·鲍曼(Eugen Baumann)不小心把一烧瓶氯乙烯落在了阳光下(化学家们经常这么做)。里面是白色的固体聚合物物化。虽然鲍曼是德国著名的化学家和多所大学的教授,但他从未为自己发现聚氯乙烯申请专利。
几十年后,德国化学公司Griesheim-Elektron的两名化学家试图将这种物质塑造成商业产品,但也未能成功处理这种坚硬的物质。直到美国发明家沃尔多·赛蒙(Waldo Semon)在B.F.古德里奇公司(B.F. Goodrich Company)工作时出现,PVC的多用途才得到充分开发。
这位化学家最初被指派配制一种新的合成橡胶,因为古德里奇是一家总部位于俄亥俄州的制造公司汽车轮胎.(古德里奇公司(The Goodrich Corporation)后来成为世界上最大的轮胎和橡胶制造商之一,后来卖掉了轮胎业务,专注于航空航天和化学制造。)
1926年,赛蒙正在试验乙烯基聚合物,这是一种众所周知但被认为无用的物质。在他1999年的讣告中纽约时报他在最近的一次采访中回忆说,“那时候人们认为它毫无价值。他们会把它扔进垃圾桶。他们不知道。
PVC生产:乙烯和氯/CC 2.0
在塞蒙的多次实验中,他创造了一种质地类似面粉和糖的粉状物质。PVC的成分包括氯(基于普通盐)和乙烯(从原油中提取)。这种粉末并没有像赛蒙希望的那样起作用,但他继续研究,这次他向粉末中加入了溶剂,并将其加热到高温。
出现的是一种果冻状的物质,可以通过调整变得更硬或更有弹性——进入现代PVC。塞蒙继续在他的实验室里玩,进一步发现这种胶状物质很容易成型,不导电,而且既防水又耐火。
但随着1929年的股市崩盘,塞蒙不得不再等几年,才有人对这种新型塑料感兴趣。据《纽约时报》的讣告称,20世纪30年代,西蒙在看着妻子玛乔丽(Marjorie)制作窗帘时,经历了“灵光一闪的时刻”。看到这种黑胶可以被加工成一种织物,他最终说服老板以Koroseal的商标销售这种材料。到了1933年,赛蒙获得了专利,由PVC制成的浴帘、雨衣和雨伞开始批量生产。1995年,97岁的西蒙被列入发明名人堂,他名下有100多项专利。
迈阿密大学图书馆/公共领域
生产乙烯谁?
根据乙烯基研究所在美国,乙烯基塑料是世界上第二大畅销塑料(仅次于聚乙烯和聚丙烯),在美国雇佣了大约10万人。最大的供应商位于东亚和美国——许多是化工公司,如杜邦和西湖化工,而其他的是实际石油公司的附属公司,如位于德克萨斯州休斯顿的西方石油公司的OxyVinyls。
据预测,随着电动汽车的兴起,越来越多与石油行业有联系的企业将把注意力转向塑料生产。根据哥伦比亚大学的《地球状况》,这无疑将更加强调石化产品,目前石化产品使用15%的化石燃料作为原料,但预计到2040年将增加到50%。随着致力于气候危机的全球运动继续宣传一次性塑料是一个系统故障,毫无疑问,化石燃料行业将立即反击。
使用乙烯基
的乙烯基研究所声明称:“乙烯基材料的低成本、多功能性和性能使其成为医疗、通信、航空航天、汽车、零售、纺织和建筑等数十个行业的首选材料。”因为它可以根据人的需要被操控成坚硬或柔软的,乙烯基已经进入了几乎所有的东西。
住房和城乡建设厅
黑胶协会估计70%的PVC用于建筑和施工,可以在屋顶,壁板,地板,门窗,墙壁覆盖和围栏中找到。PVC管也被广泛用于卫生废物管、排气管和排水疏水器。
音乐记录
1931年,RCA Victor将Victrolac作为一种制作唱片的新材料推出。以前,唱片是用虫胶、赛璐珞、橡胶或矿物填充物制成的。这种新型黑胶唱片因其重量轻、表面噪音低、抗破损而备受赞誉,但直到二战后,大规模生产黑胶唱片才成为主流。
医疗保健
走进任何一家医院,你都可能被黑胶包围。医院的地板和墙壁覆盖着乙烯基材料,减少了交叉感染,乙烯基外科手套是必需品,聚氯乙烯为输血提供了静脉导管,甚至你的药物也装在一个水泡包里——全都是乙烯基。
纺织品
塑料自发明以来就出现在服装中,出现在雨衣和雨伞中。由于其经久耐用和防水性能,PVC在运动服装、防火服装、遮阳篷和商业帐篷中很受欢迎。它的未来感、光泽、漆皮材质在20世纪60年代和70年代成为主流流行,并一直延续到今天。
汽车
作为一种耐磨涂料,PVC是汽车底盘的主要保护层。它很可能也覆盖了你的内部,就像门板和仪表板一样。
乙烯基石棉瓦广告/宣传画
乙烯基安全吗?
美国健康、环境与司法中心称聚氯乙烯为“有毒塑料beplay体育官网电脑”。没有任何一种塑料能像聚氯乙烯那样含有或释放如此多的毒素。走进任何一间学校的教室,你可能会发现乙烯基地板、屋顶、地毯、操场设备,甚至学校用品——所有的产品都是由PVC制成的。的美国国会实际上禁止了邻苯二甲酸盐2017年,该产品出现在儿童玩具领域,但在学校书包、三环活页夹和午餐盒中仍很流行。
邻苯二甲酸盐
邻苯二甲酸盐是用于“软化”PVC的化学物质。这种塑化剂被怀疑是一种内分泌干扰物,对孕妇有害,甚至与流产率有关。2018年,Treehugger报告了瑞典的一项研究,发现生活在乙烯基地板的房子里,孕妇的邻苯二甲酸盐水平会增加。
浓浓的
气体释放是指所有的你所拥有的产品,甚至是组成你自己房子的材料。你知道当你打开盒子时闻到的新浴帘的味道吗?这是一堆渗入空气的化学物质,可以持续数周。虽然这些挥发性有机化合物(VOC)的影响仍在研究中,但其中许多化学物质会导致过敏和其他问题。
乙烯基的未来
乙烯基本质上是石化工业的产品,石油工业一直在寻找新的用途,特别是在汽油价格停滞、汽车效率提高、电动汽车销量上升的情况下。彭博指出,“随着世界努力摆脱对化石燃料的依赖,石油公司一直在把塑料作为他们未来的关键。现在看来,就连这也过于乐观了。”
但大型石油公司并不这么认为;根据蒂姆·杨在金融时报》在美国,石化产品是“唯一预计增长将加速的石油需求主要来源”。这些预测认为,对塑料的稳定、强劲需求将转化为对原料的消费增加。在其他需求来源的增长将放缓的长期预测日益严峻的情况下,它们为石油行业带来了罕见的乐观。”
永恒性曾经是塑料最大的资产,如今却成了地球的诅咒之一。在目前的塑料经济中,大约90%的产品使用过一次,然后被丢弃。《自然通讯》(Nature Communications)杂志的一篇社论预测说:“我们需要根本性的改变,才能对渗入我们环境的塑料垃圾产生显著影响。beplay体育官网电脑生物可降解聚合物取代传统塑料的新型塑料未来可能是答案。”
然而,即使是可生物降解塑料也有其挑战。这些“绿色”塑料需要工业堆肥来分解,并继续助长了我们问题的根源:基于当下生活便利的一次性文化。反塑料运动继续发展,但其背后有一个最大和最强大的行业,PVC,无论从字面上还是象征意义上,都有很长的寿命。
TH的劳埃德对塑料和乙烯基有一些想法;你可以查看他的未经过滤的讲座在这里.