5.1高分子材料的发展汤姆森发明充气轮胎，在过去的几千年间，人们所坐的车使用的一直是木制轮子，或者再在轮子周围加上金属轮辋。1845年，英国工程师汤姆森在车轮周围套上一个合适的充气橡胶管，并获得了这项设备的专利，到了1890年，轮胎被正式用在自行车上，到了1895年，被用在各种老式汽车上。尽管橡胶是一种柔软而易破损的物质，但却比木头或金属更加耐磨。橡胶的耐用、减震等性能，加上充气轮胎的巧妙设计，使乘车的人觉得比以往任何时候都更加舒适。随着汽车数量的大量增加，用于制造轮胎的橡胶的需求量也变成了天文数字。如此广泛的应用使天然橡胶供不应求。面对橡胶生产的严峻形势，各国竞相研制合成橡胶
汤姆森发明充⽓轮胎 •在过去的⼏千年间，⼈们所坐的车使⽤的⼀直是⽊制轮⼦， 或者再在轮⼦周围加上⾦属轮辋。1845年，英国⼯程师汤姆 森在车轮周围套上⼀个合适的充⽓橡胶管，并获得了这项 设备的专利，到了1890年，轮胎被正式⽤在⾃⾏车上，到了 1895年，被⽤在各种⽼式汽车上。尽管橡胶是⼀种柔软⽽易 破损的物质，但却⽐⽊头或⾦属更加耐磨。橡胶的耐⽤、 减震等性能，加上充⽓轮胎的巧妙设计，使乘车的⼈觉得 ⽐以往任何时候都更加舒适。随着汽车数量的⼤量增加， ⽤于制造轮胎的橡胶的需求量也变成了天⽂数字。如此广 泛的应⽤使天然橡胶供不应求。⾯对橡胶⽣产的严峻形势， 各国竞相研制合成橡胶。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 22
5.1高分子材料的发展聚异戊二烯合成失败·人们首先想到的是用天然橡胶的结构单元--异戊二烯来制造合成橡胶。然而，异戊二烯聚合成橡胶有个根本的困难：在天然橡胶长链中，异戊二烯单元的几何结构是全顺式的；在古塔坡胶长链中，异戊二烯单元的几何结构是全反式的。人工聚合时异戊二烯单元往往是毫无规律地聚合在一起，得到的是一种既不是橡胶也不是古塔坡胶的物质。这种物质缺少橡胶的弹性和柔性，用不了多久就会变粘，所以不能用来制造汽车轮胎
聚异戊⼆烯合成失败 •⼈们⾸先想到的是⽤天然橡胶的结构单元-异戊⼆烯来制 造合成橡胶。 •然⽽，异戊⼆烯聚合成橡胶有个根本的困难：在天然橡胶 长链中，异戊⼆烯单元的⼏何结构是全顺式的；在古塔坡 胶长链中，异戊⼆烯单元的⼏何结构是全反式的。⼈⼯聚 合时异戊⼆烯单元往往是毫无规律地聚合在⼀起，得到的 是⼀种既不是橡胶也不是古塔坡胶的物质。这种物质缺少 橡胶的弹性和柔性，⽤不了多久就会变粘，所以不能⽤来 制造汽车轮胎。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 23
5.1高分子材料的发展转而研究聚丁二烯在第一次世界大战期间，迫于橡胶匾乏，大约在1910一1925年苏联和德国用丁二烯作为单体，金属钠作为催化剂，合成了一种叫做丁钠橡胶。钠（H2C—CH=CH—CH2H,CCHCHCH2丁二烯聚丁二烯作为一种合成橡胶，丁钠橡胶对于应付橡胶匾之而言还算是令人满意的，与其它单体共聚可以改善钠橡胶的性能。如与苯乙烯共聚得到丁苯橡胶（1928年），它的性质与天然橡胶极其相似，事实上，在第二次世界大战期间，德国军队就是因为有丁苯橡胶橡胶供应才没有出现严重短缺现象。苏联也用同样的方法向自己的军队提供橡胶
转⽽研究聚丁⼆烯 •在第⼀次世界⼤战期间，迫于橡胶匾乏，⼤约在1910－1925年， 苏联和德国⽤丁⼆烯作为单体，⾦属钠作为催化剂，合成了 ⼀种叫做丁钠橡胶。 • 作为⼀种合成橡胶，丁钠橡胶对于应付橡胶匾乏⽽⾔还算是令 ⼈满意的，与其它单体共聚可以改善钠橡胶的性能。如与苯 ⼄烯共聚得到丁苯橡胶（1928年），它的性质与天然橡胶极 其相似，事实上，在第⼆次世界⼤战期间，德国军队就是因 为有丁苯橡胶，橡胶供应才没有出现严重短缺现象。苏联也 ⽤同样的⽅法向⾃⼰的军队提供橡胶。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 24
5.1高分子材料的发展氯丁橡胶的出现美国在战后大力研究合成橡胶。1931年首先合成了氯丁橡胶，氯原子使氯丁橡胶具有天然橡胶所不具备的一些抗腐蚀性能例如，它对于汽油之类的有机溶剂具有较高的抗腐蚀性能，远不像天然橡胶那样容易软化和膨胀，因此，像导油软管这样的用场，氯丁橡胶实际上比天然橡胶更为适宜。氯丁橡胶首次清楚地表明，在合成橡胶领域，试管中的产物并不一定只能充当天然物质的代用品，它的性能可能比天然物质更好+H2C一C=CH一CH2聚氯丁二烯
氯丁橡胶的出现 美国在战后⼤⼒研究合成橡胶。1931年⾸先合成了氯丁橡胶， 氯原⼦使氯丁橡胶具有天然橡胶所不具备的⼀些抗腐蚀性能。 例如，它对于汽油之类的有机溶剂具有较⾼的抗腐蚀性能， 远不像天然橡胶那样容易软化和膨胀，因此，像导油软管这 样的⽤场，氯丁橡胶实际上⽐天然橡胶更为适宜。氯丁橡胶 ⾸次清楚地表明，在合成橡胶领域，试管中的产物并不⼀定 只能充当天然物质的代⽤品，它的性能可能⽐天然物质更好。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 25
5.1高分子材料的发展聚异丁烯的发明20世纪30年代，德国某公司在实验中偶然发现一种怪现象，这种现象很有趣，可以把参观者逗乐。在千冰温度下，将异丁烯液化，然后加入几滴三氟化硼（一种高效催化剂）。催化剂刚落在液体表面，就会产生无声的爆炸，随之产生白色的雪球，雪球越滚越大，从玻璃杯口滚出来。CH3CH,H,CCH,CCnCH3CH3异丁烯聚异丁烯（异丁橡胶）
聚异丁烯的发明 20世纪30年代，德国某公司在实验中偶然发现⼀种怪现 象，这种现象很有趣，可以把参观者逗乐。在⼲冰温度 下，将异丁烯液化，然后加⼊⼏滴三氟化硼（⼀种⾼效 催化剂）。催化剂刚落在液体表⾯，就会产⽣无声的爆 炸，随之产⽣⽩⾊的雪球，雪球越滚越⼤，从玻璃杯⼝ 滚出来。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 26