[趣味化學]新型有機高分子材料

2020-12-01 搜狐網


  問題:尼龍名稱的由來

  解答:

  1935年,美國杜邦公司發明了尼龍.

  杜邦公司的化學家卡羅瑟斯建議他的助手科夫曼用胺基酸酯[H2N(CH2)8COOC2H5]來製備纖維,科夫曼花了5個星期的時間,製成了這種聚合物.接著他們又用各種二胺與二酸進行系統分析比較,確定其中的最佳組合.1935年春, 卡羅瑟斯已經確定由戊二胺與癸二酸聚合是較好選擇.

  但杜邦公司的另一位化學家玻爾頓卻認為用6個碳原子的二胺與6個碳原子的二酸聚合應該更好,結果獲得成功.

  最初,得到的尼龍並不是很好,主要是強度太差. 卡羅瑟斯斷定,問題就出在縮合過程中的水上.水的存在產生了一個相反的作用—水解反應,它使聚合反應不能持久. 卡羅瑟斯找到了一個補救的辦法,即讓聚合反應在減壓的進行,這樣水就會蒸發,聚合反應就會不斷地進行下去,並形成很長的直鏈. 卡羅瑟斯終於為合成理想纖維奠定了基礎.

  尼龍的名稱的由來體現了英美兩國的友誼.當年在杜邦公司開發尼龍的科技人員中也有英國的科學家.他們經過商量,決定以美國紐約New York的字頭(NY)和英國倫敦(London)前半部(Lon)命名為尼龍(NYLON),這確實是一個具有紀念意義的名字.

  以上的尼龍產品分別命名為尼龍510,尼龍66,後來又合成了尼龍610,尼龍1010.

  杜邦公司於1938年宣布合成纖維問世,並於1939年開始進行商業生產.在第二次世界大戰期間,美國陸軍收購了全部的尼龍產品,用於製造降落傘和其它軍需物品.杜邦公司很快就生產出尼龍襪子(半透明,肉色)很快受到女士的歡迎,風靡全世界.

  卡羅瑟斯沒能看到他的發現所結出的碩果,因為他在1937年就去世了.

  問題:人工膜有什麼用途?

  解答:

  日本正在研製的用高分子聚碳酸酯與液晶結合而成的液晶膜或人工分離膜已在醫藥工業得到應用。

比如,在醫療中,將薄膜做成膠囊狀,把消炎劑放人裡面,然後將膠囊埋入發炎部位,膠囊可依據患處發炎而引起的溫度變化,及時釋放出藥劑,達到預期的治療目的和治療效果,在食品工業方面,利用人工膜可研製出「辨味機器人」的味覺感知器,並可改進或製造所需的各種食品成分,又如用薄膜技術可濃縮葡萄汁,提高匍葡酒的味質;可製造低鹽分醬油,純化果汁,給食品著色等。這既可改進食品質量,增強人的食慾,又可擴大食品銷售市場,堤高食品工業的經濟效益。

  問題:人工肝臟

  解答:

  肝臟是人體內的加工廠和儲存庫,具有儲藏精元。合成蛋白質和解毒等多種功能。目前的人工肝臟還不具備這 樣的全功能,只能具備部分的肝功能。早期的人工肝臟利用粒狀活性發來吸附血液中的氨、肌酸肝和尿素等有毒物質, 現在可以直接使用高分子材料活性炭等製成的透析膜,對肝昏迷患者急救解毒。

  問題:什麼是人工心臟?

  解答:

  人工心臟包括心室殼體、隔膜、導管等,早期曾採用過聚氯乙烯、聚氨脂、矽橡膠等材料。隨後改進的人工心臟在心室殼體使用過球氧樹脂、乙烯橡膠、鈦合金,而隔膜使用了聚醚型聚胺脂、聚酯型聚胺脂共聚物。

  問題:什麼是人工腎?

  解答:

  人工腎利用人工腎可以除掉血液中的尿素、肌酸醉等有毒物質。人工腎的工作原理有透析型、過濾型和吸附型幾種。所用聚合物材料可製成平膜、管型和中空纖維等形狀,這些材料絕大部分為纖維素,如銅氨法再生纖維素、乙酸鹽纖維素,其餘還有丙烯氰、聚甲基丙烯酸甲脂、乙烯、乙酸乙烯脂共聚物等。人工腎用的中空纖維非常細,把它們成千上萬地束集在一個圓筒形容器中,血液在空心絲中心流動,透析液在空心絲外側流動,通過膜壁進行滲析。據統計,僅日本每年就有3萬多病人依靠人造腎維持生命。

  問題:什麼是人工肺?

  解答:

  人工肺現在世界上有1萬多病人使用人工肺。人工肺大體有三種類型:膜式、氣泡型、平面接觸型。膜式人工肺使用數萬根中空纖維集束組成,每根中空纖維表面上布滿了微孔,這些孔極小,使血液滲不出去,但可以排出二氧化碳、吸進氧氣,進行氣體交換。

 


(責任編輯:汪春)


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