Nylon
首个实现商业成功的合成热塑性聚合物。
尼龙是一类由酰胺键连接脂肪族或半芳香族基团构成的合成聚合物。这类材料通常呈浅棕色，触感柔软，部分品种外观如丝般光滑。作为热塑性塑料，尼龙可熔融加工成纤维、薄膜及各种形态，常通过添加助剂调整其性能。尼龙种类繁多：其中尼龙XY型由二元胺与二元羧酸缩聚而成，X和Y分别代表两种单体的碳链长度，尼龙-6,6即为典型代表；另一类尼龙Z型则由碳链长度为Z的氨基羧酸制得，如尼龙-6。尼龙广泛应用于纺织纤维领域——服装、地毯及橡胶增强材料——同时用于汽车和电子产品的注塑部件，以及以食品包装为主的薄膜制品。杜邦公司对尼龙的研究源于其早期对纤维素基纤维（尤其是人造丝）的开发。该项目始于1927年，查尔斯·斯泰恩在杜邦提出新架构：组建专注于“开创性研究”的小型科研团队，以期实现实际应用。哈佛大学讲师华莱士·休姆·卡罗瑟斯受聘领导聚合物研究组。初期他专注于基础研究，验证德国化学家赫尔曼·施陶丁格的理论，其工作极大推动了聚合物科学的发展。尼龙是首个实现商业成功的合成热塑性聚合物。1930年春，卡罗瑟斯团队已成功合成两种新型聚合物：氯丁橡胶（二战期间广泛使用的合成橡胶）和一种可硬化成高强度材料的弹性膏体——这正是尼龙的前身。此后团队从基础研究转向实用目标：寻找适合工业化的化学组合。1935年初，名为“聚合物6-6”的材料终于问世。卡罗瑟斯的同事朱利安·W·希尔于1930年采用冷拉伸法处理聚酯，卡罗瑟斯在1935年运用该方法完善了尼龙开发。首个尼龙品种——尼龙6,6于1935年2月28日在杜邦实验站合成，具备理想的弹性和强度，但生产工艺复杂。杜邦于1938年9月为该聚合物申请专利，迅速垄断纤维市场。卡罗瑟斯在尼龙问世前16个月去世，未能亲眼见证其成功。
Quick Facts
- Density
- 1.15 g/cm; 3
- Thermal conductivity
- 0.25 W/(m, K)
- Melting point
- 463–624 K
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背景与渊源
杜邦公司研究人员开始开发纤维素基纤维，最终合成人造丝。杜邦在人造丝领域的经验为其开发与推广尼龙奠定了重要基础。哈佛大学讲师华莱士·休姆·卡罗瑟斯受聘领导聚合物研究组。初期他获准专注于基础研究，验证德国化学家赫尔曼·施陶丁格的理论。其研究工作极大提升了聚合物科学认知水平，为学科发展作出贡献。卡罗瑟斯在尼龙问世前16个月去世，未能亲眼见证其成功。“尼龙”名称源于对“norun”（不脱丝）的改造，形成便于市场推广的独特名称，但未注册为商标。二战期间，几乎所有尼龙产量均被征用于军事领域，制造降落伞及伞绳。
阅读指南
尼龙的重要性在于其作为首个实现商业成功的合成热塑性聚合物，彻底改变了纺织与塑料工业。杜邦的发明彰显了化学工程在工业中的关键作用，创造了就业机会并推动了化学工程技术进步。尼龙的生产需要杜邦三个部门跨部门协作：化学研究部、氨事业部与人造丝事业部。尼龙原料很快占据氨事业部销售额的半壁江山，帮助该部门在大萧条时期通过创造就业和营收走出困境。然而早期热潮也引发问题，包括不切实际的期望，以及“尼龙可用尸体提取的尸胺制造”的谣言导致公众信任危机。杜邦随即调整宣传策略，强调尼龙由“煤炭、空气和水”制成，并聚焦产品个人化与美学特性。尼龙的遗产包括其在纺织纤维、注塑部件和薄膜领域的广泛商业应用，战时用于降落伞和伞绳更极大拓展了新材料市场。