1935 年 | 第一种合成纤维·聚酰胺·高分子化学 | 改变纺织工业的革命性材料
| 特性 | 棉 | 羊毛 | 丝绸 | 尼龙 |
|---|---|---|---|---|
| 强度 | 中 | 中 | 中 | 高 (2-3 倍) |
| 弹性 | 差 | 好 | 中 | 优秀 |
| 耐磨性 | 中 | 中 | 差 | 优秀 (10 倍) |
| 吸湿性 | 好 | 好 | 中 | 差 |
| 成本 | 低 | 中 | 高 | 低 |
| 来源 | 植物 | 动物 | 动物 | 石油合成 |
定义：由酰胺键 (-CO-NH-) 连接的高分子链
特点：分子间氢键作用强
结果：强度高、熔点高
反应：二元酸 + 二元胺 → 聚酰胺 + 水
条件：高温、催化剂
类型：逐步聚合
长度：数百至数千个单体
排列：部分结晶
作用：氢键网络增强强度
熔点：尼龙 66 约 265°C
玻璃化温度：约 50°C
特点：热塑性、可熔融纺丝
| 品种 | 化学名称 | 单体 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|---|---|
| 尼龙 66 | 聚己二酰己二胺 | 己二酸 + 己二胺 | 强度最高、耐热好 | 纤维、工程塑料 |
| 尼龙 6 | 聚己内酰胺 | 己内酰胺 | 易加工、韧性好 | 纤维、薄膜 |
| 尼龙 610 | 聚癸二酰己二胺 | 癸二酸 + 己二胺 | 吸水率低 | 精密零件 |
| 尼龙 11 | 聚十一酰胺 | 十一氨基十一酸 | 柔韧、耐低温 | 油管、电缆 |
缩聚反应方程式
n HOOC-(CH₂)₄-COOH + n H₂N-(CH₂)₆-NH₂ →
[‑OC-(CH₂)₄-CO-NH-(CH₂)₆-NH‑]ₙ + 2n H₂O
己二酸 + 己二胺 → 尼龙 66 + 水
反应条件：温度 250-280°C | 压力 15-20 大气压 | 氮气保护
杜邦公司成立基础化学研究实验室，聘请哈佛大学教授卡罗瑟斯领导，目标是用化学方法创造新材料
卡罗瑟斯团队开始研究合成橡胶，发现氯丁橡胶，为后续高分子研究积累经验
团队合成聚酯材料，可拉成纤维但熔点低、不耐热，不适合纺织应用
2 月 28 日，卡罗瑟斯团队成功合成聚己二酰己二胺（尼龙 66），可熔融纺丝，强度超过天然纤维
10 月 27 日，杜邦在纽约宣布尼龙发明，称其为"第一种完全合成的纤维"，引发轰动
尼龙在纽约世博会杜邦馆展出，尼龙丝袜引发抢购热潮，4 天售出 400 万双
4 月 29 日，卡罗瑟斯因抑郁症在费城自杀，享年 41 岁，未能见证尼龙的巨大商业成功
尼龙丝袜正式商业化上市，第一年销售 6400 万双，彻底改变女性内衣市场
二战期间尼龙全部用于军用，生产降落伞、绳索、帐篷等，民用尼龙丝袜停产
战后尼龙恢复民用，引发"尼龙暴动"，女性排队抢购尼龙丝袜
尼龙从纤维扩展到工程塑料，用于齿轮、轴承、汽车零件等工业领域
欧洲、日本、中国等相继建立尼龙工厂，全球产能快速扩张
全球尼龙年产量突破 500 万吨，成为最重要的合成纤维和工程塑料之一
开发生物基尼龙，利用可再生资源生产，减少石油依赖和碳排放
应用：尼龙丝袜、内衣、泳衣
优势：弹性好、透明、耐磨
市场：数十亿美元
应用：运动服、瑜伽服、户外服装
优势：速干、耐磨、轻便
品牌：各大运动品牌
应用：背包、行李箱、运动鞋面
优势：强度高、轻便、耐磨
代表：尼龙布、考杜拉
| 领域 | 应用 | 说明 |
|---|---|---|
| 汽车工业 | 发动机部件、齿轮、轴承 | 替代金属、减重、降噪 |
| 电子电器 | 连接器、开关、线圈骨架 | 绝缘、耐热、尺寸稳定 |
| 机械制造 | 齿轮、轴承、导轨 | 自润滑、耐磨、免维护 |
| 航空航天 | 轻质结构件、绳索 | 高强度重量比 |
二战期间尼龙替代丝绸生产降落伞，强度更高、成本更低，是尼龙最早的军用应用
尼龙绳强度高、弹性好、耐腐蚀，用于登山、航海、工业吊装等
尼龙渔网强度高、耐海水腐蚀，彻底改变渔业
| 影响领域 | 具体贡献 |
|---|---|
| 高分子理论 | 验证了施陶丁格的高分子长链理论 |
| 聚合反应 | 发展了缩聚反应理论和工艺 |
| 材料设计 | 开创了"分子设计"新材料的方法 |
| 工业研究 | 建立了企业基础研究的典范 |
尼龙丝袜改变了女性着装习惯，成为 20 世纪女性时尚的象征
尼龙降落伞、绳索等军用物资为盟军胜利作出贡献
尼龙产业创造数百万就业，带动石化、纺织等相关产业