1926 年的,就职于美国古德里奇公司的沃尔多· 西蒙(Waldo Semon)博士做了这样一个实验:将聚氯乙烯这种塑料与一些高沸点的有机溶剂混合并加热。实验结果令他倍感意外:原本坚硬无比的聚氯乙烯变得相当柔软。他又把家中的窗帘拿到实验室,将这种处理过的聚氯乙烯涂在上面,结果布帘一下子具有了很好的防水效果。欣喜若狂的西蒙顾不得公司内部正常的请示汇报的流程,拿着处理过的布帘径直来到一位公司高管的办公室进行推介,还做了现场演示:将布帘覆盖在这位高管的信件上,然后把一瓶水泼了上去。据西蒙回忆,这位高管当时吓得不行,他自己也有点后怕,万一布帘漏水,自己以后在公司可怎么混啊。
布帘没有让西蒙失望,做到了滴水不漏。由于看到了这种材料的巨大价值,古德里奇公司在几年后将其推向市场,并取得了巨大的成功。如今,几乎没有哪种塑料像聚氯乙烯这样应用得如此广泛,但也没有哪种塑料像聚氯乙烯这样备受争议甚至声名狼藉。而所有这一切,都要归结于西蒙90 多年前的这一偶然发现。
人们很早就发现氯乙烯可以聚合成聚氯乙烯。聚氯乙烯有很多优点—成本低廉、化学性质稳定、耐腐蚀等,而且由于含有大量的氯元素,聚氯乙烯的阻燃性能也比其他塑料要好一些。然而,聚氯乙烯有一个致命的缺点,那就是过于硬脆。因此,在很长一段时间里,聚氯乙烯都被认为毫无应用价值,直到西蒙的发现改变了它的命运。
左:普通的聚氯乙烯中,聚氯乙烯分子之间相互作用较强,使得材料过于坚硬;右:增塑剂分子分散到聚氯乙烯分子之间后,削弱了聚氯乙烯分子之间的相互作用,使得材料塑性增强
增塑剂的出现让原本无人问津的聚氯乙烯一下子炙手可热。未经增塑的聚氯乙烯由于过于硬脆,只能用于比较有限的场合,如城市污水管道。但通过添加不同类型和比例的增塑剂,聚氯乙烯的塑性可以被随意调节,这就大大拓宽了它的应用范围。用增塑过的聚氯乙烯制成的软管、电线绝缘层、包装袋、地板、浴帘、汽车内饰和玩具等产品,由于价格低廉且经久耐用,很快就占领了市场。后来虽然被高密度聚乙烯、聚丙烯等后起之秀抢了一些风头,但是聚氯乙烯目前仍然是最为重要的塑料之一,产量位居第三名。尤为值得一提的是,20 世纪四五十年代,美国医学教授和外科医生卡尔·沃尔特(CarlWalter)发现,增塑后的聚氯乙烯非常适合用来储存血液,一次性塑料血袋由此诞生。虽然在此之前输血就已经成为一种重要的医疗手段,但一次性血袋的发明无疑使得血液的采集、储存和使用都更加方便和安全,几十年间不知拯救了多少人的生命。从这个角度来说,我们真的应该给聚氯乙烯发一枚大大的奖章呢。