现代的理想材料——合成材料 [复制链接]

第7版()
专栏：

现代的理想材料——合成材料
郑平
为了高速度的发展生产，建设社会主义，物质方面总离不开两项基本要求——材料和能源。社会主义建设对材料的要求，不单是数量大、品种多，而且要求质量高，能同时满足广大工农业生产建设和尖端技术发展的要求。合成材料，就是满足这种要求的最理想的材料。
所谓合成材料，通常是指那些有机化学工业的合成产品，例如：塑料、合成橡胶、合成纤维、染料、合成液体燃料等等，它们不仅代替和节约了大量我们熟知的原材料如金属、玻璃、木材等等，而且越来越多地满足了和满足着生产技术发展所带来的对材料的新的性能的要求，这些新的性能要求，单靠那些“老”的材料是无法解决的。合成材料的范围很广，这里着重的谈一谈高分子材料，也可以说是合成的结构材料。
要列举高分子材料所有的用途，是列举不完的，从遨游太空的火箭到每个人的身边都可以找到它们的踪影，没有这些东西，绝大部分现代技术是不可能有的，生活将变得晦暗无光。
火箭和喷气技术可以说是现代科学技术尖端的顶峰，就在这些方面，塑料有极大的重要性。在极高速度飞行的条件下，火箭的表面和空气摩擦可以瞬息间达到太阳表面的温度，在这样高温下，任何金属都将气化，只有某些增强塑料可以经受得住这种考验。再拿航空飞行来说，也需要很多合成材料。苏联图—104喷气客机上，有一万多个零件是高分子材料做成的。有些部件，没有高分子材料就不能制造，例如，飞机上雷达天线的罩子就只能用对电磁波“透明”的增强塑料，别的材料是不行的。其他一些新技术，例如雷达和电视，要是没有诸如聚四氟乙烯、聚乙烯等电绝缘和解电性能极好的材料，也是不可能成功的。
在电气和机械工业方面，合成材料也大有作为。电气工业方面，高分子材料主要被用作绝缘材料。这里特别值得一提的是有机硅化合物，它们非但绝缘性能好，而且耐热，用硅漆、硅橡胶等作绝缘材料的发电机和电动机，可以在摄氏二百度左右的高温下连续使用，这就大大提高了电机的使用功率。根据估算建设一千万瓩的发电设备，若是采用有机硅作绝缘材料的话，就可以节省钢七十万吨，铜十五万吨和硅钢片二十万吨。除了有机硅化合物，氯乙烯塑料、苯乙烯塑料、聚乙烯塑料、环氧树脂、丁基橡胶等在电气绝缘方面也都扮演了重要角色。高分子材料在机械动力方面的应用也是非常广泛的。采用塑料作为新的结构材料，不仅可以减轻机器和设备的重量，而且因为可以采用压制或压铸等成型方法来制造零件，因此，和金属相比，制造快、成本也低，许多塑料制品在制造水力透平、轧钢机、运输带等方面，被广泛用来制造零件，在某些负荷很重的机器如轧钢机和大海轮的主轴轴承，用塑料来做比用金属来做要经久耐用得多。在机器工业方面，除了直接采用塑料做部件外，也不应该忽视它们在保护机器方面的作用。在制造包装机器的复盖膜罩和直接涂在机件上的防锈涂层，同样用了不少高分子材料。这里还不应该把合成橡胶忘掉，没有橡胶，机械化、电气化和现代交通运输是不可能的。举个例就可以清楚，制造一辆卡车，大约就要用四分之一吨的橡胶。天然橡胶，总是不够用，而且性能上也受到一定的限制，这就需要大量生产合成橡胶来补其不足。合成橡胶还可以借改变其化学结构来达到人们预期的性能，例如一种合成的丁腈橡胶，能够耐油，天然橡胶就没有这种本领。
高分子材料在建筑工程和化学工业方面应用的前途，也非常远大。一种用玻璃丝增强的聚脂塑料，可以代替钢筋，它的抗张强度不比同样粗的钢筋差，但是它的重量只有钢筋的四五分之一。成分和上述钢筋代用品相仿的增强塑料，可以做成透明的瓦，用它们来做大建筑物的顶棚那是好极了。最近发展得很快的还有各种泡沫塑料，它们比重只有水的十分之一，甚至1％，但仍保有很好的承重力。用这些价廉物美的材料来隔热隔音，极其理想。许多水利工程中要建造水坝，为了防止水的渗漏，以往造水坝中总要用大量铜来做止水片，现在这些止水片可以用价钱低廉的聚乙烯来制造，节约昂贵的铜料。输送石油最经济的办法是敷设油管，但是若是用钢铁来做输油管的话，用量非常惊人。现在这种输油管可以成功地用一种聚苯乙烯和丁腈橡胶的所谓“高分子合金”来制造。有人甚至预言，这种“合金”可以制造钢轨，那该能节约多少万吨钢材啊！在化工设备中应用高分子材料，也正在蓬勃发展，许多塑料在耐化学品浸蚀方面比金属材料更优越。因此，许多贮存化工原料的罐、槽以及输送的管道等都可以用塑料来建造。一吨石棉酚醛塑料能够抵五六吨铅用，用聚氯乙烯与聚乙烯做输送液体的管子，是用途很多的。一种用玻璃布增强的糠醇塑料，既耐酸又耐碱，真是制造化工设备的好材料。还有化工中用得很多的滤布，不少是用合成纤维组成的。
高分子材料在农业生产方面应用，也有很大的可能性。用聚乙烯的薄膜蒙在木架上来建造温室，将比用玻璃轻便经济得多，甚至整片谷物田用聚乙烯薄膜蒙罩起来，防止水分蒸发，抵抗干旱威胁，也不是没有可能的。在这方面有一种新兴的塑料可能出来与聚乙烯一争长短，那就是聚甲醛。聚甲醛在原料丰富和制造容易方面不比聚乙烯差，在耐用方面或许比聚乙烯更好。
从上面简单的介绍中，可以看到，要把我国的工业和技术提高到世界先进行列，没有强大的合成材料工业是不行的。世界上工业先进的国家，合成材料工业都是很发达的。但详细考察一下他们的技术路线，大都是以矿物作为基础的，有的主要靠煤，有的主要靠石油和天然气，也有两者兼重。这些以矿物原料为基础的路线，对我国说来也是重要的，特别是我们要好好重视煤的综合利用。问题是有些矿藏如石油和天然气，我国储量虽也十分丰富，但是要大量开发尚需时日，如果单纯等待这些矿藏的开发，将会延迟我们建设合成材料工业的时日。由于我国人民找到了一条高速度发展农业生产的道路，因此，我们在建设合成材料工业方面，可以打破认为用农产品作原料不经济的陈腐观点，创造一条独特的农业化学“土”路线。要证明这条路线的重要性和现实性，只要举一个例子就够了。据估算，假如用二千万亩土地种红薯，每亩产一万斤，全部用来制造酒精并作为塑料和合成橡胶原料的话，就可以制成一百五十万吨橡胶和三百五十万吨塑料。这个数量大大超过目前美国的年产量。由此可见，我们在党的领导下，只要鼓足干劲，采取“土”、“洋”结合两条腿走路的方针，是完全有可能以高速度在短时间内把我国的合成材料工业体系建设起来的。