1927年美國最大的化學(xué)工業(yè)公司決定每年支付25萬美元作為研究費用,并開始聘請化學(xué)研究人員。
1928年,該公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所,年僅32歲的卡羅瑟斯博士受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人。
他主要從事聚合反應(yīng)方面的研究,他首先研究雙官能團(tuán)分子的縮聚反應(yīng),通過二元醇和二元羧酸的酯化縮合,合成長鏈的、相對分子質(zhì)量高的聚酯。
在不到兩年的時間內(nèi),卡羅瑟斯在制備線型聚合物特別是聚酯方面,取得了重要的進(jìn)展,將聚合物的相對分子質(zhì)量提高到10 000~25 000,他把相對分子質(zhì)量高于10 000的聚合物稱為高聚物(Superpolymer)。
1930年,卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn),二元醇和二元羧酸通過縮聚反應(yīng)制取的高聚酯,其熔融物能像制棉花糖那樣抽出絲來,而且這種纖維狀的細(xì)絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸,拉伸長度可達(dá)到原來的幾倍,經(jīng)過冷卻拉伸后纖維的強(qiáng)度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。
這種聚酯的奇特性質(zhì)使他們預(yù)感到可能具有重大的商業(yè)價值,有可能用熔融的聚合物來紡制纖維,然而,繼續(xù)研究表明,從聚酯得到纖維只具有理論上的意義。
因為高聚酯在100 ℃以下即熔化,特別易溶于各種有機(jī)溶劑,只是在水中還稍穩(wěn)定些,因此不適合用于紡織。
隨后卡羅瑟斯又對一系列的聚酯和聚酰胺類化合物進(jìn)行了深入的研究。經(jīng)過多方對比,選定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺66(第一個6表示二胺中的碳原子數(shù),第二個6表示二酸中的碳原子數(shù))。
這種聚酰胺不溶于普通溶劑,熔點為263 ℃,高于通常使用的熨燙溫度,拉制的纖維具有絲的外觀和光澤,在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也接近天然絲,其耐磨性和強(qiáng)度超過當(dāng)時任何一種纖維,從其性質(zhì)和制造成本綜合考慮,在已知聚酰胺中它是最佳選擇,接著,又解決了生產(chǎn)聚酰胺66原料的工業(yè)來源問題。
1938年10月27日正式宣布世界上第一種合成纖維誕生了,并將聚酰胺66這種合成纖維命名為尼龍(Nylon)。尼龍后來在英語中成了“從煤、空氣、水或其他物質(zhì)合成的,具有耐磨性和柔韌性、類似蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的所有聚酰胺的總稱”。
1939年實現(xiàn)工業(yè)化后定名為耐綸(Nylon),是最早實現(xiàn)工業(yè)化的合成纖維品種。
尼龍的合成奠定了合成纖維工業(yè)的基礎(chǔ),尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新,用這種纖維織成的尼龍絲襪既透明又比絲襪耐穿。
1939年10目24日公開銷售尼龍絲長襪時引起轟動,被視為珍奇之物爭相搶購。很多底層女人因為買不到絲襪,只好用筆在腿上繪出紋路,冒充絲襪。人們曾用“象蛛絲一樣細(xì),象鋼絲一樣強(qiáng),象絹絲一樣美”的詞句來贊譽這種纖維,到1940年5月,尼龍纖維織品的銷售遍及美國各地。
從第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)直到1945年,尼龍工業(yè)被轉(zhuǎn)向制降落傘、飛機(jī)輪胎簾子布、軍服等軍工產(chǎn)品。由于尼龍的特性和廣泛的用途,第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展非常迅速,尼龍的各種產(chǎn)品從絲襪、衣服到地毯、繩索、漁網(wǎng)等,以難以計數(shù)的方式出現(xiàn)。尼龍是三大合成纖維之一。
1958年4月,第一批中國國產(chǎn)己內(nèi)酰胺試驗樣品終于在遼寧省錦西(現(xiàn)遼寧省葫蘆島)化工廠試制成功。產(chǎn)品送到北京纖維廠一次抽絲成功,從此拉開了中國合成纖維工業(yè)的序幕,因為它誕生在錦西(現(xiàn)遼寧省葫蘆島)化工廠,所以這種合成纖維后來就被命名為“錦綸”,也就是尼龍,由于錦綸在當(dāng)時一窮二白的新中國建國初期具有重要的國防軍事用途,因此錦綸誕生的意義不言而喻。
尼龍纖維是多種人造纖維的原材料,硬的尼龍被用在建筑業(yè)中,用尼龍制成的熱氣球,可以做得很大。