如果说，钢铁材料促进了人类从思想因循保守的农业时代向更高层次的工业时代迈进，那么巩固并使工业时代向前发展的动力，则是复合材料的产生及应用。

从三大合成材料——塑料、合成纤维、合成橡胶的出现到由这3种材料衍生出的成百上千种合成材料，为人类生产力和生产关系呈现的多样化起到了重要的作用，由此萌发的不同产业使得人们对“工业”一词的理解不再泛泛。“工业”更加细化，工人开始专业化。

回顾历史，我们重新把目光投向人类历史上第一个发现的聚合物、塑料的前身——聚苯乙烯。

塑料的出现，是一部创新的传奇故事。这要追溯到1850年，当时，蒸汽机的使用已经为英国工业的变革迈出了第一步，最先进行技术革命应用蒸汽机的行业是纺织业，显示出了蓬勃的发展势头。为了满足这种发展的需要，漂白剂和染色剂的更新换代周期不断被缩短，因此成为那些化学家们最头疼的问题。

1839年，德国药剂师爱德华·西蒙在蒸馏苏合香（一种天然树脂）时得到了一种黏稠、易挥发性的液体，后来他将实验设备放置了一段时间之后，发现烧瓶底部有白色的块状物质生成，这就是聚苯乙烯。这是人类第一次从天然产物中分离出聚合物，但谁也没有想到，这种聚合物得到大规模生产要等到100年之后了。这期间，人类对聚合物的性质和制备进行了广泛的研究，为今后的工业生产奠定了基础。

继西蒙之后，另一位痴迷摄影的英国人亚历山大·帕克斯为了制作胶片，用一种被称作“胶棉”的硝酸盐纤维素溶液与樟脑混合（另外一种说法是氯仿与蓖麻油），产生了一种可弯曲的坚硬材料，并将其取名为：帕克辛。帕克辛虽然被用来制作了很多物品，如纽扣和珠宝饰品等，却并未在商业上被发扬光大。它一经问世，就迅速吸引了很多人对其大加研究，很快就有人看到了这种物质的商业价值。

当时，台球这项运动风靡工业社会，但用于制作台球的材料象牙短缺，致使许多台球生产商看着大把的钱不能进入到自己的腰包而发愁。这时，约翰·韦斯利·海亚特这个来自美国纽约的印刷工在1868年看到了机会，海亚特的出现给了这些台球制造商们一缕曙光。

海亚特受到帕克斯“帕克辛”的启发，他将焦木素、少量的樟脑和酒精混合在一起，制造一种酷似象牙的物质，这种物质遇热即软、遇冷即硬，他以此来制造了台球，很快取得了成功。海亚特给这个台球材料起了一个新名称—“赛璐珞”（译注：假象牙），并在不久后用塑料制作出各种各样的产品。就这样，塑料很“任性”地出现在了人们的生活之中。

1920年之后，随着德国化学家施陶丁格提出高分子链是由结构相同的单元由共价键相连接的理论，以及高强度的树脂应该具有网状结构的理论，塑料工业取得了飞速发展；1929年，美国化学家卡罗瑟斯提出了缩聚理论，这些理论为分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。

当时德国的化学工业非常发达，但其自然资源极其匮乏，现实的压力使得德国在20世纪30年代开始将聚合物的生产工业化。这其中，第一个被发现的聚合物——聚苯乙烯，就是在这个时期由德国的I. G法本公司开始大规模工业生产的。

在20世纪上半叶，还有一种非常重要的聚合物是尼龙（Nylon）。这种学名为聚酰胺的化学物质由美国化学家卡罗瑟斯在20世纪20年代末合成，并于20世纪30年代投入大规模生产。从第二次世界大战爆发直到1945年，尼龙工业被转向制降落伞、飞机轮胎帘子布、军服等军工产品。与此同时，尼龙在生活和时尚业也留下了浓墨重彩的一笔。

随着合成技术的发展，后来还相继出现了合成纤维、合成橡胶等一系列新式材料。合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料经过一系列化学反应制成的纤维，涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为其中的“六大纶”，它们具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点，但吸水性和透气性较差；而合成橡胶是制作飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、医疗器械等所必需的材料。与天然橡胶相比，合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能，在轮胎生产中应用较为普遍。

与此同时，聚合物和各种塑料的产量也在猛增。1904年，各种聚合物和塑料的产量只有10kt，到了1944年，聚合物和塑料的产量猛增到600kt，1956年，这个产量更是达到了5.6Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展，聚合物和塑料的原料从天然产物转向煤炭，并在20世纪50年代转向石油。这不仅保证了高分子化工原料的充分供应，也促进了现代石油产业的发展。

有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。从此，人类摆脱了严重依赖天然材料的历史，在发展过程中大大前进了一步。合成材料和天然材料比，在很多方面具有更为优良的性能，而且人们可以根据需要，合成出具有某些特殊性能的材料。

现在，人类已经掌握的合成材料种类已达万余种，合成材料的发展已成为化学工业中进步最快和成果最显著的部门之一，成功超过了水泥、钢铁等传统的基础材料。