卡罗瑟斯在化学方面取得了什么成就？
1920年，carothers获得了Tajia学院的理学学士学位。然后去了比较有名的伊利诺伊大学读研究生，1921获得了伊利诺伊大学理学硕士学位。当他还是医生的时候，他去了芝加哥，成为了芝加哥大学的博士生。1924获得芝加哥大学化学博士学位。
获得博士学位后，哈佛大学聘请他在哈佛当讲师，既教书又搞科研。凭借扎实的基础和灵活的头脑，卡罗瑟斯很快在哈佛站稳了脚跟，并赢得了校长的赏识。正当他一头扎进哈佛，准备大干一场时，杜邦来找他了。
杜邦公司成立于1803，是全球最大的化学工业公司之一。拥有雄厚的资产和足够的技术力量，在世界化工产品市场上占有很大份额。但在20世纪二三十年代，杜邦在德国受到拜耳、巴登等化工企业的强烈挑战，市场份额日益减少。这是因为德国以施陶丁格为首的一批化学家在高分子合成的理论和实践方面做出了突出贡献，合成了橡胶、塑料等。，从而有力地支持了德国化学工业公司，并对美国化学公司构成了挑战。面对这种情况，杜邦公司决心奋起直追，还德国公司以颜色。
杜邦知道，德国的化工企业之所以能够赚大钱，是因为有高水平的科研工作做支撑。为了在竞争中击败德国化学公司，杜邦公司决定自己从事基础科学研究。鉴于哈佛大学是美国一流大学，杜邦公司董事会决定请哈佛大学校长寻找一位有真才实学、有创造力、有勇气的年轻化学家来主持公司的基础研究工作。哈佛大学校长科南特博士突然想到了卡罗瑟斯。虽然当时卡罗瑟斯只有32岁，在科研上还没什么建树，知名度也不高，但科南特相信他能胜任这份工作，并在新的岗位上大有作为。
就这样，在科南特的推荐下，在杜邦的重金投入下，卡罗瑟斯接受了杜邦的邀请，成为公司基础部研究室主任，具体负责基础研究工作。
1928年，卡罗瑟斯去了杜邦公司工作。他上任后，给自己定下的第一个任务就是在合成橡胶的研究上赶上德国。
橡胶用于工业生产的历史很短，迄今只有一百年。1845年，英国工程师R 〈汤姆逊在车轮周围套了一个可充气的橡胶管，以减少汽车在行驶过程中的震动，并获得了这项发明的专利。到1890，轮胎正式用在自行车上，五年后，各种汽车也用上了轮胎。
随着机动车数量的大量增加，工业生产对橡胶的需求已经达到天文数字，这给许多国家的战略物资储备带来了一定程度的危机。即使在第一次世界大战中，当机械化刚刚开始时，德国也无法运作，因为盟军海军切断了橡胶的供应。为此，一些工业国家开始探索制造合成橡胶的可能性。在这场比赛中，德国领先。
早在1880年，科学家就发现异戊二烯放置太久会变软变粘，酸化后会变成类似橡胶的物质。凯撒·威廉二世曾用这种物质制造了一辆皇家汽车的轮胎，以展示德国在化学工业方面的高超技艺。然而，使用酸化异戊二烯作为合成橡胶原料有两个困难。一方面，这种物质的来源是橡胶本身；另一方面也缺乏橡胶的弹性和柔韧性，不适合做汽车轮胎。当然，如果只是用于国家活动，还是可以接受的。
后来，德国人用类似异戊二烯且容易获得的化合物来制造合成橡胶。他们用一种由二甲基丁二烯聚合而成的化合物代替橡胶，并称之为甲基橡胶。这种橡胶虽然耐压不理想，但是价格便宜，可以大批量生产。第一次世界大战期间，德国生产了大约2500吨甲基橡胶。
面对德国化学工业的进步，杜邦感受到了压力。作为基础部研究室主任的卡罗瑟斯对此深有体会。他知道，为了赶上德国，有必要了解德国在高分子合成方面的成就。为此，他专门组织了一个团队，研究施陶丁格等著名艺术家的论文，分析德国高分子合成的进展，探讨其产品的优劣，以求迎头赶上。由于德国制造的甲基橡胶的性能并不理想，carothers将首先专注于合成橡胶的研究。
在卡罗瑟斯的带领下，他的实验室晚上经常灯火通明，他和助手们彻夜不眠，讨论关键的技术问题。经过许多不眠之夜，他们终于在合成橡胶技术上取得了突破。他们选择石油工业的副产品乙烯为原料，然后加入氯化氢聚合成氯乙烯，再在催化剂的催化和高压下，成功合成了氯丁橡胶。
carothers合成的氯丁橡胶不仅成本比早期的德国橡胶低，而且质量好，甚至还具有一些天然橡胶所不具备的耐腐蚀性。比如对汽油等有机溶剂有很高的耐腐蚀性，而不是像天然橡胶遇到汽油容易软化膨胀。因此，氯丁橡胶比天然橡胶更适合油管等应用。氯丁橡胶的研制成功表明，正如在许多其他领域一样，在合成橡胶领域，人工制品不仅可以充当天然物质的替代品，而且其性能可以优于天然物质。
卡罗瑟斯利用石油工业的副产品生产出性能优于天然橡胶的合成橡胶，成功打响了第一枪，在杜邦公司引起了巨大反响。因此，他成了美国著名的化学家。到1932，杜邦公司已经将氯丁橡胶产业化并投放市场。后来二战，氯丁橡胶成为美国政府全力以赴发展的橡胶产品之一。
卡罗瑟斯在首战告捷后，信心大增。接下来，他将进军合成纤维领域。他想用合成聚合物制造可用于纺织的纤维。这是一份非常有吸引力的工作。
起初，研究进展不是很顺利。他们构思了很多方案，工作人员反复尝试，结果都失败了。钱花得如流水，前期几十万的科研经费很快就花光了。这时，杜邦公司的老板给了他很大的支持。公司董事长还特意告诉总研究部主任:“carothers要多少钱就给多少。”
正是在这样的良好氛围下，卡罗瑟斯一步步走上了成功之路。他首先研究了一些含有氨基和羧基的分子，希望找到更好的方法将它们缩合为具有大环结构的分子。但事与愿违，他发现这些分子并没有凝聚成环状分子，而是凝聚成了长链分子。
然而，在这种情况下，卡罗瑟斯并非毫无准备。他也预料到了长链分子的可能性，所以他没有错过这个机会。他立即研究了这种新物质，并最终用己二酸和六亚甲基二胺制成了纤维。这种纤维在结构上与蚕丝相似。
但是一开始生产出来的纤维性能并不是很好，主要是强度太差。经过分析，carothers确定问题来自于冷凝过程中产生的水。水的存在产生了相反的效果——水解反应，使聚合反应无法继续进行。卡罗瑟斯找到了解决问题的方法，他让聚合反应在低压下进行。众所周知，低压促进了水的蒸发速度，这样水就会不断被蒸发。Carothers将用于冷却的玻璃板放置在反应液体上方，蒸发的水在玻璃板上冷凝并自行流走。这样，他保证了聚合的不间断，从而为合成理想的人造纤维奠定了基础。
卡罗瑟斯进一步讨论了合成纤维的生产技术。他把己二酸和六亚甲基二胺缩合的聚合物熔化，然后通过一个小孔挤出，拉成丝。在冷拉过程中，carothers等人发现了一个有趣的现象:长链分子在拉伸前是不规则的，但冷拉后分子链会平行于纤维排列，从而大大增加了纤维的强度和弹性。从而确立了熔体纺丝的基本生产工艺，包括缩聚、熔体挤出成型和室温冷拉。用这种工艺可以得到一种类似丝绸的有光泽的细丝，可以织成像丝绸一样柔软美观甚至比丝绸更结实的纺织品。卡罗瑟斯将这种合成纤维命名为尼龙-66，学名为聚酰胺-66。它是世界上最早具有实用价值的人造纤维。它使用的原料完全是用化学方法生产的，不像过去说的人造纤维，名义上是“人造的”，实际上使用的原料是天然的。
尼龙是人造纤维中最重要的发现之一。它不同于过去的人造纤维和天然纤维。它的防水性能比那些纤维好。不怕潮湿，不易沾污，不虫蛀，强度高。实验表明，如果截面积相等，尼龙丝的强度与钢丝相同。杜邦公司于1939开始尼龙-66的工业化生产。该公司的广告口号——“我们生产像钢丝一样强韧，像蜘蛛丝一样纤细的美丽尼龙纱线”已经传遍了美国和世界各地，每个人都知道这种新产品尼龙。它的出现开创了人造纤维的新时代。
第二次世界大战期间，美国陆军获得了所有尼龙产品来制造降落伞和100多种其他军需品。战后，尼龙在袜子中完全取代了丝绸。西方国家的女性喜欢穿轻薄的袜子，但原来的纤维并不适合这种要求:丝绸贵，棉纤维不够结实，羊毛不够轻薄，不耐长时间反复洗涤。但是新兴的尼龙袜可以满足这些要求。它又薄又轻又结实，很受消费者欢迎。此外，尼龙产品也开拓了其他行业的市场。尼龙可以做很多东西，从服装到床上用品，从地毯到安全带，从消防水管到人造毛皮，几乎什么都能做。正因为如此，尼龙在短时间内风靡全球。
但是卡罗瑟斯没有看到这一切。1937年4月29日意外身亡，年仅41岁。卡罗瑟斯一直很沮丧。他有一个双胞胎姐姐，兄妹关系很好。当他妹妹在1936去世时，他更加不开心。所以对于他的死，有人认为是自杀。无论如何，他的英年早逝实在令人痛惜。
卡罗瑟斯的著作主要有《有机合成》，出版于1933。1936当选美国科学院院士，是第一位被工业界选为科学院院士的有机化学家。此外，他还负责编辑了1930至1937的《美国化学学会杂志》。卡罗瑟斯一生发表了60多篇关于合成纤维和合成橡胶的论文，获得了70多项专利。他是一名化学家和化学工程师，具有深厚的基础理论知识和丰富的实践经验。
虽然卡罗瑟斯去世了，但他的事业却被别人继承了。在他去世后的第二年，曾做过他助手的Prowley总结了一系列缩聚反应，提出了缩聚反应中所有官能团活性相同的重要原则，并以此为契机推动了高分子材料工业的发展。因为在高分子材料研究方面的杰出成就，Prowley获得了1974诺贝尔奖。有人感慨地说:如果卡罗瑟斯没有英年早逝，诺贝尔奖就该由普鲁利和他分享了。无论如何，卡罗瑟斯开创的合成纤维事业已经获得了世界性的声誉，卡罗瑟斯已经载入史册。