高分子材料匯編

1、L o g oL o g oL o g oL o g o認(rèn)識(shí)高分子與高分子認(rèn)識(shí)高分子與高分子材料材料1L o g oL o g o1.1 1.1 現(xiàn)代生活中的高分子材料現(xiàn)代生活中的高分子材料L o g oL o g oPP、PUR、PC/ABS、PA、PVC、POM、PMMA、PPO、PFL o g oL o g oL o g oL o g o1.2 1.2 高分子科學(xué)的發(fā)展概況高分子科學(xué)的發(fā)展概況1919世紀(jì)前期世紀(jì)前期通過(guò)化學(xué)反應(yīng)對(duì)天然高分子材料進(jìn)行改性通過(guò)化學(xué)反應(yīng)對(duì)天然高分子材料進(jìn)行改性1919世紀(jì)世紀(jì)4040年代年代美國(guó)人發(fā)明了天然橡膠的硫化美國(guó)人發(fā)明了天然橡膠的硫化6060年代末期年

2、代末期以纖維素為原料獲得了賽璐珞塑料以纖維素為原料獲得了賽璐珞塑料8080年代末期年代末期用蛋白質(zhì)用蛋白質(zhì)- -乳酪素為原料獲得了乳酪素塑料。乳酪素為原料獲得了乳酪素塑料。它們被稱(chēng)為半合成材料它們被稱(chēng)為半合成材料利用天然高分子材料進(jìn)行加工、改性（利用天然高分子材料進(jìn)行加工、改性（19世紀(jì)）世紀(jì)）L o g oL o g o高分子材料合成工業(yè)不斷發(fā)展壯大時(shí)期（高分子材料合成工業(yè)不斷發(fā)展壯大時(shí)期（20世紀(jì)）世紀(jì)）1925-19351925-1935年年誕生了誕生了“高分子化學(xué)高分子化學(xué)”這一新興學(xué)科，有力地促進(jìn)了這一新興學(xué)科，有力地促進(jìn)了高分子化合物的工業(yè)生產(chǎn)高分子化合物的工業(yè)生產(chǎn) 1994199

3、4年年 19101910年年美國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂，隨后合成出丁苯橡膠、美國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂，隨后合成出丁苯橡膠、丁丁腈橡膠、氯丁橡膠、尼龍腈橡膠、氯丁橡膠、尼龍-66-66、聚酯纖維、高壓聚乙烯、聚酯纖維、高壓聚乙烯和聚氯乙烯，產(chǎn)量和品種在世界大戰(zhàn)中得到快速發(fā)展和聚氯乙烯，產(chǎn)量和品種在世界大戰(zhàn)中得到快速發(fā)展2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代年代由于第二次世界大戰(zhàn)所需橡膠數(shù)量巨大，大力發(fā)展合由于第二次世界大戰(zhàn)所需橡膠數(shù)量巨大，大力發(fā)展合成橡膠，奠定了石油化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)成橡膠，奠定了石油化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代年代發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了Ziegler-NattaZiegler-Natta催化

4、劑，可以容易地使烯烴、二催化劑，可以容易地使烯烴、二烯烴聚合為性能優(yōu)良的高聚物，同時(shí)由于石油化學(xué)工烯烴聚合為性能優(yōu)良的高聚物，同時(shí)由于石油化學(xué)工業(yè)的建立與發(fā)展，高分子合成材料的產(chǎn)量激增；業(yè)的建立與發(fā)展，高分子合成材料的產(chǎn)量激增； 19941994年年全世界三大合成材料的產(chǎn)量超過(guò)全世界三大合成材料的產(chǎn)量超過(guò)1.41.4104104萬(wàn)噸，按體萬(wàn)噸，按體積計(jì)算超過(guò)鋼鐵積計(jì)算超過(guò)鋼鐵L o g oL o g oL o g oL o g oL o g oL o g oL o g oL o g o+L o g oL o g o高分子與諾貝爾獎(jiǎng)高分子與諾貝爾獎(jiǎng)v施陶丁格施陶丁格 （Hermann Staud

5、inger）是德國(guó)著名的化學(xué)家 。v高分子化學(xué)的奠基人高分子化學(xué)的奠基人 ，預(yù)言了高分子化合物跟生物和人體的重要關(guān)系。創(chuàng)立了高分子線鏈學(xué)說(shuō)；提出了關(guān)于高分子化合物粘度跟高分子化合物分子量之間的關(guān)系式，即施陶丁格定則，迄今仍為測(cè)定高分子化合物分子量的基本方法。 L o g oL o g o1881年年施陶丁格出生在德國(guó)萊茵河西岸萊茵河西岸的沃爾姆斯沃爾姆斯古城，父親弗里茨施陶丁格是位哲學(xué)和社會(huì)科學(xué)學(xué)者。1899年年他進(jìn)入哈勒大學(xué)哈勒大學(xué)就讀，學(xué)習(xí)自己感興趣的植物學(xué)。但由于他父親建議說(shuō)，如果要成為一位植物學(xué)家，一定要知曉一些化學(xué)，施陶丁格就在丹尼爾丹尼爾福爾蘭德?tīng)柛柼m德?tīng)柕闹笇?dǎo)下學(xué)習(xí)化學(xué)，沒(méi)想到

6、這一“植物學(xué)的預(yù)備課程”竟成了他終生的研究方向。1900年年他在達(dá)姆斯塔特理工學(xué)院接受了分析化學(xué)的訓(xùn)練，之后的一年在慕尼黑大學(xué)慕尼黑大學(xué)阿道夫阿道夫拜耳拜耳的研究所學(xué)習(xí)了一年有機(jī)合成。1903年年他在福爾蘭德?tīng)柕闹笇?dǎo)下以對(duì)丙二丙二酸酯的研究酸酯的研究獲得了博士學(xué)位。求學(xué) L o g oL o g o有機(jī)化學(xué)研究 1903-1907年間，施陶丁格在斯特拉斯堡大學(xué)斯特拉斯堡大學(xué)研究羧酸。他發(fā)現(xiàn)了烯酮烯酮，一種化學(xué)性質(zhì)活潑，后來(lái)在藥物合成中很有用的中間體。1907年11月施陶丁格擔(dān)任卡爾斯魯厄理工學(xué)院卡爾斯魯厄理工學(xué)院化學(xué)研究所有機(jī)化學(xué)教授，與卡爾卡爾恩格勒恩格勒、弗里茨弗里茨哈伯哈伯等著名化學(xué)家一

7、起工作。他的主要研究方向?yàn)檫M(jìn)一步研究烯酮的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)烯酮的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)。1912年烯酮烯酮一書(shū)出版一書(shū)出版，后來(lái)被認(rèn)為是這一領(lǐng)域的經(jīng)典教材。1912年施陶丁格接受蘇黎世理工邀請(qǐng)，任化學(xué)系主任。他和拉沃拉沃斯拉夫斯拉夫魯日奇卡魯日奇卡一起，確認(rèn)了除蟲(chóng)菊酯除蟲(chóng)菊酯的結(jié)構(gòu)，并開(kāi)發(fā)了這一除蟲(chóng)劑的人工合成途徑。 1919年他和邁耶共同發(fā)表了疊氮化合物和三苯基膦反應(yīng)疊氮化合物和三苯基膦反應(yīng)，即施陶施陶丁格反應(yīng)丁格反應(yīng)L o g oL o g o高分子思想的確立 1926年年他接受弗萊堡大學(xué)邀請(qǐng)，擔(dān)任化學(xué)系主任。已是一名頗具盛名的有機(jī)化學(xué)家的施陶丁格開(kāi)始了對(duì)橡膠橡膠的研究。當(dāng)時(shí)拉烏爾拉烏爾和范特霍夫范

8、特霍夫都通過(guò)物理方法測(cè)出了橡膠具有很大的分子量。1920年年施陶丁格發(fā)表了一篇里程碑的文章，提出橡膠與淀粉、賽提出橡膠與淀粉、賽璐珞、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)都是由化學(xué)鍵連接重復(fù)單元形璐珞、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)都是由化學(xué)鍵連接重復(fù)單元形成的聚合物成的聚合物。也就是說(shuō)這些大分子的結(jié)構(gòu)就如同一根穿起來(lái)的曲別針長(zhǎng)鏈，每個(gè)曲別針是一樣的，他們就如同重復(fù)單元。當(dāng)時(shí)有名的化學(xué)家當(dāng)時(shí)有名的化學(xué)家赫爾曼赫爾曼埃米爾埃米爾費(fèi)歇爾費(fèi)歇爾和和亨利奇威蘭德都認(rèn)為實(shí)驗(yàn)測(cè)出的高分子量來(lái)源于認(rèn)為實(shí)驗(yàn)測(cè)出的高分子量來(lái)源于小分子組成的締合體和小分子組成的締合體和膠體顆粒膠體顆粒，其結(jié)合力源于每個(gè)分子之間的分子間作用力，其結(jié)合力

9、源于每個(gè)分子之間的分子間作用力，而而反對(duì)反對(duì)施陶丁格的施陶丁格的小分子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合成大分子小分子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合成大分子的主張。的主張。L o g oL o g o1930年代，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)證實(shí)了施陶丁格的猜測(cè)越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)證實(shí)了施陶丁格的猜測(cè)。滲透壓法和黏度法都測(cè)量出了聚合物的大分子量。赫爾曼赫爾曼馬克馬克的X射線衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了大分子鏈的存在。而華萊士華萊士卡羅瑟卡羅瑟斯斯對(duì)尼龍尼龍和和聚酯聚酯的合成也證明了通過(guò)小分子合成聚合物是完全可行的。施陶丁格很早就看到了高分子科學(xué)的應(yīng)用前景，他在1936年說(shuō)過(guò)“這么說(shuō)并非不可能，最終有一天合成高分子量聚合物可以用來(lái)制造人造纖維，因?yàn)樘烊焕w維

10、的強(qiáng)度和彈性也來(lái)源于他的大分子結(jié)構(gòu)。1940年年施陶丁格開(kāi)始擔(dān)任弗賴堡大學(xué)大分子化學(xué)研究所所長(zhǎng)至1951年，期間創(chuàng)立了第一種聚合物雜志創(chuàng)立了第一種聚合物雜志大分子化學(xué)與物大分子化學(xué)與物理理1953年年施陶丁格因“在大分子化學(xué)上的諸多發(fā)現(xiàn)”獲得諾貝獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)爾化學(xué)獎(jiǎng)。L o g oL o g ov1963年合成高分子塑料而共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。v分別發(fā)明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的金屬絡(luò)合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。這種催化劑被統(tǒng)稱(chēng)為齊格勒納塔型催化劑。1963年12月10日，他們共享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的崇高榮譽(yù)。齊格勒(Karl Ziegler)德國(guó)化學(xué)家 納塔(Giulio Natta

11、)意大利化學(xué)家 L o g oL o g ov美國(guó)高分子物理化學(xué)家弗洛美國(guó)高分子物理化學(xué)家弗洛里（里（Paul J. FloryPaul J. Flory）由于在高分子科學(xué)領(lǐng)域，尤其在高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究方面取得巨大成就，1974年榮獲瑞典皇家科學(xué)院授予的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 L o g oL o g o對(duì)導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展對(duì)導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展獲得獲得20002000年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 日本化學(xué)家白川英樹(shù)（Hideki Shirakawa） 美國(guó)化學(xué)家黑格（Alan J. Hegger） 美國(guó)化學(xué)家馬克迪爾米德（Alan G. MacDiarmid） L o g oL o

12、 g o北京時(shí)間北京時(shí)間1010月月9 9日下午日下午5 5點(diǎn)點(diǎn)4545分，分，20132013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉，美國(guó)三位科年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉，美國(guó)三位科學(xué)家學(xué)家Martin Karplus, Michael LevittMartin Karplus, Michael Levitt和和Arieh WarshelArieh Warshel獲獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)理由獲獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)理由是是“為復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)立了多尺度模型為復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)立了多尺度模型”。Martin KarplusMartin Karplus，美國(guó)和奧地利公民。，美國(guó)和奧地利公民。19301930年出生于奧地利維也納。年出生于奧地利維也納。195

13、31953年從美國(guó)加州理工學(xué)院獲得博士學(xué)位。美國(guó)哈佛大學(xué)榮譽(yù)退休教年從美國(guó)加州理工學(xué)院獲得博士學(xué)位。美國(guó)哈佛大學(xué)榮譽(yù)退休教授。授。Michael LevittMichael Levitt，美國(guó)和英國(guó)公民。，美國(guó)和英國(guó)公民。19471947年出生于南非比勒陀利亞。年出生于南非比勒陀利亞。19711971年從英國(guó)劍橋大學(xué)獲得博士學(xué)位。目前為美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教年從英國(guó)劍橋大學(xué)獲得博士學(xué)位。目前為美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授。授。Arieh WarshelArieh Warshel，美國(guó)和以色列公民。，美國(guó)和以色列公民。19401940年出生于以色列年出生于以色列Kibbutz Sde-Kibbutz

14、 Sde-NahumNahum。19691969年從以色列魏茨曼科學(xué)研究所獲得博士學(xué)位。目前為美國(guó)南年從以色列魏茨曼科學(xué)研究所獲得博士學(xué)位。目前為美國(guó)南加州大學(xué)教授。加州大學(xué)教授。L o g oL o g o1.3 1.3 高分子的基本概念高分子的基本概念高分子就是那些分子量特別大的物質(zhì)。高分子物質(zhì)的分子一般由幾千、幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)個(gè)原子組成，它的分子量也就是幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)、甚至以億來(lái)計(jì)算。高分子的“高”就是指它的分子量高(104-107)。MacromoleculeMacromolecule compoundPolymer1.3.1 什么是高分子什么是高分子L o g oL o g o1.3.2

15、 高分子的命名高分子的命名（1）根據(jù)單體的名稱(chēng)來(lái)命名（2）根據(jù)特征官能團(tuán)來(lái)命名（3）按聚合物的組成命名（4）按商品名或俗稱(chēng)命名（5）按化學(xué)名稱(chēng)的標(biāo)準(zhǔn)縮寫(xiě)L o g oL o g o1.3.2 高分子的分類(lèi)高分子的分類(lèi)v高分子按來(lái)源分：高分子按來(lái)源分：天然高分子天然高分子合成高分子合成高分子線型高分子線型高分子體型高分子體型高分子熱塑性高分子熱塑性高分子熱固性高分子熱固性高分子塑料纖維橡膠塑料纖維橡膠涂料粘合劑涂料粘合劑v高分子按結(jié)構(gòu)分：高分子按結(jié)構(gòu)分：v高分子按性質(zhì)分：高分子按性質(zhì)分：v高分子按性能和高分子按性能和用途分：用途分：L o g oL o g o1.3.2 高分子的研究方向高分子的

16、研究方向L o g oL o g o器官生成公司出品的人造皮膚器官生成公司出品的人造皮膚治愈的皮膚潰瘍治愈的皮膚潰瘍 聚合物支架和細(xì)胞（醫(yī)學(xué)應(yīng)用）聚合物支架和細(xì)胞（醫(yī)學(xué)應(yīng)用）羅伯特羅伯特朗格提供圖片朗格提供圖片醫(yī)學(xué)奇跡L o g oL o g o高分子材料的缺陷高分子材料的缺陷L o g oL o g oL o g oL o g o高分子著名高校高分子著名高校北京大學(xué)，化學(xué)所，復(fù)北京大學(xué)，化學(xué)所，復(fù)旦大學(xué)，浙江大學(xué)旦大學(xué)，浙江大學(xué) 四川大學(xué)，華南理工四川大學(xué)，華南理工 青島科技，北京化工大青島科技，北京化工大學(xué)學(xué) 香港理工，東華大學(xué)，香港理工，東華大學(xué)，天津工業(yè)大學(xué)，北化工天津工業(yè)大學(xué)，北化工

17、（碳纖維）（碳纖維） 中國(guó)第一航空集團(tuán)中國(guó)第一航空集團(tuán) 621所，浙江大學(xué)，西北工所，浙江大學(xué)，西北工大，北航大，北航香港科技，復(fù)旦，上交香港科技，復(fù)旦，上交L o g oL o g o重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 v 高分子物理與化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高分子物理與化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-化學(xué)研究所和長(zhǎng)春應(yīng)化學(xué)研究所和長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所）。用化學(xué)研究所）。http:/ 吸附分離功能高分子材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吸附分離功能高分子材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-南開(kāi)大學(xué)南開(kāi)大學(xué)http:/ 聚合物分子工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聚合物分子工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-復(fù)旦大學(xué)復(fù)旦大學(xué)http:/ 高分子材料工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高分子材料工程國(guó)家重

18、點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-四川大學(xué)四川大學(xué)http:/ 聚合反應(yīng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聚合反應(yīng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室清華大學(xué)萃取分離工程實(shí)清華大學(xué)萃取分離工程實(shí)驗(yàn)室、天津大學(xué)精餾分離工程實(shí)驗(yàn)室、華東理工大學(xué)固定驗(yàn)室、天津大學(xué)精餾分離工程實(shí)驗(yàn)室、華東理工大學(xué)固定床反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)室和浙江大學(xué)聚合反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)室四個(gè)分床反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)室和浙江大學(xué)聚合反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)室四個(gè)分實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室。http:/ o g oL o g ov生物醫(yī)用高分子材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室生物醫(yī)用高分子材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-武漢大學(xué)武漢大學(xué)http:/ o g oL o g o國(guó)內(nèi)期刊雜志國(guó)內(nèi)期刊雜志L o g oL o g o1.4 1.4 天然高分子天然高

19、分子纖維素的存在：纖維素的存在：綠色植物通過(guò)光合作用生成的物質(zhì)，是構(gòu)綠色植物通過(guò)光合作用生成的物質(zhì)，是構(gòu)成植物細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。一切植物都含有纖維素，棉花含成植物細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。一切植物都含有纖維素，棉花含纖維素高達(dá)纖維素高達(dá)90以上，木材中含纖維素為以上，木材中含纖維素為50左右。左右。1.4.1 纖維素纖維素L o g oL o g o纖維素的結(jié)構(gòu)式纖維素的結(jié)構(gòu)式 纖維素是由纖維素是由D-吡喃式葡萄糖單元通過(guò)相吡喃式葡萄糖單元通過(guò)相鄰糖單元的鄰糖單元的1位和位和4位之間的位之間的-苷鍵鏈接而成苷鍵鏈接而成的線性高分子。的線性高分子。OHOHHOHHOHHOCH2OHHOHHHHHOO*OHC

20、H2OHCH2OHOHHHOHHOHHOnL o g oL o g ov天然棉纖維素大約由天然棉纖維素大約由15300個(gè)葡萄糖基組成；個(gè)葡萄糖基組成；木材纖維素的聚合度大約木材纖維素的聚合度大約800010000個(gè)；個(gè)；v隨著不同的品種來(lái)源，纖維素的相對(duì)分子量可隨著不同的品種來(lái)源，纖維素的相對(duì)分子量可以從以從50002500000范圍內(nèi)變化。范圍內(nèi)變化。v由植物纖維原料經(jīng)過(guò)化學(xué)處理制成的各類(lèi)化學(xué)由植物纖維原料經(jīng)過(guò)化學(xué)處理制成的各類(lèi)化學(xué)漿，纖維素的聚合度下降至漿，纖維素的聚合度下降至1000左右。左右。L o g oL o g o纖維素的化學(xué)性質(zhì)纖維素的化學(xué)性質(zhì)降解反應(yīng)降解反應(yīng) 酸水解降解酸水解

21、降解 堿降解堿降解 酶降解酶降解 氧化降解氧化降解 酯化和醚化酯化和醚化 接枝共聚接枝共聚L o g oL o g o纖維素的應(yīng)用纖維素的應(yīng)用以纖維素為基質(zhì)制造降解材料具有多方面的優(yōu)勢(shì)以纖維素為基質(zhì)制造降解材料具有多方面的優(yōu)勢(shì):(1)纖維素本身無(wú)毒，尤其制造出的降解材料將有廣泛的使用范圍、纖維素本身無(wú)毒，尤其制造出的降解材料將有廣泛的使用范圍、(2)纖維素是地球上一種可再生的綠色材料資源，不僅可有效提高農(nóng)纖維素是地球上一種可再生的綠色材料資源，不僅可有效提高農(nóng)林生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，還對(duì)緩解以有限資源林生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，還對(duì)緩解以有限資源石油為原料的現(xiàn)有石油為原料的現(xiàn)有塑料工業(yè)繼續(xù)發(fā)展過(guò)程中的資源枯竭

22、產(chǎn)生積極作用。塑料工業(yè)繼續(xù)發(fā)展過(guò)程中的資源枯竭產(chǎn)生積極作用。(3)纖維素分子中含有許多羥基，具有多種化學(xué)反應(yīng)性能，接枝改性纖維素分子中含有許多羥基，具有多種化學(xué)反應(yīng)性能，接枝改性后可制造出不同性能的材料，以滿足不同的生產(chǎn)生活需求。后可制造出不同性能的材料，以滿足不同的生產(chǎn)生活需求。L o g oL o g o 纖維素膜纖維素膜 纖維素塑料纖維素塑料以纖維素材料為基質(zhì)的可降解塑料以纖維素材料為基質(zhì)的可降解塑料共混型共混型反應(yīng)型反應(yīng)型可與纖維素共混的原材料有天然材料，可與纖維素共混的原材料有天然材料，如甲殼素、殼聚糖、蛋白質(zhì)、纖維素如甲殼素、殼聚糖、蛋白質(zhì)、纖維素及其化學(xué)改性物、種子粉和一些人工及

23、其化學(xué)改性物、種子粉和一些人工合成材料如合成材料如EVA、PVA、UF等。等。纖維素通過(guò)接枝或共聚反應(yīng)將其他高分子或纖維素通過(guò)接枝或共聚反應(yīng)將其他高分子或單體結(jié)合到纖維素分子上，可以大大改善纖單體結(jié)合到纖維素分子上，可以大大改善纖維素的性質(zhì)。經(jīng)這種改性后的纖維素有的耐維素的性質(zhì)。經(jīng)這種改性后的纖維素有的耐燃、耐化學(xué)腐蝕、耐老化，有的有粒子交換燃、耐化學(xué)腐蝕、耐老化，有的有粒子交換性能和吸附性能，有的有強(qiáng)烈吸收水分性能，性能和吸附性能，有的有強(qiáng)烈吸收水分性能，有的有止血、殺菌功能，因此已經(jīng)用來(lái)制造有的有止血、殺菌功能，因此已經(jīng)用來(lái)制造許多具有特殊用途的纖維素功能性產(chǎn)品許多具有特殊用途的纖維素功能

24、性產(chǎn)品。L o g oL o g o1.4.2 淀粉淀粉淀粉（淀粉（starchstarch）是植物的種子、根、塊莖、果實(shí)和葉子等細(xì)胞組成的主要成分。其資源極為豐富，價(jià)格低廉。淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩大類(lèi)。L o g oL o g o直鏈淀粉（分子量較小，在50000左右）支鏈淀粉（分子量較大，在60000左右） L o g oL o g o不同品種淀粉的分子量分布研究不同品種淀粉的分子量分布研究：用凝膠滲透色譜法測(cè)定了谷類(lèi)、薯類(lèi)、豆類(lèi)等14個(gè)不同品種淀粉的分子量分布。研究結(jié)果表明不同品種淀粉的分子量分布差別很大，分散度都較高。即使不同來(lái)源的同種淀粉樣品，它們重均分子量雖很接近，但其分子量

25、分布和分散度差異也很大。在各類(lèi)淀粉中以塊莖類(lèi)以塊莖類(lèi)淀粉的分子量最大淀粉的分子量最大。研究有助于了解淀粉的分子特性及指導(dǎo)生產(chǎn)應(yīng)用。 L o g oL o g o淀粉的化學(xué)改性（變性淀粉）淀粉的化學(xué)改性（變性淀粉）（1 1）氧化淀粉）氧化淀粉（2 2）交聯(lián)淀粉）交聯(lián)淀粉（3 3）淀粉酯）淀粉酯（4 4）羥丙基淀粉）羥丙基淀粉（5 5）羧甲基淀粉）羧甲基淀粉L o g oL o g o氫氣是一種清潔能源，但它的制取、存儲(chǔ)和運(yùn)輸都很困難。美國(guó)科學(xué)家研究出一種用多糖制取氫的新技術(shù)。這一成果是美國(guó)弗吉尼亞理工學(xué)院、橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和喬治亞大學(xué)的科學(xué)家共同作出的。淀粉、纖維素等碳水化合物含有大量的氫，但它

26、們非常穩(wěn)定，只有在酶的作用下才會(huì)分解?？茖W(xué)家利用合成生物學(xué)合成生物學(xué)的方法，使用由1313種酶組成的混合物種酶組成的混合物，將碳水化合物和水轉(zhuǎn)變成二氧化碳碳水化合物和水轉(zhuǎn)變成二氧化碳和氫氣和氫氣。實(shí)驗(yàn)顯示，這一反應(yīng)在約攝氏30度和1個(gè)大氣壓的條件下即可發(fā)生。將二氧化碳抽除后，氫氣進(jìn)入燃料電池產(chǎn)生電力，副產(chǎn)物水可以循環(huán)利用。在反應(yīng)中，氫是主要產(chǎn)物，效率比自然界里厭氧菌分解生物物質(zhì)產(chǎn)生氫的效率高3倍，每磅氫的成本可能低于1美元。 從淀粉到氫氣從淀粉到氫氣L o g oL o g o1.4.3 天然橡膠天然橡膠世界上約有2000種不同的植物可生產(chǎn)類(lèi)似天然橡膠的聚合物，已從其中500種中得到了不同種類(lèi)

27、的橡膠，但真正有實(shí)用價(jià)值的是三葉橡膠樹(shù)三葉橡膠樹(shù)。橡膠樹(shù)的表面被割開(kāi)時(shí)，樹(shù)皮內(nèi)的乳管被割斷，膠乳從樹(shù)上流出。從橡膠樹(shù)上采集的乳膠，經(jīng)過(guò)稀釋后加酸凝固、洗滌，然后壓片、干燥、打包，即制得市售的天然橡膠。天然橡膠根據(jù)不同的制膠方法可制成煙片、風(fēng)干膠片、技術(shù)分級(jí)橡膠和濃縮橡膠等。 L o g oL o g o天然橡膠是一種以聚異戊二烯聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化學(xué)物，其橡膠烴（聚異戊二烯）含量在90%以上，還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖分及灰分等。 L o g oL o g o1492年年 遠(yuǎn)在哥侖布發(fā)現(xiàn)美洲大陸以前，中美洲和南美洲的當(dāng)?shù)鼐用褚验_(kāi)始利用。 1736年年 法國(guó)才在世界上首次報(bào)道有

28、關(guān)橡膠的產(chǎn)地、采集膠乳的方法和橡膠在南美洲當(dāng)?shù)氐睦们闆r，使歐洲人開(kāi)始認(rèn)識(shí)天然橡膠，并進(jìn)一步研究其利用價(jià)值。 1839年年 美國(guó)人固特異（固特異（C.Goodyear）發(fā)現(xiàn)了在橡膠中加入硫黃和堿式碳酸鉛，經(jīng)加熱后制出的橡膠制品遇熱或在陽(yáng)光下曝曬時(shí)，才不再像以往那樣易于變軟和發(fā)粘，而且能保持良好的彈性，從而發(fā)明了橡膠硫化發(fā)明了橡膠硫化，至此天然橡膠才真正被確認(rèn)其特殊的使用價(jià)值，成為一種其重要的工業(yè)原料。 天然橡膠的歷史天然橡膠的歷史L o g oL o g o1888年年 英國(guó)人鄧錄普（J.B.Dunlop）發(fā)明了充氣輪胎，促使汽車(chē)輪胎工業(yè)飛躍地發(fā)展，因而導(dǎo)致耗膠量急劇上升。 1876年年 英國(guó)

29、人威克姆（H.Wickham）從巴西馬遜河口采集橡膠種子，運(yùn)回英國(guó)皇家植物園播種，并在錫蘭(現(xiàn)在的斯里蘭卡)、印度尼西亞、新加坡試種，均取得成功。此即為巴西橡膠樹(shù)在遠(yuǎn)東落戶的開(kāi)端。從此，栽培橡膠業(yè)發(fā)展非常迅速栽培橡膠業(yè)發(fā)展非常迅速。1997年年世界天然橡膠產(chǎn)量已高達(dá)624.7萬(wàn)噸。新中國(guó)成立后新中國(guó)成立后 中國(guó)農(nóng)墾科技工作者通過(guò)科學(xué)實(shí)踐，打破了國(guó)外近百年來(lái)所謂15以北是巴西橡膠樹(shù)種植“禁區(qū)”的定論，成功地在北緯18以北至北緯24的廣大地區(qū)種植巴西橡膠樹(shù)，并獲得較高的產(chǎn)量。1996年天然膠產(chǎn)量已達(dá)到42萬(wàn)噸，成為世界第五大天然膠生產(chǎn)國(guó)。 L o g oL o g o物理特性：物理特性：在常溫下具有較高的彈性較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機(jī)械強(qiáng)度非常好的機(jī)械強(qiáng)度，滯后損失小，在多次變形時(shí)生熱低，因此其耐屈撓性也很好耐屈撓性也很好，并且因?yàn)槭欠菢O性橡膠，所以電