高分子化學(xué)與物理總論

1、高分子化學(xué)與物理總論什么是高分子？塑料橡膠纖維涂料、粘合劑9高分子化學(xué)高分子科學(xué)的范疇高分子物理高分子科學(xué)高分子工程功能高分子10高分子化學(xué)研究聚合反應(yīng)基本原理，聚合物性能與聚合反應(yīng)條件之間的相關(guān)性原理選擇原料、確定路線(xiàn)、尋找催化劑、制訂合成工藝等高分子物理高分子工程功能高分子研究聚合物的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)、微觀(guān)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性為設(shè)計(jì)合成預(yù)定性能的聚合物提供理論指導(dǎo)，是溝通合成與應(yīng)用的橋梁從應(yīng)用的角度研究各種類(lèi)型聚合物及其制成品合成、加工成型中的工藝條件、影響因素和設(shè)備等研究對(duì)物質(zhì)、能量、信息具有轉(zhuǎn)換、傳輸、儲(chǔ)存等特殊功能的高分子材料的合成及應(yīng)用11高 分 子 化 學(xué)有機(jī)化學(xué)物理化學(xué)化學(xué)

2、工程.聚合反應(yīng)工程高 分 子 物 理高分子化合物制品聚合物成型加工材料力學(xué)流體力學(xué).分 子 結(jié) 構(gòu)形 態(tài) 形 狀使用性能無(wú)機(jī)化學(xué)分析化學(xué)物 理循環(huán)利用石油天燃?xì)饷浩渌叻肿涌茖W(xué)高分子工程高分子科學(xué)知識(shí)框架12高分子科學(xué)與其它科學(xué)數(shù)學(xué)物理學(xué)工程學(xué)其它化學(xué)其它學(xué)科生命科學(xué)電子學(xué)高分子科學(xué)13高分子科學(xué)與現(xiàn)代生活 原料資源豐富，價(jià)格低廉，綜合利用性好 性能優(yōu)異，如密度低、耐腐蝕、易加工成型等 生產(chǎn)能耗低、投資少、周期短、利潤(rùn)高高分子化學(xué)設(shè)計(jì)合成出所需結(jié)構(gòu)和性能的高分子高分子物理研究高分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系高分子工程基于高分子化學(xué)與高分子物理的知識(shí)對(duì)于高分子材料加工成型高分子物理研究高分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系高

3、分子物理研究高分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系基本內(nèi)容與要求基本概念、原理、特征、合成方法、主要品種 分析影響聚合反應(yīng)速率、分子量、結(jié)構(gòu)、組成的因素及控制方法 初步設(shè)計(jì)能力：按要求設(shè)計(jì)合成預(yù)定指標(biāo)的大分子能力1能力2能力3？ 潘祖仁 浙江大學(xué) 教授1980年7月由潘祖仁先生和孫經(jīng)武（天津大學(xué)）合編高分子化學(xué)，為文化革命后我國(guó)第一部正式的高校教材。1986年由潘祖仁先生為主編，對(duì)全書(shū)進(jìn)行了較大修改后再次出版。其后十余年間一直是各校的主要教材，1992年被評(píng)為全國(guó)優(yōu)秀教材。1996年，潘祖仁先生再次對(duì)全書(shū)進(jìn)行修定，補(bǔ)充一些新內(nèi)容后由化工出版社出版。特點(diǎn)：對(duì)一些經(jīng)典理論給予了系統(tǒng)的論述，對(duì)聚合方法和典型產(chǎn)品制備進(jìn)

4、行了介紹，適合工科學(xué)生使用。教 學(xué) 參 考 書(shū)(基礎(chǔ))復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系集體編寫(xiě)1995年7月由復(fù)旦大學(xué)出版社出版特點(diǎn)：對(duì)各種理論問(wèn)題講的較深，且包含有許多近年發(fā)現(xiàn)的新理論，為一本適合理科學(xué)生使用的書(shū)。各章中以“小專(zhuān)欄”的形式插入相關(guān)的課外知識(shí)，使教材生動(dòng)活潑。教 學(xué) 參 考 書(shū)(基礎(chǔ))美國(guó)著名教授G.Odian 的Principles of Polymerization（第二版）的中譯本。1987年由科學(xué)出版社出版。Principles of Polymerization于1970年第一版出版以來(lái)，受到普遍好評(píng)。1981年，作者在增補(bǔ)前十年的研究成果后了出版第二版。九十年代初出版了第三版，

5、但與第二版相比，新內(nèi)容增加不多。特點(diǎn)：中譯者稱(chēng)該書(shū)為“一本系統(tǒng)全面、通俗易懂、編排均衡的高分子合成化學(xué)教學(xué)參考書(shū)”。目前仍為國(guó)內(nèi)外許多高等院校高分子專(zhuān)業(yè)的指定教學(xué)參考書(shū)。不足之處在于對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的一些新理論介紹不夠。第三版可在北京圖書(shū)館借到。適合將英、中版本對(duì)照看。教 學(xué) 參 考 書(shū)(基礎(chǔ))高分子化學(xué)教程 王槐三 寇曉康編2002年由科學(xué)出版社出版，川大教材。特點(diǎn)：有各章節(jié)提綱附于書(shū)頁(yè)外側(cè)，便于學(xué)習(xí)時(shí)掌握重點(diǎn)。教 學(xué) 參 考 書(shū)(基礎(chǔ))高分子合成原理及工藝學(xué) 李克友等 主編1999年由科學(xué)出版社出版。特點(diǎn)：詳細(xì)介紹各類(lèi)高分子的合成方法與工藝。周其鳳、胡漢杰主編2000年，由中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金

6、委員會(huì)資助、化學(xué)工業(yè)出版社出版跨世紀(jì)的高分子科學(xué)叢書(shū)之高分子化學(xué)分冊(cè)。特點(diǎn)：該書(shū)由近年來(lái)在國(guó)內(nèi)高分子化學(xué)領(lǐng)域作出卓有成效的中青年科學(xué)家領(lǐng)銜撰寫(xiě)，介紹了各人所從事研究領(lǐng)域的最新成果。在某種程度上反映了國(guó)內(nèi)高分子科學(xué)的發(fā)展新趨勢(shì)。教 學(xué) 參 考 書(shū)(前沿)高分子科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史高分子科學(xué)的范疇定義和基本概念、分類(lèi)和命名相對(duì)分子量和相對(duì)分子量分布聚合反應(yīng)的分類(lèi)高分子結(jié)構(gòu)的一般特點(diǎn)高分子性質(zhì)的一般特點(diǎn) 2122 高分子工業(yè)：公元前，蛋白質(zhì)、淀粉、棉、毛、絲、麻、造紙、 油漆、蟲(chóng)膠等高分子科學(xué)：- 1833年，Berzelius 提出 “Polymer”一詞，指以共價(jià)鍵、 非共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)的聚集體1、十九世紀(jì)之

7、前：天然高分子的加工利用高分子科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史232、十九世紀(jì)中葉：天然高分子的化學(xué)改性高分子工業(yè)：- 1838 C.N.Goodyear 天然橡膠硫化- 1845 C.F.Schobein 硝化纖維- 1868 J.W.Hyatt 硝化纖維塑料賽璐珞- 1889 建成最早的人造絲工廠(chǎng)- 1900 英國(guó)建成年產(chǎn)1000t粘膠纖維工廠(chǎng)高分子科學(xué)：- 1870 提出纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)是大的分子1892 W.A.Tilden 確定天然橡膠干餾產(chǎn)物異戊二烯 結(jié)構(gòu)式24高分子工業(yè)：- 1907 L.Backeland 酚醛樹(shù)脂- 1911 丁鈉橡膠- 1914 醋酸纖維和塑料- 1925 醋酸乙烯工業(yè)化-

8、 1928 聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯高分子科學(xué)：- 1902 提出蛋白質(zhì)是由氨基酸殘基組成的多肽結(jié)構(gòu)- 1907 W.Ostwold 提出分子膠體概念- 1920 H.Staudinger 提出“共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)的大分子” 之現(xiàn)代高分子概念3、二十世紀(jì)初葉：高分子工業(yè)和科學(xué)的創(chuàng)立的準(zhǔn)備時(shí)期25高分子工業(yè)：塑料：PVC(1931)、PS(1934)、LDPE(1939)、ABS (1948) 橡膠：氯丁膠(1931)、丁基膠(1940)、丁苯膠(1940)纖維：PVC(1931)、尼龍-66(1938)、PET(1941)、維綸（1948）高分子科學(xué)：- 1932 H.Staudinger 高分子有

9、機(jī)化合物出版 - 192940 W.H.Carothers. P.J.Floury 縮聚反應(yīng)理論- 193238 W.Kuhn, K.H.Mayer 橡膠彈性理論 193548 H.Mark, F.R.Mayo, et al 鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)和共 聚合理論- 194249 P.J.Flory, M.L.Huggins, et al 高分子溶液理論- 40年代 Harkin-Smith-Ewart 乳液聚合理論4、二十世紀(jì)3040年代：高分子工業(yè)和科學(xué)的創(chuàng)立時(shí)期26高分子工業(yè)： HDPE （195355）、PP（195557）、BR（1959）、 PC（1957）- 石油化工產(chǎn)品的80%用于高分子工

10、業(yè)- 塑料以?xún)杀队阡撹F的速率增長(zhǎng)（1215% / 年）高分子科學(xué)：- 195356 Ziegler-Natta 催化劑和配位陰離子聚合- 50年代 Szwarc 陰離子活性聚合 Kennedy 陽(yáng)離子聚合- 1957 A.Keller 獲得聚乙烯單晶5、二十世紀(jì)50年代：現(xiàn)代高分子工業(yè)確立、高分子合成化學(xué)大發(fā)展時(shí)期27高分子工業(yè)：通用塑料：PE、PP、PVC、PS (80%)、PF、UF、PU、 UP（20%）- 工程塑料：ABS、PA、PC、PPO、POM、PBT、合成橡膠：丁苯膠、順丁膠、乙丙膠、異戊膠、丁基膠、 丁腈膠- 合成纖維：PET、PAN、PP、PVA、nylon高分子科學(xué)：-

11、各種熱譜、力譜、電鏡、IR手段的應(yīng)用： 1960 高分辨率NMR、 1964 GPC的使用 - 結(jié)晶高分子、高分子粘彈性、流變學(xué)理論研究的深入6、二十世紀(jì)60年代：高分子物理大發(fā)展時(shí)期28高分子工業(yè)：- 生產(chǎn)的高效化、自動(dòng)化、大型化： 塑料6000萬(wàn)噸、橡膠700萬(wàn)噸、化纖6000萬(wàn)噸- 高分子合金，如HIPS- 高分子復(fù)合材料，如碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料高分子科學(xué)：- 197178 白川英樹(shù)等 導(dǎo)電高分子- 1973 Kevlar 纖維7、二十世紀(jì)70年代：高分子工程科學(xué)大發(fā)展時(shí)期29高分子工業(yè)： 80年代初，三大合成材料產(chǎn)量超過(guò)10億噸，其中塑料 8500萬(wàn)噸，以體積計(jì)超過(guò)鋼鐵的產(chǎn)量- 精細(xì)高分

12、子、功能高分子、生物醫(yī)學(xué)高分子高分子科學(xué)：- 提出分子設(shè)計(jì)概念- 1983 O.W.Webster 基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合- 1994 王錦山 原子（基團(tuán)）轉(zhuǎn)移自由基聚合8、二十世紀(jì)末期：高分子科學(xué)的擴(kuò)展與深化 品種多，功能全，具有各種優(yōu)異性能，能適應(yīng)各種需要。(先進(jìn)復(fù)合材料)比強(qiáng)度大，比重小1噸酚醛膠粉噸鐵，噸鋁品種多，功能全，具有各種優(yōu)異性能，能適應(yīng)各種需要。(耐高溫高壓材料)比強(qiáng)度大，比重小品種多，功能全，具有各種優(yōu)異性能，能適應(yīng)各種需要。生物降解手術(shù)縫合線(xiàn)聚乳酸類(lèi)多功能性（生物技術(shù)）人工腎33H. Staudinger德（18811965）1953年因“鏈狀大分子物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)”獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)34德（18981973）意大利（19031979）1963年， K.Ziegler 和 G.Natta 因“在高分子合成和工藝領(lǐng)域中的重大發(fā)現(xiàn)”共同獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)35P.J.Flory 美 (19101985)1974年因在長(zhǎng)鏈分子物理化學(xué)性質(zhì)方面的研究獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)P.G. de Geenes 法 (1932)1991年因把研究簡(jiǎn)單系統(tǒng)中有序現(xiàn)象的方法推廣到比較