高分子材料發(fā)展史課件

汽車工程材料B—湖北汽車工業(yè)學院材料工程教研室

李建

lijian_0711@1汽車工程材料B—湖北汽車工業(yè)學院材料工程教研室

李建

134教材及參考資料黃麗.高分子材料,北京:化工出版社,2006韓冬冰.高分子材料概論,北京:中國石化出版社,2006何曼君,陳維孝,董西俠.高分子物理(第3版），上海:復旦大學出版社,2008潘祖仁.高分子化學（第5版）,北京:化工出版社,20112教材及參考資料黃麗.高分子材料,北京:化工出版社,20062課程內(nèi)容講課內(nèi)容（44個學時）緒論通用塑料工程塑料橡膠實驗內(nèi)容（4個學時）

拉伸標準樣條的快速成型高分子材料的鑒別

3課程內(nèi)容講課內(nèi)容（44個學時）3了解高分子科學發(fā)展歷史以及我國高分子科學發(fā)展狀況；了解塑料、橡膠的類型和特性，掌握其主要品種結構及其特性；教學內(nèi)容4了解高分子科學發(fā)展歷史以及我國高分子科學發(fā)展狀況；教學內(nèi)容4上課不遲到課堂中不允許隨便說話，可以做任何不影響其它人聽課的事情認真獨立完成作業(yè)及課堂中布置的任務積極思考，回應課堂中的提問答疑時間：上課期間的課間時間每次上課結束后的時間課程要求5上課不遲到課程要求5考核成績構成結業(yè)考核成績 70％平時成績 30％平時成績包括作業(yè)成績 15％考勤成績 15％結業(yè)考核方式閉卷考試課程考核6考核成績構成課程考核6第1章緒論7第1章緒論7高分子科學高分子化學研究聚合反應和高分子化學反應原理，選擇原料、確定路線、尋找催化劑、制訂合成工藝等。研究聚合物的結構與性能的關系，建立微觀結構→宏觀性能之間的聯(lián)系，為設計合成預定性能的聚合物提供理論指導，是溝通合成與應用的橋梁。高分子物理高分子加工研究聚合物加工成型的原理與工藝。

高分子科學主要研究內(nèi)容8高分子科學高分子化學研究聚合反應和高分子化學反應原理，選擇原合成結構性能應用高分子化學高分子物理成型加工高分子科學

高分子科學各主干學科之間的關系高分子分子設計9合成結構性能應用高分子化學高成型加工高分子科學高分子科學各高分子材料科學發(fā)展歷程高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀高分子材料科學發(fā)展趨勢高分子材料科學發(fā)展簡史10高分子材料科學發(fā)展歷程高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀高分子材料科學發(fā)天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然橡膠的硫化，硝化纖維的合成等皮毛、甲殼素、棉麻絲、竹、木等酚醛樹脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等高分子合成高分子時代功能高分子、高分子復合材料（合金）、高分子的分子設計高分子材料科學發(fā)展簡史11天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然橡膠的硫化，硝化頭發(fā)指甲羊毛蛋白質(zhì)天然高分子高分子材料科學發(fā)展簡史12頭發(fā)指甲羊毛蛋白質(zhì)天然高分子高分子材料科學發(fā)展簡史121900年硬橡膠電話機1880年硬橡膠手鐲汽車輪胎橡膠樹種割膠刀高分子材料科學發(fā)展簡史131900年硬橡膠電話機1880年硬橡膠手鐲汽車輪胎橡膠樹1924年化裝盒1920年添加礦物油的電木時鐘1920年電木揚聲器1920年輪胎壓力表酚醛樹脂、橡膠制備1924年玩具火車頭高分子材料科學發(fā)展簡史141924年化裝盒1920年添加礦物油的電木時鐘1920年1930年熱水瓶高分子材料科學發(fā)展簡史1940年筆架

1940年電話1950年變壓器1938年飛利蒲收音機151930年熱水瓶高分子材料科學發(fā)展簡史1940年筆架1HermannStaudinger(1881-1965)1932年在法拉第學會上得到公認1953年獲NobelPrize高分子材料科學發(fā)展簡史1920年代提出“大分子線鏈型結構”概念16HermannStaudinger1932年高分子材料“大分子線鏈型結構”概念：無論天然或合成高聚物其形態(tài)和特征都可以由具有共價鍵連接的鏈型高分子結構解釋。從化學結構上闡明了高分子物質(zhì)的共同特征，在化學界引起激烈爭論。這一學說到1932年在法拉第學會上得到公認，1953年獲得NobelPrize，H.Staudinger成為現(xiàn)代高分子理論的創(chuàng)始人和奠基者。隨H.Staudinger大分子概念的提出，高分子科學基礎理論的研究得以快速發(fā)展，合成聚合物產(chǎn)品進入發(fā)展時期。高分子材料科學發(fā)展簡史17“大分子線鏈型結構”概念：無論天然或合成高聚物其形態(tài)和特征都1950年ABS&PVC變焦眼鏡1950年PVC電扇1950年PVC衣服刷高分子材料科學發(fā)展簡史181950年ABS&PVC變焦眼鏡1950年PVC電1960年PS安全眼鏡1950年PS衣服架1940年PS及賽璐珞音樂時鐘1950年PS&PVC收音機1950年手動攪拌器高分子材料科學發(fā)展簡史191960年PS安全眼鏡1950年PS衣服架1940年30年代縮聚反應的系統(tǒng)研究二元胺與二元羧酸的縮聚反應1935年合成出聚酰胺66(尼龍66)1938年世界上第一種合成纖維正式誕生WallaceH.Carothers（1896～1937）尼龍的發(fā)明人高分子材料科學發(fā)展簡史2030年代縮聚反應的系統(tǒng)研究WallaceH.Caroth1970年，發(fā)明了耐溫聚合物—Ekonol，為后續(xù)的液晶聚合物的研究奠定了基礎。Ekonol主要用在電子行業(yè)及航天器等領域。1971年，耐高溫、高強度的Kevlar研制成功，耐溫高達300℃，可織成防彈衣、消防服、賽車服等。1976年，聚合物/塑料體積產(chǎn)量超過鋼。從而使得高分子材料與歷史悠久的金屬材料、陶瓷材料構成現(xiàn)代材料領域的三大類。20年代，“大分子鏈結構”概念的提出，開創(chuàng)了高分子材料發(fā)展序幕。高分子材料科學發(fā)展簡史211970年，發(fā)明了耐溫聚合物—Ekonol，為后續(xù)的液晶聚合

德國著名的化學家，1947年，編輯出版了《高分子化學》(DiemakromolekulareChemie)雜志，形象地描繪了高分子(Macromolecules)存在的形式。把“高分子”這個概念引進科學領域，并確立了高分子溶液的粘度與分子量之間的關系，創(chuàng)立了確定分子量的粘度的理論(后來被稱為施陶丁格爾定律)。其科研成就對當時的塑料、合成橡膠、合成纖維等工業(yè)的蓬勃發(fā)展起了積極作用。由于他對高分子科學的杰出貢獻，1953年,他以72歲高齡，走上了諾貝爾獎金的領獎臺。HermannStaudinger(1881-1965)1953年諾貝爾化學獎高分子材料科學發(fā)展簡史22德國著名的化學家，1947年，編輯出版了《高分子化學

KarlZieglerGiulioNatta（1898-1973）(1903-1979)

Ziegler—Natta催化劑配位聚合乙烯、丙烯實現(xiàn)乙烯、丙烯工業(yè)化生產(chǎn)1963年諾貝爾化學獎

德國科學家(KarlZiegler)與意大利科學家(GiulioNatta)分別發(fā)明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的金屬絡合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。高分子材料科學發(fā)展簡史23KarlZieglerGiulioPaulJ.Flory(1910-1985)高分子科學理論的主要開拓者和奠基人之一?！陡叻肿踊瘜W原理》《長鏈分子的統(tǒng)計力學》1974年諾貝爾化學獎

美國高分子物理化學家弗洛里(PaulJ.Flory),由于他在高分子科學領域，如聚合反應原理，尤其在高分子物理與結構的研究方面取得巨大成就。高分子材料科學發(fā)展簡史24PaulJ.Flory高分子科學理論的主要開拓者和奠基Pierre-GillesdeGennes(1932-2007)

因其在對液晶、聚合物及其界面等科學的研究中獲得重大突破，并提出了高分子標度理論，而榮獲1991年諾貝爾物理學獎，被瑞典皇家科學院譽為“當今的牛頓”。1991年諾貝爾物理學獎高分子材料科學發(fā)展簡史25Pierre-GillesdeGennes因其2000年諾貝爾化學獎

研究領域：導電聚合物日本筑波大學白川英樹美國加利福尼亞大學艾倫-J-黑格美國賓夕法尼亞大學艾倫-G-馬克迪爾米德高分子材料科學發(fā)展簡史262000年諾貝爾化學獎研究領域：導電聚合物日本筑波大學1946年Mark在紐約成立第一所高分子專業(yè)研究所國際會議：1947年在比利時利日市召開第一屆國際高分子學術報告會。現(xiàn)在每兩年舉行一次，39th2002年在北京舉行國內(nèi)會議：1987年以來，每兩年召開一次全國高分子學術論文報告年會。高分子材料科學發(fā)展簡史271946年Mark在紐約成立第一所高分子專業(yè)研究所高分子材料高分子材料科學發(fā)展簡史高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀高分子材料科學發(fā)展趨勢高分子科學發(fā)展歷程28高分子材料科學發(fā)展簡史高分子科學發(fā)展歷程28高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀29高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀29通常運動鞋，鞋面是由皮革和尼龍拼接而成的，鞋底是用一種叫SBS的橡膠制成的。鞋墊使用的則是一種叫做聚氨酯的高分子材料。高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀30通常運動鞋，鞋面是由皮革和尼龍拼接而成的，鞋底是用一種叫SB汽車中聚丙烯材料零部件高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀31汽車中聚丙烯材料零部件高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀31聚四氟乙烯(PTFE)高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀32聚四氟乙烯(PTFE)高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀32ABS樹脂高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀33ABS樹脂高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀33可吸收醫(yī)用膠水-可吸收縫合線生物醫(yī)用高分子材料高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀34可吸收醫(yī)用膠水-可吸收縫合線生物醫(yī)用高分子材料高分子材料科學F-22隱形戰(zhàn)斗機防彈衣高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀35F-22隱形戰(zhàn)斗機防彈衣高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀35液晶高分子材料2001年日本索尼公司研制的液晶顯示器偏光顯微鏡下的高分子液晶高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀36液晶高分子材料2001年日本索尼公司研制的液晶顯示器偏光顯微TEMPhotographsLatexparticlesforsingleCaCO3particlecoveredbycopoly(St-BA)a.120,000X,b.80,000XSingleinorganicnanoparticlecoveredbypolymer納米高分子復合材料

高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀37TEMPhotographsSingleinorgan高分子材料科學發(fā)展簡史高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀高分子材料科學發(fā)展趨勢高分子科學發(fā)展歷程38高分子材料科學發(fā)展簡史高分子科學發(fā)展歷程38生物醫(yī)學中的人工組織支架、緩釋藥物膠囊光電信息高分子材料自組裝、芯片封裝材料等燃料電池與鋰離子電池、導電高分子材料環(huán)境協(xié)調(diào)與友好性高分子材料：生物可降解高分子材料、綠色建筑涂料、健康環(huán)保裝飾材料現(xiàn)代高分子膜分離技術等等高分子材料科學發(fā)展趨勢39生物醫(yī)學中的人工組織支架、緩釋藥物膠囊高分子材料科學發(fā)展趨勢高性能化:耐磨、耐高溫、耐老化、耐腐蝕等高功能化:電磁、光學、生物等功能高分子材料、高分子分離膜、催化劑等復合化:纖維增強材料，高性能的結構復合材料精細化:向高純化、超凈化、精細化、功能化等智能化:預知預告性、自我診斷、自我修復、自我增殖、認識識別能力等高分子材料科學發(fā)展趨勢40高性能化:耐磨、耐高溫、耐老化、耐腐蝕等高分子材料科學發(fā)展汽車工程材料B—湖北汽車工業(yè)學院材料工程教研室

李建

lijian_0711@41汽車工程材料B—湖北汽車工業(yè)學院材料工程教研室

李建

134教材及參考資料黃麗.高分子材料,北京:化工出版社,2006韓冬冰.高分子材料概論,北京:中國石化出版社,2006何曼君,陳維孝,董西俠.高分子物理(第3版），上海:復旦大學出版社,2008潘祖仁.高分子化學（第5版）,北京:化工出版社,201142教材及參考資料黃麗.高分子材料,北京:化工出版社,20062課程內(nèi)容講課內(nèi)容（44個學時）緒論通用塑料工程塑料橡膠實驗內(nèi)容（4個學時）

拉伸標準樣條的快速成型高分子材料的鑒別

43課程內(nèi)容講課內(nèi)容（44個學時）3了解高分子科學發(fā)展歷史以及我國高分子科學發(fā)展狀況；了解塑料、橡膠的類型和特性，掌握其主要品種結構及其特性；教學內(nèi)容44了解高分子科學發(fā)展歷史以及我國高分子科學發(fā)展狀況；教學內(nèi)容4上課不遲到課堂中不允許隨便說話，可以做任何不影響其它人聽課的事情認真獨立完成作業(yè)及課堂中布置的任務積極思考，回應課堂中的提問答疑時間：上課期間的課間時間每次上課結束后的時間課程要求45上課不遲到課程要求5考核成績構成結業(yè)考核成績 70％平時成績 30％平時成績包括作業(yè)成績 15％考勤成績 15％結業(yè)考核方式閉卷考試課程考核46考核成績構成課程考核6第1章緒論47第1章緒論7高分子科學高分子化學研究聚合反應和高分子化學反應原理，選擇原料、確定路線、尋找催化劑、制訂合成工藝等。研究聚合物的結構與性能的關系，建立微觀結構→宏觀性能之間的聯(lián)系，為設計合成預定性能的聚合物提供理論指導，是溝通合成與應用的橋梁。高分子物理高分子加工研究聚合物加工成型的原理與工藝。

高分子科學主要研究內(nèi)容48高分子科學高分子化學研究聚合反應和高分子化學反應原理，選擇原合成結構性能應用高分子化學高分子物理成型加工高分子科學

高分子科學各主干學科之間的關系高分子分子設計49合成結構性能應用高分子化學高成型加工高分子科學高分子科學各高分子材料科學發(fā)展歷程高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀高分子材料科學發(fā)展趨勢高分子材料科學發(fā)展簡史50高分子材料科學發(fā)展歷程高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀高分子材料科學發(fā)天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然橡膠的硫化，硝化纖維的合成等皮毛、甲殼素、棉麻絲、竹、木等酚醛樹脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等高分子合成高分子時代功能高分子、高分子復合材料（合金）、高分子的分子設計高分子材料科學發(fā)展簡史51天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然橡膠的硫化，硝化頭發(fā)指甲羊毛蛋白質(zhì)天然高分子高分子材料科學發(fā)展簡史52頭發(fā)指甲羊毛蛋白質(zhì)天然高分子高分子材料科學發(fā)展簡史121900年硬橡膠電話機1880年硬橡膠手鐲汽車輪胎橡膠樹種割膠刀高分子材料科學發(fā)展簡史531900年硬橡膠電話機1880年硬橡膠手鐲汽車輪胎橡膠樹1924年化裝盒1920年添加礦物油的電木時鐘1920年電木揚聲器1920年輪胎壓力表酚醛樹脂、橡膠制備1924年玩具火車頭高分子材料科學發(fā)展簡史541924年化裝盒1920年添加礦物油的電木時鐘1920年1930年熱水瓶高分子材料科學發(fā)展簡史1940年筆架

1940年電話1950年變壓器1938年飛利蒲收音機551930年熱水瓶高分子材料科學發(fā)展簡史1940年筆架1HermannStaudinger(1881-1965)1932年在法拉第學會上得到公認1953年獲NobelPrize高分子材料科學發(fā)展簡史1920年代提出“大分子線鏈型結構”概念56HermannStaudinger1932年高分子材料“大分子線鏈型結構”概念：無論天然或合成高聚物其形態(tài)和特征都可以由具有共價鍵連接的鏈型高分子結構解釋。從化學結構上闡明了高分子物質(zhì)的共同特征，在化學界引起激烈爭論。這一學說到1932年在法拉第學會上得到公認，1953年獲得NobelPrize，H.Staudinger成為現(xiàn)代高分子理論的創(chuàng)始人和奠基者。隨H.Staudinger大分子概念的提出，高分子科學基礎理論的研究得以快速發(fā)展，合成聚合物產(chǎn)品進入發(fā)展時期。高分子材料科學發(fā)展簡史57“大分子線鏈型結構”概念：無論天然或合成高聚物其形態(tài)和特征都1950年ABS&PVC變焦眼鏡1950年PVC電扇1950年PVC衣服刷高分子材料科學發(fā)展簡史581950年ABS&PVC變焦眼鏡1950年PVC電1960年PS安全眼鏡1950年PS衣服架1940年PS及賽璐珞音樂時鐘1950年PS&PVC收音機1950年手動攪拌器高分子材料科學發(fā)展簡史591960年PS安全眼鏡1950年PS衣服架1940年30年代縮聚反應的系統(tǒng)研究二元胺與二元羧酸的縮聚反應1935年合成出聚酰胺66(尼龍66)1938年世界上第一種合成纖維正式誕生WallaceH.Carothers（1896～1937）尼龍的發(fā)明人高分子材料科學發(fā)展簡史6030年代縮聚反應的系統(tǒng)研究WallaceH.Caroth1970年，發(fā)明了耐溫聚合物—Ekonol，為后續(xù)的液晶聚合物的研究奠定了基礎。Ekonol主要用在電子行業(yè)及航天器等領域。1971年，耐高溫、高強度的Kevlar研制成功，耐溫高達300℃，可織成防彈衣、消防服、賽車服等。1976年，聚合物/塑料體積產(chǎn)量超過鋼。從而使得高分子材料與歷史悠久的金屬材料、陶瓷材料構成現(xiàn)代材料領域的三大類。20年代，“大分子鏈結構”概念的提出，開創(chuàng)了高分子材料發(fā)展序幕。高分子材料科學發(fā)展簡史611970年，發(fā)明了耐溫聚合物—Ekonol，為后續(xù)的液晶聚合

德國著名的化學家，1947年，編輯出版了《高分子化學》(DiemakromolekulareChemie)雜志，形象地描繪了高分子(Macromolecules)存在的形式。把“高分子”這個概念引進科學領域，并確立了高分子溶液的粘度與分子量之間的關系，創(chuàng)立了確定分子量的粘度的理論(后來被稱為施陶丁格爾定律)。其科研成就對當時的塑料、合成橡膠、合成纖維等工業(yè)的蓬勃發(fā)展起了積極作用。由于他對高分子科學的杰出貢獻，1953年,他以72歲高齡，走上了諾貝爾獎金的領獎臺。HermannStaudinger(1881-1965)1953年諾貝爾化學獎高分子材料科學發(fā)展簡史62德國著名的化學家，1947年，編輯出版了《高分子化學

KarlZieglerGiulioNatta（1898-1973）(1903-1979)

Ziegler—Natta催化劑配位聚合乙烯、丙烯實現(xiàn)乙烯、丙烯工業(yè)化生產(chǎn)1963年諾貝爾化學獎

德國科學家(KarlZiegler)與意大利科學家(GiulioNatta)分別發(fā)明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的金屬絡合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。高分子材料科學發(fā)展簡史63KarlZieglerGiulioPaulJ.Flory(1910-1985)高分子科學理論的主要開拓者和奠基人之一。《高分子化學原理》《長鏈分子的統(tǒng)計力學》1974年諾貝爾化學獎

美國高分子物理化學家弗洛里(PaulJ.Flory),由于他在高分子科學領域，如聚合反應原理，尤其在高分子物理與結構的研究方面取得巨大成就。高分子材料科學發(fā)展簡史64PaulJ.Flory高分子科學理論的主要開拓者和奠基Pierre-GillesdeGennes(1932-2007)

因其在對液晶、聚合物及其界面等科學的研究中獲得重大突破，并提出了高分子標度理論，而榮獲1991年諾貝爾物理學獎，被瑞典皇家科學院譽為“當今的牛頓”。1991年諾貝爾物理學獎高分子材料科學發(fā)展簡史65Pierre-GillesdeGennes因其2000年諾貝爾化學獎

研究領域：導電聚合物日本筑波大學白川英樹美國加利福尼亞大學艾倫-J-黑格美國賓夕法尼亞大學艾倫-G-馬克迪爾米德高分子材料科學發(fā)展簡史662000年諾貝爾化學獎研究領域：導電聚合物日本筑波大學1946年Mark在紐約成立第一所高分子專業(yè)研究所國際會議：1947年在比利時利日市召開第一屆國際高分子學術報告會?，F(xiàn)在每兩年舉行一次，39th2002年在北京舉行國內(nèi)會議：1987年以來，每兩年召開一次全國高分子學術論文報告年會。高分子材料科學發(fā)展簡史671946年Mark在紐約成立第一所高分子專業(yè)研究所高分子材料高分子材料科學發(fā)展簡史高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀高分子材料科學發(fā)展趨勢高分子科學發(fā)展歷程68高分子材料科學發(fā)展簡史高分子科學發(fā)展歷程28高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀69高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀29通常運動鞋，鞋面是由皮革和尼龍拼接而成的，鞋底是用一種叫SBS的橡膠制成的。鞋墊使用的則是一種叫做聚氨酯的高分子材料。高分子材料科學發(fā)展現(xiàn)狀70通常運動鞋，鞋面是由皮革和尼龍拼接而成的，鞋底是用一種叫SB汽車中聚