高分子分子量
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Trade name – Bakelite 酚醛树脂,人造树胶,电 Belgium, Leo Baekeland (1863~1944) 木，胶木
高分子物理多媒体课件
合成高分子
Synthetic polymer
人造毛
有机玻璃
涤纶
合成橡胶
高分子物理多媒体课件
绪论5 The shortcomings of polymers
高分子物理多媒体课件 Application in modern times
高分子物理多媒体课件
Natural Polymers 天然高分子
Hair 头发
Nail 指甲
Wool 羊毛
Protein蛋白质
Amino Acid 氨基酸
高分子物理多媒体课件
高分子材料的重要性
直至二十世纪的后期,化学家们才开始研究木材、棉花、麻、 蚕丝、羊毛、纤维素、淀粉等各种天然高分子材料的化学组 成、结构和形态，并试图人工合成高分子材料。
公元前7000一前6000年,中国仰韶文化期已有陶 窑及手制、模制的陶器。
高分子物理多媒体课件
Application in modern times
陶瓷传感器
高分子物理多媒体课件 Metal 金属
新石器时代晚期,中国为铜、石并用时代，铜器 由天然红铜锤锻而成。
公元前约3000年,埃及人已用金银作饰物。
Patent certification issued to John W. Hyatt, 1870, for “improved moulding composition to imitate ivory and other substances”.
高分子物理多媒体课件
塑料 Plastic 的定义
Polymers, also known as ‘macromolecules’, are built up of a large number of molecular units which are linked together by covalent bonds.
由很多分子单元通过共价键相连的大分子。
高分子物理多媒体课件
Nitrocellulose 硝化纤维
C6H7O2(O2 N )3 O
n
火棉的故事
英国女工正在生产硝化纤维
高分子物理多媒体课件
第一种合成高分子树脂--酚醛树脂（1907）
Old radio cabinet made of phenol formaldehyde (Bakelite) plastics
以合成树脂或天然树脂为基料,加入（或不 加入）各种助剂、增强材料和填料，在一 定温度和压强下成型,所得到的固体材料或 制品。塑料与树脂的区别在于，前者指加 工成形后的合成材料或制品，后者是指未 加工的原始聚合物。塑料和树脂两个术语 常常通用。
The origin of the word "plastics" comes from Greek "plastikos". Its original Greek root means “mouldable”.
使高分子长链具有柔性。
•链间一旦发生交联作用，其物理性能会发生很大变化， 主要是不熔不溶。
•通过范德华力和氢键的作用，使高分子聚集在一起形成 聚集态结构，高分子的聚集态结构是决定材料使用性能 的主要因素。
高分子物理多媒体课件
绪论4 三大高分子材料发展史
Rubber
First one
Nature Rubber 天然橡胶
智能材料就是指具有感 知环境（包括内环境和 外环境）刺激,对之进行 分析、处理、判断，并 采取一定的措施进行适 度响应的智能特征的材 料。
PVDF压电陶瓷
高分子物理多媒体课件 形状记忆合金SMA
三 种 类 型
高分子物理多媒体课件
E. 通过仿生途径来发展新材料
Natural
composite materials 天 然复合材料
高分子物理
高分子物理多媒体课件
Introduce : 用户名： 密 码：xinying4376
高分子物理多媒体课件 Proposal
按时预习、准时上课、及时复习 手机等电子设备的音乐关掉
高分子物理多媒体课件
高分子材料与工程
高分子化学
专业基础课 高分子物理
1950年有机 玻璃做人工 股骨头
高分子物理多媒体课件
C. 材料结构的尺度向越来越小的方向发展
活性催化 剂——固 体燃料中 掺入铝的 纳米微粒
磁性信用 卡——高矫 顽力
隐形飞机的涂 料——纳米级 的碳基铁粉、 镍粉、铁氧体 粉末改性的有 机涂料
纳米技术 制造的防 水布料
高分子物理多媒体课件
D. 由被动性材料向具有主动性的 智能材料方向发展
高分子物理多媒体课件 1.1 高分子科学发展简史
高分子化合物: 单体经聚合反应由许多重复单元以共价键
相连接,相对分子质量在104以上的化合物。
高分子物理多媒体课件 1.1 高分子科学发展简史
• 第一阶段:19世纪30年代-20世纪20年代— 高分子 学说的萌芽时期（点）
♣ 天然高分子材料的应用 ♣ 天然高分子材料的改性
高分子材料的三大主要产品——塑料Plastics、橡胶 Rubber、纤维Fiber 已成为我们日常生活中不可缺之物及 国防、航空航天等高科技的支柱,同时高分子也是复合材料 的主力军以及最新生物材料的的载体。
高分子物理多媒体课件
绪论2 什么是高分子？
高 分 子 双 眼 皮
尼龙线
高分子物理多媒体课件 Polymer definition 高分子的定义
蛋白质 Protein
高强度的原因:高分 子与陶瓷的结合
甲壳素 Chitin
高分子物理多媒体课件
高分子材料研究的新动向
A. 从均质材料向复合材料发展
B.由普通力学结构材料往电、光、热、化学 反应等多功能材料并重的方向发展
C. 材料结构的尺度向细小精密化的 方向发展 D. 由被动性材料向具有主动性的智能 材料方向发展
高分子物理多媒体课件
生物医学材料与人工器官
生物医学材料是指能植入人体或能与生物组织 或生物流体相接触的材料;或者说是具有天然 器官组织的功能或天然器官功能的材料
公元前3500年,古 埃及人用棉花纤 维、马鬃等缝合 伤口
墨西哥印第 安人用木片 修补受伤的 颅骨
公元前2500 年中国的墓 葬中发现有 假牙、假鼻、 假耳
Inventor of Celluloid
Rough billiard balls being turned in lathes. John Wesley Hyatt
Celluloid Manufacturing Company
(1837 - 1920)
高分子物理多媒体课件
Patent Certification
高分子物理多媒体课件
绪论6 材料研究发展趋势
陶瓷:上万年的历史 金属:约公元前1200 塑料:从二战开始
当今全世界每年生产的各种 有机合成材料超过了两亿吨, 体积是钢铁的两倍，这当中 塑料占了大约75％。
Sealwatch, US Navy
高分子物理多媒体课件 材料技术的发展趋势
A. 从均质材料向复合材料发展
Polymer Materials
Plastic
First one
Celluloid 赛璐咯
Nitrocellulose Fiber First one 硝化纤维
高分子物理多媒体课件 Nature Rubber
19世纪中叶的一家欧洲橡胶制品厂
Charles Goodyear
橡树园
古德意尔（1800-1860） In
高分子物理多媒体课件
主要内容:
1
概论
2
高分子的链结构
3
高分子的溶液性质
4
高分子的多组分体系
5
聚合物的非晶态
6
聚合物的结晶态
7
聚合物的屈服和断裂
8
聚合物的高弹性和粘弹性
9
聚合物的其他性质
高分子物理多媒体课件
1.1 高分子科学发展简史 1.2 从小分子到大分子 ※1.3 高分子的分子量和分子量分布 ※ 1.4 分子量分布的测定方法 1.5 高分子物质的类型 1.6 聚合物的玻璃化转变
1839,
硫化作用
Sulfurization
高分子物理多媒体课件
The invention of plastics
1865年, Brand name -
Parkesine
Alexander Parkes British Xylonite (赛璐咯)
高分子物理多媒体课件
Celluloid 赛璐咯, 1869年
构）; 材料的基本性能; 结构与性能的关系; 材料的一种主要应用; 存在 的问题及解决方法（选做）
Reference----格式要统一:
作者,“文献题目”，发表杂志，卷数，起 - 止页，年份
高分子物理多媒体课件 Some selected topics
1. PAN and Carbon fibers 2. The properties of copolymer 3. Liquid crystal 4. Amorphous polymer and semicrystalline polymer 5. Matrix polymer for composite materials 6. Rigid chain polymer materials. 7. The glass transition temperature of polymer. 8. Rubber elasticity. 9. The viscoelasticity of polymer. 10. Conducting polymer
材料科学与 工程基础
高分子结构
高分子运动
高分子性能
微观
宏观
高分子的结构决定着该高分子的性能。
高分子物理多媒体课件
绪论1 材料总类
•陶瓷材料 Ceramic •金属材料 Metal •高分子材料Polymer •复合材料 Composites •生物材料 Biomaterials etc.
高分子物理多媒体课件 Ceramic 陶瓷
但是,高分子材料也有不少弱点，如易燃、易 老化，不经久。 大量使用高分子材料时，防火是 一个重要问题，必须使高分子不易燃烧，才能安全 使用;用作建筑材料，要求至少有几十年的寿命； 用于其他方面，也须有耐久性。
高分子物理多媒体课件
White pollution 白色污染
大量使用高分子材料时，作为废物处理的高分 子垃圾，不被水溶解和风化，不受细菌腐蚀，如不处 理就会越积越多，成为常见的白色污染。所以高分子 材料自然降解成为高分子研究中的重要课题。
2000
2000
焦剑,雷渭媛， 《高聚物结构、 性能与测试》， 北京:化学工业 出版社，2003
高分子物理多媒体课件 考核方式
课程结束时间:2. Nov. 2012
考试方法----高分子物理期末考试为闭卷笔试,考试时间为2小时 考试题型----名词解释、填空题、选择题、简答题、论述题、计算题等 分值分布----出勤10%;论文 10%；期末80% 论文结构----材料的发展历史; 材料的基本结构（链结构与凝聚态结
或者说是具有天然器官组织的功能或天然器官功能的材料公元前3500年古埃及人用棉花纤维马鬃等缝合伤口墨西哥印第安人用木片修补受伤的颅骨公元前2500年中国的墓葬中发现有假牙假鼻1950年有机玻璃做人工股骨头高分子物理多媒体课件材料结构的尺度向越来越小的方向发展活性催化体燃料中掺入铝的纳米微粒隐形飞机的涂料纳米级的碳基铁粉镍粉铁氧体粉末改性的有机涂料磁性信用纳米技术制造的防水布料高分子物理多媒体课件由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展智能材料就是指具有感知环境包括内环境和外环境刺激对之进行分析处理判断并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料
E. 向生命科学靠拢
高分子物理多媒体课件
On the way ... ...
高分子物理多媒体课件 主要参考书
何 曼 君 , 陈 维 孝 ， 马德柱,何平笙，徐
董西侠，《高分 种 德 ， 周 漪 琴 ，
子物理》(修订 《高聚物结构与性
版)，上海:复旦 能》（第二版），
大 学 出 版 社 ， 北京:科学出版社，
高分子物理多媒体课件
绪论3 高分子的特点
•高分子链是由数目很大（约103~105)的结构单元所组成, 每个结构单元相当于一个小分子。这些结构单元可以是 一种（均聚物），也可以是几种（共聚物）。它们通过 共价键连成不同的结构，如线形、支化、交联、网状等。
•通常高分子链中含有许多键，有一定的内旋转自由度，
♣ ♣胶体化学学说—小分子借助分子间力”集合” 成的胶体
高分子物理多媒体课件
1.1 高分子科学发展简史
• 第二阶段:20世纪20年代-20世纪40年代— 高
分子学说兴起和建立时期（链）
♣ 1920年德国科学家Staudinger阐述“高分子化合物 由
增强耐磨性和耐火性
在波音777上的应用
高分子物理多媒体课件
B.由结构材料向功能、多功能材料并重的方向发展
LCD paint licked Walls and curtains could sport liquid-crystal digital displays.
Paint-on liquid crystal displays (LCDs)
高分子物理多媒体课件
合成高分子
Synthetic polymer
人造毛
有机玻璃
涤纶
合成橡胶
高分子物理多媒体课件
绪论5 The shortcomings of polymers
高分子物理多媒体课件 Application in modern times
高分子物理多媒体课件
Natural Polymers 天然高分子
Hair 头发
Nail 指甲
Wool 羊毛
Protein蛋白质
Amino Acid 氨基酸
高分子物理多媒体课件
高分子材料的重要性
直至二十世纪的后期,化学家们才开始研究木材、棉花、麻、 蚕丝、羊毛、纤维素、淀粉等各种天然高分子材料的化学组 成、结构和形态，并试图人工合成高分子材料。
公元前7000一前6000年,中国仰韶文化期已有陶 窑及手制、模制的陶器。
高分子物理多媒体课件
Application in modern times
陶瓷传感器
高分子物理多媒体课件 Metal 金属
新石器时代晚期,中国为铜、石并用时代，铜器 由天然红铜锤锻而成。
公元前约3000年,埃及人已用金银作饰物。
Patent certification issued to John W. Hyatt, 1870, for “improved moulding composition to imitate ivory and other substances”.
高分子物理多媒体课件
塑料 Plastic 的定义
Polymers, also known as ‘macromolecules’, are built up of a large number of molecular units which are linked together by covalent bonds.
由很多分子单元通过共价键相连的大分子。
高分子物理多媒体课件
Nitrocellulose 硝化纤维
C6H7O2(O2 N )3 O
n
火棉的故事
英国女工正在生产硝化纤维
高分子物理多媒体课件
第一种合成高分子树脂--酚醛树脂（1907）
Old radio cabinet made of phenol formaldehyde (Bakelite) plastics
以合成树脂或天然树脂为基料,加入（或不 加入）各种助剂、增强材料和填料，在一 定温度和压强下成型,所得到的固体材料或 制品。塑料与树脂的区别在于，前者指加 工成形后的合成材料或制品，后者是指未 加工的原始聚合物。塑料和树脂两个术语 常常通用。
The origin of the word "plastics" comes from Greek "plastikos". Its original Greek root means “mouldable”.
使高分子长链具有柔性。
•链间一旦发生交联作用，其物理性能会发生很大变化， 主要是不熔不溶。
•通过范德华力和氢键的作用，使高分子聚集在一起形成 聚集态结构，高分子的聚集态结构是决定材料使用性能 的主要因素。
高分子物理多媒体课件
绪论4 三大高分子材料发展史
Rubber
First one
Nature Rubber 天然橡胶
智能材料就是指具有感 知环境（包括内环境和 外环境）刺激,对之进行 分析、处理、判断，并 采取一定的措施进行适 度响应的智能特征的材 料。
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E. 通过仿生途径来发展新材料
Natural
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高分子物理
高分子物理多媒体课件
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高分子化学
专业基础课 高分子物理
1950年有机 玻璃做人工 股骨头
高分子物理多媒体课件
C. 材料结构的尺度向越来越小的方向发展
活性催化 剂——固 体燃料中 掺入铝的 纳米微粒
磁性信用 卡——高矫 顽力
隐形飞机的涂 料——纳米级 的碳基铁粉、 镍粉、铁氧体 粉末改性的有 机涂料
纳米技术 制造的防 水布料
高分子物理多媒体课件
D. 由被动性材料向具有主动性的 智能材料方向发展
高分子物理多媒体课件 1.1 高分子科学发展简史
高分子化合物: 单体经聚合反应由许多重复单元以共价键
相连接,相对分子质量在104以上的化合物。
高分子物理多媒体课件 1.1 高分子科学发展简史
• 第一阶段:19世纪30年代-20世纪20年代— 高分子 学说的萌芽时期（点）
♣ 天然高分子材料的应用 ♣ 天然高分子材料的改性
高分子材料的三大主要产品——塑料Plastics、橡胶 Rubber、纤维Fiber 已成为我们日常生活中不可缺之物及 国防、航空航天等高科技的支柱,同时高分子也是复合材料 的主力军以及最新生物材料的的载体。
高分子物理多媒体课件
绪论2 什么是高分子？
高 分 子 双 眼 皮
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高强度的原因:高分 子与陶瓷的结合
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高分子材料研究的新动向
A. 从均质材料向复合材料发展
B.由普通力学结构材料往电、光、热、化学 反应等多功能材料并重的方向发展
C. 材料结构的尺度向细小精密化的 方向发展 D. 由被动性材料向具有主动性的智能 材料方向发展
高分子物理多媒体课件
生物医学材料与人工器官
生物医学材料是指能植入人体或能与生物组织 或生物流体相接触的材料;或者说是具有天然 器官组织的功能或天然器官功能的材料
公元前3500年,古 埃及人用棉花纤 维、马鬃等缝合 伤口
墨西哥印第 安人用木片 修补受伤的 颅骨
公元前2500 年中国的墓 葬中发现有 假牙、假鼻、 假耳
Inventor of Celluloid
Rough billiard balls being turned in lathes. John Wesley Hyatt
Celluloid Manufacturing Company
(1837 - 1920)
高分子物理多媒体课件
Patent Certification
高分子物理多媒体课件
绪论6 材料研究发展趋势
陶瓷:上万年的历史 金属:约公元前1200 塑料:从二战开始
当今全世界每年生产的各种 有机合成材料超过了两亿吨, 体积是钢铁的两倍，这当中 塑料占了大约75％。
Sealwatch, US Navy
高分子物理多媒体课件 材料技术的发展趋势
A. 从均质材料向复合材料发展
Polymer Materials
Plastic
First one
Celluloid 赛璐咯
Nitrocellulose Fiber First one 硝化纤维
高分子物理多媒体课件 Nature Rubber
19世纪中叶的一家欧洲橡胶制品厂
Charles Goodyear
橡树园
古德意尔（1800-1860） In
高分子物理多媒体课件
主要内容:
1
概论
2
高分子的链结构
3
高分子的溶液性质
4
高分子的多组分体系
5
聚合物的非晶态
6
聚合物的结晶态
7
聚合物的屈服和断裂
8
聚合物的高弹性和粘弹性
9
聚合物的其他性质
高分子物理多媒体课件
1.1 高分子科学发展简史 1.2 从小分子到大分子 ※1.3 高分子的分子量和分子量分布 ※ 1.4 分子量分布的测定方法 1.5 高分子物质的类型 1.6 聚合物的玻璃化转变
1839,
硫化作用
Sulfurization
高分子物理多媒体课件
The invention of plastics
1865年, Brand name -
Parkesine
Alexander Parkes British Xylonite (赛璐咯)
高分子物理多媒体课件
Celluloid 赛璐咯, 1869年
构）; 材料的基本性能; 结构与性能的关系; 材料的一种主要应用; 存在 的问题及解决方法（选做）
Reference----格式要统一:
作者,“文献题目”，发表杂志，卷数，起 - 止页，年份
高分子物理多媒体课件 Some selected topics
1. PAN and Carbon fibers 2. The properties of copolymer 3. Liquid crystal 4. Amorphous polymer and semicrystalline polymer 5. Matrix polymer for composite materials 6. Rigid chain polymer materials. 7. The glass transition temperature of polymer. 8. Rubber elasticity. 9. The viscoelasticity of polymer. 10. Conducting polymer
材料科学与 工程基础
高分子结构
高分子运动
高分子性能
微观
宏观
高分子的结构决定着该高分子的性能。
高分子物理多媒体课件
绪论1 材料总类
•陶瓷材料 Ceramic •金属材料 Metal •高分子材料Polymer •复合材料 Composites •生物材料 Biomaterials etc.
高分子物理多媒体课件 Ceramic 陶瓷
但是,高分子材料也有不少弱点，如易燃、易 老化，不经久。 大量使用高分子材料时，防火是 一个重要问题，必须使高分子不易燃烧，才能安全 使用;用作建筑材料，要求至少有几十年的寿命； 用于其他方面，也须有耐久性。
高分子物理多媒体课件
White pollution 白色污染
大量使用高分子材料时，作为废物处理的高分 子垃圾，不被水溶解和风化，不受细菌腐蚀，如不处 理就会越积越多，成为常见的白色污染。所以高分子 材料自然降解成为高分子研究中的重要课题。
2000
2000
焦剑,雷渭媛， 《高聚物结构、 性能与测试》， 北京:化学工业 出版社，2003
高分子物理多媒体课件 考核方式
课程结束时间:2. Nov. 2012
考试方法----高分子物理期末考试为闭卷笔试,考试时间为2小时 考试题型----名词解释、填空题、选择题、简答题、论述题、计算题等 分值分布----出勤10%;论文 10%；期末80% 论文结构----材料的发展历史; 材料的基本结构（链结构与凝聚态结
或者说是具有天然器官组织的功能或天然器官功能的材料公元前3500年古埃及人用棉花纤维马鬃等缝合伤口墨西哥印第安人用木片修补受伤的颅骨公元前2500年中国的墓葬中发现有假牙假鼻1950年有机玻璃做人工股骨头高分子物理多媒体课件材料结构的尺度向越来越小的方向发展活性催化体燃料中掺入铝的纳米微粒隐形飞机的涂料纳米级的碳基铁粉镍粉铁氧体粉末改性的有机涂料磁性信用纳米技术制造的防水布料高分子物理多媒体课件由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展智能材料就是指具有感知环境包括内环境和外环境刺激对之进行分析处理判断并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料
E. 向生命科学靠拢
高分子物理多媒体课件
On the way ... ...
高分子物理多媒体课件 主要参考书
何 曼 君 , 陈 维 孝 ， 马德柱,何平笙，徐
董西侠，《高分 种 德 ， 周 漪 琴 ，
子物理》(修订 《高聚物结构与性
版)，上海:复旦 能》（第二版），
大 学 出 版 社 ， 北京:科学出版社，
高分子物理多媒体课件
绪论3 高分子的特点
•高分子链是由数目很大（约103~105)的结构单元所组成, 每个结构单元相当于一个小分子。这些结构单元可以是 一种（均聚物），也可以是几种（共聚物）。它们通过 共价键连成不同的结构，如线形、支化、交联、网状等。
•通常高分子链中含有许多键，有一定的内旋转自由度，
♣ ♣胶体化学学说—小分子借助分子间力”集合” 成的胶体
高分子物理多媒体课件
1.1 高分子科学发展简史
• 第二阶段:20世纪20年代-20世纪40年代— 高
分子学说兴起和建立时期（链）
♣ 1920年德国科学家Staudinger阐述“高分子化合物 由
增强耐磨性和耐火性
在波音777上的应用
高分子物理多媒体课件
B.由结构材料向功能、多功能材料并重的方向发展
LCD paint licked Walls and curtains could sport liquid-crystal digital displays.
Paint-on liquid crystal displays (LCDs)