高分子科学导论学习总结

高分子科学导论学习总结

2011级高材一班赵真201114011010 《高分子科学导论》系统介绍高分子科学的基础知识，包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系、高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用，以及高分子科学的发展历程和研究前沿。针对非高分子专业本科学生的学习特点，从培养学生学习兴趣和提高学生综合素质入手，用较为浅显易懂的语言对高分子科学的重要知识加以介绍。

高分子科学导论包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用，以及高分子科学的发展历程和研究前沿。了解高分子科学的研究特点及其在发展过程中与其他学科相互交叉渗透的特色，从而能够独立研究和解决本学科中涉及高分子的科学问题，为学生奠定进一步学习和研究高分子科学的基础。

第一章、绪论部分，我们就需要简单的了解下什么是《高分子科学导论》以及在各个方面的应用。

一.高分子科学的发展历史：

第一阶段：第一世界大战爆发前，人工合成聚合物的出现。例如：1830：第一种硫化橡胶-C. Goodyear；1846：第一种人造纤维-硝化纤维素-C. Shönbein；1868：第一种热塑性塑料-赛璐珞-J.W. Hyatt；1907：第一种热固性塑料-Bakelite

第二阶段：（1914-1942）高分子科学的经典阶段。产生了存在长链分子的概念；结晶学为某些大分子提供了详细的结构信息；聚合的机理和动力学被阐明；在试图分析长链分子结构的物理序列结果的同时，提出了柔性“分子线团”概念。主要代表人物：Staudinger, Mark, Meyer, Carothers, Schultz, Kuhn, Flory等。

第三阶段：1942-1960 经典高分子科学达到充分成熟的阶段Flory和Huggins似晶格模型导出高分子溶液热力学性质; Debeye和Zimm发展光散射法研究高分子溶液性质；Flory和Fox把热力学和流体力学联系起来，使高分子溶液的粘度、扩散、沉降等宏观性质与分子的微观结构有了联系；Williams, Landel, Ferry, Tobolsky, Rouse, Bueche, Zimm等在高分子聚

集态的粘弹性质的研究取得了重要的成果；Watson和 Crick用X射线衍射法研究高分子晶态结构，于1953年确定了DNA的双螺旋结构。

二.高分子科学的基本内涵：

1.高分子化学（Polymer Chemistry）

高分子的合成和化学反应：聚合反应理论，新的聚合方法及改性方法，高分子的基团反应，高分子的降解、老化与交联等；

2.高分子物理（Polymer Physics）

高分子的结构与性能：高分子链的构型与构象，高分子的聚集态及分子运动、固态与液态聚合物的物性（热学、力学、电学、光学、磁学、流变学等性能）,高分子溶液与分子量等；

3.高分子工程（Polymer Engineering）

高分子成型加工与聚合反应工程：高分子成形加工的理论基础及方法，塑性、弹性等力学性能，流变学理论；高分子化合物工业规模合成中的尺度效应及工艺特点。

早在人类社会发展的最初阶段，人类已经开始利用各种天然高分子。

1.来源于植物：淀粉、纤维素（谷物、草木、果壳、胶漆）；

2.来源于动物：蛋白质、壳聚糖（皮毛、角质、丝、虫壳）。

第二章、高分子的合成与化学反应。这章主要讲的是聚合反应，主要是让学生对聚合的种类和条件有个了解，对一些重要的要求掌握。下面就简单对这章做个简单的总结。

聚合反应：

1.按化学反应的类型分类：

（1）.加聚反应（Addition Polymerization) ，单体加成而聚合起来的反应，实质：键断裂重组反应产物称为加聚物。单体常为烯类、二烯类、炔类、醛类等含不饱和双键或三键的有机化合物。

（2）缩聚反应（Condensation Polymerization），单体的官能团间通过缩合反应多次重复形成聚合物的过程，兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义，实质：官能团间反应反应产物称为缩聚物。

2.按聚合机理分类：

（1）.连锁聚合（Chain Polymerization），也称链式反应，反应需要活性中心。单体活性中心一旦形成，很快传递下去（迅速连锁增长），瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时间很短（零点几秒到几秒）。

3.按聚合反应方法和条件分类：

（1）.本体聚合（Bulk polymerization），本体聚合指在聚合过程中不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应。

（2）溶液聚合（Solution polymerization），溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应方法。

（3）悬浮聚合（Suspension polymerization），悬浮聚合是单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合，单体中溶有引发剂，一个小液滴就相当于一个本体聚合的单元。

（4）乳液聚合（Emulsion polymerization），乳液聚合是单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液状态进行的聚合反应，反应体系包括单体、分散介质、乳化剂和引发剂。

本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合

产品纯净；不存在介质分离问题；聚合设备简单。散热控温容易，避

免局部过热；体系

的粘度较低，反应

物能充分分散，从

而消除凝胶效应。

体系粘度低，散热

与控温容易；产物

分子量及分子量

分布比较稳定；后

处理工序比简单。

传热控温容易；可

低温下反应；链增

长速度快，分子量

较高；可直接得到

聚合物乳胶。

体系很粘稠，聚合热不易扩散，温度难控制。聚合反应的速度

较慢，产物分子量

也不高；涉及溶剂

回收问题。

产物中存在少量

分散剂残留物。不

适用于离子聚合

等有无水条件要

求的反应。

产物纯化分离工

序较为复杂；产物

中往往残留乳化

剂。

4.其他聚合方法（Emulsion polymerization）<了解，不要求掌握> 界面聚合 (Interface polymerization)

固相聚合 (Solid polymerization)