高分子发展史
高分子材料的发展历程
高分子材料的发展历程【摘要】:在20世纪的化学领域里,对人类影响最大的莫过于出现了塑料及其他合成高分子材料,这一成功标志着人类使用的材料,从此开始由单一的天然产物,进入到广泛使用合成高分子材料的新时代。
【关键词】:高分子材料;天然树脂;合成树脂;纤维;橡胶1 什么是高分子材料高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。
我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。
人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。
一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。
2 高分子材料的发展历程树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。
在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。
2.1从天然树脂到合成树脂一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石,虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。
由虫胶制成的虫胶漆,最初只用作木材的防腐剂,但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。
然而进入20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。
以煤焦油为原粒的酚醛树脂,在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首,每年达20多万吨,但此后随着石油化工的发展,聚合型的合成树脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大,随着众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立,它们已成当今产量最多的四类合成树脂。
合成树脂再加上添加剂,通过各种成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品种有几十种,世界年产量在1.2亿吨左右,我国也在500万吨以上,它们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。
2.2从天然纤维到合成纤维人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维的历史已经有几千年,但由于全球人口的不断增加和对纺织品质量的更高要求,从19世纪起,人们就为寻求新的纺织品原料而努力。
三大高分子合成材料发展史
三大高分子合成材料发展史塑料(合成树脂)也许是因为塑料制品在日常生活中太普遍了,大家对塑料一词熟悉得不能再熟悉了。
从字面上理解,塑料指所有可以塑造的材料。
但我们所说的塑料,单指人工合成的塑料(又称合成树脂),是用人工方法合成的高分子物质。
大家一定都听说过“赛璐珞”。
在19世纪,台球都是用象牙做的,数量自然非常有限。
于是有人悬赏1万美元征求制造台球的替代材料。
1869年,美国的海厄特(J.W.Hyatt,1837-1920)把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热,然后在常压下硬化成型制出了廉价台球,赢得了这笔奖金。
这种由纤维素制得的材料就是“赛璐珞”。
“赛璐珞”是人类历史上第一种合成塑料,它是一种坚韧材料,具有很大的抗张强度,耐水,耐油、耐酸。
从此,"赛璐珞"被用来制造各种物品,从儿童玩具到衬衫领子中都有"赛璐珞"。
它还被用来做胶状银化合物的片基,这就是第一张实用照相底片。
不过,由于"赛璐珞"中含硝酸根,所以它有一个很大的缺点,就是极易着火引起火灾。
"赛璐珞"是由天然的纤维素加工而成的,并不是完全人工合成的塑料。
人类历史上第一种完全人工合成的塑料是在1909年由美国人贝克兰(Leo Baekeland)用苯酚和甲醛制造的酚醛树脂,又称贝克兰塑料。
酚醛树脂是通过缩合反应制备的,属于热固性塑料。
其制备过程共分两步:第一步先做成线型聚合度较低的化合物;第二步用高温处理,转变为体型聚合度很高的高分子化合物。
20世纪40年代乙烯类单体的自由基引发聚合迅速发展,实现工业化的包括氯乙烯、聚苯乙烯和有机玻璃等,这是合成高分子蓬勃发展的时期。
进入50年代,从石油裂解而得的a-烯烃主要包括乙烯与丙烯,德国人齐格勒(Karl Ziegler)与意大利人纳塔(Giulio Natta)分别发明用金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法,前者1952年工业化,后者1957年工业化,这是高分子化学的历史性发展,因为可以由石油为原料又能建立年产10万吨的大厂,他们二人后来都获得了1963年的诺贝尔化学奖。
导电高分子材料的历史_现状与发展趋势
要 介绍掺杂 型 和复合 型导 电高 分子 的历 史
、
现状和 发展趋势
。
复合 型 导 电高 分子 材料
选 用物 理 性能适 宜 的聚 合物
如聚 乙 稀
、
好 导 电性 的超微 金属
接剂
、
如银
、
铜 等#
,
与 具有 良 金 属 氧化 物 炭 黑 等混 配 复合制成 导 电塑 料 导 电粘
、
、
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等
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不仅大 大提高 了导 电率
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而 且 加工 性能 也 得到改 善
目前 已 研 制出 可
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但 其 载 体 的流 动 性却被 限 制在
国内外高分子材料发展概况与趋势课件
3.2.5 生物医学高分子材料:
人工脏器材料(人工心脏、人工肾、人 工肺、人工骨、人造关节、人工血管……);
医用导管及其他医疗卫生用品;
高分子药物: 长效、缓释、靶向、治癌
3.2.6 功能涂料:
装饰、保护和特殊功能相结合,如导电、
阻尼、阻燃防火、隔热、示温、防辐射、微
波吸收、防水、自洁性、杀虫、空气净化、
生物技术: 人工脏器; 医用导管与介入疗法; 高分子药物: 长效、缓释、靶向;
航空航天: 卫星与火箭外壳(碳纤维复合材 料); 挑战者号航天飞船失事;
新能源: 新型电池(锂离子电池、燃料电池); LED灯;风力发电.
6
3.世界高分子材料工业的发展动向
3.1 高性能化
80年代以来,由于新的工业化大品种聚 合物几乎未再出现, 通过各种改性手段实现 现有高分子材料及其制品的高性能化成为当 前高分子材料的重要发展趋势。
主要品种: 碳纤维、聚芳酰胺(芳纶)纤维、
聚芳酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维
12
3.2 功能化
随着高新技术的发展, 各种功能化高分子材 料及其制品的应用越来越广泛, 品种越来越多, 要求越来越高, 市场需求量越来越大, 从而为高 分子材料产业提供了许多新的发展机遇。
功能高分子材料已经或正在形成新的产业, 成为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长 点。
13
3.2.1 电子电器用高分子材料: 覆铜板(线路板) 感光高分子材料
随着集成电路的集成化程度的不断提高, 对 印刷电路感光高分子材料的要求越来越高。 硅橡胶按键 磁性高分子材料:
由高分子材料与磁性粉末复合而成。可 记录声、光、电等信息, 并有重放功能, 广 14
3.2.2 导电和光电高分子材料: 导电聚合物不仅是高分子领域的重大发现 (2000年诺贝尔化学奖),而且对电子信息和其 他有关领域正在产生革命性的影响,正在形成21 世纪的新兴产业。 高分子电致发光材料: 可用作平面显示器和 平面光源,正在实现产业化。 聚合物太阳能电池: 效率已达3%,成本低。
高分子化学发展史
高分子化学发展史一、引言高分子化学是研究高分子材料的合成、结构、性能和应用的学科,它是现代化学的一个重要分支。
随着人类对材料需求的不断增加,高分子化学得到了迅猛发展。
本文将从高分子化学的起源开始,梳理高分子化学的发展历程,介绍了一些重要的里程碑事件和关键技术。
二、高分子化学的起源高分子化学的起源可以追溯到19世纪初。
当时,化学家们开始对天然高分子材料进行研究,例如橡胶、木材和丝绸等。
他们发现这些材料具有特殊的性质,如弹性、可塑性和柔韧性。
这引发了对高分子化学的兴趣,许多科学家开始致力于研究高分子化合物的合成和性质。
三、早期研究的成果19世纪末,德国的赫尔曼·斯坦凡(Hermann Staudinger)提出了高分子化合物是由大量重复单元组成的理论,即聚合理论。
他的理论认为,高分子化合物是由许多较小的单体分子通过共价键连接而成,这一理论为高分子化学的发展奠定了基础。
随后,聚合物的合成方法也逐渐得到了改进和发展。
20世纪初,德国化学家弗里德里希·奥斯瓦尔德(Friedrich Oskar Giesel)首次成功地合成了聚氯乙烯(PVC),这是人类历史上第一个合成的高分子材料。
此后,人们又相继合成了聚丙烯、聚苯乙烯等重要的高分子材料。
四、高分子化学的突破与应用20世纪20年代,德国化学家赫尔曼·斯托伊希(Hermann Staudinger)发现了天然橡胶分子的结构,为高分子化学的理论研究提供了重要的支持。
此后,高分子化学的研究进入了一个新的阶段。
在20世纪40年代,合成橡胶成为了一个重要的研究方向。
人们发现通过改变合成条件可以得到不同性能的橡胶材料,从而推动了橡胶行业的发展。
同时,高分子材料的应用也得到了广泛拓展,例如塑料制品、纤维素材料、涂料和胶粘剂等。
五、高分子化学的发展进程20世纪50年代至70年代,高分子化学得到了快速发展。
在这一时期,人们开发出了新的合成方法和技术,例如聚合反应、共聚反应和交联反应等。
高分子发展史
高分子发展史
重要会议
高分子发展趋势
1、生物医学中的人工组织支架、缓释药物胶囊
2、光电信息高分子材料
3、自组装、芯片封装材料等
4、燃料电池与锂离子电池、导电高分子材料
5、环境协调与友好性高分子材料:生物可降解高分子材料、绿色建筑涂料、
健康环保装饰材料
6、现代高分子膜分离技术等等
7、高性能化: 耐磨、耐高温、耐老化、耐腐蚀等
8、高功能化: 电磁、光学、生物等功能高分子材料、高分子分离膜、催化剂
等
9、复合化: 纤维增强材料,高性能的结构复合材料
10、精细化: 向高纯化、超净化、精细化、功能化等
11、智能化: 预知预告性、自我诊断、自我修复
12、自我增殖、认识识别能力等
总结
20世纪20~40年代是高分子科学建立和发展的时期;30~50年代是高分子材料工业蓬勃发展的时期;60年代以来则是高分子材料大规模工业化、特种化、高性能化和功能化的时期。
作为新兴材料科学的一个分支,高分子材料目前已经渗透到工业、农业、国防、商业、医药以及人们的衣、食、住、行的各个方面。
高分子材料发展史
高分子材料发展史随着生产和科学技术的发展,人们不断对材料提出各种各样的新要求。
而高分子材料的出现逐渐满足了人们的需要。
并对人类的生产生活产生了巨大的影响。
高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。
所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。
天然高分子是生命起源和进化的基础。
人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。
如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。
19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。
1870年,美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料,是有划时代意义的一种人造高分子材料。
1907年出现合成高分子酚醛树脂,真正标志着人类应用合成方法有目的的合成高分子材料的开始。
1953年,德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta,发明了配位聚合催化剂,大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源,得到了一大批新的合成高分子材料,使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户,确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。
现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。
并且高分子材料资源丰富、原料广,轻质、高强度,成形工艺简易。
很容易为人所用。
高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。
其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。
尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质,即所谓的通用高分子,它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。
中国高分子化学工业的历史与现状
中国高分子化学工业的历史与现状中国高分子化学工业的发展可追溯到20世纪50年代。
当时,中国政府意识到高分子材料在国民经济中的重要性,并开始加大对高分子化学研究的支持力度。
经过多年的努力,中国高分子化学工业取得了长足的发展,成为全球高分子化学领域的重要参与者。
中国高分子化学工业的发展得益于多方面的因素。
首先,中国在高分子化学领域具有丰富的资源。
中国地广人多,拥有丰富的石油、天然气等化工原料资源,为高分子化学工业的发展提供了坚实的基础。
其次,中国在高分子化学研究方面积累了丰富的经验和人才。
许多著名的高分子化学家在中国进行了重要的研究,并培养了一大批高分子化学专业人才。
这些人才的不断涌现,为中国高分子化学工业的快速发展提供了强大的动力。
中国高分子化学工业的现状呈现出多样化和全面发展的特点。
一方面,中国高分子化学工业在传统领域取得了显著成就。
例如,聚乙烯、聚丙烯等塑料产品的生产和应用广泛,成为中国高分子化学工业的重要支柱。
同时,中国在纤维、橡胶、涂料等领域也取得了令人瞩目的进展。
另一方面,中国高分子化学工业正积极拓展新兴领域。
例如,功能性高分子材料、生物医用材料和可降解材料等领域正逐渐崭露头角。
中国的高分子化学工业正朝着高附加值和可持续发展的方向迈进。
然而,中国高分子化学工业也面临一些挑战和问题。
首先,与发达国家相比,中国在高分子化学工业中的核心技术和创新能力还有待提升。
尽管中国在高分子化学工业中的产能和规模已居世界前列,但在高端产品和技术方面仍有差距。
其次,环境污染和资源浪费等问题也亟待解决。
随着高分子化学工业的快速发展,对环境的影响也越来越大,因此必须加强环境保护和资源利用的工作。
为了推动中国高分子化学工业的进一步发展,政府和企业需要采取一系列的措施。
首先,应继续加大对高分子化学研究和创新的支持力度,培养更多的高分子化学人才。
其次,应加强与国际高分子化学界的交流与合作,吸收先进技术和经验,提升自身的创新能力。
高分子功能薄膜行业的历史发展
高分子功能薄膜行业的历史发展高分子功能薄膜是一种材料,广泛应用于电子、光电、医疗、能源等领域,具有独特的物理、化学和机械性能。
它的历史发展可以追溯到20世纪初。
20世纪初,塑料开始进入人们的视野,如尼龙、聚氯乙烯等。
然而,这些材料在功能和性能方面存在一些限制。
随着科学技术的发展,人们开始关注高分子材料的改性和功能化,以满足不同领域的需求。
在1940年代至1950年代,高分子材料的研发取得了重要进展。
首先是聚四氟乙烯(Teflon)的开发,作为一种具有优异耐热、耐化学性能的材料,被广泛应用于制造精密仪器和化工设备。
随后,人们成功开发了聚乙烯、聚丙烯等一系列合成树脂,拓宽了高分子材料的应用范围。
20世纪60年代至70年代,高分子功能薄膜行业取得了较大发展。
随着电子技术的迅猛发展,高分子功能薄膜在电子领域的应用得到了广泛推广。
一些高分子材料,如聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)等,具有良好的电气绝缘性能和耐高温性能,成为制造电路板、绝缘材料等的理想选择。
20世纪80年代至90年代,高分子功能薄膜行业进一步发展。
随着光电技术的迅速进步,高分子功能薄膜在显示器、太阳能电池、光纤通信等领域的应用愈发广泛。
特别是液晶显示器的发明和商业化应用,极大推动了高分子功能薄膜的发展和创新。
21世纪初,随着新材料、新技术的不断涌现,高分子功能薄膜行业进入了一个新的发展阶段。
新材料的研制和改性,使得高分子薄膜在柔性显示器、智能电子设备等领域的应用更加突出。
同时,高分子功能薄膜在能源储存和转换方面也呈现出巨大的潜力,如锂离子电池、燃料电池等。
除了电子、光电领域,高分子功能薄膜也在医疗器械、食品包装、水处理等方面得到了广泛应用。
聚氨酯、聚酯等高分子材料具有良好的生物相容性和机械性能,被用于制造人工关节、心脏支架等医疗器械。
聚乙烯、聚丙烯等材料的优异物理、化学性能使得它们成为食品包装材料的首选。
目前,高分子功能薄膜行业仍在不断发展。
高分子化合物发展史
高分子化合物发展史高分子化合物是指由大量重复单元组成的化合物,具有高分子量的特点。
它们在现代化学和材料科学中起着重要的作用。
高分子化合物的发展历史可以追溯到19世纪初。
19世纪初,化学家开始对天然高分子化合物进行研究。
他们发现,许多天然物质,如橡胶、纤维素和蛋白质等,都是由重复单元组成的。
这些天然高分子化合物在人类的生活中发挥着重要的作用,但人们对它们的结构和性质还知之甚少。
到了20世纪初,随着科学技术的进步,人们对高分子化合物的研究逐渐深入。
1907年,德国化学家巴赫曼发现了橡胶的高分子结构,揭示了橡胶的弹性原理。
这一发现为后来的高分子化合物研究奠定了基础。
随着科学家对高分子化合物的研究兴趣的增加,20世纪20年代出现了一系列重要的发现。
1920年,德国化学家斯托德尔发现了聚合物的合成方法,打开了合成高分子化合物的大门。
1922年,英国化学家赫尔曼发现了聚合物的结构,揭示了聚合物的线性和交联结构。
这些发现为高分子化合物的合成和应用提供了理论基础。
随着合成高分子化合物技术的不断发展,人们开始探索高分子材料的广泛应用。
20世纪30年代,德国化学家勃朗特和齐格勒发现了聚氯乙烯的制备方法,开创了塑料工业的先河。
随后,聚合物材料广泛应用于橡胶、塑料、纤维、涂料等领域。
在第二次世界大战期间,高分子化合物的研究取得了重大突破。
1941年,美国化学家韦勒斯发现了聚乙烯的合成方法,开创了合成高分子化合物的新纪元。
聚乙烯具有优异的性能和低成本,被广泛应用于包装、电线电缆等领域。
此后,聚丙烯、聚苯乙烯等合成高分子化合物也相继问世。
进入20世纪50年代,高分子化合物的应用领域不断拓展。
聚合物材料在航天、电子、医药等领域发挥了重要作用。
1960年,美国化学家诺伯尔发明了聚四氟乙烯,开创了特种高分子材料的新时代。
聚四氟乙烯具有优异的耐热、耐腐蚀性能,被广泛应用于化工、电子、航天等领域。
随着科学技术的不断进步,高分子化合物的研究和应用进入了一个新阶段。
高分子材料的历史与发展趋势
高分子材料的历史与发展趋势材料、能源、信息是当代科学技术的三大支柱。
材料科学是当今世界的带头学科之一。
材料又是一切技术发展的物质基础。
人类的生活和社会的发展总是离不开材料,而新材料的出现又推动生活和社会的发展。
人们使用及制造材料虽已有几千年的历史,但材料成为一门科学——材料科学,仅有30多年的时间,此为一门新兴学科,是一门集众多基础学科与工程应用学科相互交叉、渗透、融合的综合学科,因而对于材料科学的研究,具有深远的意义。
高分子材料是材料领域中的新秀,它的出现带来了材料领域中的重大变革。
目前高分子材料在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到广泛应用,已成为现代社会生活中衣、食、住、行、用各个方面所不可缺少的材料。
高分子材料由于原料来源丰富,制造方便,品种繁多,用途广泛,因此在材料领域中的地位日益突出,增长最快,产量相当于金属、木材和水泥的总和。
高分子材料不仅为工农业生产及人们的日常生活提供不可缺少的材料,而且为发展高新技术提供更多更有效的高性能结构材料、高功能材料以及满足各种特殊用途的专用材料。
高分子科学是研究高分子化合物的合成、改性、高分子及其聚集态的结构、性能、聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。
它由高分子化学、高分子物理学、高分子工程学三个分支学科领域所组成,其主要研究目标是为人类获取高分子新材料提供理论依据和制备工艺。
高分子科学具有广阔的开发新材料的背景,二十世纪三十年代首先由有机化学派生出高分子化学,当时恰好处在世界经济飞跃发展的氛围中,对新材料的需求日益迫切,因此高分子化学进而又融合了物理化学、物理学、数学、工程学、医学等有关学科的内容,逐渐形成了高分子科学这门独立的综合性学科,现在的高分子科学已经形成了高分子化学、高分子物理、高分子工程三个分支领域相互交融、相互促进的整体学科。
高分子材料的发展大致经历了三个时期,即:天然高分子的利用与加工,天然高分子的改性和合成,高分子的工业生产(高分子科学的建立)。
高分子化学发展简史
高分子化学发展简史人们在研究高分子化合物的制备及应用过程中,建立了高分子科学,而高分子科学的建立,又推动了高分子化学工业的发展。
高分子化学的发展,体现在以下两个方面:高分子工业:早期的高分子化合物主要是一些天然产物,如纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶、生漆、桐油漆等,其形态有棉、麻、木、纸张、果实、丝、毛、革、虫胶等。
进入19世纪,人们开始对天然高分子化合物进行改性并试图人工合成。
1839年,Goodyear发明了天然橡胶的硫化,使之用于制作轮胎。
1868年,Hyatt发明了硝化纤维素,1870年进行了工业化生产。
1907年,德国合成出酚醛树脂。
20世纪初,一些聚合物如丁钠橡胶(1911~1913年)、聚醋酸乙酯(1925年工业化)、醇酸树脂(1926年)、脲醛树脂(1929年)等已被合成出来。
20世纪30~40年代,是高分子科学的创立时期。
高分子科学的创立,又推动了高分子工业的发展。
这期间有大量的高分子材料出现,如PVC(1931)、PS(1934)、LDPE(1939)、ABS (1948)等塑料;氯丁胶(1931)、丁基胶(1940)、丁苯胶(1940) 等橡胶;尼龙-66 (1938)、PET(1941)、维纶(1948)等纤维。
20世纪50~60年代是高分子工业的大发展时期,期间新产品不断出现。
如SBS(50年代)、HDPE (1953~55)、PP (1955~57)、BR(1959)、PC(1957)、PPO(1964)、Polysulfone (1965)、PBT(1970)、聚芳酰胺Nomex纤维(1967—1972)、异戊橡胶(1962)、乙丙橡胶(1961)等。
70年代,高分子工业向着高效化、自动化、大型化方向发展,出现了230m3的PVC 悬浮聚合釜、30万吨级的PE、PP工厂等。
同时还发展了高分子共混物(高分子合金),如ABS、MBS、HIPS等,以及高分子复合材料如碳纤维复合材料等。
高分子发展史
日本筑波大学 美国宾夕法尼亚大学 美国加利福尼亚大学
白川英树 艾伦-G-马克迪尔米德
艾伦-J-黑格
22
导电高分子电路板
23
高分子在现实生活中的应用
衣
食科技Biblioteka 用 行住24
塑料瓶底数字的秘密 三角形代表可回收利用,里面数字代表材质。
PET制成,可在短时期内装常温水,不能装高 温水,也不宜装酸碱性饮料。 高密度聚乙烯,常见于白色药瓶、清洁用品、 沐浴产品。不易彻底清洁,不适合做水杯等, 勿循环使用。
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1963年诺贝尔化学奖 ✓ Ziegler—Natta催化剂
✓ 配位聚合乙烯、丙烯 ✓ 实现乙烯、丙烯
工业化生产
Karl Ziegler
Giulio Natta
(1898-1973) (1903-1979)
德国科学家(Karl Ziegler)与意大利科学家 (Giulio Natta)分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成 的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法20。
➢高性能化: 耐磨、耐高温、耐老化、耐腐蚀等 ➢高功能化: 电磁、光学、生物等功能高分子材料、
高分子分离膜、催化剂等 ➢复 合 化: 纤维增强材料,高性能的结构复合材料 ➢精 细 化: 向高纯化、超净化、精细化、功能化等 ➢智 能 化: 预知预告性、自我诊断、自我修复、
自我增殖、认识识别能力等
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谢谢
1991年诺贝尔物理学奖
因其在对液晶、聚合物及其界面等 科学的研究中获得重大突破,并提 出了高分子标度理论,而荣获1991 年诺贝尔物理学奖,被瑞典皇家科 学院誉为“当今的牛顿”。
Pierre -Gilles de Gennes (1932-2007)
化学史第十三章现代有机化学和高分子化学的发展
化学史第十三章现代有机化学和高分子化学的发展现代有机化学和高分子化学是化学史中的重要篇章,标志着化学领域的重要进步和发展。
在这一章节中,我们将讨论现代有机化学和高分子化学的发展历程以及相关的重要成果。
现代有机化学的发展可以追溯到19世纪的有机化合物分析和合成实验。
在当时,化学家们探索和研究了许多重要的有机化合物,如煤气、石油、橡胶和染料等。
这些研究为后来的有机化学理论奠定了基础,并推动了有机化学的快速发展。
到了20世纪初,奥斯瓦尔德·卢维斯提出了有机物有机化学键的概念,并提出了分子结构的概念。
这一理论为有机化学的研究和发展打下了基础,并为有机化学的实验研究提供了重要的指导原则。
此后,许多重要的有机化学家相继出现,如赫尔曼·斯蒂尔巴赫、罗伯特·罗宾逊、罗伯特·邓尼斯逊等。
他们对有机化学的研究作出了重要贡献,并为现代有机化学的发展奠定了基础。
随着对有机化学的进一步研究,化学家们开始关注碳原子和有机分子的化学键的性质和特点。
他们提出了许多重要的原理和概念,如共价键的理论、分子轨道理论和空间构象理论等。
这些理论和概念为有机化学的研究和发展提供了重要的理论依据,并推动了有机化学的快速发展。
在20世纪的发展中,还出现了许多具有重要影响的有机化学分支,如脂肪烃化学、芳香化学、脂肪族化学、烯烃化学、芳香族化学等。
这些有机化学分支的出现和研究,极大地推动了有机化学的发展,并为现代有机化学的发展做出了重要贡献。
与此同时,高分子化学的发展也在20世纪的发展过程中得到了重视。
高分子化学起初是有机化学的一个分支,用来研究并合成聚合物。
最早研究者之一是赫尔曼·斯图特沃特,他在1920年代合成了丁基皮革。
此后,人们开始研究和合成各种高分子材料,如聚乙烯、聚合物、橡胶、人造纤维等。
这些高分子材料的研究和应用极大地促进了化学工业的发展,并为现代化学科学的发展做出了重要贡献。
随着对高分子化学的进一步研究,化学家们开始关注高分子材料的结构和性质。
高分子材料的发展史
高分子材料的发展史高分子材料,作为一种重要的材料类型,其发展历史可以追溯到19世纪末20世纪初。
在当时,人们对于材料的需求日益增加,传统材料已经无法满足人们的需求,于是高分子材料应运而生。
高分子材料是由大量重复单元组成的材料,其分子量较大,具有良好的机械性能、耐磨性能、耐腐蚀性能等特点,因此被广泛应用于各个领域。
20世纪初,人们开始研究合成高分子材料,最早的合成高分子材料是通过聚合反应得到的。
1907年,德国化学家巴赫曼成功合成了世界上第一个合成高分子材料——聚丙烯。
这标志着高分子材料的合成进入了实际阶段。
随后,人们陆续合成了聚乙烯、聚氯乙烯等高分子材料,为高分子材料的发展奠定了基础。
随着合成技术的不断进步,高分子材料的种类也不断增加。
20世纪50年代,人们成功合成了聚酰胺、聚碳酸酯等高性能高分子材料,这些高分子材料具有优异的力学性能和耐高温性能,被广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
此后,高分子材料的研究和应用进入了快速发展阶段,新型高分子材料不断涌现,为人类社会的发展做出了重要贡献。
随着科技的不断进步,高分子材料的性能和应用领域也在不断拓展。
近年来,人们成功研发出了一系列功能性高分子材料,如形状记忆高分子材料、自修复高分子材料等,这些材料不仅具有传统高分子材料的优良性能,还具有新颖的功能特性,为人们的生活带来了诸多便利。
可以预见,随着科技的不断发展,高分子材料的研究和应用将会迎来更加广阔的发展空间。
未来,高分子材料有望在能源、环保、生物医药等领域发挥更加重要的作用,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
总的来说,高分子材料的发展历程可以看作是一部科技进步的历史。
从最早的合成到功能性高分子材料的研发,每一个阶段都凝聚着科学家们的智慧和努力。
高分子材料的发展史告诉我们,科技创新是推动社会进步的重要动力,相信在不久的将来,高分子材料将会迎来更加美好的发展前景。
现代高分子化学的名词解释
现代高分子化学的名词解释高分子化学是一门研究大分子化合物结构、性质及其制备方法的学科,是化学领域的重要分支之一。
高分子化学的发展史可以追溯至19世纪末,随着化学科学的不断进步和应用需求的不断增长,高分子化学逐渐成为一门独立的学科。
1. 高分子:高分子是指起源于一种或多种单体,并经过化学反应形成的具有较高分子量的大分子化合物。
高分子通常由重复单元组成,这些单元通过化学键连接在一起,形成一个大的分子链结构。
高分子具有较高的分子量和相应的物理性质,如高韧性、高拉伸性和高熔点等。
2. 单体:单体是高分子化合物的基本组成单元,也可以称为单元分子。
单体是通过化学反应与其他单体发生共聚反应,以构建高分子化合物的大分子链结构。
单体的选择和配比关系到高分子化合物的结构和性质。
3. 共聚反应:共聚反应是一种化学反应,两种或更多种不同单体与相同的反应条件同时进行反应,生成一个具有多种单体的高分子化合物。
共聚反应常见的类型有缩聚反应和加聚反应。
共聚反应的选择和控制对于高分子化合物的结构和性质具有重要作用。
4. 聚合物:聚合物是由大量重复单元构成的高分子化合物,可以是线性、支化或交联结构。
聚合物根据其结构和性质的不同可以分为线性聚合物、支化聚合物和交联聚合物等。
聚合物具有多种优良的性质和应用,例如塑料、橡胶、纤维等。
5. 聚合度:聚合度是指高分子化合物中聚合物链中所含的单体重复单位的个数。
聚合度直接影响聚合物的物理化学性质,一般来说,聚合度越高,聚合物的分子量越大,相应的力学性能和热稳定性也会提高。
6. 高分子合成方法:高分子合成方法是指制备高分子化合物的化学反应方法。
常见的高分子合成方法包括缩聚法、自由基聚合法、阴离子聚合法、阳离子聚合法、环聚合法和交联聚合法等。
这些方法根据不同的反应机制和条件适用于合成不同类型的高分子化合物。
7. 高分子物理:高分子物理是研究高分子化合物的物理性质和行为的学科。
高分子物理研究的内容包括高分子的热力学性质、流变性质、光学性质、电学性质等。
高分子材料科学的历史
— CH 2 — CH 2 — CH2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 —
— CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 CH 2 CH 2
1956年,美国人Szwarc发明活性阴离子聚合, 开创了高分子结构设计的先河。 50年后期至60年代,大量高分子工程材料问世。 聚甲醛(1956),聚碳酸酯(1957),聚砜 (1965),聚苯醚(1964),聚酰亚胺(1962)。
1855年,英国人 Parks用硝化纤维 素与樟脑混合制 得赛璐珞
1889年,法国人De Chardonnet(夏尔多内) 发明人造丝。
1907年,酚醛树脂诞生
1920年, 德国人 Staudinger 发表了“论 聚合”的论 文,提出了 高分子的概 念,并预测 了聚氯乙烯 和聚甲基丙 烯酸甲酯等 聚合物的结 构。
高分子材料更多的功能和更优异的性能正 在被发现,未来的高分子工业正大步向未 来迈去„„
1935年,Carothes发 明尼龙66,1938年工 业化。
高分子溶液理论在 30年代建立,并成 功测定了聚合物的 分子量。Flory为此 获得诺贝尔奖。
30年代,一系 列烯烃类加聚物 被合成出来并工 业化,PVC (1927~1937), PVAc(1936), PMMA(1927~ 1931),PS (1934~1937), LDPE(1939)。 自由基聚合发展。
聚 甲 醛 聚碳酸酯 聚 砜 聚 苯 醚
聚酰亚胺
60年代以后,特种高分子和功能高分子得到发展。
功能高分子:分 离材料(离子交 换树脂、分离膜 等)、导电高分 子、感光高分子、 高分子催化剂、 高吸水性树脂、 医用高分子、药 用高分子、高分 子液晶等。
高分子材料的发展历史与现状
高分子材料的发展历史与现状高分子材料按来源可分为天然,半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料,包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。
其中被成为现代高分子材料三大合成材料的是塑料、合成纤维、合成橡胶。
高分子材料发展历经几个世界,分为三个发展阶段:第一阶段:天然高分子材料利用阶段。
15世纪美洲玛雅人利用天然橡胶制作生活用品,此为起始阶段。
第二阶段:改性天然高分子材料利用阶段。
1839年,每个人Charles Goodyear发现天然橡胶与硫磺公热后性能有明显改善,从硬度较低、遇热软化、遇冷变脆断裂变为富有弹性、可塑性的新材料。
1869年,John Wesley Hyatt制得硝化纤维塑料。
1887年法国人Count制得了人造丝。
第三阶段:合成利用阶段。
1907年Leo Baekeland制得酚醛树脂,标志着人类应用合成方法有目的地合成高分子材料的开始。
1920年H.Staudinger发表“关于聚合反应”的论文,提出高分子聚合物的概念。
1926年Waldo Semon合成了聚氯乙烯并于1927年实现工业化生产,标志着合成高分子材料正式成为工业发展的重要成员。
目前,高分子材料在工业领域内的发展与应用主要可以分为以下三个方向:1.军工业领域:鉴于高分子材料高耐热、耐腐蚀以及高强度等特点,其在军工业领域内广泛应用于防弹衣、抗高温保护罩等方面,是交通运输、海洋工程等重大领域内不可或缺的基础材料。
随着特殊性能高分子材料的研究,高分子材料在应用方面已经开始部分替代金属材料,发挥其更佳的“轻而强”优势。
2.建筑业领域:高分子材料在建筑业领域内一般应用于室内,例如室内装修所用到的涂料以及粘合剂等,一方面高分子材料具有优异的耐磨性能以及“轻而强”性能,提高材料的使用寿命,降低材料的成本,另一方面,可以极大提高室内装修的美感,提高室内环境的居住质量。
3.民用领域:高分子材料的身影在生沽甲无处不见,例如各种各样的塑料制品,包括容器、薄膜以及泡沫塑料等,多样化的橡胶制品,包括轮胎、传送带、电线的绝缘保护套以及生活中雨衣、胶鞋等,丰富的纤维制品,包括涤纶、腈纶等。
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高分子发展史
重要会议
高分子发展趋势
1、生物医学中的人工组织支架、缓释药物胶囊
2、光电信息高分子材料
3、自组装、芯片封装材料等
4、燃料电池与锂离子电池、导电高分子材料
5、环境协调与友好性高分子材料:生物可降解高分子材料、绿色建筑涂料、
健康环保装饰材料
6、现代高分子膜分离技术等等
7、高性能化: 耐磨、耐高温、耐老化、耐腐蚀等
8、高功能化: 电磁、光学、生物等功能高分子材料、高分子分离膜、催化剂
等
9、复合化: 纤维增强材料,高性能的结构复合材料
10、精细化: 向高纯化、超净化、精细化、功能化等
11、智能化: 预知预告性、自我诊断、自我修复
12、自我增殖、认识识别能力等
总结
20世纪20~40年代是高分子科学建立和发展的时期;30~50年代是高分子材料工业蓬勃发展的时期;60年代以来则是高分子材料大规模工业化、特种化、高性能化和功能化的时期。
作为新兴材料科学的一个分支,高分子材料目前已经渗透到工业、农业、国防、商业、医药以及人们的衣、食、住、行的各个方面。