高分子科学的诞生与发展

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高分子化学课件资料全

航天器用高分子材料
高比强、高比模结构材料
火箭整流罩、卫星接口支架、液氢/液氧发动机共底、固体火箭发动机壳体等：碳纤维/环氧树脂复合材料
F-22的材料组成
钛合金：41%；铝合金：15%；钢：5% 树脂基复合材料: 24% 环氧树脂、聚双马来酰亚胺。用于雷达罩、进气道、机翼(含整体油箱等)、襟翼、副翼、垂尾、平尾、减速板及机身蒙皮等。
高分子材料具备金属和陶瓷等材料的性能特点，在几乎所有的应用领域大量地取代它们，甚至综合性能更优良。高分子材料的发展和应用，是20世纪改变人类生活、生产的20项发明之一
每年全球生产超过2亿吨聚合物材料以满足全世界的60亿人的使用需要。在这一生产过程，只消耗了全球原油年产量的4%。比较而言，全球每年采伐的木材量所等效的石油消耗却要比聚合物大一个数量级。
复合化高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向。如，以玻璃纤维增强材料为主的复合材料不仅在当前已进入大规模生产和应用阶段，而且在将来仍会有所发展。
支柱
生物技术
先进材料
信息技术
能源环境结构材料军事航空、航天
三大材料
金属陶瓷高分子
材料是人类进化史的里程碑，现代文明的重要支柱，发展高新技术的基础和先导。高分子材料扮演着极为重要的角色
高分子的应用Βιβλιοθήκη 未来为满足航天航空、电子信息、汽车工业、家用电器等多方面技术领域的需要，在机械性能、耐热性、耐久性、耐腐蚀性等方面性能进一步提高
高性能化
合成新的高分子改性通过新聚合反应控制分子结构(如: 阴离子活性聚合) 通过聚合方法和聚合过程的控制、提高性能(如: 齐格勒纳塔聚合)
可控制反应物空间立构、聚合物相对分子质量及相对分子质量分布的所谓可控聚合活性聚合、酶催化聚合、微生物催化聚合新型功能高分子材料的设计及合成基于分子识别、分子有序组装的分子设计、组装化学和组装方法包括分子改性和表面改性在内的聚合物改性方法和原理

我国高分子科学发展的概况

我国高分子科学发展的概况我国的高分子科学研究开始于1952年，经过50余年的积累已形成—支规模较大的研究队伍。

分类学科领域比较齐全，在高分子科学的各个领域开展了广泛的研究工作。

1987年以来，每两年召开一次的全国高分子学术论文报告年会上收到的论文近千篇，年会之外每年还召开数目不等的全国性各种专题会议和国际高分子论文报告会(在国内召开)，每年平均也有千篇论文参加交流，反映出我国高分子科学研究的蓬勃发展。

我国从事高分子科学研究的确切人数很难统计，粗略估计约为5000人(不包括在读学生和产业界的高分子工程技术人员)，其中从事基础研究的约占20%，从事不同程度的应用研究和技术开发研究的约占80%。

在高分子科学学科内部，从事高分子化学研究的约占高分子学科研究人员总数的60%～65%，从事高分子物理研究的约占25%～30%，从事高分子工程研究的约占10%。

此外，近年来随着学科交叉的发展，还有相当数量的数学、物理、生物等学科的科研人员和有机化学、分析化学、物理化学、化学工程、无机化学等学科的研究人员，分别从本学科角度涉入了高分子科学的研究工作。

中国高分子科学的进展不断见诸报端。

国家“八五”重点科技攻关项目“聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等类树脂专用材料及其加工技术”，在成都通过由国家有关部门组成的验收委员会的验收。

聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等特种工程塑料，是60年代发展起来的新型高分子材料。

由于这类材料具有优良的综合性能，现已成为各种空间飞行器和新型运输工具实现高速、轻量、增加航程的可靠保证，也是电子电气产品实现大容量、高集成和小型化不可缺少的新材料。

由四川大学、北京市化工研究院、东方绝缘材料厂等10个单位共同承担的这项重点课题，经过120多名科技人员五年合作攻关，不但全面完成了任务，取得27项鉴定成果。

其中吉林大学吴忠文教授等研制的“聚醚醚酮树脂”，性能达到目前国际先进水平，成本大大低于国外同类产品；大连理工大学研制完成的“杂环取代联苯聚醚砜的合成”，主要经济技术指标达到国际先进水平；四川大学、成都飞机工业公司、东方绝缘材料厂江璐霞教授等研制的“双马型聚酰亚胺航空工装模具材料”，在国内处领先地位，达到80年代末国际水平。

浅谈高分子科学的发展趋势

浅谈高分子科学的发展趋势
高分子科学是一门研究高分子材料的科学，随着科技的不断发展，高分子科学也在不断推进。

以下是高分子科学发展的一些趋势：
1. 功能化高分子材料：随着科技的进步，人们对材料性能的要求越来越高。

功能化高分子材料可以根据不同的需求进行设计和制备，具有特定的性能和功能，例如降解性能、导电性能、自修复性能等。

2. 生物医学应用：高分子材料在生物医学领域有着广泛的应用，例如生物医学材料、药物传递系统和组织工程等。

未来，高分子科学将更加注重生物相容性和生物活性，以满足医学领域的需求。

3. 绿色可持续发展：环保和可持续发展已成为社会的重要关注点。

高分子科学将重点关注可再生材料的研究和开发，如生物质材料和可降解高分子材料，以减少对环境的不良影响。

4. 纳米技术的应用：纳米技术在高分子科学中具有巨大的潜力。

纳米材料可以改变高分子材料的性能，使其具有独特的性质和应用。

未来，高分子科学将与纳米技术相结合，开创出更多的应用领域。

5. 3D打印技术：3D打印技术是一种快速制造技术，可以根据设计要求直接将材料打印成所需的形状和结构。

高分子材料在3D打印中的应用将会大大提升，
为各个领域的设计和制造带来新的可能性。

总的来说，高分子科学的发展趋势是朝着功能化、生物医学、绿色可持续发展、纳米技术和3D打印技术等方向发展。

随着科技的不断突破和创新，高分子科学将为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述：高分子材料是一类重要的材料，具有广泛的应用领域。

本文将从高分子材料的起源开始，概述其发展历程，并探讨未来的发展趋势。

一、高分子材料的起源1.1 古代高分子材料的应用在古代，人们已经开始使用高分子材料。

例如，古埃及人使用胶质物质制作胶合剂，用于修补陶器和建筑物。

1.2 高分子材料的科学发现高分子材料的科学发现可以追溯到19世纪。

1833年，法国科学家布朗提出了“高聚物”这个概念，并成功合成了天然高分子材料，如橡胶和纤维素。

1.3 高分子材料的工业化应用随着科学技术的发展，高分子材料的工业化应用逐渐增多。

20世纪初，合成高分子材料的工业化生产取得了重大突破，如合成橡胶和塑料的工业化生产。

二、高分子材料的发展历程2.1 高分子材料的分类高分子材料可以分为塑料、橡胶和纤维三大类。

塑料主要用于制造各种制品，橡胶主要用于制造胶制品，纤维主要用于纺织和制造复合材料。

2.2 高分子材料的改性和功能化随着科学技术的不断进步，人们对高分子材料进行了改性和功能化处理，使其具备更多的优良性能，如增强材料的强度、改善材料的耐热性等。

2.3 高分子材料的应用领域扩展高分子材料的应用领域不断扩展，涵盖了汽车工业、电子工业、医疗器械、航空航天等多个领域。

高分子材料的应用推动了相关行业的发展。

三、高分子材料的未来发展趋势3.1 绿色环保的发展方向未来，高分子材料的发展将更加注重环保性能。

人们将致力于研发可降解的高分子材料，减少对环境的污染。

3.2 高性能材料的研究与应用随着科学技术的不断进步，人们对高分子材料的研究将更加深入，开发出更多的高性能材料，满足不同领域的需求。

3.3 多功能材料的发展未来，高分子材料将朝着多功能材料的方向发展。

人们将研发具有多种功能的高分子材料，以满足不同应用领域的需求。

四、结论高分子材料经历了漫长的发展历程，取得了巨大的成就。

未来，高分子材料将继续发展，并朝着绿色环保、高性能和多功能等方向不断进步。

高分子学科简介

1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”，标志着高分子学说的建立。但直到1930年，才真正被接受。30年代末才被大众接受。此后开始了合成高分子材料时代，高分子化学得到迅速发展。 1953年获得诺贝尔奖。
1920年施陶丁格发表了“论聚合”的论文，他从研究甲醛和丙二烯的聚合反应出发，认为聚合不同于缔合，分子靠正常的化学键结合起来。这篇论文的发表，就像在一潭平静的湖水扔进一块石头，触发了一场严肃而又激烈的学术论战。
美国人Carothers 1896-1937（杜邦公司）风靡一时的尼龙袜
3）、Ziegler和Natta配位聚合反应
20世纪五十年代中期，等规PE、PP聚合反应成功（诺贝尔化学奖）
Ziegler 德国人
基础研究与工业化的完美结合
Natta 意大利
4）、Merrifield和功能高分子的发展
能源工业
输电工程轻便、容易运输、安装
高分子材料的消耗率
3. 高分子学科的发展简史
人们没有高分子的概念，但木材、棉、麻、丝、漆、橡胶、皮革和各种树脂等天然高分子材料都已经在人们的生活和生产中得到了广泛的应用
高分子学说是难产儿，经过50年的争论才诞生。在其诞生以前，已开始了合成高分子材料的生产。高分子学说创立以前，不能忘记的几个人和事。 1）Goodyear和天然橡胶的硫化（1839）
1926年，瑞典化学家斯维德伯格用超高速离心机成功地测量了血红蛋白的平衡沉降，由此证明了高分子的分子量的确是从几万到几百万。而在美国，卡罗瑟斯通过缩合反应得到了分子量在2万以上的聚合物，支持了大分子学说。 1932年，施陶丁格总结了自己的大分子理论，出版了《有机高分子化合物——橡胶和纤维素》，成为高分子科学诞生的标志。

高分子科学发展简史

高分子科学发展简史高分子科学是由高分子化学和高分子物理两个重要的分支组成的。

其中，高分子化学作为化学的一个分支学科，是在20世纪30年代才建立起来的一个较年轻的学科。

然而，人类对天然高分子物质的利用有着悠久的历史。

早在古代，人们的生活就已和天然高分子物质结成了息息相关的关系。

高分子物质支撑着人们的吃穿住各方面，在我国古代时，人们就已学会利用蚕丝来纺织丝绸；汉代，人们又利用天然高分子物质和竹材纤维发明了对文明有巨大失去作用的造纸术。

在那时，中国人已学会利用油漆，后来传至周边国家乃至世界。

之以后，许多天然的高分子物质日益成为生产不可缺少的原料，促使人们去研究和开发高分子物质。

这时，人们首先遇到了对天然橡胶以及天然纤维的利用和改进。

1530年，欧洲人恩希拉介绍了在、圭亚那等地区的人们利用粗糙的橡胶制作容器防晒布等日用品的情况。

然而，在将橡胶用于制造之前，人们面临着诸多的工艺难题，科学家们都在努力探寻这些难题的解决办法。

首先是黑立桑和马在1763年发现橡胶可溶于松节油和乙醚。

1823年，托希用石脑油处理橡胶乳液，得到了常温时发粘而遇冷则变脆的成品，但显然不能投入使用。

1826年，Faraday 指出天然橡胶的化学式是85H C ，每一个单元含有一个双键。

1832年－1850年，人们终于反复的试验，使天然橡胶经加工后有了人们想要的性能，这一工作主要是由德国人吕德斯和美国人古德意完成的。

同时，科学家们也在进行着对天然纤维素的改性试验。

1839年Simon发现苯乙烯液体加热后可变成聚苯乙烯固体。

1832年－1845年，通过勃莱孔诺和申拜思的努力，制得了，这一成果曾在一战时用为制作无烟。

之后，二硝酸纤维被他的同事制作模塑制品，但因其硬度太高而不易制造。

1872年，海得以梓脑作为增塑剂，用二硝酸纤维制成了柔韧的，后被广泛用于制作照相底片及等等。

1885年，法国人夏东奈将由棉花制成的硝化纤维用NH4HS进行脱硝处理，得到了人造丝。

高分子背景及前沿

高分子背景及前沿高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对制造大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学的最基本的研究内容。

早在19世纪中叶高分子就已经得到了应用，但是当时并没有形成长链分子这种概念。

主要通过化学反应对天然高分子进行改性，所以现在称这类高分子为人造高分子。

比如1839年美国人G oodyear发明了天然橡胶的硫化；1855年英国人Parks由硝化纤维素（guncotton）和樟脑（camphor）制得赛璐珞（celluloid）塑料；1883年法国人d e Chardonnet发明了人造丝rayon等。

可以看到正是由于采用了合适的反应和方法对天然高分子进行了化学改性，使得人类从对天然高分子的原始利用，进入到有目的地改性和使用天然高分子。

回顾过去一个多世纪高分子化学的发展史可以看到，高分子化学反应和合成方法对高分子化学的学科发展所起的关键作用，对开发高分子合成新材料所起的指导作用。

比如70年代中期发现的导电高分子，改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念，进而开发出了具有光、电活性的被称之为“电子聚合物”的高分子材料，有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。

因此当我们探讨21世纪的高分子化学的发展方向时，首先要在高分子的聚合反应和方法上有所创新。

对大品种高分子材料的合成而言，21世纪初，起码是今后10年左右，metallocene 催化剂，特别是后过渡金属催化剂将会是高分子合成研究及开发的热点。

活性自由基聚合，由此而可能发展起来的“配位活性自由基聚合”，以及阳离子活性聚合等是应用烯类单体合成新材料（包括功能材料）的重要途径。

对支化、高度支化或树枝状高分子的合成及表征，将会引起更多的重视。

第一章高分子链的结构

●1920年，Staudinger发表了“论聚合反应”，宣告了高分子科学的诞生。
●至1929年，出现一系列结构明确的、具有工业意义的高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等，从此开创了高分子材料的新世纪。
●此后的30年（1930-1960），是高分子科学蓬勃发展、高分子新材料相继问世的年代。单链统计理论、溶胀理论、凝胶理论、橡胶弹性理论、溶液热力学等经典理论都产生于这一时期。 ●二十世纪的60-80年代，是高分子科学的成熟期，爬行理论、半稀溶液理论和标度理论的提出，标志着人们对高分子的认识已进入到一个新的层次。
高分子学科获得诺贝尔化学奖和物理学奖
●德国化学家Staudinger(1881-1965)创立高分子学说，1953年获得诺贝尔化学奖；
●K.Ziegler和G.Natta的定向聚合，1963年获得诺贝尔化学奖； ●Flory的高分溶液的热力学定理及其对高分子物理和高分子物理化学作出了杰出贡献，197杰出贡献，1991年获得诺贝尔物理学奖；
无规键接
由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体称顺序异构体。
聚氯乙烯的键接结构
在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，将发生下列反应：头–尾键接
头–头（尾–尾）键接
（脱氯量为86.5%）无规键接（脱氯量为81.6%）
（脱氯量可达100%）
聚甲基丙稀酸的键接结构：在200℃加热降解，有两种反应发生：头–尾键接，脱水反应产生六元环结构
二、高分子结构的特点：
1. 高分子是由数目（103 — 105）很大的结构单元组成 2. 高分子主链有一定的内旋转自由度，可以使主链弯曲且具有柔性 3. 高分子的结构具有不均一性 4. 结构单元的相互作用对高分子聚集态结构和物理性能影响很大 5. 高分子聚集态结构沿主链方向的有序程度高于垂直于主链方向的有序程度

高分子科学的近期发展趋势与若干前沿

高分子科学的近期发展趋势与若干前沿董建华(国家自然科学基金委员会化学科学部,北京100085)摘要:分别按高分子合成化学、高分子科学与生命科学的交叉研究、光电磁活性功能高分子、超分子组装与高级有序结构构筑、高分子物理与高分子物理化学、高分子加工新原理、新方法等,对高分子科学近期主要发展趋势和若干前沿方向做一综述。

关键词:高分子科学; 主要发展趋势; 前沿进展近年世界高分子科学在诸多领域取得重要进展,主要是控制聚合、超分子聚合物、聚合物纳米微结构、高通量筛选高分子合成技术、超支化高分子、光电活性高分子等方面。

1 高分子合成化学高分子科学的诞生源于高分子合成化学。

世界上目前每年生产的2 万多亿吨高分子都是以高分子合成化学为基础而实现的。

因此,高分子合成化学作为高分子科学重要的基础和支撑分支学科,其发展对高分子科学与工程发展起着十分重要的推动作用。

高分子合成化学研究从单体合成开始,研究高分子合成化学中最基本问题,探索新的催化剂体系、精确控制聚合方法、反应机理以及反应历程对产物聚集态的影响规律等,高分子合成化学基础研究具有双重作用,一是运用已有合成方法研究聚合物结构调控;二是设计新的合成方法,获得新颖聚合物。

20 世纪90 年代以来在高分子合成化学领域中,前沿领域是可控聚合反应,包括立构控制,相对分子质量分布控制,构筑控制、序列分布控制等。

其中,活性自由基聚合和迭代合成化学研究最为活跃。

活性自由基聚合取得了许多重要的成果,但还存在一些问题。

活性自由基的发展前景,特别是工业应用前景以及未来研究工作趋势是令人关心的问题。

对于活性自由基聚合反应机理的深入研究、在较低的温度下能快速进行聚合的研究是目前受到关注的研究方向。

迭代合成化学是唯一可用来制备多肽、核酸、聚多糖等生物高分子和具有精确序列、单分散非生物活性高分子齐聚物的方法。

树枝状超支化高分子的合成就是此合成策略的成功应用例证之一,是过去10 年高分子合成中最具影响力的发展方向。

高分子科学的发展历程

1948年美国Paul Flory 建立了高分子长链结构的数学理论，1974年荣获诺贝尔化学奖
主要贡献：
利用等活性假设及直接的统计方法，他计算了高分子分子量分布，即最可几分布，并利用动力学实验证实了等活性假设；引入链转移概念，将聚合物统计理论用于非线性分子，产生了凝胶理论； Flory-Huggins格子理论； 1948年作出了最重要的贡献，即提出“排除体积” 理论和θ温度概念；他的著作“Principles of polymer chemistry” （1953）是高分子学科中的Bible。
Heeger、 MacDiarmid(美)、白川英树(日) 2000 化学奖导电高分子研究，聚乙炔掺杂后，电导率从 3.2x10-6Ω-1cm-1增加到38Ω-1cm-1，提高了1000万倍（接近铝、铜）提出孤子概念
Alan J. Heeger
1936
Alan G. MacDiarmid
b. 1927
Hideki Shirakawa
b. 1936
白川英树（Shirakawa）从事聚乙炔聚合机理研究
韩国研修生出现幸运的失误，使白川得到膜状聚乙炔
偶然的机遇，麦克迪尔米德（MacDiarmid）首先注意到白川的聚乙炔膜。
Hale Waihona Puke 三人在美国合作研究。黑格（Heeger）为了说明聚乙炔的导电性，提出孤子的
高分子科学发展历程
由碳纤维和铝合金制成的赛车底盘
1839年美国人 Charles Goodyear 发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能，使它从硬度较低、遇热发粘软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质，变为富有弹性、可塑性的材料。
橡胶园

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PPT全套课件(2024)

反应过程中存在链引发、链增长、链终止等步骤；反应速率与引发剂浓度和单体浓度有关；聚合度与转化率不成正比。
连锁聚合反应类型
连锁聚合反应实施方法
包括自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合等。
本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。
开环聚合反应原理及方法
开环聚合反应定义
开环聚合反应是一种特殊的高分子合成方法，通过环状单体的开环加成反应，生成高分子化合物。
通过测量高分子化合物对红外光的吸收，可以确定其化学结构和官能团。
利用核磁共振现象研究高分子化合物的结构和动力学行为，包括1H NMR、 13C NMR等。
通过测量高分子化合物的质荷比，可以推断其分子量和结构信息。
利用不同分子量高分子在色谱柱中的保留时间差异，可以测定其分子量分布和平均分子量。
分子量分布
分子量分布宽度也会影响高分子材料的性能。较窄的分子量分布通常意味着材料具有更好的力学性能和加工稳定性，而较宽的分子量分布可能会提高材料的韧性和冲击强度。
05 高分子材料加工与改性技术
高分子材料加工成型技术
挤出成型
通过挤出机将高分子材料加热熔融，经模头挤出得到所需截面形
状的连续型材。
注射成型
将高分子材料加热熔融后注入模具型腔，经冷却固化得到制品。
压延成型
将高分子材料通过压延机的两个或多个旋转辊筒间隙，使其受到挤压和延展，成为一定厚度和宽度的薄片状制品。
高分子材料共混改性技术
机械共混
通过机械搅拌或高速剪切作用，使两种或多种高分子材料均匀混合，改善材料的性能。
溶液共混
将不同高分子材料溶解于共同溶剂中，形成均相溶液，再除去溶剂得到共混物。

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。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述：高分子材料是一类具有高分子结构的材料，具有独特的物理性质和化学性质。

随着科学技术的发展，高分子材料在各个领域得到广泛应用，如医药、电子、航空航天等。

本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。

一、高分子材料的发展历程1.1 早期发展阶段在20世纪初期，高分子材料的研究主要集中在合成橡胶和塑料方面。

最早的合成高分子材料是由化学家发现的，如合成橡胶和聚乙烯等。

1.2 高分子材料的应用拓展随着科学技术的不断进步，高分子材料的应用领域逐渐扩大，如高分子纤维、高分子涂料、高分子膜等，广泛应用于纺织、建筑、航空等领域。

1.3 高分子材料的研究成果高分子材料的研究成果不断涌现，如聚合物合成技术的改进、高分子材料性能的优化等，为高分子材料的应用提供了坚实的基础。

二、高分子材料的未来发展趋势2.1 绿色环保未来高分子材料的发展趋势将更加注重绿色环保，提倡可降解高分子材料的研究和应用，减少对环境的污染。

2.2 高性能材料未来高分子材料将朝着高性能材料的方向发展，如高强度、高韧性、高温耐受性等，以满足各个领域对材料性能的需求。

2.3 智能化材料未来高分子材料的发展将趋向于智能化材料，如具有自修复功能、自感应功能等，以满足未来科技发展对材料的需求。

三、高分子材料的应用前景3.1 医疗领域高分子材料在医疗领域的应用前景广阔，如生物医用材料、医用高分子膜等，为医疗器械和医疗治疗提供了新的解决方案。

3.2 电子领域高分子材料在电子领域的应用前景也很广泛，如柔性电子材料、有机光电材料等，为电子产品的发展提供了新的可能性。

3.3 航空航天领域高分子材料在航空航天领域的应用前景也十分广泛，如高强度高韧性的高分子复合材料，为航空航天器件的制造提供了新的选择。

四、高分子材料的挑战与机遇4.1 挑战高分子材料在研发过程中面临着一些挑战，如材料的稳定性、可降解性等问题，需要不断进行研究和改进。

我国高分子材料领域科学家所做的贡献的认识

我国高分子材料领域科学家所做的贡献的认识高分子方面中科院院士当选时间：唐敖庆（1955）、王葆仁（1980）、冯新德（1980）、何炳林（1980）、闪恩泽（1980中科院，1994工程院）、钱人元（1980）、钱保功（1980）、王佛松（1991）、沈家驰（1991）、徐信（1991）、黄志镗（1991）、黄葆同（1991）、程镕时（1991）、林尚安（1993）、沈之茎（1995）、毛炳权（1995工程院）、徐端夫（1995工程院）、卓仁禧（1997）、周其凤（1999）、曹铺（2001）中国的高分子研究起步于50年代初。

当时国内一批高分子研究的先驱者，分别在不同领域开展了高分子方面的研究工作。

唐敖庆先生于1951年在中国化学会志上发表了关于橡胶分子尺寸计算的我国首篇高分子科学论文，并在吉林大学开展了高分子统计理论的研究；中国科学院长春应用化学研究所于1950年开始了合成橡胶和纤维素化学的研究工作；王葆仁先生于1952年在中国科学院上海有机化学研究所建立了有机玻璃和尼龙6的研究小组(后来迁京成为中国科学院化学研究所的一部分)；冯新德先生于50年代初在北京大学开设了高分子化学专业并开展了相关研究工作；何炳林先生于50年代中期在南开大学开展了离子交换树脂的研究工作；钱人元先生于1952年在中国科学院长春应用化学研究所、1953年在中国科学院上海有机化学研究所分别建立了高分子物理化学研究组，开展高分子溶液性质研究(1956年由上海迁京,成为中国科学院化学研究所的一部分)；钱保功先生于50年代初在中国科学院长春应用化学研究所开始了高聚物黏弹性能及高分子辐射化学的研究；徐僖先生于50年代初期在成都工学院(现四川大学)开设了塑料工程专业并开展了塑料加工成型研究。

在他们的带领下，我国的高分子化学、高分子物理以及高分子工程等三个分支学科领域的研究，在跟踪国外发展、急起直追的情况下几乎同时起步。

但由于受到当时国内科研队伍状况及国民经济发展情况的影响，三个分支学科领域的发展并不平衡。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述：高分子材料是一类由大量重复单元组成的大分子化合物，具有较高的分子量和多样的物理、化学性质。

自20世纪初以来，高分子材料在各个领域中得到广泛应用，并在科学技术的推动下不断发展。

本文将介绍高分子材料的发展历程以及未来发展的趋势。

一、早期发展阶段1.1 天然高分子材料的发现- 人们早在古代就开始使用天然高分子材料，如皮革、天然橡胶等。

- 1839年，美国化学家查尔斯·戴克斯特尔发现了天然橡胶的弹性，并将其命名为“弹性体”。

1.2 合成高分子材料的诞生- 1907年，美国化学家莱昂纳德·巴斯德成功合成了世界上第一个合成高分子材料——酚醛树脂。

- 1920年代，德国化学家赫尔曼·斯托德尔合成了聚氯乙烯（PVC）。

1.3 高分子材料的应用拓展- 1930年代，高分子材料开始应用于塑料制品、橡胶制品等领域。

- 1940年代，高分子材料在航空、航天等高科技领域得到广泛应用。

二、中期发展阶段2.1 高分子材料的改性与合金化- 1950年代，人们开始将高分子材料进行改性，以改善其性能。

- 1960年代，高分子材料与其他材料进行合金化，形成了高分子合金材料。

2.2 高分子材料的新型结构与功能- 1970年代，人们开始研究高分子材料的新型结构，如共聚物、交联聚合物等。

- 1980年代，高分子材料开始展现出多种新的功能，如导电、光学、生物相容性等。

2.3 高分子材料的环保与可持续发展- 1990年代，人们开始关注高分子材料的环境影响，并提出了环保的研究方向。

- 21世纪初，高分子材料的可持续发展成为研究的热点，如生物可降解材料的研究与应用。

三、近期发展阶段3.1 高分子材料的纳米化与智能化- 近年来，人们将高分子材料进行纳米化处理，以获得更好的性能。

- 同时，高分子材料的智能化也成为研究的重点，如自修复材料、自感应材料等。

3.2 高分子材料的多功能与多场耦合- 近期，高分子材料的多功能化与多场耦合成为研究的热点，如光电、磁电、压电等多种功能的结合。

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。

高分子科学的诞生与发展

高分子化学课件资料全

我国高分子科学发展的概况

浅谈高分子科学的发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子学科简介

高分子科学发展简史

高分子背景及前沿

第一章 高分子链的结构

高分子科学的近期发展趋势与若干前沿

高分子科学的发展历程

高分子发展史

高分子化合物发展史

高分子材料的历史与发展趋势

高分子化学PPT全套课件(2024)

高分子化学发展简史

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

我国高分子材料领域科学家所做的贡献的认识

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料科学的历史

第一章高分子链的结构