高分子物理第一章 概论

Flory
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）
高密度聚乙烯和全同立构聚 丙烯之所以成为广泛应用的 高分子材料，而不同于自由 基础研究 基聚合得到的低密度聚乙烯 与工业化 和无规立构聚丙烯，是由于 Natta 的完美结 其构型的特点导致它们易于 合 结晶，这将是高分子链结构 的重要内容。
高分子之父——Staudinger小传
敢于创 新才会 做出成 绩
高分子发展上的几个重要事件 Carothers一开始是用脂肪族二酸和脂肪 1、缩聚反应和Carothers 族二醇研究脂肪族聚酯的，虽然合成了 • 1930-1940年间，尼龙的发明和缩聚反应理 聚酯，但是没法做成纤维，后来改为研 论的创立。 究聚酰胺就获得了成功，而英国人后来 改脂肪族二酸为对苯二甲酸就成功开发 出了涤纶纤维，这些聚合物结构上的差 别，为什么会造成它们性质上的巨大差 异呢？
身份并不重要，只要 坚持就会胜利
印刷工人出身的Goodyear 固特异轮胎，至今世界驰名
固特异轮胎商标
为什么橡胶硫化以 后就获得了高弹性， 这是高分子物理的 研究内容之一
• 2）、赛璐珞的发明和舍拜恩及Hyatt • 1846年(SchÖ nbein)舍拜恩发明硝酸纤维素 (cellulose nitrate)celluloide 启示：要做一 • “裙子着火”引起的发明。
第一章 概论
山东轻工业学院 姚金水
讲授内容及方法
• 概论部分是教材的开篇，看似简单，实际非常重要。 • 如何通过这简单的介绍，抓住学生的“心”。从一开始就 让学生感觉到这门课程的重要性，除了高分子物理的研究 内容以外，高分子物理与化学发展史上几个里程碑式的事 件是培养学生学习高分子兴趣的不可缺少的一个环节，但 是这绝对不是简单的历史回顾，而是要给学生以启迪，除 了这些伟大的科学家为科学贡献的精神以外，我们还不要 忘了我们的最终目的是为了让学生培养起对高分子物理学 习的兴趣，因此在讲述这些代表性的人和事时，我们要先 为学生埋下伏笔，使他们带着问题去学习高分子物理课程， 并通过后续的学习来找到这些问题的答案。
• 本人发表的论文：高分子科技发展史上的 几个重要事件及其给我们的启示——兼谈 高分子物理概论部分的讲授，姚金水等， 高分子通报，2010，（8）：101-105
Ziegler
4、液晶高分子Pierre-Gilles de Gennes
The Nobel Prize in Physics 1991 液晶态结构是高分子物 理中高分子凝聚态结构 交叉学科中的 典范 中的一个重要内容。
"for discoverin来自百度文库 that methods developed for studying order phenomena in simple systems can be generalized to more complex forms of matter, in particular to liquid crystals and polymers"
这是高分子物理中的重要性能之一—高 才华横溢，英年 聚物柔顺性所决定的。 风靡一时的尼龙袜 早逝
2、高分子溶液理论和分子量的测定--Flory 1974年诺贝尔奖
Flory的贡献在于高分子溶 液理论，同时也说明要学好 高分子物理，数学和物理的 知识是必不可少的，当然 Flory的贡献远不止这些， 在高分子物理课本中会经常 见到这位大科学家的名字。
1.1.1 高分子科学的诞生与发展 1、高分子材料的自发应用已有数千年的 棉、麻、丝 绸、造纸、 历史。举例 桐油防腐等 2、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）
对传统的挑 战和精诚合 作
高分子科学发展新动向
• 1、向生命现象靠拢：生物高分子、高分子药 物、高分子器官等 • 2、功能化、精细化、复合化。打破原来固有 的结构材料和绝缘材料概念。
• 简介我国高分子发展概况及研究重点。
常见高分子的名称
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聚烯烃 缩聚物 纤维的命名 橡胶的命名 热固性高聚物的命名 (resin)
5、导电高分子
• 70年代开始研究导电高分子，三个代表 人物。2000年诺贝尔化学奖 聚乙炔、聚苯、聚吡咯等导电高分 子是反传统的结果，同时导电高分 子的实际应用还有很长的路要走， 原因是他们加工性太差，刚性太强， • Heeger Macdiarmid Shirakawa（白川英树） 这又是为什么？这同样是高分子物 理中影响高分子柔顺性的知识点。
Viscose process reconstituted cellulose
3)、酚醛树脂的发明和Baekeland
• 1907年，查阅Bayer（1905年Nobel奖）的文 献时注意到… 大胆怀疑
Baekland
第一个 工业化的 高分子材料
酚醛树脂中添加 ？ 木粉等填料后， 强度增加，成为 电木，这也是高 Bayer，诺贝尔 你是权威，我也 分子物理的研究 化学奖获得者 不怕！ 内容
个有心人
附：硝酸纤维素和赛璐珞的发明
• 20多年后的1868年Hyatt将其成果转化 为工业化生产 • 赛璐珞的发明
实验室成果的 转化还需要大 量辛苦的工作
台球生产代替象牙 Hyatt
赛璐珞制品
赛璐玢代替赛璐珞
为什么硝酸纤维素中添加了樟 脑变为赛璐璐后就可以制造塑 料了，而醋酸纤维素代替硝酸 纤维素后就可以制造纤维了， 这是増塑和高分子的极性造成 的，在后续的高分子物理课程 中都能找到答案。
酚醛树脂和电木的发明.ppt
4）高分子学说的建立Staudinger
• 1920年，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 正是由于 被接受。30年代末才被 Staudinger探明了 大众接受。 高分子链结构，才 此后开始了合成高分子 Staudinger 有了高分子科学的 材料时代，高分子化学 诞生，而这也是高 得到迅速发展。分子的最主要研究 内容之一 1953年获得诺贝尔奖。 。
高分子科学分支
高分子化学 高分子物理
高分子加工工艺
高分子物理概论部分的其他问题
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我们日常见到的高分子材料： 有的非常硬，有的非常软； 有的透明性可比玻璃，有的呈乳白色； 有的很脆，有的比钢铁还要强； 绝大多数是绝缘材料，但是有的却导电；有的材 料夏天很软，冬天则很硬； 有的易溶于溶剂，有的很难找到溶剂； 有的可以做涂料、粘结剂，有的则根本无法粘结； 有的一拉就断，有的则伸长几十倍都没问题等等。 这些我们日常生活中经常遇到的问题，在我们的 高分子物理中都能找到答案。