文档介绍：绪言
一、高分子科学的发展
高分子(Macromolecular,Polymer)概念的形成和高分子科学的出现始于20世纪20年代。
1920年德国Staudinger提出高分子长链结构的概念。
此前1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化。
1855年英国人Parks制得赛璐璐塑料(硝化纤维+樟脑)。
1883年法国人de 发明了人造丝。
从1920年提出高分子概念后,才开始了合成高分子科学的时代,相继合成了尼龙(聚酰胺)、氯丁橡胶、丁苯橡胶、PS、PVC、PMMA等高分子材料,形成了高分子化学研究领域。随着大批新合成高分子的出现,解决对这些聚合物的性能表征,以及了解其结构对性能的影响等问题也随之变得必要了,从20世纪50年代,随时物理学家、化学家的投入,形成了高分子物理研究领域;同时高分子材料制品已向人们生活各个领域迅速扩展,高分子材料的成型加工原理,反应工程的研究日渐产生,形成了“高分子工程”研究领域。
至今与高分子有关的诺贝尔奖获得者:
配位聚合:Ziegler(德国)、Natta(意大利),flory(美),导电高分子Heeger,MacDiarmid(美),白川英树(日本),de Gennes(法国)。
我国高分子研究起步于50年代初,唐敖庆于1951年,发表了首篇高分子科学论文(高分子统计理论):
长春应化所1950年开始合成橡胶工作(王佛松,沈之荃);
冯新德50年代在北大开设高分子化学专业。
何炳林50年代中期在南开大学开展了离子交换树脂的研究。
钱人元于1952年在应化所建立了高分子物理研究组,开展了高分子溶液性质研究。
钱保功50年代初在应化所开始了高聚物粘弹性和辐射化学的研究。
徐僖先生50年初成都工学院(四川大学)开创了塑料工程专业。
王葆仁先生1952年上海有机所建立了PMMA、PA6研究组。
我国在高分子化合物高分子领域的研究不断发展壮大。
(我国与高分子领域的中科院院士:唐敖庆、钱人元、钱保功、徐僖、冯新德、何炳林、王佛松,沈之荃、王佛松、程溶时、黄葆同、白春礼、周其凤等)
高分子工业:采取引进-消化-再引进的道路。
高分子科学:则采取追踪、学习国外的过程中不断发展。
我国在世界上少数几项工业技术:如三无镍系顺丁橡胶领域技术和降温母料生产衣用 PP纤维技术是国际上开创性研究工作。
我们要注重学习,学科交叉,独立思考,独立创新,为国民经济发展,解决生产实践中存在的学术问题,提高高分子科学的学术水平。
二、高分子物理的教学内容
1、高分子的结构:包括高分子的结构,凝聚态结构。
2、高分子材料的性能:粘弹性,是高分子材料最可贵之处。
3、高分子的分子运动:联系结构与性能的桥梁。
高分子结构是高分子性能的基础,性能是高分子运动的基础反映。
三、高分子科学的发展
展望21世纪,高分子材料将进入高度发展时期。
高分子材料遍及各行各业,各个领域:包装、农林牧渔、建筑、电子电气,交通运输、家庭日用、机械、化工、纺织、医疗卫生、玩具、文教办公、家具等等。
加工成型方便:(流动性好,熔点低)可用注塑、挤出、吹塑、压延、发泡、压缩等大批量生产。
落后方面:企业规模小,机械加工落后,能耗大;科研与生产脱钩。
应用:
农业用塑料:①薄膜(透光性、强度、耐老化性),②灌溉用管
建筑工业:①给排水管PVC、HDPE
②塑料门窗:配方,制品设计,加工工艺(挤出温度,螺杆转速,剪切力)
③涂料油漆:强度,溶解性。
④复合地板,家具(人造木材),壁纸,地板革
⑤PVC天花板
包装工业:塑料薄膜:PE、PP、PS、PET、PA等
中空容器:PET、、PE、PP等
泡沫塑料:PE、PU等
汽车工业:塑料件、仪表盘、保险机、油箱内饰件、坐垫等
军工工业:固体燃料、低聚物、复合纤维等,质轻(飞机和火箭)
电气工业:绝缘材料(导热性、电阻率)等、导电主分子
电子:通讯光纤、电缆、电线等,光盘、手机、电话
家用电器:外壳、内胆(电视、电脑、空调)等
医疗卫生中的应用:
人工心脏、人工脏器、人工肾(PU)、人工肌肉、(智能型凝胶)输液管、血袋、注射器、可溶缝合浅药物释放。
防腐工程:耐腐蚀性,防腐结构材料。
(水管阀门)PTFE:230~260℃长期工作,适合温度高腐蚀严重的产品。
功能高分子: 液晶高分子、降解高分子聚二氧化碳树脂
导电高分子、电致发光高分子聚苯胺
高分子分离膜(分离淬取)
高吸水性树脂
高分子物理知识解决实际生产问题:
分子量,分子量分布(高分子性能因素之一):
分子量大,材料强度大,但加工流动性变差,分子量要适中
分子量分布:纤维来说,分布窄些,高分子量组分对强度性能不利。橡胶:平均分