文档介绍：聚合物合成工艺学
主要参考书目:
1. 赵德仁等编,《高聚物合成工艺学》,化学工业出版社, 第1版,1981。
2. 潘祖仁编,《高分子化学》,化学工业出版社,1986。
3. 李克友等编,《高分子合成原理及工艺学》,科学出版社,2001。
教材:《高聚物合成工艺学》,赵德仁,张慰盛编,北京,化学工业出版社,1997年6月,第2版。
本书共分为三篇,第一篇介绍聚合方法和工艺过程,第二、三篇主要介绍高分子材料领域中重要品种的生产方法、结构、性能与应用等有关的内容,可以全面地了解高分子材料有关知识。
第一章前言
第一节高分子合成工业概述
1. 高分子合成材料
天然有机材料
蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材及天然橡胶等。
高分子合成材科
塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离子交换树脂等材料。
塑料可以代替大量钢材、有色金属、木材、塑料薄膜等;
合成纤维比天然纤维(棉花、羊毛、蚕丝等)更为牢固耐久。
例1. 生产1 kt天然橡胶,要300万株橡胶树,占地约3万亩,而且需5000-6000人。而生产1 kt合成橡胶,厂房占地仅l0亩左右,仅需几十人。现代化的合成橡胶生产装置一条生产线年产量可高达5-8万t。年产100万t天然橡胶可节约1000万亩土地,节约种植劳动力500万人。
例2. 一个年产10万t合成纤维工厂相当于200多万亩棉田的产量,也相当于2000万多头绵羊的年产毛量,我国如能年产100万t合成纤维,可节约2000多万亩土地,可养活3000-4000万人口。
2. 高分子合成材料发展简史
人类社会早期就开始了对天然高分子材料的利用,包括蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材及天然橡胶等。
早期,我国劳动人民利用天然桐油,经适当处理制成油漆。
19世纪中期,开始通过化学反应对天然高分子材料进行改性。
1839年,美国人发明了天然橡胶的硫化。
1855年,英国人由硝酸处理纤维素制得塑料(赛璐珞),以后又相继制成人造纤维。80年代末期用蛋白质-乳酪素为原料获得了乳酪素塑料。它们又叫做半合成材料。
1883年,法国人发明了用乙酸酐与纤维素制人造丝(粘胶纤维)。
天然高聚物的主要用途
1910年,美国正式工业化生产酚醛树脂,随后相继合成出丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、尼龙-66、聚酯纤维、高压聚乙烯和聚氯乙烯,产量和品种在世界大战中得到快速发展。
1920年,H. Staudinger提出了“高分子化合物的概念,建立了大分子链的学术观点并系统研究了加聚反应。
1931年,W. H. Carothers提出高聚物溶解与合成的理论,同时广泛研究了缩聚反应。 Flory也系统研究了高分子链行为和高分子溶液理论。
1925-1935年,逐渐明确了有关高分子化合物的基本概念,诞生了“高分子化学”这一新兴学科。反过来,它又有力地促进高分子化合物的工业生产。
20世纪是高分子材料合成工业不断发展壮大的时期
20世纪40年代初,由于第二次世界大战所需橡胶数量巨大,大力发展合成橡胶,奠定了石油化学工业的基础。
50年代以后,Ziegler-Natta 发现了由有机金属化合物和过渡金属化合物组成的催化剂体系,可以容易地使烯烃、二烯烃聚合为性能优良的高聚物,同时由于石油化学工业的建立与发展,高分子合成材料的产量激增。
1994年,×104万吨,按体积计算超过钢铁。
合成高聚物的主要用途
世界三大合成材料产量(万吨)
进入21世纪,材料科学的高速发展与高新技术的广泛采用使高分子材料合成工业进人一个崭新的时期。
21世纪展望