第一章 高分子导论绪论.ppt

可以说人类社会的进步和技术发展过程中的每一个重大突破，都是因为有了先进的新材科而实现的。 高分子材料的应用 高分子材料的应用 高分子具有许多优良性能，高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，目前世界上合成高分子材料的年产量已经超过2亿吨。 塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂…几大类高分子材料己广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑、纺织等各个领域。 功能高分子材料：导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年发展迅速，具有特殊功能。 下面让我们进入高分子世界去看看吧——常规高分子 常规高分子 天然高分子 DNA and RNA 蛋白质Protein 通过人工方法合成或重组天然高分子 了解生命的起源与生命活动的规律是人类的渴望 蛋白质与核酸是生命和遗传的基础 蛋白质与核酸结构复杂多变 蛋白质与核酸的合成与重组一直是生物化学及高分子化学领域最具有挑战性的课题 我们一直在努力 结晶牛胰岛素的晶体结构含 51个氨基酸残基的蛋白质 核糖核酸酶A (ribonuclease A) 1.1 高分子材料科学概述 Attention! 对于均聚物，即一种单体聚合所得的高分子，其结构单元与重复单元是相同的 对于共聚物，即使用两种或者两者以上的单体共同聚合所得的高分子，其结构单元与重复单元是不同的 尼龙66 特例 均聚物，一种重复单元，但是可以由一种单体均聚或两种单体共聚而成 一、天然高聚物的利用与改性阶段 （ 19 世纪前 ～ 19 世纪末 ） 二、合成高分子工业的发展与高分子化学的建立 阶段（ 20 世纪初 ～ 40 年代末 ） 三、现代高分子材料科学阶段 （ 20 世纪 50 年代初 ～ 20 世纪末 ） 四、21 世纪的高分子材料科学 一、天然高聚物的利用与改性阶段 （19 世纪前 ～ 19 世纪末） 1、19 世纪前天然高分子的加工和利用(蒙昧时期） 蛋白质、淀粉、棉、毛、麻、竹、木、 纸、漆、天然橡胶等。 2、19 世纪中叶天然高分子的化学改性(萌芽时期） 天然橡胶硫化，纤维素的硝化（赛璐珞）等。 1、20 世纪 50 年代现代高分子工业的确立，高分子合成大发展时期： HDPE、PP、POM、PC、顺丁橡胶的合成； 离子聚合，活性聚合，Ziegler-Natta 催化剂和配位聚合； 聚乙烯单晶获得，螺旋结构等高分子理论的重大发现。 2、20 世纪 60 年代高分子物理大发展时期 工程塑料（PPO、Polysulfone、PBT）的出现和发展；耐高温高分子的开发（ PI、聚芳酰胺）；异戊橡胶和乙丙橡胶的开发。 结晶高分子，高分子粘弹性及流变学理论的提出和发展；NMR、GPC、IR、热谱、力谱、电谱等手段在高分子结构性能研究中的应用。 3、20 世纪 70 年代高分子工程科学大发展 （生产的高效化、自动化、大型化） 高分子共混物（ABS、MBS、HIPS）的出现； 高分子复合材料（玻璃钢）的出现； 30 万吨级 PE、PP、PVC 的聚合设备及工艺的设施。 4、20 世纪 80 年代后的高性能材料研究，精细高分子，功能高分子，生物医学高分子发展等。 1、继续深入研究组成、结构和性能或功能之间的定性定量关系。 2、按需要合成具有指定链结构的高聚物。 3、研究在成型加工时，按需要产生一定的聚集态结构、高次结构以及与成型条件、工艺参数的内在联系和相互关系。 4、高分子材料科学和现代信息处理技术相结合，开发高分子材料分子设计软件、计算机辅助合成路线选择软件、计算机辅助材料选择专家系统和建设高分子材料数据库等。 5、精确设计、精确操作，发展完善高分子化学与物理的结合，实现高分子材料的纳米化、功能化、仿生化。 作业 三、现代高分子材料科学阶段 （20 世纪 50 年代初～ 20 世纪末） 四、21 世纪的高分子材料科学 来 源 天然高分子：自然界天然存在的高分子。 半天然高分子：经化学改性后的天然高分子。 主链元素（链原子）组成 碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成。 杂链高分子：链原子除C外，还含O,N,S等杂原子。 元素有机高分子：链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成。 合成高分子：由单体聚合人工合成的高分子。 1.2 高分子材料的分类和命名 碳链高分子 杂链高分子 元素有机高分子 聚乙烯 聚丙烯 聚乙二醇 尼龙—6 聚二甲基硅氧烷 1.2 高分子