高分子化学讲义：第1章 绪论.ppt

不同高分子的应力—应变曲线 1839年 美国人古德伊尔(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。 1869年 美国的海厄特(John Wesley Hyatt，1837-1920)把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，制造出了第一种人工合成塑料“赛璐珞”(cellulose)。 1887年 Count Hilaire de Chardonnet用硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了人造丝。 1909年 美国人贝克兰 (Leo Baekeland)用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料--酚醛树酯。 1920年 施陶丁格 (Hermann Staudinger)发表了“关于聚合反应”的论文提出：高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应(聚合)，通过化学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一词即源于此。 1926年 瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机，用它测量出蛋白质的分子量：证明高分子的分子量的确是从几万到几百万。 1926年 美国化学家 Waldo Semon合成了聚氯乙烯（PVC），并于1927年实现了工业化生产。 1930年 聚苯乙烯(PS)发明。 1932年 施陶丁格(Hermann Staudinger)总结了自己的大分子理论，出版了划时代的巨著《高分子有机化合物》成为高分子化学作为一门新兴学科建立的标志。 1935年 美国杜邦公司（Du pont)基础化学研究所有机化学部的卡罗瑟斯 (Wallace H. Carothers，1896-1937)合成出聚酰胺-66，即尼龙-66。尼龙-66在1938年实现工业化生产。 1930年 德国人用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。 1940年 英国人温费尔德 (T.R.Whinfield，1901-1966)合成出聚酯纤维(PET)。 1950s 德国人齐格勒(Karl Ziegler)与意大利人纳塔(Giulio Natta)分别用金属络合催化剂合成了PE与PP。 1955年 美国人利用齐格勒-纳塔（Ziegler Natta)催化剂聚合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶 1971年 S.L Wolek 发明可耐300℃高温的Kevlar。 九、高分子化学发展简史 施陶丁格尔小传 (Hermann Staudinger) 1881年3月23日生于德国莱因兰—法耳次 州的沃尔姆斯； 1907年毕业于施特拉斯堡大学，获博士学 位，同年聘为卡尔斯鲁厄工业大学副教授。 1912年于苏黎世工业大学任为化学教授。 1920年，发表“论聚合反应”的论文，提出 高分子的概念； 1932年，出版划时代的巨著《高分子有机 化合物》 1953年获诺贝尔化学奖； 1965年9月8日在弗赖堡逝世，终年84岁。 作 业 问答题：1、2、5、6、7、8 计算题：1、2 尼龙-66：表示原料酸和胺的碳原子数，前胺后酸。 尼龙-66：表示原料酸和胺的碳原子数，前胺后酸。 尼龙-66：表示原料酸和胺的碳原子数，前胺后酸。 元素组成变化类似加聚而产物结构类似缩聚物的反应 Carothers 的分类依据：单体与聚合物的结构、组成的变化；有无小分子副产物生成等 开环聚合 ring opening 聚加成polyaddition 选用水和酸为引发剂或用碱作催化剂时，反应特点及规律完全不同 从组成和结构变化来看，上述反应应归属于加聚反应；但从产物中官能团结构特征看，类似于缩聚反应 一些消去反应(elimination reaction)，如： 有低分子副产物析出，类似于缩聚反应；但产物却与烯类单体加聚物类似 3.2 按聚合机理(mechanism)或动力学(kinetics)分类 20世纪五十年代Flory提出 连锁聚合(chain polymerization) ——活性中心(active center)引发单体，迅速连锁增长 大部分缩聚属于逐步机理 大多数烯类加聚属于连锁机理 自由基聚合 阳离子聚合 阴离子聚合 活性中心不同 逐步聚合(step polymerization) ——无活性中心，单体官能团间相互反应而逐步增长 ? Chain Polymerization Step Polymerization 需活性中心：自由基、阳离子或阴离子 无特定的活性中心，是带官能团单体间的反应 单体引发后迅速连锁增长，由链引发、增长及终止等反应组成，各步反应速率和活化能差别很大 反应逐步进行，每一步的反应速率和活化能大致相同 体系中只有单体和聚合物