《高分子材料发展史》课件.ppt

高分子材料发展史高分子材料，也称为聚合物，是由许多重复的结构单元通过化学键连接而成的巨大分子。从天然高分子材料到合成高分子材料，高分子材料发展史见证了人类文明的进步。作者：

高分子材料的定义高分子材料是由许多重复单元组成的长链聚合物。这些重复单元可以是相同或不同的，构成各种各样的高分子。高分子链可以是线性的，支化的，或交联的，影响材料的性能。高分子材料在日常生活和工业生产中广泛应用。

天然高分子的起源蛋白质地球上最早的生物体就是蛋白质。它们是由氨基酸组成的长链，形成了生命的基石。碳水化合物碳水化合物是植物的光合作用产物。淀粉、纤维素和糖等都是重要的天然高分子，为生命提供能量和结构支持。核酸核酸是遗传信息的载体。DNA和RNA由核苷酸组成，决定着生物体的遗传特征和功能。天然橡胶天然橡胶来自于橡胶树，是重要的弹性材料，在轮胎和橡胶制品中被广泛应用。

人工合成高分子的开端11839年德国化学家埃德蒙德·弗里德里希·戈特弗里德·冯·克莱门发现了橡胶硫化方法，这是合成高分子材料最早的尝试。21862年英国化学家亚历山大·帕克发现利用酚醛树脂制成耐热、防水的塑料。31907年美国化学家利奥·亨德里克·贝克兰发明了第一种真正意义上的合成塑料，酚醛树脂。这些早期尝试奠定了合成高分子材料研究的基础，也为现代塑料工业的诞生奠定了基石。

20世纪初高分子化学的诞生11920年，赫尔曼·施陶丁格提出了高分子链结构理论他认为高分子是由许多小分子通过共价键连接而成的长链状结构，而不是简单的分子聚集体。21926年，卡尔·鲍尔提出了高分子溶液粘度的测量方法他发现高分子溶液的粘度与高分子的分子量有关，为高分子量的测量提供了重要方法。31930年，沃拉斯顿·休斯提出了高分子链结构的X射线衍射研究方法他利用X射线衍射技术，证实了高分子链结构的存在，为高分子化学的发展提供了重要证据。

马克思·狄尔研究高分子链结构链结构狄尔通过研究天然橡胶的化学性质，提出高分子链结构的概念。模型他用模型模拟了高分子链的结构，并推测了链段之间的相互作用。实验他的研究为理解高分子材料的物理和化学性质奠定了基础。

聚合物分子量的测量方法聚合物分子量是高分子材料的重要特征之一，对材料的物理和化学性质有很大影响。分子量的测量方法多种多样，根据测量原理和适用范围可分为以下几种:1端基分析适用于低分子量的聚合物2粘度法通过测量聚合物溶液的粘度来推算分子量3渗透压法适用于高分子量的聚合物4光散射法通过测量光在聚合物溶液中的散射强度来确定分子量

聚合机理和动力学的研究11.链增长聚合链增长聚合是单体通过自由基、阴离子或阳离子等活性中心的逐步加成反应，形成高分子链。22.缩聚反应缩聚反应是两个或多个单体通过脱去小分子，例如水或醇，形成高分子链的反应。33.开环聚合开环聚合是环状单体通过开环反应形成线性高分子的反应，例如环氧乙烷的开环聚合。44.反应动力学聚合动力学研究聚合反应速率、转化率和分子量随时间和条件的变化规律。

共聚物和接枝高分子的发展共聚物共聚物是两种或多种单体通过聚合反应得到的聚合物。共聚反应可以产生具有不同性能的材料，例如提高强度或增加耐热性。接枝高分子接枝高分子是指一种聚合物链上连接着另一种不同类型聚合物链。接枝高分子可以提高材料的韧性、强度和耐腐蚀性。共聚物和接枝高分子的应用共聚物和接枝高分子在多种领域都有广泛的应用，例如塑料、橡胶、纤维、涂料和医药等。

20世纪40年代高分子革命1合成橡胶二战期间，天然橡胶供应中断，合成橡胶的研发和生产至关重要。2合成纤维尼龙等合成纤维的出现，满足了军用和民用需求。3塑料制品塑料在战争中发挥了重要作用，为战后塑料工业的发展奠定了基础。二战促进了高分子材料的快速发展，为战后高分子工业的蓬勃发展奠定了基础。合成橡胶、合成纤维和塑料的研发和应用，深刻改变了人们的生活。

聚乙烯和聚丙烯的大规模工业生产20世纪40年代，聚乙烯和聚丙烯的生产技术取得突破，开始了大规模工业化生产。这些材料的低成本、高性能、多用途特性，迅速改变了人们的生活。聚乙烯用于制造塑料袋、薄膜、管道等，而聚丙烯则用于生产容器、纤维、汽车零部件等。聚乙烯产量（百万吨）聚丙烯产量（百万吨）

20世纪50年代塑料工业的快速发展塑料生产规模扩大战后经济复苏，对塑料制品的需求激增，推动了塑料生产技术的革新。新塑料品种不断涌现聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料材料的生产工艺得到改进，产量大幅提升。塑料制品应用领域扩展从最初的包装材料，扩展到建筑、电子、汽车、日用品等各个领域。塑料工业成为重要产业塑料的低成本、高性能和多功能性，为塑料工业的快速发展奠定了基础。

加聚高分子和缩聚高分子的区别加聚反应加聚反应通过单体分子之间直接连接生成高分子链。缩聚反应缩聚反应涉及两个或多个单体分子反应形成二聚体