材料科學(xué)與工程專業(yè) 《高分子材料學(xué)》緒論課件

高分子材料學(xué)PolymersScience

材料科學(xué)與工程專業(yè)簡練而不失深度全面又不失重點高分子材料學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)簡練而不失深度朱熹訓(xùn)學(xué)齋規(guī)《讀書》

……余嘗謂，讀書有三到，謂心到，眼到，口到。心不在此，則眼不看仔細(xì)，心眼既不專一，卻只漫浪誦讀，決不能記，記亦不能久也。三到之中，心到最急。心既到矣，眼口豈不到乎？聽課三到：心到、眼到、手到。朱熹訓(xùn)學(xué)齋規(guī)《讀書》……余嘗謂，讀書有三到，謂心到，《高分子材料學(xué)》第一章緒論第二章高分子材料性能特點第三章塑料材料第四章彈性體材料第五章聚合物基復(fù)合材料第六章功能高分子材料概論第七章高分子材料的可持續(xù)性發(fā)展《高分子材料學(xué)》第一章緒論張留成、瞿雄偉、丁會利,《高分子材料基礎(chǔ)》,北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.徐堅、瞿金平、薛忠民、姜振華，《高分子材料與工程》，北京：科學(xué)出版社，2008.國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部，《有機高分子材料科學(xué)》，北京：科學(xué)出版社，2006.馬建標(biāo)，《功能高分子材料》（第二版），北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.何曼君等，《高分子物理》（第三版），上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2007.AdisaAzapagic等，《高分子材料-環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.WilliamD.Callister,Jr.,“FundamentalsofMaterialsScienceandEngineering”，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009（影印版）丁會利等，《高分子材料及應(yīng)用》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.主要參考書目：張留成、瞿雄偉、丁會利,《高分子材料基礎(chǔ)》,北京：化學(xué)工業(yè)出①《高分子學(xué)報》②《高分子材料科學(xué)與工程》③《合成纖維》④《塑料工業(yè)》⑤《中國塑料》⑥《合成橡膠工業(yè)》⑦《JournalofAppliedPolymerScience》⑧《Polymer》⑨《PolymerEngineeringandScience》⑩《Macromolecules》相關(guān)雜志：相關(guān)雜志：材料發(fā)展的歷程示意圖

材料發(fā)展的歷程示意圖什么是高分子材料？

區(qū)分：

高分子、聚合物、高分子材料定義：以聚合物或以聚合物為主，輔以各種添加劑等物質(zhì)經(jīng)加工而成的材料。

1、緒論

什么是高分子材料？區(qū)分：定義：以聚合物或高分子定義：高分子量的化合物

(>10000)。

別稱：聚合物－Polymer

大分子－Macromolecule由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。不一定有規(guī)律，并非由簡單的重復(fù)單元連接而成，僅是分子量大。1、緒論

IPUAC:UnionPureandAppliedChemistry由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。不一定有聚合物：由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。

1、緒論

單體：通過反應(yīng)能制備聚合物分子的物質(zhì)。

聚合物：由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。

聚合物按重復(fù)單元數(shù)劃分：

低聚物Oligomer高聚物Highpolymer

摩爾平均質(zhì)量<10000

高分子材料用基本成分。

1、緒論

聚合物按重復(fù)單元數(shù)劃分：低聚物高聚物摩爾平均

聚合物按聚合單體種類數(shù)劃分：

均聚物homopolymer共聚物copolymer

一種單體聚合而成。

二種或二種以上單體聚合而成。

1、緒論

聚合物按聚合單體種類數(shù)劃分：均聚物共聚物

聚乙烯聚氯乙烯聚丙烯

例：幾個常用的聚合物的分子結(jié)構(gòu)式：1、緒論

聚乙烯聚氯乙烯Figure1.1Classificationschemeofthemethodsofpreparationofpolymers聚合反應(yīng)高分子反應(yīng)連鎖聚合逐步聚合形成高分子的方法復(fù)合材料縮聚反應(yīng)

加聚反應(yīng)

1、緒論

Figure1.1Classificationsche縮聚反應(yīng)

單體官能團(tuán)之間的反應(yīng)；

有低分子副產(chǎn)物生成;1、緒論

縮聚反應(yīng)單體官能團(tuán)之間的反應(yīng)；有低分子副產(chǎn)Hexamethylenediamine+AdipicacidWater+H2O6,6-NylonFigure1.2Thecondensationreactionfor6,6-Nylon1、緒論

Hexamethylenediamine+Adipica尼龍（Nylon）卡羅瑟斯（1896-1937）美國有機化學(xué)家

1、緒論

尼龍（Nylon）卡羅瑟斯（1896-1937）美國有機化學(xué)單體具有不飽和鍵（雙鍵或三鍵）；加聚反應(yīng)

反應(yīng)分三步構(gòu)成：鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止；反應(yīng)沒有副產(chǎn)物生成。引發(fā)劑1、緒論

單體具有不飽和鍵（雙鍵或三鍵）；加聚反應(yīng)反應(yīng)分2.1.4聚合反應(yīng)簡介

鏈引發(fā)：

引發(fā)劑分解產(chǎn)生初級自由基初級自由基激活單體，產(chǎn)生單體自由基2.1.4聚合反應(yīng)簡介鏈引發(fā)：初級自2.1.4聚合反應(yīng)簡介

鏈增長（速度極快）：

單體不斷加成到自由基上，形成一條增長著的鏈自由基2.1.4聚合反應(yīng)簡介鏈增長（速度極2.1.4聚合反應(yīng)簡介

鏈終止：鏈自由基穩(wěn)定化。2.1.4聚合反應(yīng)簡介鏈終止：Youmightsaythatanadditionpolymerislikeagoodfriendwhoacceptseverythingaboutyou,thepleasantandtheunpleasantalike.

Butacondensationpolymerismorelikeasnottysocialclubthatsays,"Sureyoucanjoin,butonlyifyouditchthosefriendsofyours".

Youmightsaythatanaddition基本特點：大

多分散性

只具有統(tǒng)計意義數(shù)均摩爾質(zhì)量(按分子數(shù)統(tǒng)計平均)

—Mn質(zhì)均摩爾質(zhì)量(按質(zhì)量統(tǒng)計平均)

—Mw

聚合物摩爾平均質(zhì)量（簡稱分子量）

1、緒論

基本特點：大只具有統(tǒng)計意義數(shù)均摩爾質(zhì)量(

分布的寬窄

—

———

Q＝Mw/Mn

Xw/Xn

多分散性指數(shù)質(zhì)均聚合度數(shù)均聚合度

*

聚合度：高分子鏈中所含重復(fù)單元

的平均數(shù)目。1、緒論

摩爾平均質(zhì)量的多分散性分布的寬窄——1、緒論

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其物理狀態(tài)有關(guān)1、緒論

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其力學(xué)性能、加工性能有關(guān)1、緒論

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其力學(xué)性能、加工性能有關(guān)1、緒論利用天然高分子合成高分子問世奠定高分子化學(xué)學(xué)科理論基礎(chǔ)高分子材料大發(fā)展功能材料、復(fù)合材料快速發(fā)展1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

利用天然高分子1、緒論–高分子材料發(fā)展歷程

天然高分子利用

7000多年前，天然油漆

我國已使用天然油漆涂飾船只。中國漆(大漆)1839年，天然橡膠硫化美國人古德伊爾（CharlersGoodyear）。

1869年，第一種人造塑料-賽璐珞（Celluloid，硝化纖維素）美國人海厄特（JhonWesleyHyatt）。

1887年，第一種人造絲

硝化纖維素，CountHilairedeChardonnet.1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

天然高分子利用1、緒論–高分子材料發(fā)展歷程

合成高分子問世

1909年，第一種合成塑料-酚醛塑料（電木）（LeoHendrik

Baekeland）

1935年，第一個合成纖維-尼龍-6,6

（WallaceH.Carothers)

奠定高分子化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)

（德國精英科學(xué)家HermannStaudinger）

20世紀(jì)20年代，提出：高分子物質(zhì)是由具有相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體，經(jīng)聚合反應(yīng)通過共價鍵連接在一起的長鏈分子。

1930－40年代，聚合方法及理論發(fā)展。

1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

合成高分子問世1、緒論–高分子材料發(fā)展歷程

高分子材料大發(fā)展

1950年代，配位聚合（CoordinationPolymerization)

齊格勒（KarlZiegler），德國人。納塔（GiulioNatta），意大利人。

1960－70年代，高性能化，特種高分子合成

高強度、高模量、耐高溫等。功能、復(fù)合高分子材料快速發(fā)展

1980－

功能高分子：導(dǎo)體和半導(dǎo)體高分子、磁性高分子、光敏高分子、生物醫(yī)用高分子、液晶高分子、高分子催化劑……

高分子合金：不同的高分子混合。

復(fù)合高分子材料：與玻璃纖維、碳纖維等復(fù)合，如玻璃鋼等。1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

高分子材料大發(fā)展功能、復(fù)合高分子材料快速發(fā)展1、緒論–高高分子科學(xué)領(lǐng)域Nobel獎獲得者：

H.Staudinger

"forhisdiscoveriesinthefieldofmacromolecularchemistry"

突破有機化學(xué)的傳統(tǒng)觀念，首先提出了高分子的概念，以大量先驅(qū)性工作為高分子化學(xué)奠基開創(chuàng)了高分子學(xué)科。1953年，化學(xué)獎高分子科學(xué)領(lǐng)域Nobel獎獲得者：H.

KarlZiegler

GiulioNatta(德國)(意大利)"fortheirdiscoveriesinthefieldofthe

chemistry

andtechnologyofhighpolymers"

1953年，

Ziegler：

Ziegler催化劑，低壓聚乙烯合成方法；1954年，Natta：改進(jìn)Ziegler催化劑，提出有規(guī)立構(gòu)聚丙烯的概念。1963年，化學(xué)獎KarlZiegler1974年，化學(xué)獎"forhisfundamentalachievements,boththeoreticalandexperimental,inthephysicalchemistryofthemacromolecules"利用等活性假設(shè)及直接的統(tǒng)計方法，他計算了高分子分子量分布，即最可幾分布，并利用動力學(xué)實驗證實了等活性假設(shè)；引入鏈轉(zhuǎn)移概念，將聚合物統(tǒng)計理論用于非線性分子，產(chǎn)生了凝膠理論；Flory-Huggins格子理論；1948年作出了最重要的貢獻(xiàn)，即提出“排除體積”理論和θ溫度概念；著作“Principlesofpolymerchemistry”

（1953）是高分子學(xué)科中的Bible。1974年，化學(xué)獎"forhisfundamental1991物理獎

對液晶和高分子物質(zhì)有序現(xiàn)象提出了標(biāo)度理論從臨界現(xiàn)象認(rèn)識分子，在物理-化學(xué)之間架設(shè)了橋梁提出“軟物質(zhì)”概念“fordiscoveringthatmethodsdevelopedforstudyingorderphenomenainsimplesystemscanbegeneralizedtomorecomplexformsofmatter,inparticulartoliquidcrystalsandpolymers”Pierre-GillesdeGennes1991物理獎“fordiscoveringt2000年

化學(xué)獎HidekiShirakawa,AlanJ.HeegerAlan

G.MacDiarmid

"forthediscoveryanddevelopmentofconductivepolymers"2000年化學(xué)獎HidekiShirakawa,l 唐敖慶于1951年，發(fā)表了首篇高分子科學(xué)論文。

l 王佛松，沈之荃于長春應(yīng)化所1950年開始合成橡膠工作。l

馮新德50年代在北京大學(xué)開設(shè)高分子化學(xué)專業(yè)。l

何炳林50年代中期在南開大學(xué)開展了離子交換樹脂的研究。l

錢人元于1952年在應(yīng)化所建立了高分子物理研究組，開展了高分子溶液性質(zhì)研究。l

錢保功50年代初在應(yīng)化所開始了高聚物粘彈性和輻射化學(xué)的研究。l

徐僖50年初成都工學(xué)院（四川大學(xué)）開創(chuàng)了塑料工程專業(yè)。l

王葆仁1952年上海有機所建立了PMMA、PA6研究組……我國高分子科學(xué)與工程的發(fā)展-起步于1950’高分子領(lǐng)域的中科院院士：

王葆仁馮新德何炳林錢保功錢人元于同隱徐僖王佛松程镕時黃葆同卓仁禧沈家驄林尚安沈之荃周其鳳曹鏞楊玉良閻德岳吳奇江明張希唐本忠張俐娜……我國高分子科學(xué)與工程的發(fā)展-起步于1950’(一)按照聚合物的來源分類

天然高分子材料改性的天然高分子材料合成高分子材料改性合成高分子材料

如：纖維素硝基纖維素

棉、毛織物；木材、麻紙

小分子原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)和聚合方法合成。如：PE、PVC、PP……

聚合物經(jīng)化學(xué)、物理方法改性。1、緒論-高分子材料分類

(一)按照聚合物的來源分類天然高分子材料如：纖維素(二)按照聚合物的主鏈結(jié)構(gòu)分類

碳鏈聚合物材料雜鏈聚合物材料元素有機聚合物材料

聚合物主鏈完全由碳原子組成。如：PVC、PS、PE、……

聚合物主鏈中除碳外，還有氧、氮、硫等雜原子。如：PA……

聚合物主鏈中沒有碳原子，主要由硅、硼等原子組成，側(cè)鏈為有機基團(tuán)。如：有機硅、……1、緒論-高分子材料分類

(二)按照聚合物的主鏈結(jié)構(gòu)分類碳鏈聚合物材料聚合

塑料

(Plastics)

彈性體

(Elastomer)

纖維

(Fiber)

涂料

(Coating)

膠粘劑

(Adhesive)復(fù)合材料(Composite)

三大合成材料(三)按照高分子材料用途分類

1、緒論–

高分子材料分類

塑料(Plastics)

◆

原料豐富;1、緒論–

高分子材料優(yōu)勢

用于淀粉基樹脂制備的直鏈淀粉分子

聚乳酸彈性包裝◆原料豐富;1、緒論–高分子材料優(yōu)勢

◆

原料豐富;

◆

具有各種優(yōu)異性能；

密度小，比強度高，易加工成型，耐腐蝕、電絕緣性高、具有滲透性、……

◆

生產(chǎn)能耗低，投資少，周期短，利潤高……

PS﹕鋼﹕鋁

=1﹕10﹕20（單位體積）1、緒論–

高分子材料優(yōu)勢

◆原料豐富;◆具有各種優(yōu)異性能；◆生產(chǎn)能高分子材料無處不在以塑代木、以塑代金屬，且不僅“代”

尖端技術(shù):

航天飛行器，衛(wèi)星、火箭等用材。工業(yè)：電子元器件、電纜、信息記錄儲存?zhèn)鬏數(shù)?。農(nóng)業(yè)：地膜、大棚、滴灌設(shè)備、高吸水樹脂（1000倍）等。

衣：服裝、防彈衣、消防服等。

食：包裝、不粘鍋等。?。貉b飾、門窗、家電、家具等。行：飛機、汽車、自行車等交通工具用材。

醫(yī)：接觸眼鏡、一次性醫(yī)療用具、人工臟器等。

1、緒論–

高分子材料優(yōu)勢

高分子材料無處不在以塑代木、以塑代金屬，且不僅“代”1、

材料科學(xué)與工程

關(guān)于材料組成、結(jié)構(gòu)、制備工藝流程與材料性能、用途間相互關(guān)系的知識產(chǎn)生及其運用的科學(xué)。1、緒論–

高分子科學(xué)與工程

材料科學(xué)與工程1、緒論–高分子科學(xué)與工程

材料科學(xué)與工程四要素圖合成/加工成分/結(jié)構(gòu)

使用性能

性質(zhì)1、緒論–

高分子科學(xué)與工程

材料對外界環(huán)境作用（物理、化學(xué)、力學(xué)等）的反應(yīng)。材料確定，性質(zhì)不變。

材料性質(zhì)在使用條件下的表現(xiàn)?？梢酝ㄟ^加工或處理而改變。材料科學(xué)與工程四要素圖合成/加工成分/結(jié)構(gòu)使用性能材料科學(xué)與工程五要素圖1、緒論–

高分子科學(xué)與工程

環(huán)境對材料性能的影響很大，性質(zhì)與效能之間的連接線代表環(huán)境的影響。

每一要素或幾個相關(guān)要素都有理論，根據(jù)理論建立模型，通過模型進(jìn)行材料設(shè)計、工藝設(shè)計，以達(dá)到提高材料性質(zhì)、使用效能、節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染、降低成本的最佳狀態(tài)。

材料科學(xué)與工程五要素圖1、緒論–高分子科學(xué)與工程

高分子材料科學(xué)研究高分子材料的組織結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,從而發(fā)展新型高分子材料，并合理有效地使用高分子材料。

高分子材料工程高分子材料工程研究聚合物反應(yīng)工程、高分子材料成型工藝及加工成型過程中的物理、化學(xué)變化及以此為基礎(chǔ)而形成的高分子材料成型理論、成型方法等內(nèi)容。

高分子材料工程研究為高分子材料科學(xué)和高分子材料工業(yè)間的銜接點。1、緒論–

高分子科學(xué)與工程

高分子材料科學(xué)高分子材料工程高分子材料學(xué)PolymersScience

材料科學(xué)與工程專業(yè)簡練而不失深度全面又不失重點高分子材料學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)簡練而不失深度朱熹訓(xùn)學(xué)齋規(guī)《讀書》

……余嘗謂，讀書有三到，謂心到，眼到，口到。心不在此，則眼不看仔細(xì)，心眼既不專一，卻只漫浪誦讀，決不能記，記亦不能久也。三到之中，心到最急。心既到矣，眼口豈不到乎？聽課三到：心到、眼到、手到。朱熹訓(xùn)學(xué)齋規(guī)《讀書》……余嘗謂，讀書有三到，謂心到，《高分子材料學(xué)》第一章緒論第二章高分子材料性能特點第三章塑料材料第四章彈性體材料第五章聚合物基復(fù)合材料第六章功能高分子材料概論第七章高分子材料的可持續(xù)性發(fā)展《高分子材料學(xué)》第一章緒論張留成、瞿雄偉、丁會利,《高分子材料基礎(chǔ)》,北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.徐堅、瞿金平、薛忠民、姜振華，《高分子材料與工程》，北京：科學(xué)出版社，2008.國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部，《有機高分子材料科學(xué)》，北京：科學(xué)出版社，2006.馬建標(biāo)，《功能高分子材料》（第二版），北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.何曼君等，《高分子物理》（第三版），上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2007.AdisaAzapagic等，《高分子材料-環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.WilliamD.Callister,Jr.,“FundamentalsofMaterialsScienceandEngineering”，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009（影印版）丁會利等，《高分子材料及應(yīng)用》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.主要參考書目：張留成、瞿雄偉、丁會利,《高分子材料基礎(chǔ)》,北京：化學(xué)工業(yè)出①《高分子學(xué)報》②《高分子材料科學(xué)與工程》③《合成纖維》④《塑料工業(yè)》⑤《中國塑料》⑥《合成橡膠工業(yè)》⑦《JournalofAppliedPolymerScience》⑧《Polymer》⑨《PolymerEngineeringandScience》⑩《Macromolecules》相關(guān)雜志：相關(guān)雜志：材料發(fā)展的歷程示意圖

材料發(fā)展的歷程示意圖什么是高分子材料？

區(qū)分：

高分子、聚合物、高分子材料定義：以聚合物或以聚合物為主，輔以各種添加劑等物質(zhì)經(jīng)加工而成的材料。

1、緒論

什么是高分子材料？區(qū)分：定義：以聚合物或高分子定義：高分子量的化合物

(>10000)。

別稱：聚合物－Polymer

大分子－Macromolecule由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。不一定有規(guī)律，并非由簡單的重復(fù)單元連接而成，僅是分子量大。1、緒論

IPUAC:UnionPureandAppliedChemistry由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。不一定有聚合物：由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。

1、緒論

單體：通過反應(yīng)能制備聚合物分子的物質(zhì)。

聚合物：由許多相同的、簡單的重復(fù)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成。

聚合物按重復(fù)單元數(shù)劃分：

低聚物Oligomer高聚物Highpolymer

摩爾平均質(zhì)量<10000

高分子材料用基本成分。

1、緒論

聚合物按重復(fù)單元數(shù)劃分：低聚物高聚物摩爾平均

聚合物按聚合單體種類數(shù)劃分：

均聚物homopolymer共聚物copolymer

一種單體聚合而成。

二種或二種以上單體聚合而成。

1、緒論

聚合物按聚合單體種類數(shù)劃分：均聚物共聚物

聚乙烯聚氯乙烯聚丙烯

例：幾個常用的聚合物的分子結(jié)構(gòu)式：1、緒論

聚乙烯聚氯乙烯Figure1.1Classificationschemeofthemethodsofpreparationofpolymers聚合反應(yīng)高分子反應(yīng)連鎖聚合逐步聚合形成高分子的方法復(fù)合材料縮聚反應(yīng)

加聚反應(yīng)

1、緒論

Figure1.1Classificationsche縮聚反應(yīng)

單體官能團(tuán)之間的反應(yīng)；

有低分子副產(chǎn)物生成;1、緒論

縮聚反應(yīng)單體官能團(tuán)之間的反應(yīng)；有低分子副產(chǎn)Hexamethylenediamine+AdipicacidWater+H2O6,6-NylonFigure1.2Thecondensationreactionfor6,6-Nylon1、緒論

Hexamethylenediamine+Adipica尼龍（Nylon）卡羅瑟斯（1896-1937）美國有機化學(xué)家

1、緒論

尼龍（Nylon）卡羅瑟斯（1896-1937）美國有機化學(xué)單體具有不飽和鍵（雙鍵或三鍵）；加聚反應(yīng)

反應(yīng)分三步構(gòu)成：鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止；反應(yīng)沒有副產(chǎn)物生成。引發(fā)劑1、緒論

單體具有不飽和鍵（雙鍵或三鍵）；加聚反應(yīng)反應(yīng)分2.1.4聚合反應(yīng)簡介

鏈引發(fā)：

引發(fā)劑分解產(chǎn)生初級自由基初級自由基激活單體，產(chǎn)生單體自由基2.1.4聚合反應(yīng)簡介鏈引發(fā)：初級自2.1.4聚合反應(yīng)簡介

鏈增長（速度極快）：

單體不斷加成到自由基上，形成一條增長著的鏈自由基2.1.4聚合反應(yīng)簡介鏈增長（速度極2.1.4聚合反應(yīng)簡介

鏈終止：鏈自由基穩(wěn)定化。2.1.4聚合反應(yīng)簡介鏈終止：Youmightsaythatanadditionpolymerislikeagoodfriendwhoacceptseverythingaboutyou,thepleasantandtheunpleasantalike.

Butacondensationpolymerismorelikeasnottysocialclubthatsays,"Sureyoucanjoin,butonlyifyouditchthosefriendsofyours".

Youmightsaythatanaddition基本特點：大

多分散性

只具有統(tǒng)計意義數(shù)均摩爾質(zhì)量(按分子數(shù)統(tǒng)計平均)

—Mn質(zhì)均摩爾質(zhì)量(按質(zhì)量統(tǒng)計平均)

—Mw

聚合物摩爾平均質(zhì)量（簡稱分子量）

1、緒論

基本特點：大只具有統(tǒng)計意義數(shù)均摩爾質(zhì)量(

分布的寬窄

—

———

Q＝Mw/Mn

Xw/Xn

多分散性指數(shù)質(zhì)均聚合度數(shù)均聚合度

*

聚合度：高分子鏈中所含重復(fù)單元

的平均數(shù)目。1、緒論

摩爾平均質(zhì)量的多分散性分布的寬窄——1、緒論

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其物理狀態(tài)有關(guān)1、緒論

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其力學(xué)性能、加工性能有關(guān)1、緒論

聚合物摩爾平均質(zhì)量與其力學(xué)性能、加工性能有關(guān)1、緒論利用天然高分子合成高分子問世奠定高分子化學(xué)學(xué)科理論基礎(chǔ)高分子材料大發(fā)展功能材料、復(fù)合材料快速發(fā)展1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

利用天然高分子1、緒論–高分子材料發(fā)展歷程

天然高分子利用

7000多年前，天然油漆

我國已使用天然油漆涂飾船只。中國漆(大漆)1839年，天然橡膠硫化美國人古德伊爾（CharlersGoodyear）。

1869年，第一種人造塑料-賽璐珞（Celluloid，硝化纖維素）美國人海厄特（JhonWesleyHyatt）。

1887年，第一種人造絲

硝化纖維素，CountHilairedeChardonnet.1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

天然高分子利用1、緒論–高分子材料發(fā)展歷程

合成高分子問世

1909年，第一種合成塑料-酚醛塑料（電木）（LeoHendrik

Baekeland）

1935年，第一個合成纖維-尼龍-6,6

（WallaceH.Carothers)

奠定高分子化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)

（德國精英科學(xué)家HermannStaudinger）

20世紀(jì)20年代，提出：高分子物質(zhì)是由具有相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體，經(jīng)聚合反應(yīng)通過共價鍵連接在一起的長鏈分子。

1930－40年代，聚合方法及理論發(fā)展。

1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

合成高分子問世1、緒論–高分子材料發(fā)展歷程

高分子材料大發(fā)展

1950年代，配位聚合（CoordinationPolymerization)

齊格勒（KarlZiegler），德國人。納塔（GiulioNatta），意大利人。

1960－70年代，高性能化，特種高分子合成

高強度、高模量、耐高溫等。功能、復(fù)合高分子材料快速發(fā)展

1980－

功能高分子：導(dǎo)體和半導(dǎo)體高分子、磁性高分子、光敏高分子、生物醫(yī)用高分子、液晶高分子、高分子催化劑……

高分子合金：不同的高分子混合。

復(fù)合高分子材料：與玻璃纖維、碳纖維等復(fù)合，如玻璃鋼等。1、緒論–

高分子材料發(fā)展歷程

高分子材料大發(fā)展功能、復(fù)合高分子材料快速發(fā)展1、緒論–高高分子科學(xué)領(lǐng)域Nobel獎獲得者：

H.Staudinger

"forhisdiscoveriesinthefieldofmacromolecularchemistry"

突破有機化學(xué)的傳統(tǒng)觀念，首先提出了高分子的概念，以大量先驅(qū)性工作為高分子化學(xué)奠基開創(chuàng)了高分子學(xué)科。1953年，化學(xué)獎高分子科學(xué)領(lǐng)域Nobel獎獲得者：H.

KarlZiegler

GiulioNatta(德國)(意大利)"fortheirdiscoveriesinthefieldofthe

chemistry

andtechnologyofhighpolymers"

1953年，

Ziegler：

Ziegler催化劑，低壓聚乙烯合成方法；1954年，Natta：改進(jìn)Ziegler催化劑，提出有規(guī)立構(gòu)聚丙烯的概念。1963年，化學(xué)獎KarlZiegler1974年，化學(xué)獎"forhisfundamentalachievements,boththeoreticalandexperimental,inthephysicalchemistryofthemacromolecules"利用等活性假設(shè)及直接的統(tǒng)計方法，他計算了高分子分子量分布，即最可幾分布，并利用動力學(xué)實驗證實了等活性假設(shè)；引入鏈轉(zhuǎn)移概念，將聚合物統(tǒng)計理論用于非線性分子，產(chǎn)生了凝膠理論；Flory-Huggins格子理論；1948年作出了最重要的貢獻(xiàn)，即提出“排除體積”理論和θ溫度概念；著作“Principlesofpolymerchemistry”

（1953）是高分子學(xué)科中的Bible。1974年，化學(xué)獎"forhisfundamental1991物理獎

對液晶和高分子物質(zhì)有序現(xiàn)象提出了標(biāo)度理論從臨界現(xiàn)象認(rèn)識分子，在物理-化學(xué)之間架設(shè)了橋梁提出“軟物質(zhì)”概念“fordiscoveringthatmethodsdevelopedforstudyingorderphenomenainsimplesystemscanbegeneralizedtomorecomplexformsofmatter,inparticulartoliquidcrystalsandpolymers”Pierre-GillesdeGennes1991物理獎“fordiscoveringt2000年

化學(xué)獎HidekiShirakawa,AlanJ.HeegerAlan

G.MacDiarmid

"forthediscoveryanddevelopmentofconductivepolymers"2000年化學(xué)獎HidekiShirakawa,l 唐敖慶于1951年，發(fā)表了首篇高分子科學(xué)論文。

l 王佛松，沈之荃于長春應(yīng)化所1950年開始合成橡膠工作。l

馮新德50年代在北京大學(xué)開設(shè)高分子化學(xué)專業(yè)。l

何炳林50年代中期在南開大學(xué)開展了離子交換樹脂的研究。l

錢人元于1952年在應(yīng)化所建立了高分子物理研究組，開展了高分子溶液性質(zhì)研究。l

錢保功50年代初在應(yīng)化所開始了高聚物粘彈性和輻射化學(xué)的研究。l

徐僖50年初成都工學(xué)院（四川大學(xué)）開創(chuàng)了塑料工程專業(yè)。l

王葆仁1952年上海有機所建立了PMMA、PA6研究組……我國高分子科學(xué)與工程的發(fā)展-起步于1950’高分子領(lǐng)域的中科院院士：

王葆仁馮新德何炳林錢保功錢人元于同隱徐僖王佛松程镕時黃葆同卓仁禧沈家驄林尚安沈之荃周其鳳曹鏞楊玉良閻德岳吳奇江明張希唐本忠張俐娜……我國高分子科學(xué)與工程的發(fā)展-起步于1950’(一)按照聚合物的來源分類

天然高分子材料改性的天然高分子材料合成高分子材料改性合成高分子材料

如：纖維素硝基纖維素

棉、毛織物；木材、麻紙

小分子原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)和聚合方法合成。如：PE、PVC、PP……

聚合物經(jīng)化學(xué)、物理方法改性。1、緒論-高分子材料分類

(一)按照聚合物的來源分類天然高分子材料如：纖維素(二)按照聚合物的主鏈結(jié)構(gòu)分類

碳鏈聚合物材料雜鏈聚合物材料元素有機聚合物材料

聚合物主鏈完全由碳原子組成。如：PVC、PS、PE、……

聚合物主鏈中除碳外，還有氧、氮、硫等雜原子。如：PA……

聚合物主鏈中沒有碳原子，主要由硅、硼等原子組成，側(cè)鏈為有機基團(tuán)。如：有機硅、……1、緒論-高分子