第一章 高分子導(dǎo)論緒論

高分子材料科學(xué)導(dǎo)論材料科學(xué)與工程系列教材之一哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社主編張德慶等主講朱亞輝總學(xué)時(shí)：32學(xué)分：2材料材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；材料是人類技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志；材料是工程技術(shù)的基礎(chǔ)與先導(dǎo)；材料的使用和發(fā)展標(biāo)志著人類文明的歷史進(jìn)程。開始本課程學(xué)習(xí)前我們應(yīng)該已經(jīng)知道的！鋼鐵材科孕育了產(chǎn)業(yè)革命；半導(dǎo)體材料促進(jìn)了現(xiàn)代信息技術(shù)的建立和發(fā)展；復(fù)合材料及新型超合金材料為空間技術(shù)的發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)；光導(dǎo)纖維的出現(xiàn)又為現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來了無限美好前景。可以說人類社會的進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展過程中的每一個(gè)重大突破，都是因?yàn)橛辛讼冗M(jìn)的新材科而實(shí)現(xiàn)的。20世紀(jì)70年代人們把信息、材料和能源譽(yù)為當(dāng)代文明的三大支柱。80年代以來高技術(shù)群為代表的新技術(shù)革命，又把新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)并列為新技術(shù)革命的重要標(biāo)志。

材料是宇宙間可用于制造有用物品的物質(zhì)。材料是人類用于制造物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的那些物質(zhì)。

材料指為人類社會所需要并能用于制造有用器物的物質(zhì)。什么是材料？材料是物質(zhì)，但不是所有物質(zhì)都稱為材料。如燃料和化學(xué)原料、工業(yè)化學(xué)品、食物和藥物，一般都不算是材料。但是這個(gè)定義并不那么嚴(yán)格，如炸藥、固體火箭推進(jìn)劑，一般稱之為“含能材料”，因?yàn)樗鼘儆诨鹋诨蚧鸺慕M成部分。

材料的分類（物理化學(xué)屬性）走進(jìn)高分子高分子材料的應(yīng)用衣食行住用科技高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過2億噸。塑料、橡膠、纖維、涂料、粘膠劑…幾大類高分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑、紡織等各個(gè)領(lǐng)域。功能高分子材料：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、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發(fā)展迅速，具有特殊功能。高分子材料的應(yīng)用據(jù)統(tǒng)計(jì)，若人們對材料的需求是100%，其中高分子材料占60%。下面讓我們進(jìn)入高分子世界

去看看吧——常規(guī)高分子塑料橡膠纖維常規(guī)高分子粘膠劑涂料功能高分子我們使用的以上這些產(chǎn)品，大都來自于這樣高塔林立的石油化工企業(yè)自然界里還有多種多樣的天然高分子與數(shù)量龐大的天然高分子相比，人工合成高分子只是冰山一角哦！天然高分子多糖類,多肽類,核酸DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)deoxyribonucleicacid兩股DNA長鏈像轉(zhuǎn)圈的樓梯扶手架，圍繞一個(gè)中心軸盤旋，走向相反，外側(cè)為磷酸基團(tuán)，內(nèi)側(cè)為四種堿基，通過堿基對(30億)的氫鍵形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。HOC、N：在堿基中C：在磷酸酯鍵中PDNAandRNAH|H2N—C—COOH|RCOOH|H-NH—C—H|R+HCOOH||H2N—C—CONH—C—H||RR肽鍵

C，H，O，N，S蛋白質(zhì)Protein蛋白質(zhì)Protein通過人工方法合成或重組天然高分子了解生命的起源與生命活動的規(guī)律是人類的渴望蛋白質(zhì)與核酸是生命和遺傳的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)與核酸結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變蛋白質(zhì)與核酸的合成與重組一直是生物化學(xué)及高分子化學(xué)領(lǐng)域最具有挑戰(zhàn)性的課題我們一直在努力結(jié)晶牛胰島素的晶體結(jié)構(gòu)

含51個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì)核糖核酸酶A(ribonucleaseA)

124個(gè)氨基酸殘基高分子材料科學(xué)導(dǎo)論課程的性質(zhì)與任務(wù)《高分子材料學(xué)》課程：是一門系統(tǒng)介紹高分子材料的合成原理、制備方法、結(jié)構(gòu)與性能、分析及表征、典型聚合物材料及加工等方面的專業(yè)課程，是高分子材料專業(yè)的主要專業(yè)課程之一。《高分子材料學(xué)》課程的基本任務(wù)是：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握高分子材料科學(xué)與工程學(xué)科領(lǐng)域的知識框架及高分子材料領(lǐng)域內(nèi)各門相關(guān)學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律；將先修課程有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)中的相關(guān)知識貫穿于該門課程的教學(xué)過程、并理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，使已學(xué)知識得到了深化和提高；對后續(xù)課程高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料成型加工等課程的學(xué)習(xí)做了必要的知識準(zhǔn)備；為學(xué)生將來從事與高分子材料相關(guān)的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高分子材料科學(xué)導(dǎo)論課程的教學(xué)與考核方式教學(xué)方式：教師講授+學(xué)生參與考核方式：平時(shí)成績（50%）+期末成績（50%）。高分子材料科學(xué)導(dǎo)論學(xué)生參與形式：分組（10組+10組+10組）抽簽主題查閱資料——制作課件（PPT）——課堂分享舉例說明：主題：汽車保險(xiǎn)杠專用塑料

PPT內(nèi)容可包括：概念、種類、生產(chǎn)、性質(zhì)、用途、產(chǎn)品圖片、環(huán)保、回收、價(jià)格、企業(yè)、技術(shù)、競爭、效益、產(chǎn)能、區(qū)域、發(fā)展、就業(yè)……第一章緒論1.1高分子材料科學(xué)概述1.2高分子材料分類1.1高分子材料科學(xué)概述研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能、制備和應(yīng)用，以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。材料科學(xué)是多學(xué)科交叉與結(jié)合的結(jié)晶，是一門與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué)。

材料科學(xué)1。什么是材料？范圍性定義：材料是人類用來制造機(jī)器、構(gòu)件、器件和其他產(chǎn)品的物質(zhì)。但并不是所有物質(zhì)都可稱為材料，如燃料和化工原料、工業(yè)化學(xué)品、食物和藥品等，一般都不算作材料。

材料的分類按物理化學(xué)屬性分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料。按用途分為電子材料、宇航材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。實(shí)際應(yīng)用中又常分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料是以力學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，用以制造以受力為主的構(gòu)件。功能材料主要是利用物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物現(xiàn)象等對外界變化產(chǎn)生的不同反應(yīng)而制成的一類材料。如半導(dǎo)體材料、超導(dǎo)材料、光電子材料、磁性材料等。

材料是早已存在的名詞，但材料科學(xué)的提出則是在20世紀(jì)60年代。1957年，蘇聯(lián)人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功之后，美國政府及科技界為之震驚，并認(rèn)識到先進(jìn)材料對于高技術(shù)發(fā)展的重要性，于是在一些大學(xué)相繼成立了十余個(gè)材料科學(xué)研究中心，從此，材料科學(xué)這一名詞開始被人們廣泛地引用。

材料科學(xué)的形成是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果：第一，固體物理、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物性的深入研究，推動了對材料本質(zhì)的研究和了解；材料科學(xué)的形成

第二，各門類之間存在著頗多相似之處，可以相互借鑒，促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展。如馬氏體相變本來是金屬學(xué)家提出來的，而且廣泛地用來作為鋼熱處理的理論基礎(chǔ)。但在氧化鋯陶瓷材料中也發(fā)現(xiàn)了馬氏體相變現(xiàn)象，并用來作陶瓷增韌的一種有效手段。第三，各類材料的研究設(shè)備與生產(chǎn)手段也有很多相似之處。雖然不同類型的材料各有專用測試設(shè)備與生產(chǎn)裝置，但更多的是相同或相近的，如顯微鏡、電子顯微鏡、表面測試及物理性能和力學(xué)性能測試設(shè)備等。第四，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求不同類型的材料之間能相互代替，充分發(fā)揮各類材料的優(yōu)越性，以達(dá)到物盡其用的目的。第五，復(fù)合材料的發(fā)展，將各種材料有機(jī)地聯(lián)成了一體。復(fù)合材料在多數(shù)情況下是不同類型材料的組合，通過材料科學(xué)的研究，可以對各種類型材料有一個(gè)更深入的了解，為復(fù)合材料的發(fā)展提供必要的基礎(chǔ)2。高分子材料的存在形式天然高分子人工高分子有機(jī)高分子無機(jī)高分子1.1高分子材料科學(xué)概述3。高分子材料科學(xué)的定義：

研究：高分子材料合成結(jié)構(gòu)和性能材料的應(yīng)用這四個(gè)要素以及它們之間的相互關(guān)系的一門新型學(xué)科。1.1高分子材料科學(xué)概述4。高分子材料科學(xué)的基本任務(wù)（三個(gè)層次）：研究高分子材料的合成，結(jié)構(gòu)和組成與材料的性質(zhì)、性能之間的相互關(guān)系（高分子化學(xué)、高分子物理）；探索加工工藝和各種環(huán)境因素對材料性能的影響（高分子成型加工）；為改進(jìn)工藝，提高高分子材料的質(zhì)量，合理選用高分子材料，開發(fā)新材料、新工藝和新的應(yīng)用領(lǐng)域提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（高分子設(shè)計(jì)、新材料開發(fā)）。1.1.1高分子性（相對于小分子）先弄清兩個(gè)問題：什么是高分子？（內(nèi)容）高分子是什么？（定義）1.1高分子材料科學(xué)概述Staudinger定義：高分子是用共價(jià)鍵結(jié)合起來的大分子。擴(kuò)充定義：高分子是指主鏈由數(shù)量很大的相同的結(jié)構(gòu)單元通過共價(jià)鍵按照一定順序連接而成長鏈大分子。1.1.1高分子性高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物

、聚合物分子

這些術(shù)語一般可以通用Macromolecules,Polymer常用的高分子的分子量一般高達(dá)幾萬、幾十萬，甚至上百萬，范圍在104～1061.1高分子材料科學(xué)概述一、高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（相對于小分子）：長鏈結(jié)構(gòu)1.高分子是由數(shù)目很大的結(jié)構(gòu)單元組成的。與此相關(guān)的性能：高強(qiáng)度，高彈性，高粘度，力學(xué)性能的多重性，結(jié)構(gòu)的多樣性等。2.一般高分子主鏈都有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度，可以使主鏈彎曲而具有柔順性。與此相關(guān)的高分子性能：粘彈性，力學(xué)性能多重性等。3.分子間力一般大于分子鍵能（分子間范德華力很大）。與此相關(guān)的高分子性能：高分子一般只能表現(xiàn)出兩態(tài)。1.1.1高分子性1.1.1高分子性4.交聯(lián)高分子不溶不熔。與此相關(guān)的高分子性能：優(yōu)異的物理化學(xué)性能。5.高分子的聚集態(tài)有晶態(tài)與非晶態(tài)之分，而晶態(tài)與非晶態(tài)與小分子晶體和非晶體又有很大差異。與此相關(guān)的高分子性能：高分子的物理性能。6.將高分子加工成有用的材料需要加入各種填料與助劑。二、性質(zhì)特點(diǎn)1.力學(xué)狀態(tài)的多重性：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)2.溶液和熔體的高粘度3.粘彈性：具有固體彈性和液體粘性的材料。4.高強(qiáng)度、高彈性、堅(jiān)韌性、柔軟性5.功能高分子1.1.1高分子性1.1.2高分子合成的基本概念主鏈側(cè)基（支鏈）、單體結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元或鏈節(jié)、單體單元聚合度（結(jié)構(gòu)單元數(shù)）、重復(fù)單元數(shù)、端基或者：高分子單體聚合反應(yīng)Polymerization小分子單體——能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。Monomer什么是單體？1.1.2高分子合成的基本概念結(jié)構(gòu)單元Constitutionalunits單體單元monomerUnits聚丙烯聚乙二醇聚合物分子結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)聚合物分子結(jié)構(gòu)中由單個(gè)單體分子生成的最大的結(jié)構(gòu)單元1.1.2高分子合成的基本概念對于聚烯烴類采用加成聚合的高分子單體單元與單體的結(jié)構(gòu)是一致的，僅電子排布不同對于縮聚，開環(huán)聚合或者在聚合中存在異構(gòu)化反應(yīng)的高分子單體單元與單體的結(jié)構(gòu)不一致Attention!1.1.2高分子合成的基本概念重復(fù)組成高分子的最小的結(jié)構(gòu)單元。重復(fù)單元RepeatingUnits單體單元，結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元一致1.1.2高分子合成的基本概念重復(fù)單元與結(jié)構(gòu)單元不一致重復(fù)單元與結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元1.1.2高分子合成的基本概念A(yù)ttention!對于均聚物，即一種單體聚合所得的高分子，其結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元是相同的對于共聚物，即使用兩種或者兩者以上的單體共同聚合所得的高分子，其結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元是不同的1.1.2高分子合成的基本概念重復(fù)單元數(shù)，也稱為鏈節(jié)數(shù),用n表示結(jié)構(gòu)單元？＝單體單元？＝重復(fù)單元？＝鏈節(jié)結(jié)構(gòu)單元（Constitutionalunits）單體單元（Monomerunit）

重復(fù)單元(Repeatingunit）鏈節(jié)(Chainelement）1.1.2高分子合成的基本概念單體單元＝結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)單體單元≠結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)Poly(6-hydroxy-2-naphthoicacid)Polypropylene1.1.2高分子合成的基本概念尼龍66結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元≠結(jié)構(gòu)單元≠重復(fù)單元＝鏈節(jié)1.1.2高分子合成的基本概念聚合度（Degreeofpolymerization）單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目,是衡量高分子大小的一個(gè)指標(biāo)。有兩種表示法：以大分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目表示，記作以大分子鏈中的重復(fù)單元數(shù)目表示，記作鏈節(jié)數(shù)n（chainelement)表示重復(fù)單元數(shù)1.1.2高分子合成的基本概念、n及易混淆的1.1.2高分子合成的基本概念仔細(xì)看看與前面有什么不同！1.1.2高分子合成的基本概念高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末端基團(tuán)EndGroups聚乙烯：滌綸：CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH31.1.2高分子合成的基本概念由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。如：均聚物Homopolymer氯乙烯單體由對苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)生成的“隱含單體”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假設(shè)單體”：乙烯醇生成均聚物的聚合反應(yīng)稱均聚反應(yīng)（Homopolymerization)。1.1.2高分子合成的基本概念由一種以上（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反應(yīng)稱為共聚反應(yīng)共聚物Copolymer判別均聚物：聚合物分子有且只有一種重復(fù)單元，并且該重復(fù)單元只可以由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體衍生而來1.1.2高分子合成的基本概念特例均聚物，一種重復(fù)單元，但是可以由一種單體均聚或兩種單體共聚而成1.1.2高分子合成的基本概念早期，根據(jù)單體與其生成的聚合物之間在分子組成與結(jié)構(gòu)上的變化把聚合反應(yīng)分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。加聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的組成與單體相同的聚合反應(yīng)，其聚合產(chǎn)物稱加聚物；縮聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物的分子組成比單體分子少若干原子，即在聚合反應(yīng)過程中伴隨有水等小分子副產(chǎn)物生成，其聚合產(chǎn)物稱縮聚物。1.1.2高分子合成的基本概念聚合反應(yīng)類型：加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理和動力學(xué)性質(zhì)的不同，分為逐步聚合反應(yīng)(Step-GrowthPolymerization)和鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)(Chain-Growthpolymerization)。逐步聚合反應(yīng)是指在反應(yīng)過程中，聚合物鏈?zhǔn)怯审w系中所有聚合度分子之間通過縮合或加成反應(yīng)生成的。其中通過縮合反應(yīng)生成聚合物鏈的稱縮合聚合反應(yīng)（Polycondensation），簡稱縮聚反應(yīng)；如果聚合物鏈?zhǔn)峭ㄟ^加成反應(yīng)生成的稱逐步加成聚合反應(yīng)（Polyaddition）.連鎖聚合反應(yīng)是指在聚合反應(yīng)過程中，聚合物鏈?zhǔn)莾H由單體和聚合物鏈上的反應(yīng)活性中心之間的反應(yīng)生成，并且在新的聚合物鏈上再生反應(yīng)活性點(diǎn)。聚合反應(yīng)類型：逐步聚合與連鎖聚合1.1.2高分子合成的基本概念一、天然高聚物的利用與改性階段（19世紀(jì)前～19世紀(jì)末）二、合成高分子工業(yè)的發(fā)展與高分子化學(xué)的建立階段（20世紀(jì)初～40年代末）三、現(xiàn)代高分子材料科學(xué)階段（20世紀(jì)50年代初～20世紀(jì)末）四、21世紀(jì)的高分子材料科學(xué)1.1.3高分子材料科學(xué)發(fā)展簡史一、天然高聚物的利用與改性階段（19世紀(jì)前～19世紀(jì)末）1、19世紀(jì)前天然高分子的加工和利用(蒙昧?xí)r期）蛋白質(zhì)、淀粉、棉、毛、麻、竹、木、紙、漆、天然橡膠等。2、19世紀(jì)中葉天然高分子的化學(xué)改性(萌芽時(shí)期）天然橡膠硫化，纖維素的硝化（賽璐珞）等。

1.1.3高分子材料科學(xué)發(fā)展簡史二、合成高分子工業(yè)的發(fā)展與高分子化學(xué)的建立階段（20

世紀(jì)初～40

年代末）爭鳴時(shí)期2、20世紀(jì)30至40年代高分子材料科學(xué)的創(chuàng)立時(shí)期塑料、纖維及橡膠三大合成材料出現(xiàn)縮聚理論、橡膠彈性理論、鏈?zhǔn)骄酆虾凸簿酆侠碚摗⒏叻肿尤芤豪碚摷胺肿恿康雀叻肿硬牧侠碚摰慕ⅰ?、20世紀(jì)初高分子材料科學(xué)創(chuàng)立的準(zhǔn)備時(shí)期酚醛樹脂、丁鈉橡膠等合成樹脂的出現(xiàn)。1920年HermannStaudinger

發(fā)表“uberpolymerization”論文，提出高分子是共價(jià)鍵鍵接的長鏈物質(zhì)的概念。1、20世紀(jì)50年代現(xiàn)代高分子工業(yè)的確立，高分子合成大發(fā)展時(shí)期：

HDPE、PP、POM、PC、順丁橡膠的合成；離子聚合，活性聚合，Ziegler-Natta催化劑和配位聚合；聚乙烯單晶獲得，螺旋結(jié)構(gòu)等高分子理論的重大發(fā)現(xiàn)。2、20世紀(jì)60年代高分子物理大發(fā)展時(shí)期工程塑料（PPO、Polysulfone、PBT）的出現(xiàn)和發(fā)展；耐高溫高分子的開發(fā)（PI、聚芳酰胺）；異戊橡膠和乙丙橡膠的開發(fā)。結(jié)晶高分子，高分子粘彈性及流變學(xué)理論的提出和發(fā)展；NMR、GPC、IR、熱譜、力譜、電譜等手段在高分子結(jié)構(gòu)性能研究中的應(yīng)用。三、現(xiàn)代高分子材料科學(xué)階段（20世紀(jì)50

年代初～20

世紀(jì)末）成熟時(shí)期3、20世紀(jì)70年代高分子工程科學(xué)大發(fā)展（生產(chǎn)的高效化、自動化、大型化）高分子共混物（ABS、MBS、HIPS）的出現(xiàn)；高分子復(fù)合材料（玻璃鋼）的出現(xiàn)；

30萬噸級PE、PP、PVC

的聚合設(shè)備及工藝的設(shè)施。4、20世紀(jì)80年代后的高性能材料研究，精細(xì)高分子，功能高分子，生物醫(yī)學(xué)高分子發(fā)展等。三、現(xiàn)代高分子材料科學(xué)階段（20世紀(jì)50

年代初～20

世紀(jì)末）1、繼續(xù)深入研究組成、結(jié)構(gòu)和性能或功能之間的定性定量關(guān)系。2、按需要合成具有指定鏈結(jié)構(gòu)的高聚物。3、研究在成型加工時(shí)，按需要產(chǎn)生一定的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、高次結(jié)構(gòu)以及與成型條件、工藝參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系和相互關(guān)系。4、高分子材料科學(xué)和現(xiàn)代信息處理技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)高分子材料分子設(shè)計(jì)軟件、計(jì)算機(jī)輔助合成路線選擇軟件、計(jì)算機(jī)輔助材料選擇專家系統(tǒng)和建設(shè)高分子材料數(shù)據(jù)庫等。5、精確設(shè)計(jì)、精確操作，發(fā)展完善高分子化學(xué)與物理的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高分子材料的納米化、功能化、仿生化。四、21世紀(jì)的高分子材料科學(xué)來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由C原子組成。雜鏈高分子：鏈原子除C外，還含O,N,S等雜原子。元素有機(jī)高分子：鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,P等雜原子組成。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。1.2高分子材料的分類和命名碳鏈高分子雜鏈高分子元素有機(jī)高分子聚乙烯聚丙烯聚乙二醇尼龍—6聚二甲基硅氧烷1.2高分子材料的分類和命名性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料粘膠劑功能高分子以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。具有可逆形變的高彈性材料。纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長度至少為直徑的100倍。涂布于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料能通過粘合的方法將兩種以上的物體連接在一起的聚合物材料具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料1.2高分子材料的分類和命名

習(xí)慣命名法天然高分子一般有與其來源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素（來源）、核酸（來源與化學(xué)性能）、酶（化學(xué)作用）。合成高分子（1）由一種單體合成的高分子：“聚”+單體名稱如聚氯乙烯、聚乙烯等1.2高分子材料的分類和命名（2）由兩種單體通過縮聚反應(yīng)合成的高分子：表明或不表明產(chǎn)物類型表明產(chǎn)物類型：“聚”+兩單體生成的產(chǎn)物名稱，如對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺”不表明產(chǎn)物類型：兩單體名稱或簡稱加后綴“樹脂”，如

苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹脂”

尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹脂”1.4

高分子的命名1.2高分子材料的分類和命名（3）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：

兩單體名稱或簡稱之間+“-”+“共聚物”：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”（4）“聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)：

指的是一類的高分子，而非單種高分子，如：

聚酯：聚酰胺：1.2高分子材料的分類和命名三種命名系統(tǒng)的比較一、國際理論化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)學(xué)會（IUPAC）的命名系統(tǒng)既能命名簡單聚合物，又能命名復(fù)雜聚合物，是正規(guī)的命名系統(tǒng)，但有時(shí)很繁瑣，至今沒有得到普及運(yùn)用。二、工業(yè)命名系統(tǒng)因?yàn)樵S多工業(yè)協(xié)會在他