介绍高分子历史与未来.PDFVIP

介紹高分子歷史與未來 主講人：張豐志 交通大學應用化學系講座教授 教育部國家講座 changfc@mail.nctu.edu.tw 走進高分子領域之歷程 民國 53年 台灣大學化工系學士 民國 60年 美國休士頓大學化學博士 民國 60-76年 美國道爾化學公司研究員 民國 76年至今 國立交通大學應用化學所教授 民國( 76~79年擔任所長及國科會客座專家) 高分子材料的重要性與共通性 廣義而言高分子材料近年來可歸屬於 材料領域的一支因其多樣化與廣泛應. 用而成為目前最受重視而成為獨立材 料領域. 高分子 (Polymer)定義  一般指的是以有機重覆化學結構所組成高 分子量為主  高分子與巨分子 (Macromolecule)之差異 PS: 胰島素 (-CHR-CO-NH-) 為巨分子,有16種 51 不同的R且係固定排序 高分子結構  稍早期依應用分類 : Plastic, rubber, fiber, coating, and adhesive  依化學組成分類 : Homopolymer and copolymer(random, block and graft)  依 Skeletal structure分類: Chain, branched, crosslinked, ladder, layer, sheet, and dendrimer 高分子結構  依物理型態分類 :結晶與非結晶  此外又可分類為: Thermoplastic, thermoset and elastomer 高分子聚合方法  縮合聚合(Condensation polymerization),依 反應機構 ,最近改稱為逐步聚合(Stepwise polymerization).  加成聚合(Addition polymerization),依反應 機構,最近改稱為鏈狀聚合(Chain polymerization). 古早人類使用之天然高分 子材料  絲, 麻, 木材,棉花, 羊毛蟲膠, , 天然橡 膠等均為古早人類使用之高分子材料 . 十九世紀起的早期高分子發展史 發明家全非大學教授而是一批有商業頭腦且有少許化學基礎者  19世紀中期美國人Goodyear利用天然橡膠加硫改質 .  19世紀末期美國人Hyatt硝化纖維制造人類第一種塑膠 材料.  20世紀初期德國人Beakeland利用Phenol +formaldehyde + 木材粉發明Phenolic resin.這是人類經由小分子單體 聚合而得的第一种高分子材料. 高分子技術重大發現常出於意外  1.早期避孕药之發現  2. GE公司的Noryl (PPO + PS)發現  3. Du Pont的Teflon發現 高分子之確認  19世紀科學家不認為有所謂高分子.他們稱之為 膠體 (Colloid)是小分子的物理集聚 .  19世紀大學有機教授與科學家失去甚多機會去發 現高分子.  1920s Staudinger and Carother早已依性質指出 rubber, PS, POM 等是高分子的結構但不為眾所認 定.  1937年美國Flory終於確定是long chain molecule. 等到1974才得Nobel Prize. 二次大戰之前的高分子工業  大部份高分子產品仍以天然改質為主. 石油尚未大量利用為高分子原料 . 二次大戰對於高分子科學與 產業之重大影響  日軍佔據東南亞掌