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自然科学概论之 高分子材料专题 高分子实例： 人 肌肉、粘膜、脂肪、皮肤 高分子材料科学的历史回顾 高分子的概念始于20世纪20年代，但应用更早。 1839年，美国人Goodyear发明硫化橡胶。 1855年，英国人Parks用硝化纤维素与樟脑混合制得赛璐珞。 1889年，法国人De Chardonnet（夏尔多内）发明人造丝。 1907年，酚醛树脂诞生。 1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文，提出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。 1935年，Carothes发明尼龙66，1938年工业化。 30年代，一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化，PVC（1927～1937），PVAc（1936），PMMA（1927～1931），PS（1934～1937），LDPE（1939）。自由基聚合发展。 高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚合物的分子量。Flory为此获得诺贝尔奖。 40年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶（1937），丁腈橡胶（1937），丁基橡胶（1940），有机氟材料（1943），ABS（1947），涤纶树脂（1940～1950）。 50年代，Ziegler和Natta发明配位聚合催化剂，制得高密度PE和有规PP，低级烯烃得到利用。 1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高分子结构设计的先河。 50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛（1956），聚碳酸酯（1957），聚砜（1965），聚苯醚（1964），聚酰亚胺（1962）。 60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。 特种高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高频绝缘、半导体等。 功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜 等）、导电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。 80年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和发展。 新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自由基聚合、等离子聚合等等； 新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含C60聚合物等等。 H. Staudinger 德国的K. Ziegler和意大利的J. Natta 偏光显微镜下的高分子液晶 电致发光高分子 　　（1）小分子：相对分子质量通常不上千，有明确的数值，通常称为低分子化合物，简称小分子；如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等 　　（2）高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，只是一个平均值，通常称为高分子化合物，简称高分子，有时，又称高聚物；如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等 常见高分子分子量的范围 塑料 MW(104) 纤维 MW(104) 橡胶 MW(104) 低压聚乙烯 6～30 涤纶 1.8～2.3 天然橡胶 20～40 聚氯乙烯 5～15 尼龙66 1.2～1.8 丁苯橡胶15～20 聚苯乙烯 10～30 维尼纶 6～7.5 顺丁橡胶25～30 聚碳酸酯 2～6 纤维素 50～100 氯丁橡胶10～12 聚合物的分子量分布曲线 ④接技共聚物： 共聚物的主链是一种均聚物，支链是另一种均聚物称接枝共聚物。可用两类均聚物相互反应生成，也可由A种均聚物的主链上引人一些可反应的基团，再接上由B形成的支链构成接枝共聚物。接枝共聚物的性质是两类均聚物的加合。 功能高分子之药用高分子 功能高分子之医用高分子 齿科用粘合剂 功能高分子之感光性高分子 光固化涂料、油墨、胶粘剂 印刷版 印刷电子线路板制作工艺简图 光盘制造 CD、VCD、DVD、CD-ROM、CD-R 功能高分子之智能高分子 高分子之高性能化复合材料：纤维+高分子 高分子（塑料）污染 Thank you 考试时间：13周周一下午2：00~4：00 考试地点：E阶梯101 考试形式：开卷 变色材料 清洁,电镀 光刻胶(抗蚀剂) 曝光 显影 刻蚀 去保护 丝印阻焊油墨 光固化 蘸锡 焊接原件 成品电子线路板 光固化型丝印阻焊油墨 (1)GFRP 玻璃钢应用于体育用品 波音757 AV8B?鹞式飞机 波音787：环保省油、舒适 橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。 线型结构 支链型结构 ①无规共聚物： 在高分子链中不同单体单元的序列分布无规则。 两种单元在链中的排列顺序是不能预测的。 在烯类单体自由基共聚合时,通常得到的是无规共聚物，其性质与相应的均聚物是大不相同的。 -A-B-A-A-B-A-B-B-A-A