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高分子化学第一章-2014

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高分子化学课件资料全

高分子化学课件资料全
航天器用高分子材料
高比强、高比模结构材料
火箭整流罩、卫星接口支架、液氢/液氧发动机共底、固体火箭发动机壳体等：碳纤维/环氧树脂复合材料
F-22的材料组成
钛合金：41%；铝合金：15%；钢：5% 树脂基复合材料: 24% 环氧树脂、聚双马来酰亚胺。用于雷达罩、进气道、机翼(含整体油箱等)、襟翼、副翼、垂尾、平尾、减速板及机身蒙皮等。
高分子材料具备金属和陶瓷等材料的性能特点，在几乎所有的应用领域大量地取代它们，甚至综合性能更优良。高分子材料的发展和应用，是20世纪改变人类生活、生产的20项发明之一
每年全球生产超过2亿吨聚合物材料以满足全世界的60亿人的使用需要。在这一生产过程，只消耗了全球原油年产量的4%。比较而言，全球每年采伐的木材量所等效的石油消耗却要比聚合物大一个数量级。
复合化 高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向。如，以玻璃纤维增强材料为主的复合材料不仅在当前已进入大规模生产和应用阶段，而且在将来仍会有所发展。
支柱
生物技术
先进材料
信息技术
能源环境 结构材料 军事 航空、航天
三大材料
金属 陶瓷 高分子
材料是人类进化史的里程碑，现代文明的重要支柱，发展高新技术的基础和先导。高分子材料扮演着极为重要的角色
高分子的应用Βιβλιοθήκη 未来为满足航天航空、电子信息、汽车工业、家用电器等多方面技术领域的需要，在机械性能、耐热性、耐久性、耐腐蚀性等方面性能进一步提高
高性能化
合成新的高分子 改性 通过新聚合反应控制分子结构(如: 阴离子活性聚合) 通过聚合方法和聚合过程的控制、提高性能(如: 齐格勒纳塔聚合)
可控制反应物空间立构、聚合物相对分子质量及相对分子质量分布的所谓可控聚合 活性聚合、酶催化聚合、微生物催化聚合 新型功能高分子材料的设计及合成 基于分子识别、分子有序组装的分子设计、组装化学和组装方法 包括分子改性和表面改性在内的聚合物改性方法和原理

高分子化学第一章

高分子化学第一章

高分子化学第一章一个大分子往往由许多简单的结构单元通过共价键重复键连形成，结构单元数通常用n表示，也称为聚合度（DP）。

许多结构基元连接形成线性大分子，类似一条链子，所以结构基元俗称为链节。

合成聚合物的化合物称为单体，单体通过聚合反应才转变为大分子的结构单元。

由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物，由两种以上的单体聚合而成的聚合物称为共聚物。

§1.2聚合物的分类和命名一、聚合物的分类从不同的专业角度来看，有很多分类。

但在有机化学和高分子化学方面，我们根据主链结构将聚合物分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机(半有机或半无机)聚合物。

在此基础上，进一步细分为聚烯烃、聚酰胺等。

（1）碳链聚合物定义：大分子主链完全由碳原子组成大多数烯烃和二烯烃的加成聚合物都属于这一类。

以乙烯为基质，不同的取代基可以形成多种不同性质的饱和碳链聚合物，如聚苯乙烯、聚氯乙烯等。

当共轭二烯聚合时，主链会含有双键，如聚丁烯和聚异戊二烯。

（2）杂链聚合物定义：大分子主链除了碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子的缩聚物和杂环开环聚合物。

天然高分子多属于这一类。

这类聚合物的主链中多含有一些特征基团，如醚键、酯键、酰胺键等。

（3）元素有机聚合物（半有机高分子）大分子主链中没有碳原子，主要由B、Si、Al和O、N、S、P 等原子组成，侧基多半是有机基团，如甲基、乙基、乙烯基、苯基等。

聚硅氧烷（有机硅橡胶）是典型的例子。

如果主链和侧基都没有碳原子，这样的我们就叫做无机高分子。

二、聚合物的命名聚合物按照单体来源来命名，有时也会有商品名。

下面是1972年IUPAC对线型聚合物提出的结构系统命名法：（1）单体来源命名法聚合物名称通常以单体名为基础。

•烯类聚合物以烯类单体名前冠以"聚"字来命名。

例如：乙烯的聚合物——聚乙烯•由两种单体合成的聚合物，常摘取两单体的简名，后缀“树脂”来命名。

例如，苯酚和甲醛的缩聚物——酚醛树脂。

高分子化学-01

高分子化学-01

目录第一章绪论 (1)1.1 高分子科学的发展 (1)1.1.1 聚合反应初探 (1)1.1.2 高分子工业的诞生 (2)1.1.3 高分子学说的建立 (4)1.1.4 高分子科学和工业的蓬勃发展 (4)1.2 高分子的基本概念 (8)1.2.1 聚合物的含义 (8)1.2.2 几个重要概念 (9)1.2.3 高聚物的基本特征 (10)1.3 聚合物的命名与分类 (12)1.3.1 聚合物的命名 (12)1.3.2 聚合物的分类 (15)1.4 高分子的分子量及分子量分布 (16)习题 (18)第一章绪论1.1 高分子科学的发展1.1.1 聚合反应初探自古以来，人类生活就与高分子密切相关。

在人类发展的漫长岁月里，人们一直都在自觉不自觉地使用着高分子，无论是用来充饥而赖以生存的淀粉和蛋白质，还是用来御寒的棉、麻、丝、毛、皮，或者是用于制造房屋和运载工具的的木、竹等，都是天然的高分子化合物，就连人体自身也是由各种生物高分子构成的。

尽管如此，人类对高分子的认识还是经历了一个相当漫长的过程。

1. 聚合一词的渊源Polymeric(聚合的)一词首先是由J. Berzelius在1832年使用的，是对于一些原子相对比例数目相等而绝对数目不等的物质而言的。

例如当时发现的乙烯和丁烯（当时认为分子式为CH2和C4H8），后者被认为是前者的聚合体。

1896年Amold在《化学总结》一书中，提出了Polymerization一词，引述了一些化合物如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3作为聚合作用的例证。

但是，上述聚合的概念与我们近代术语中聚合的概念并不相同。

聚合物（Polymer）是指由大量单体链节连接而成的长链，而早期的科学家只是把化学组成比例相同而分子量不等的有机化合物叫做聚合物。

首先研究加成聚合的是Simon，1839年他把苏合香脂放在碳酸钠溶液中蒸馏得到一种被他称为Styrol的油（现在称之为苯乙烯，styrene），并发现其在空气中受光和热作用均能转化成类似橡胶的物质。

高分子化学 第一章

高分子化学 第一章
O HO( C
O C OCH2CH2O )nH
不管它由何种单体聚合而成，其重复结构单元始终是
O
O
C
C OCH2CH2O
但单体单元则可能因所用单体不同而异，如果使用的单体是对苯
二甲酸和乙二醇两种单体：
O n HO C
O
O
C OH + n HO CH2CH2 OH HO( C
O C OCH2CH2O )nH+ (2n-1)H2O
塑料
以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂 和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料
纤维 橡胶 涂料
纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100 倍
具有可逆形变的高弹性材料
涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料
胶粘剂
能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料
HH
( C C O )n HH 聚乙二醇
HHHHHHO
( N C C C C C C )n HHHHH 尼龙－6
(3)元素有机高分子 链原子由Si、B、Al、O、N、S、P等杂原 子组成，不含C原子的，如聚二甲基硅氧烷的链原子只有Si和O。
CH3 ( Si O )n
CH3 聚二甲基硅氧烷
根据性质 和用途
(3) 合成高分子化合物 由单体通过人工合成的高分子化合物，如 由乙烯聚合得到聚乙烯等。
根据高分子链原子组成的不同也可分为三类：
（1）碳链高分子 烯等
链原子全部由碳原子组成，如聚乙烯、聚丙
HH ( C C )n
HH 聚乙烯
HH ( C C )n
H CH3 聚丙烯
（2）杂链高分子 链原子除碳原子外，还含O、N、S等杂原子， 如聚乙二醇的链原子包括C和O，尼龙-6的链原子包括C和N

第一章 高分子化学基础

第一章 高分子化学基础

而成的相对分子质量很大、分子链较长的化合物。
相对分子质量很大：一般在104~106
分子量103～104 准高分子物
分子量几十和几百 低分子物
顺丁橡胶 聚氯乙烯
尼龙
相对分子质量 5~15×104 相对分子质量 1.2~1.8×104
相对分子质量 25~30×104
共价键连接；
结构相同的简单单元重复多次而成。
重复单元
单体单元：高分子中具有与单体相同化学组成而不 同电子结构的结构单元。即两者的原子种类、个数相 同，仅电子结构改变。如：
聚氯乙烯：结构单元就是单体单元。 锦纶66及涤纶：结构单元不是单体单元。 假想单体：对一些非人工合成或不能直接由单体单 元对应的单体合成的高分子，与单体单元相对应的单 体称为假想单体。如：聚乙烯醇的假想单体为乙烯醇。
军工：固体燃料、复合纤维等，质轻。
电气：绝缘材料等。
电子：光纤、电缆、电线、光盘、手机、电话。
家用电器：外壳、内胆（电视、电脑、空调）等。
医疗卫生：人工脏器、肌肉；输液管、血袋、注射 器。 防腐工程：耐腐蚀性，防腐结构材料。
功能高分子：液晶高分子、导电高分子、高分子分 离膜、高吸水性树脂等。 其他：如家庭日用等。
二、高分子物的聚合度及多分散性
（一）聚合度
聚合度：组成一个大分子的链节数，即一个大分子 链中所含的重复单元的数目n。单独提出用DP或Xn表 示，在结构式中一般用n表示。 注意：结构 高分子物的相对分子质量 M＝M0· n或M＝M0· DP或DP＝M/M0 M―高分子相对分子质量 M0―重复单元（链节）相对分子质量 单元由两种 单体组成， 链节数n为结 构 单 元 数 n′ 的1/2。
2.高分子物的多分散性：同一种高分子物的大分子，它们的化 学组成基本相同，但相对分子质量和分子结构可在一定范围内 变化而不影响物理化学性质的特性。

高分子化学课后习题答案

高分子化学课后习题答案

第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。

答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。

在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。

在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。

在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。

如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。

以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。

均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。

答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。

聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。

从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。

根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。

多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。

齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。

低聚物的含义更广泛一些。

3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。

选择其常用分子量，计算聚合度。

聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n涤纶-[-OCH2CH2OOCC6H4CO-]n尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n聚合物分子量/万结构单元分子DP=n特征量/万塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~30104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度，才能达到一定强度，弱极性要求较高聚合度。

高分子化学课件第一章

高分子化学课件第一章
IUPAC命名规则； 4给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀
“聚”。
聚 (1－氯代亚乙基 )
CH CH 2 n
聚 (1－苯基亚乙基 )
CH 3 C CH 2 n COOCH 3
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亚乙基]
NH2 ()6C NH HC2)O 4C(O n CH
聚(亚胺基亚己基亚胺基己二酰）
元素有机聚合物 大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、 O、N、S、P 等原子组成，侧基则由有机基团组成 如：硅橡胶
2 命名
习惯命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字
（a）由一种单体经聚合反应获得的聚合物，常在其 单体名称前冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。如 聚乙烯、聚苯乙烯等。
（b）由两种不同单体缩聚生成的聚合物，除了在名称 之首冠以“聚”字外，还在名称中反映出经缩聚反应生 成的主链中的特征基团。如由对苯二甲酸和乙二醇缩聚 得到的酯，称为聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
杂链聚合物可按其结构特征命名
O
O
O
£ - C - N H - - C - O - - N H - C - O - - O -
聚酰胺 聚酯 聚氨酯 聚醚
商品名
合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维的后缀
涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）
丙纶 聚丙烯
锦纶 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别
数字含义
第一个数字表示二元胺的碳原子数 第二个数字表示二元酸的碳原子数 只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数
单体：能通过聚合反应形成高分子化合物的低 分子化合物，即合成聚合物的原料。
例如：聚苯乙烯
nC2HC聚H 合 C2-H CH 2--C CH H 2--C CH H

高分子化学(第四版)第一章绪论课件

高分子化学(第四版)第一章绪论课件
功能高分子包含了一大批高分子类型。它们是一些具有 特殊功能的高分子，如导电性、感光性、高吸水性、高 选择吸附性、药理功能、医疗功能等。是近年来高分子 研究中最活跃的领域。
13
2、根据受热行为分： 热塑性聚合物——线形或支链型 ——可熔可溶 如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、有机玻璃等。 热固性聚合物 ——交联结构 ——不溶不熔 如酚醛树脂、脲醛树脂 、环氧树脂等。
高分子化学，Polymer Chemistry
主讲教师：刘勇
1
参考文献
1.《高分子化学教程》王槐三等主编 科学 出版社
2.《高分子科学简明教程》夏炎主编 科学 出版社
2
课程考查
闭卷考试：基本内容，占80％ 平时作业、考勤等占50%。
3
第一章 绪论
1.1 高分子的基本概念
高分子化合物：是多种原子以相同的多次重复的小分子通 过共价健连接起来的分子量在104～107的化合物。
6
[CH 2CH ]n
Cl
-[--CH2-CH2-]--n
| COOCH3
结构单元 重复单元 单体单元
[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n 结构单元 结构单元 重复单元
[ O2 C C2 O H H CO C] nO
7
聚合度——衡量高分子大小的指标
• 以重复单元数为基准：DP
DP
• 以结构单元数为基准：X n
Xn
聚合物是不同聚合度的同系物的混合物
聚合度是一统计平均值
聚氯乙烯：DPXn n
尼龙-66： DPXn /2n
8
聚合物的分子量： 重复单元的分子量与重复单元数的乘积
M = DP M0
或结构单元分子量与结构单元数的乘积

高分子化学第1章

高分子化学第1章

另一种情况：
n H2N-(--CH 2-)-COOH
5
--NH-(--CH 2-)-CO-- + n H2O n 5
结构单元＝重复单元＝链节 单体单元
结构单元比其单体少了些原子（氢原子和氧原子），因为聚 合时有小分子生成，所以此时的结构单元不等于单体单元。
22
高分子化学
1.2 高分子的基本概念
7
高分子化学
【光致变色高分子 】螺苯并吡喃类衍生物是一类典型的光 致变色化合物，将其引入纤维素类聚合物分子链上，用这种 聚合物仿制的纤维就具有光致变色功能。变色反应式如下：
人造器官组织
共轭链变 化引起颜 色变化
通过上述反应实现了人们的服装可以随光线强弱变化而变化。
8
Chapter 1
高分子化学
绪论
1.1 高分子化学研究对象 （*） 1.2 高分子的基本概念
本 章 内 容
（△） 1.3 高分子化合物的命名和分类 1.4 聚合反应分类
（*）
1.5 聚合物平均分子量及其分布 1.6 聚合物物理状态及转变
9
高分子化学
高分子化合物
简介
高分子是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量
足够高的有机物。常用高分子材料分子量在一万到几百万之间，
12
高分子化学
1.1
高分子化学 研究对象
研究目的
高分子科学是研究高分子化合物的合成、改性、结构、性
能、成型加工等内容的一门综合性科学。高分子化学是高 分子科学的基础，高分子化学主要研究聚合反应机理和聚
合方法。学习高分子化学的目的是了解聚合反应的机理和
聚合方法 ，以便合成出具有指定相对分子质量和相对分子 质量分布、指定性能、能满足实际需要的高分子化合物。

高分子化学 (潘祖仁 第五版)第一章

高分子化学 (潘祖仁 第五版)第一章

1.2
高分子化合物的基本特点
特点三：分子形态呈多样性。绝大多数聚合物呈长链线 型，因此有“分子链”之称。 Linear
线型高分子
Star
星型高分子
Branched
支链高分子
Crosslinked network
体型高分子
Dendrimer
树状高分子
32
1.2
高分子化合物的基本特点
线型高分子：
1）其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团，取决于链的柔顺性和外部 条件，一般为无规线团； 2）适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔； 3) 可由仅含2个官能团的单体（包括单烯类单体、环状单体）聚合而成。
特点二：组成简单、结构有规 组成高分子的原子数目虽然成千上万，但所涉及的元 素种类却十分有限，以C、H、O、N 四种非金属元素最为 普遍，S、Cl、F、Si 也存在于一些高分子中。 高分子的主链多由重复结构单元以共价键形式相连接。 共价键：非金属原子间通过共用电子对（电子云的重叠）所 形成的化学键。
HOOC
COOH
CH2=CH
HOCH 2CH2OH
33
1.2
高分子化合物的基本特点
支链高分子： 1）支链的长短和数量可不同； 2）适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔。 3）有的是在线型高分子形成后人为地通过反应接枝 (Grafting)上去的；有的则是在聚合过程中自然形成的，如： ¾ 聚合过程中向聚合物的链转移 ¾ 与大分子单体共聚
28
1.2
高分子化合物的基本特点
实际上，分子量的大小并无明确的界限，一般 -- -- - --< 1,000 < - - - - - - < 10,000 < - - - - - < 1,000,000 < - - - - 低分子物 齐聚物 （Oligomer） 高聚物 (Polymer)

高分子化学第一优秀课件

高分子化学第一优秀课件

第一章 绪论
由两种结构单元组成的高分子 尼龙-66的合成：
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O H
H --N H (C H 2 )6 N H --C O (C H 2 )4 C O -- n O H + (2n-1) 2HO
结构单元
高分子化学第一优秀 课件
第一章 绪论
1、高分子科学
高分子科学既是一门应用学科，也是一门基础学科，它是 建立在有机化学、物理化学、生物化学、物理学和力学等学科 的基础上逐渐发展而成的一门新兴学科。
2
第一章 绪论
高分子科学
高分子化学
研究高分子合成和改性的基本规律、测 定和分析高分子化合物的结构以及根据 使用性能的要求，“定制”或改进某些 高分子材料。
xn2DP 2n M xnM 02DM P0
注意：Mo两种结构单元的平均分子量
12
第一章 绪论
由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
聚合物也可由两种或两种以上的单体共同聚合而
成。例如由氯乙烯和醋酸乙烯酯共同聚合时，产
物为：
[ CH2
CH ]n [ CH2 Cl
CH ]m中两种单体单元的数量，
结构单元
重复结构单元
此时 ，两种结构单元构成一个重复结构单元 9
第一章 绪论
再例如：
由对苯二甲酸和乙二醇聚合而成的聚对苯二甲酸 乙二酯（涤纶树脂）的合成反应
nH O O C
C O O H+nH O C H 2 C H 2 O H
H O O C[
O C O C H 2 C H 2] nO H+( n - 1 )H 2 O

高分子化学1

高分子化学1
其结构是由多个重复单元所组成，并且这 些重复单元实际上或概念上是由相应的 小分子衍生而来。
1.1.2高分子化合物的基本特点
聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。
小分子 单体
聚合反应
Polymerization Monomer
高的小分子。
交替共聚物
隐含单体 ？
其中方括弧中的化学式表示高分子链中的重复单元，也叫结构单元、单体单 元和链节。
n为重复单元的数量，称为聚合度，用DP表示。 一个高分子化合物的相对分子质量M可用下式表示：
M = DP×M0
（1—1）
M0为单体的相对分子质量。高分子化合物的相对分 子质量为聚合度的整数倍。
[ CH2 CH ]n
高分子化合物的定义
高分子化合物：指那些由众多原子或原子 团主要以共价键结合而成的相对分子量在1万 以上的化合物。 具有：高熔点、高强度、高弹性，溶液或者熔体 具有高粘度。 众多原子或原子团、共价键、相对分子量 众多原子或原子团：组成大分子的原子数目成千 上万，但是涉及的元素种类相当有限主要有H、 C、O、N；S、Cl、P、Si、F也存在一些高分子 化合物中。
Cl
1.2.1聚合物大分子结构式的书面表达
重 复 结 构 单 元:大分子链上化学组成 和结构均可重复的最小单位
结 构 单 元：均聚聚合物的最小重复单 位化学组成和结构均可重复的最小单位
单体单 元：化学组成相同，结构不同
在大分子链中出现的以单体结构为基础的原 子团称为结构单元（Structure unit）
高分子化合物的定义
构成生物大分子的微量元素还有Fe、Ca、 Mg、Na、K、I等。
共价键：构成绝大多数高分子化合物大 分子主链的原子间，几乎都是通过共价 键实现相互连接的，只有少数高分子化 合物大分子主链的原子间可能含有配位 键。特殊高分子化合物分子链的侧基或 者侧链可能有离子键和配位键。
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塑料的历史
合成塑料---低分子量的化合物经过化学反应制得的高分 子量的树脂状物质。
第一个合成树脂 进入合成 高分子时期
热固性酚醛树脂（俗名电木），代替虫胶 1907年建立了第一个酚醛树脂厂 100周年庆-树脂所殷宜初总工参加
苯酚
H2 C
OH H2 H2 C O C
OH H2 C
甲醛
10
CH2
C H2
1839年 美国人固特异（ Charles Goodyear）发现了在橡胶中加入硫黄 和碱式碳酸铅，经加热后制出的橡胶制品遇热或在阳光下曝晒时，才不 再像以往那样易于变软和发粘，而且能保持良好的弹性，从而发明了橡
胶硫化，至此天然橡胶才真正被确认其特殊的使用价值，成为一种其
重要的工业原料。 1888年 英国人邓录普（J.B.Dunlop）发明了充气轮胎，促使汽车轮胎工 业飞跃地发展，因而导致耗胶量急剧上升。
新中国成立后 中国农垦科技工作者通过科学实践，打 破了国外近百年来所谓15。以北是巴西橡胶树种植“禁区” 的定论，成功地在北纬18o以北至北纬24o的广大地区种植 巴西橡胶树，并获得较高的产量。1996年天然胶产量已达 到42万吨，成为世界第五大天然胶生产国。
1．对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广， 使他们的性能不断提高，应用范围不断扩大。如新型导电 和电磁屏蔽材料。 2 ．与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也 在不断加强，并且取得了一定的进展，如仿生高分子材料、 高分子智能材料等。
迄今为止的高分子方向的诺贝尔奖获奖者
1.Macromolecular chemistry——staudinger（1953.12.11）
王佛松（应化所） 周其凤（吉林大学）沈家璁（吉林大学、浙 江大学双聘）张希（清华大学） 徐僖（四川大学）沈之荃（浙 江大学）程镕时（南京大学）杨玉良（复旦大学）江明（复旦 大学）颜德岳（上海交大）卓仁禧（武汉大学）曹墉（华南理 工）林尚安（中山大学）吴奇（香港科技大学）
高分子领域973首席科学家： 曹墉（华南理工）杨玉良（复旦大学）顾忠伟（四川大学）韩 志超（北化所） 高分子领域著名期刊美国化学会Macromolecules的顾问编委 （国内教授） 江明（复旦大学）韩志超（北化所）潘才元（中科大）
1768年
法国人麦加(P. J. Macquer)发现可用溶剂软化橡胶，制成医疗用品 和软管。1828年英国人马琴托士(C. Mackintosh)用胶乳制成防雨布， 但制品热天发粘，冷天变脆，质量很差。 天然橡胶的工业研究和应用始于19世纪初： 1819年 苏格兰化学家马金托希发现橡胶能被煤焦油溶解，此后人们开始把橡 胶用煤焦油、松节油等溶解，制造防水布。从此，世界上第一个橡胶工厂 于1820年在英国格拉斯哥(GLASGOW)建立。 1826年 汉考克(Hancock)发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法，使橡胶 便于加工。
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高分子化学体系的奠基人—施陶丁格
1932年发表了
《高分子有机化合物》
The Nobel Prize in Chemistry 1953
Hermann Staudinger
施陶丁格
Germany University of Freiburg Breisgau, Germany
"for his discoveries in the field of macromolecular chemistry"
印尼是天然橡胶大规模商业种植的起源地，1902年就已经开始了 商业栽培。1910年，植胶种植面积达到了11.1万公顷。二战前 夕，年胶产量已达82万吨，成为世界头号产胶国。
1876年
英国人威克姆（H.Wickham）从巴西亚马逊河口采集橡胶种子，运回 英国皇家植物园播种，并在锡兰(现在的斯里兰卡)、印度尼西亚、新加坡试 种，均取得成功。此即为巴西橡胶树在远东落户的开端。
1736年 法国才在世界上首次报道有关橡胶的产地、采集胶乳的方法和橡胶在南美 洲当地的利用情况，使欧洲人开始认识天然橡胶，并进一步研究其利用价值。
进入18世纪，法国连续派遣科学考察队奔赴南美洲。1736年法国 科学家康达明(Charles de Condamine)参加了南美洲科学考察 队，从秘鲁将一些橡胶制品及记载橡胶树的有关资料带回法国，出版 了《南美洲内地旅行纪略》。该书详述了橡胶树的产地、当地居民采 集胶乳的方法和利用橡胶制成壶和鞋的过程，引起了人们的重视。
高分子化学----
高分子化工和有关专业 必修 专业基础课 研究高分子化合物合成和反应的一门学科
高分子化学的内容： 重点－－聚合反应原理
但不能忽视与 结构
性能
应用 等方面的联系。
章节顺序：以化学的观点，按照聚合机理和方法的共同规律，
在
绪论之后，依次论述
逐步聚合 自由基聚合
自由基共聚
聚合方法 离子聚合 配位聚合 。
聚合物的化学反应
各种聚合反应的机理和动力学互有差异， 总目标：解决 聚合速率 平均聚合度 聚合物微观结构 共聚物组成等 的影响因素和控制问题
天然橡胶的历史
1492年？ 远在哥仑布发现美洲大陆以前，中美洲和南美洲的当地居民已开始利用。
天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在11世纪，南美洲人民就已使 用橡胶球做游戏和祭品。1493年，意大利航海家哥伦布第二次航行 探险到美洲时，看到印第安人手拿一种黑色的球在玩，球落在地上弹 的很高，它是由从树中取出的乳汁制成的。此后，西班牙和葡萄牙在 征服黑西哥和南美洲的过程中，将橡胶知识陆续带到了欧洲。
高分子化学有什么用?
化学合成的高分子在我们身边无处不在!!!
轮胎的主要成分:丁苯橡胶„„ 粘合剂:聚乙酸乙烯酯„„
合成纤维:涤纶,维尼纶,晴纶„„
泡沫塑料:聚氨酯„„
高分子化学的发展历程
19世纪30年代，著名的瑞典化学大师贝采里乌斯 (J.J.Berzelius, 1779～1848) 首先使用了“聚合的”一词来表示某些 化合物结构
马克
我站在这里， 别无选择!
迈耶
维兰德
..等等 尼格利
卡勒尔
Yeah,my hypothesis is acceptable! We are sorry!
1928年，马克和迈耶公开承认了自己的 错误,接受了大分子理论,成为科学界一 大美谈.
人造心脏
人工肾脏
人工膝关节
人工心脏瓣膜
有机高分子材料的发展趋势
H. Staudinger（ 1922年）
德国的K. Ziegler和意大利的J. Natta （1955年）
20世纪70年代中期，美国科学家Heeger, MacDiarmid和日本白川英树
我国的高分子材料的研究起步于20世纪50年代初，
通过高分子化学、高分子物理、高分子成型加工和高分子 反应工程等学科和产业部门的合作，已经开发出了一批高 分子材料及生产技术。目前，我国塑料合成树脂产量
2.Consequences and development of an invention——Ziegler（1963.12.12）
3.From the stereospecific polymerization to the asymmetric autocatalytic synthesis of macromolecules——Natta（1963.12.12）
塑料的历史
于1872年建厂生产，虽然从发现至今已有一百余年，但目前仍 在广泛使用。
樟脑
笔杆 麻将
乒乓球
眼镜
玩具
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稳步发展：19世纪末—20世纪30年代 合成高分子化学的建立 主要成果：1.合成橡胶,如丁钠橡胶 2.最早的合成塑料---酚醛塑料 参观Dynea Erkner 酚醛百年 工厂2009
居世界第四位，塑料机械是最大生产国，塑料制 品总产量突破2000万吨居世界第二位，我国已步 入世界塑料大国的行列。我国塑料制品业是近几年发展
速度较快的行业之一，增长速度一直保持在10％以上，塑 料合成树脂与添加剂、塑料加工机械与模具、塑料加工与 应用等三大支柱行业都呈现大幅度增长。
高分子中国院士（按地域从北向南）：
集
轻质 价廉 高强 ６０多个大类 ３００多个品种
很多方面成功取代金属、玻璃和木料
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塑料的现在
通 讯
任何一个电话和手机的外壳 任何一根电线、网线和电话线也都披着塑料外衣 短距离通信方面：塑料光纤代替玻璃光纤 成本低廉且柔软的塑料芯片取代这些电器内部的硅材料
很难想象：
如果没有塑料，怎么可能有电视电脑和互联网的普及
C OH H2
塑料的历史
１９２４年被选为美国化学学会会长 １９４０年５月２０日的《时代》周刊 称为“塑料之父”
比利时出生而在美国工作的 ＬｅｏＢａｅｋｅｌａｎｄ贝克兰德
发明了Ｖｅｌｏｘ照相纸，这种相纸可以在灯光下而不是必须在阳光下才能显影。 １８９３ 年，贝克兰辞职创办了Ｎｅｐｅｒａ化学公司，后来经过两次谈判，摄影器材商柯达以８５ 万美元（相当于现在１５００万美元）的天价买断了Ｖｅｌｏｘ照相纸的专利权。
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塑料的历史
1931年，第一个热塑性树脂聚氯乙稀树脂的工业生产。
CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CH...CH2CH ClBiblioteka Cl Cl Cl Cl Cl Cl
此后
合成高分子工业发展迅速 PS、PVAc、PMMA等陆续工业化生产
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塑料的现在
塑料无处不在，人间奇迹，人们已经离不开。。。
第一章 绪论
发展简史（简） 参考用书 基本概念 分类和命名 聚合反应分类 分子量及其分布 大分子结构
什么是高分子化学？
高分子化学是研究链状或交链状大分子（高分 子）的合成、化学反应、物理化学、加工成型、 应用等方面的一门（新兴的）综合性学科。 研究对象：高分子 高分子一般指分子量在10000以上的化合 物，绝大部分为聚合物，既具有很多重复单元。 棉、麻、丝、木材、淀粉等都是天然高分子化 合物，从某种意义上来说，甚至连人本身也是 一个复杂的高分子体系。