绪论高分子化学发展简史
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高分子化学发展简史化学作为自然科学的一个分支,就是在分子水平上研究物质。
它有别于其它自然科学学科的地方就在于可以制造物质,即可以将原子配对重组,合成得到体现物质属性的最小单元一分子。
因而有化学家是在制造和研究分子的这样一种说法。
高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的科学,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。
既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对制造大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学的最基本的研究内容。
回顾过去一个多世纪高分子化学的发展史可以看到,正是由于高分子化学反应和合成方法对高分子化学学科发展的推动,促进了高分子合成材料的广泛应用,使得当代人类社会的文明发展进入到了合成材料时代。
在我国古代时,人们就已学会利用蚕丝来纺织丝绸;汉代,人们又利用天然高分子物质麻纤维和竹材纤维发明了对世界文明有巨大失去作用的造纸术。
在那时,中国人已学会利用油漆,后来传至周边国家乃至世界。
可以说,古代中国在天然高分子物质的加工技术上,例如丝织业、造纸术和油漆制造,是处于世界领先地位的。
欧洲工业革命之以后,许多天然的高分子物质日益成为生产不可缺少的原料,促使人们去研究和开发高分子物质。
这时,人们首先遇到了对天然橡胶以及天然纤维的利用和改进。
橡胶的产地在热带,最早对它的利用也开始于这个地区。
哥伦布航海时,曾在拉西美洲的海地看当地人用天然形成的橡胶球进行游戏。
1530年,欧洲人恩希拉介绍了在巴西、圭亚那等地区的人们利用粗糙的橡胶制作容器防晒布等日用品的情况。
然而,在将橡胶用于制造之前,人们面临着诸多的工艺难题,科学家们都在努力探寻这些难题的解决办法。
首先是黑立桑和马凯尔在1763年发现橡胶可溶于松节油和乙醚。
1823年,马辛托希用石脑油处理橡胶乳液,得到了常温时发粘而遇冷则变脆的成品,但显然不能投入使用。
高分子化学讲义第一章绪论我们这门课程是高分子化学,英文名字是Polymer Chemistry,也叫聚合物化学。
它是研究高分子化合物合成和化学反应的一门科学。
我们第一章绪论内容将为大家介绍以下几个方面:高分子的基本概念,聚合物的分类和命名,聚合反应分子量及其分布,大分子微结构,线形、支链形和交联,聚集态和热转变,高分子材料和力学性能,高分子化学发展简史。
首先第一部分高分子的基本概念,高分子也称聚合物(高聚物),但有时高分子指一个大分子,而聚合物则指许多大分子的聚集体。
一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。
我们来看一下高分子的组成。
第一种是由由一种结构单元组成的高分子,例如:聚氯乙烯。
很多个氯乙烯小分子通过聚合反应生成聚氯乙烯高分子,它的缩写就是这种形式。
在这种结构组成中,我们称合成聚合物的起始原料称为单体(Monomer);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),结构单元有时也称为单体单元(Monomer unit)重复单元(Repeating unit), 链节(Chain element)。
所以在刚才这个例子中,氯乙烯就叫做单体,聚合物中的蓝色部分就叫做结构单元,而下标n就为重复单元数,也称为链节数,在此等于聚合度聚合度。
第二种结构是由由两种结构单元组成的高分子,例如合成的合成尼龙-66,他是由己二酸和己二胺通过缩合反应聚合在一起的,那么在这样的高分子结构中,结构单元就是指每一部分己二酸或者己二胺的聚集体,而它们缩合成的聚集体为一个重复结构单元,此时,两种结构单元构成一个重复结构单元(链节)。
那么刚才前面我们提到了聚合度,聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
有两种表示法:以大分子链中的结构单元总数目表示xn,记作以大分子链中的重复单元总数目表示dp,记作,那么在只由一种单体形成的聚合物中,两种聚合度相等,都等于n;由聚合度可计算出高分子的分子量,分子量就等于高分子的聚合度乘以每一个单体的相对分子质量。