天津大學高分子化學課件第一章-資料下載頁
2025-01-13 20:15本頁面
【正文】 60線形 支鏈形 交聯(lián)形星形梯形 半梯形圖 1—4 高分子的形狀第一章 緒論 高分子的聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變? 高分子之間以次價鍵（范德華力）聚集。由于相對分子質(zhì)量很大，總的次價鍵力超過共價鍵力。因此高分子只有固態(tài)和液態(tài)，沒有氣態(tài)。? 固態(tài)的高分子大多處于無定型狀態(tài)。部分高分子可結(jié)晶，但結(jié)晶度很少能達到 100%的。? 無定型高分子的例子：聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等；結(jié)晶高分子的例子：聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯等。61第一章 緒論 玻璃化溫度和熔點? 高分子的結(jié)晶除了與分子的微結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還受拉力、溫度等外部因素影響。例如：天然橡膠和有機硅彈性體在室溫下處于無定型狀態(tài)，拉伸后可結(jié)晶，但外力撤去后又恢復無定型狀態(tài)。? 無定型高分子的熱轉(zhuǎn)變溫度為 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg；結(jié)晶高分子的熱轉(zhuǎn)變溫度為熔點 Tm。? 作為塑料使用時， Tg是無定型高分子的使用上限溫度， Tm是結(jié)晶高分子的使用上限溫度。做為橡膠使用時， Tg是其使用下限溫度。化學纖維一般為結(jié)晶高分子。? 部分高分子可呈現(xiàn)液晶狀態(tài)。62第一章 緒論圖 1—5 無定型高分子的溫度 — 形變曲線631. 玻璃態(tài)2. 高彈態(tài)3. 粘流態(tài)第一章 緒論 高分子材料和力學性能? 按一定配方，在高分子中加入助劑、填料等物質(zhì)后，成為高分子材料。? 按應(yīng)用目的，可分為塑料、橡膠、化學纖維、涂料、粘合劑和功能高分子六大類。? 其力學性能可用彈性模量、抗張強度、斷裂伸長率、高彈伸長率等參數(shù)來表征。也可用應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線直觀表示。64第一章 緒論圖 1—6 不同高分子的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線65第一章 緒論 高分子化學發(fā)展簡史? 高分子的概念始于 20世紀 20年代，但應(yīng)用更早。? 1839年，美國人 Goodyear發(fā)明硫化橡膠。? 1868年，英國科學家 Parks用硝化纖維素與樟腦混合制得 賽璐珞。? 1893年，法國人 De Chardon發(fā)明粘膠纖維。? 1907年，第一個合成高分子 — 酚醛樹脂誕生。? 1920年，德國人 Staudinger發(fā)表了 “論聚合 ”的論文，提出了高分子的概念，并預(yù)測了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的結(jié)構(gòu)。 1953年獲諾貝爾化學獎。66第一章 緒論? 1935年， Carothes發(fā)明尼龍 66， 1938年工業(yè)化。? 30年代，許多烯烴類加聚物被開發(fā)出來， PVC（ 1927～1937） , PMMA（ 1927～ 1931） , PS（ 1934～ 1937） , PVAc（ 1936） , LDPE（ 1939）。自由基聚合發(fā)展。? 高分子溶液理論在 30年代建立，并成功測定了聚合物的分子量。 Flory為此于 1974年獲得諾貝爾獎。? 40年代，二次大戰(zhàn)促進了高分子材料的發(fā)展，一大批重要的橡膠和塑料被合成出來。丁苯橡膠（ 1937） , 丁腈橡膠（ 1937） , 丁基橡膠（ 1940） , 有機氟材料（ 1943） , 滌綸樹脂（ 1940～ 1950） , ABS（ 1947）。67第一章 緒論? 50年代， Ziegler和 Natta發(fā)明配位聚合催化劑，制得高密度 PE和有規(guī) PP，低級烯烴得到利用 。 1963年， Ziegler和Natta分享諾貝爾化學獎。? 1956年，美國人 Szwarc發(fā)明活性陰離子聚合，開創(chuàng)了高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的先河。? 50年后期至 60年代，大量高分子工程材料問世。聚甲醛（ 1956），聚碳酸酯（ 1957），聚砜（ 1965），聚苯醚（ 1964），聚酰亞胺（ 1962）。68第一章 緒論? 60年代以后，特種高分子和功能高分子得到發(fā)展。? 特種高分子：高模量高強度、耐高低溫、耐輻射、高頻絕緣、半導體等。? 功能高分子：分離材料（離子交換樹脂、分離膜等）、導電高分子、感光高分子、高分子催化劑、高吸水性樹脂、醫(yī)用高分子、藥用高分子、高分子液晶等。? 為表彰在導電高分子的發(fā)展方面所作的貢獻， 2022年，日本科學家白川英樹（ ）、美國科學家黑格（ ）和麥克迪爾米德（ . MacDiarmid）分享諾貝爾化學獎。69第一章 緒論? 80年代以后，新的聚合方法和新結(jié)構(gòu)的聚合物不斷出現(xiàn)和發(fā)展。? 新的聚合方法：陽離子活性聚合、基團轉(zhuǎn)移聚合、活性自由基聚合、等離子聚合等等；? 新結(jié)構(gòu)的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星狀聚合物、樹枝狀聚合物、超支化聚合物等等。人類活動是高分子科學發(fā)展的動力。70主要參考書目? Gee Ordian. Principles of Polymerization. Third edition, John Wiley amp。 Sons, Inc. 1991? Robert D, Fer. Fundamental Principles of Polymeric Materials, 1993? 潘才元 . 高分子化學 . 中國科技大學出版社 , 1997? 焦書科 , 孫以實 . 高分子化學習題及解答 . 清華大學出版社 , 1990? 林尚安 , 陸耕 , 梁兆熙 . 高分子化學 . 科學出版社 , 1882? 施良和 , 胡漢杰 . 高分子科學的今天和明天 . 化學工業(yè)出版社 , 1994? 周其鳳 , 胡漢杰 . 高分子化學 . 化學工業(yè)出版社 , 202271施陶丁格爾小傳 (Hermann Staudinger) (1881—1965)1881年 3月 23日生于德國萊因蘭 — 法耳次州的沃爾姆斯；1907年畢業(yè)于施特拉斯堡大學，獲博士學位。 同年聘為卡爾斯魯厄工業(yè)大學副教授。1912年于蘇黎世工業(yè)大學任為化學教授。 1920年，發(fā)表 “論聚合反應(yīng) ”的論文，提出高分子的概念； 1932年，出版劃時代的巨著 《 高分子有機化合物 》 1953年獲諾貝爾化學獎； 1965年 9月 8日在弗賴堡逝世，終年 84歲。72
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