绪论高分子化学发展简史省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

高分子化学高分子化学高分子化学课总安排高分子化学课总安排 1.课时课时 56 2.讲课讲课 孙艳荣孙艳荣 Email: QQ：8096957203.方法方法 上课听讲，记好笔记，完成作业上课听讲，记好笔记，完成作业第1页高分子化学课主要性高分子化学课主要性 1.主要专业基础课，主要专业基础课，6070年代年代，30%化学家，化学家，50%化学系毕业生必修课。化学系毕业生必修课。专业基础知识是必须，受惠一生专业基础知识是必须，受惠一生 硕士考试是需要。硕士考试是需要。2.高分子材料时代意义，高分子材料时代意义，1).步入步入高分子材料时代高分子材料时代 2).高分子材料高分子材料发展发展 3).高分子化学高分子化学发展历史发展历史 第2页美国劳工部统计资料美国劳工部统计资料1985年美国化学工业职员年美国化学工业职员 无机化工无机化工 14.3 万万 颜料颜料 20.5 万万 肥皂和清洁剂肥皂和清洁剂 14.8 万万 有机化工有机化工 16.4 万万 农用化学品农用化学品 6.0 万万 合成高分子材料合成高分子材料 102.6 万万 (60%)累计累计 174.6 万万第3页高分子材料高分子材料时代时代 以材料划分时代以材料划分时代石器时代石器时代 原始公社制原始公社制 50 50万万-10000-4000 -10000-4000 年前，年前，黄帝，尧舜禹黄帝，尧舜禹铜器时代铜器时代 奴隶制奴隶制 4000-22 4000-22前前 夏夏,周，商，春秋周，商，春秋铁器时代铁器时代 封建制封建制 2200-2 2200-2前前 战国，秦战国，秦,-,-高分子材料时代高分子材料时代？7070第4页 材料行业结构改变正步入材料行业结构改变正步入 高分子材料时代高分子材料时代 美国60年代钢铁年产量近1.2亿万吨,后呈下降趋势，最低达6千多万吨，缓升到当前9千万吨.用工程塑料替换金属趋势正在发展，高分子材料体积已超出金属材料。到年，工程塑料体积就可和金属材料相当了。第5页第一章 高分子化学发展简史1.9 高分子化学发展简史高分子概念始于20世纪代，但应用更早。1838-利用光化学第一次使氯乙烯聚合。1839-合成了聚苯乙烯，同年英国 Macintosh 和 Hancock 和美国 Goodyear 发觉了天然橡胶用硫磺进行硫化，这能制备出橡皮产品，用作轮胎和防雨布。1868年，英国科学家Parks用硝化纤维素与樟脑混合制得赛璐珞。第6页第一章 高分子化学发展简史1870-商业化生产赛璐珞商品。1893年，法国人De Chardonnet创造粘胶纤维。189398-英国开始生产人造丝，20世纪初-合成了苯乙烯和双烯类共聚物，19，第一个合成高分子酚醛树脂诞生。19，德国人Staudinger发表了“论聚合”论文，提出了高分子概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物结构。1953年获诺贝尔化学奖。第7页1929-Dupont 1929-Dupont 企业企业 Carothers Carothers 系统研究系统研究 缩聚缩聚,并发展了大分子理论。开发了聚酰并发展了大分子理论。开发了聚酰胺胺 和聚酯合成。和聚酯合成。1930-1930-高分子概念已被认可。高分子概念已被认可。1931-1931-出现了聚甲基丙烯酸甲酯。出现了聚甲基丙烯酸甲酯。19351935年年-Carothes Carothes创造尼龙创造尼龙6666，19381938年工业化。年工业化。第一章 高分子化学发展简史第8页1936-1936-聚醋酸乙烯酯和聚丁酸乙烯酯做安聚醋酸乙烯酯和聚丁酸乙烯酯做安全全 玻璃，玻璃，1937-1937-德国开始了工业生产聚苯乙烯，德国开始了工业生产聚苯乙烯，1938-1938-出现了商业生产尼龙出现了商业生产尼龙6666。3030年代，许多烯烃类加聚物被开发出来，年代，许多烯烃类加聚物被开发出来，PVCPVC（1927192719371937）,PMMA,PMMA（1927192719311931）,PSPS（1934193419371937）,PVAc,PVAc（19361936）,LDPELDPE（19391939）。自由基聚合发展。）。自由基聚合发展。第一章 高分子化学发展简史第9页第一章 高分子化学发展简史高分子溶液理论高分子溶液理论在在30年代建立，并成功测定了年代建立，并成功测定了聚合物分子量。聚合物分子量。Flory为此于为此于1974年取得诺贝尔年取得诺贝尔奖。奖。40年代，二次大战促进了高分子材料发展，一年代，二次大战促进了高分子材料发展，一大批大批主要橡胶和塑料主要橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶被合成出来。丁苯橡胶（1937）,丁腈橡胶（丁腈橡胶（1937）,丁基橡胶丁基橡胶（1940）,有机氟材料（有机氟材料（1943）,涤纶树脂涤纶树脂（1940开发开发1950工业化）工业化）,ABS（1947）。）。第10页1930-40-1930-40-近代高分子化学蓬勃发展。近代高分子化学蓬勃发展。1939-1939-聚丁二烯橡胶，高压聚乙烯，聚氨酯。聚丁二烯橡胶，高压聚乙烯，聚氨酯。1941-1941-丁苯橡胶，丁基橡胶，丁钠橡胶，丁苯橡胶，丁基橡胶，丁钠橡胶，含氟聚合物。含氟聚合物。1945-601945-60，高分子化学和工程快速发展。，高分子化学和工程快速发展。194748-194748-环氧树脂和环氧树脂和ABSABS塑料。塑料。1950-1950-聚酯和聚丙烯腈纤维聚酯和聚丙烯腈纤维,聚硅氧烷。聚硅氧烷。第11页第一章 高分子化学发展简史53535454年，年，ZieglerZiegler和和NattaNatta创造配位聚合催化创造配位聚合催化剂，制得高密度线型聚乙烯、等规立构聚丙烯，剂，制得高密度线型聚乙烯、等规立构聚丙烯，低级烯烃得到利用。低级烯烃得到利用。SzwarSzwar负离子活性聚合。负离子活性聚合。丁苯嵌段共聚物。丁苯嵌段共聚物。19631963年，年，Ziegler Ziegler和和NattaNatta分享诺贝尔化学奖。分享诺贝尔化学奖。5050年后期至年后期至6060年代，大量高分子工程材料问世。年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛（聚甲醛（19561956），聚碳酸酯（），聚碳酸酯（19571957），聚砜），聚砜（19651965），聚苯醚（），聚苯醚（19641964），聚酰亚胺），聚酰亚胺（19621962）。）。第12页第一章 高分子化学发展简史19561956年，美国人年，美国人SzwarcSzwarc创造活性阴离子聚合，创造活性阴离子聚合，开创了高分子结构设计先河。开创了高分子结构设计先河。第13页第一章 高分子化学发展简史60年代以后，特种高分子和功效高分子得到发展。特种高分子：高模量高强度、耐高低温、耐辐射、高频绝缘、半导体等。功效高分子：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。为表彰在导电高分子发展方面所作贡献，日本科学家白川英树（H.Shirakawa）、美国科学家黑格（A.J.Heeger）和麦克迪尔米德（A.G.MacDiarmid）分享诺贝尔化学奖。第14页近年来，合成高分子化学向结构更精细、性能更近年来，合成高分子化学向结构更精细、性能更高级方向发展。如超高模量、超高强度、难燃性、高级方向发展。如超高模量、超高强度、难燃性、耐高温性，耐油性等材料，生物医学材料，半导体耐高温性，耐油性等材料，生物医学材料，半导体或超导体材料，低温柔性材料等及含有多功效性材或超导体材料，低温柔性材料等及含有多功效性材料。料。20 20世纪世纪70709090年代，高分子化学更趋成熟。年代，高分子化学更趋成熟。第一章 高分子化学发展简史第15页第一章 高分子化学发展简史8080年代以后，新聚合方法和新结构聚合物不停年代以后，新聚合方法和新结构聚合物不停出现和发展。出现和发展。新聚合方法新聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、：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；活性自由基聚合、等离子聚合等等；新结构聚合物新结构聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共：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、超支化聚聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含富勒烯合物、含富勒烯(C60)聚合物等等。聚合物等等。人类活动是高分子科学发展动力。人类活动是高分子科学发展动力。第16页施陶丁格尔小传施陶丁格尔小传(Hermann Staudinger)(18811965)1881年3月23日生于德国莱因兰法耳次州沃尔姆斯；19毕业于施特拉斯堡大学，获博士学位。同年聘为卡尔斯鲁厄工业大学副教授。19于苏黎世工业大学任为化学教授。19，发表“论聚合反应”论文，提出高分子概念；1932年，出版划时代巨著高分子有机化合物 1953年获诺贝尔化学奖；1965年9月8日在弗赖堡逝世，终年84岁。第17页