高分子（高分子聚合物）

高分子（高分子聚合物）

高分子 （高分子聚合物） 次瀏覽 | 2022.10.29 12:59:02 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 高分子高分子聚合物

高分子又稱高分子聚合物，高分子是由分子量很大的長鏈分子所組成，高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬。

中文名

高分子化合物

外文名

macromolecular compound

所屬學(xué)科

化學(xué)

別名

高分子

特點

相對分子質(zhì)量很大

分類

天然高分子和合成高分子兩大類

別名

大分子

高分子發(fā)展史

在測定分子量和分子量分布的實驗方法中，超速離心沉降(1923年始用)、光散射（1944年始用）、凝膠滲透色譜（1964年始用）都曾起過重要的作用。

在理論方面，1930年W.庫恩發(fā)展了高分子鏈的統(tǒng)計理論；

1934年庫恩、E.古思、H.F.馬克各自提出了柔性鏈高分子形態(tài)的無規(guī)行走模型，形成了高分子理論的出發(fā)點。

1935和1936年G.V.舒爾茨和P.J.弗洛里分別用統(tǒng)計理論導(dǎo)出了加聚和縮聚產(chǎn)物的分子量分布函數(shù)的形式(見高聚物的分子量分布)；

1942年M.L.哈金斯和弗洛里各自獨立地從晶格模型出發(fā)，提出了高分子溶液理論，從而奠定了高分子溶液的熱力學(xué)基礎(chǔ)；

1951年M.B.沃爾肯斯坦提出高分子鏈構(gòu)象的內(nèi)旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體理論，大大地推進了鏈構(gòu)象統(tǒng)計對具體高分子鏈的應(yīng)用；

1975年P(guān).G.德?熱納提出的標(biāo)度理論可以處理整個濃度區(qū)間的高分子溶液，使這方面的研究有了新的理論指引；

1944年發(fā)展起來的共聚合理論奠定了高分子鏈序列結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)。近代實驗技術(shù)（如紅外光譜、高分辨率核磁共振譜、裂解色譜等）的進步，也使人們對合成高分子鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)的了解達到了相當(dāng)詳盡、細致的程度。

1955年G.納塔合成了有規(guī)立構(gòu)聚合物，也大大地推動了高分子鏈結(jié)構(gòu)的研究；

1956年M.施瓦茨合成了分子量接近均一的活性聚合物，使精確研究高分子的各種性能對分子量的依賴性成為可能。

世界高分子諾貝爾獎得獎情況

1953Hermann Staudinger(1881-1965)

施陶丁格(Hermann Staudinger)是德國著名的化學(xué)家?881年3月23日生于德國的沃爾姆斯(Worms)，1965年8月8日在弗賴堡(Freiburg)逝世，終年84歲。他是1953年nobel化學(xué)獎的獲得者。1947年，他編輯出版了《高分子化學(xué)》(Die makromolekulare Chemie)雜志，形象地描繪了高分子(Macromolecules)存在的形式。從此，他把“高分子”這個概念引進科學(xué)領(lǐng)域，并確立了高分子溶液的粘度與分子量之間的關(guān)系，創(chuàng)立了確定分子量的粘度的理論(后來被稱為施陶丁格爾定律)。他的科研成就對當(dāng)時的塑料、合成橡膠、合成纖維等工業(yè)的蓬勃發(fā)展起了積極作用。由于他對高分子科學(xué)的杰出貢獻，1953年,他以72歲高齡，走上了nobel獎金的領(lǐng)獎臺。[2]

1963Karl Ziegler(1903-1979)Giulio Natta(1898-1973)

德國人齊格勒(KarlZiegler)與意大利人納塔(Giulio Natta)分別發(fā)明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的金屬絡(luò)合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。這種催化劑被統(tǒng)稱為齊格勒－納塔型催化劑。

1963年12月10日，他們共享nobel化學(xué)獎的崇高榮譽。

1974Paul J.Flory(1910-1985)

美國高分子物理化學(xué)家弗洛里(Paul J. Flory)由于在高分子科學(xué)領(lǐng)域，尤其在高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究方面取得巨大成就，1974年榮獲瑞典皇家科學(xué)院授予的nobel化學(xué)獎。

1991Pierre-Gilles de Gennes

法國科學(xué)家吉尼(Pierre-Gilles de Gennes)成功地將研究簡單體系中有序現(xiàn)象的方法推廣到高分子、液晶等復(fù)雜體系。1991年被授予nobel物理學(xué)獎。

2000 Hideki Shirakawa?? Alan J. Heeger??Alan G.MacDiarmid

高分子

2000年10月10日，日本筑波大學(xué)都得白川英樹(Hideki Shirakawa)，美國加利福尼亞大學(xué)的黑格(Alan J. Hegger)和美國賓夕法尼亞大學(xué)的馬克迪爾米德(Alan G. MacDiarmid)因?qū)?dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展而獲得2000年度nobel化學(xué)獎。

定義

高分子又稱高分子聚合物，高分子是由分子量很大的長鏈分子所組成，高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬。

而每個分子鏈都是由共價鍵聯(lián)合的成百上千的一種或多種小分子構(gòu)造而成。高分子的分類有多種，按來源可分為天然高分子、天然高分子衍生物、合成高分子三大類；根據(jù)用途則可分為合成樹脂和塑料、合成橡膠、合成纖維等；按熱行為可分為熱塑性和熱固性聚合物；按主鏈結(jié)構(gòu)可分為碳鏈、雜鏈、和元素有機三類；另外根據(jù)工業(yè)產(chǎn)量和價格還可分為通用高分子、中間高分子、工程塑料以及特種高分子等等。

高分子組成

一個大分子往往由許多簡單的結(jié)構(gòu)單元通過共價鍵重復(fù)鍵接而成。合成聚合物的原料稱為單體，通過聚合反應(yīng)，單體才轉(zhuǎn)變成大分子的結(jié)構(gòu)單元。由一種單體聚合而成的聚合物稱為均聚物，由兩種以上單體共聚而成的聚合物則稱為均聚物。

特點

高分子與低分子化合物相比較，分子量非常高。由于這一突出特點，聚合物顯示出了特有的性能，表現(xiàn)為“三高一低一消失”。既是：高分子量、高彈性、高黏度、結(jié)晶度低、無氣態(tài)。因此這些特點也賦予了高分子材料（如復(fù)合材料、橡膠等）高強度、高韌性、高彈性等特點。

高分子類型

高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時，叫線型高分子。這種高分子在加熱時可以熔融，在適當(dāng)?shù)娜軇┲锌梢匀芙狻?/p>支鏈型高分子

高分子化合物中的原子連接成線狀并帶有較長分支時，叫支鏈型高分子。這種高分子也可在加熱時熔融，也可在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙狻?/p>

如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時，則叫網(wǎng)狀高分子，這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu)，所以也叫體型高分子。體型高分子加熱時不能熔融，只能變軟和彈性增大；不能在任何溶劑中溶解，只能在某些適當(dāng)?shù)娜軇┲腥苊洝?/p>生成與用途

高分子化合物在自然界中大量存在。這種高分子叫天然高分子。在生物界中，構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)、纖維素，攜帶生物遺傳信息的核酸，食物中的主要成分蛋白質(zhì)和淀粉，衣服的原料棉、毛、絲、麻，以及木材、橡膠等等，都是天然高分子。非生物界中，如長石、石英、金剛石等等，是無機高分子。

天然高分子可以通過化學(xué)方法加工成天然高分子的衍生物,從而改變其加工成型性能和使用性能。例如,硝酸纖維素、硫化橡膠（即橡皮）、粘膠纖維等，都是天然高分子的衍生物。

高分子一詞一般指的是合成有機高分子。完全由人工方法合成的高分子，在高分子科學(xué)中占有最重要的地位。這種高分子是由一種或幾種小分子作原料，通過聚合（見聚合反應(yīng)）制成的，所以，也叫聚合物，用作原料的小分子稱做單體。當(dāng)今世界上作為材料使用的大量高分子化合物，是以煤、石油、天然氣等為起始原料制得低分子有機化合物，再經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的。

各種塑料、橡膠、纖維都是典型的高分子。

專業(yè)簡介與目標(biāo)航空先進樹脂基復(fù)合材料

高分子是我國化學(xué)工業(yè)二十一世紀的發(fā)展重點之一，，新材料行業(yè)在我國是一個新興的工業(yè)部門，具有廣闊的發(fā)展前景，特別是復(fù)合材料，在高精端領(lǐng)域里有著很廣闊的發(fā)展空間，我國東南沿海地區(qū)的發(fā)展速度尤為突出。該專業(yè)著重培養(yǎng)學(xué)生必需的基礎(chǔ)理論和基本技能，掌握高分子材料加工的原理流程、主要操作條件和影響因素，主要設(shè)備的作用和結(jié)構(gòu)特點，使學(xué)生能從事高分子材料產(chǎn)品生產(chǎn)工藝設(shè)計、生產(chǎn)工藝技術(shù)和管理工作，參與技術(shù)改革和新產(chǎn)品、新工藝研究開發(fā)，并獲得相應(yīng)技術(shù)等級證書的高級職業(yè)技術(shù)人才。

主干課程

主干學(xué)科：材料科學(xué)與工程

主要課程：有機化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物流變學(xué)、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法。

主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：包括金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、專業(yè)實驗、計算機應(yīng)用與上機實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)。

材料的優(yōu)點

高分子材料的突出優(yōu)點可總結(jié)為“三高”——高比強度、高絕緣性和高彈性。這“三高”是其他材料所難以具備的，尤其是與金屬材料、無機非金屬材料相比較而言，這三個方面比較突出。

輕質(zhì)、高強、耐腐蝕、絕緣、耐熱、彈性好、耐輻射、透明、易加工等。

近似專業(yè)相近專業(yè)：材料化學(xué)

冶金工程

金屬材料工程

無機非金屬材料工程

高分子材料與工程

材料科學(xué)與工程

復(fù)合材料與工程

焊接技術(shù)與工程

寶石及材料工藝學(xué)

粉體再生資源科學(xué)與技術(shù)

稀土工程

非織造材料與工程

就業(yè)方向多層復(fù)合材料裝甲戰(zhàn)車

面向醫(yī)療器械制造業(yè)、汽車制造業(yè)、橡膠加工行業(yè)、塑料加工行業(yè)、電子行業(yè)和交通運輸?shù)?。從事配方設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)工作，也可從事本專業(yè)的經(jīng)營、管理工作。

參考文獻

1.www.hudong/editdocauth/%E9%AB%98%E5%88%86%E5%AD%90

2.潘祖仁主編《高分子化學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社

3何曼君，陳維孝，董西俠編《高分子物理》復(fù)旦大學(xué)出版社2006

參考資料