高分子

高分子

從1920年H.施陶丁格提出的高分子概念開始，經過30年代對高分子稀溶液的研究和精確測定分子量的工作，確認了許多合成高聚物、纖維素、蛋白質等是一類分子量很大的長鏈分子。

高分子發展史

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

高分子

用。

在理論方面，1930年W.庫恩發展了高分子鏈的統計理論；

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

1935和1936年G.V.舒爾茨和P.J.弗洛里分別用統計理論導出了加聚和縮聚產物的分子量分布函式的形式(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，提出了高分子溶液理論，從而奠定了高分子溶液的熱力學基礎；

1951年M.B.沃爾肯斯坦提出高分子鏈構象的內鏇轉異構體理論，大大地推進了鏈構象統計對具體高分子鏈的套用；

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

1944年發展起來的共聚合理論奠定了高分子鏈序列結構研究的基礎。近代實驗技術（如紅外光譜、高解析度核磁共振譜、裂解色譜等）的進步，也使人們對合成高分子鏈的化學結構的了解達到了相當詳盡、細緻的程度。

1955年G.納塔合成了有規立構聚合物，也大大地推動了高分子鏈結構的研究；

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

1953 Hermann Staudinger (1881-1965)

施陶丁格(Hermann Staudinger)是德國著名的化學家?881年3月23日生於德國的沃爾姆斯(Worms)，1965年8月8

Hermann Staudinger(1881-1965)Nobel prize 1953

日在弗賴堡(Freiburg)逝世，終年84歲。他是1953年nobel化學獎的獲得者。1947年，他編輯出版了《高分子化學》(Die makromolekulare Chemie)雜誌，形象地描繪了高分子(Macromolecules)存在的形式。從此，他把“高分子”這個概念引進科學領域，並確立了高分子溶液的粘度與分子量之間的關係，創立了確定分子量的粘度的理論(後來被稱為施陶丁格爾定律)。他的科研成就對當時的塑膠、合成橡膠、合成纖維等工業的蓬勃發展起了積極作用。由於他對高分子科學的傑出貢獻，1953年,他以72歲高齡，走上了nobel獎金的領獎台。

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

Karl Ziegler

德國人齊格勒(KarlZiegler)與義大利人納塔(Giulio Natta)分別發明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的金

Giulio Natta

屬絡合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。這種催化劑被統稱為齊格勒－納塔型催化劑。

1963年12月10日，他們共享nobel化學獎的崇高榮譽。

1974 Paul J. Flory (1910-1985)

美國高分子物理化學家弗洛里(Paul J. Flory)由於在高分子科學領域，尤其在高分子物理性質與結構的研究方面取得巨大成就，1974年榮獲瑞典皇家科學院授予的nobel化學獎。

1991 Pierre-Gilles de Gennes

法國科學家吉尼(Pierre-Gilles de Gennes)成功地將研究簡單體系中有序現象的方法推廣到高分子、液晶等複雜體

Pierre-Gilles de Gennes

系。1991年被授予nobel物理學獎。

2000 Hideki Shirakawa Alan J. Heeger Alan G. MacDiarmid

高分子

2000年10月10日，日本筑波大學都得白川英樹(Hideki Shirakawa)，美國加利福尼亞大學的黑格(Alan J. Hegger)和美國賓夕法尼亞大學的馬克迪爾米德(Alan G. MacDiarmid)因對導電聚合物的發現和發展而獲得2000年度nobel化學獎。

定義

模擬一條高分子鏈

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合的成百上千的一種或多種小分子構造而成。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；根據用途則可分為合成樹脂和塑膠、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；按主鏈結構可分為碳鏈、雜鏈、和元素有機三類；另外根據工業產量和價格還可分為通用高分子、中間高分子、工程塑膠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構單元通過共價鍵重複鍵接而成。合成聚合物的原料稱為單體，通過聚合反應，單體才轉變成大分子的結構單元。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。由於這一突出特點，聚合物顯示出了特有的性能，表現為“三高一低一消失”。既是：高分子量、高彈性、高黏度、結晶度低、無氣態。因此這些特點也賦予了高分子材料（如複合材料、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線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，在適當的溶劑

線形高分子

中可以溶解。

支鏈型高分子

高分子化合物中的原子連線成線狀並帶有較長分支時，叫支鏈型高分子。這種高分子也可在加熱時熔融，也可在適當的溶劑中溶解。

如果高分子化合物中的原子連線成網狀時，則叫網狀高分子，這種高分子由於一般都不是平面

體型高分子

結構而是立體結構，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，只能在某些適當的溶劑中溶脹。

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，構成生物體的蛋白質、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和澱粉，衣服的原料棉、毛、絲、麻，以及木材、橡膠等等，

高分子樹脂繃帶

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）製成的，所以，也叫聚合物，用作原料的小分子稱做單體。當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製得低分子有機化合物，再經聚合反應而製成的。

各種塑膠、橡膠、纖維都是典型的高分子 。

專業簡介與目標

航空先進樹脂基複合材料

高分子是我國化學工業二十一世紀的發展重點之一，，新材料行業在我國是一個新興的工業部門，具有廣闊的發展前景，特別是複合材料，在高精端領域裡有著很廣闊的發展空間，我國東南沿海地區的發展速度尤為突出。該專業著重培養學生必需的基礎理論和基本技能，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，主要設備的作用和結構特點，使學生能從事高分子材料產品生產工藝設計、生產工藝技術和管理工作，參與技術改革和新產品、新工藝研究開發，並獲得相應技術等級證書的高級職業技術人才。

主幹課程

主幹學科：材料科學與工程

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

主要實踐性教學環節：包括金工實習、生產實習、專業實驗、計算機套用與上機實踐、課程設計、畢業設計(論文)。

材料的優點

高分子材料的突出優點可總結為“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、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

相近專業：材料化學 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 材料科學與工程 複合材料與工程 焊接技術與工程 寶石及材料工藝學 粉體 再生資源科學與技術 稀土工程 非織造材料與工程

就業方向

多層複合材料裝甲戰車

面向醫療器械製造業、汽車製造業、橡膠加工行業、塑膠加工行業、電子行業和交通運輸等。從事配方設計、產品開發、生產技術工作，也可從事本專業的經營、管理工作。

參考文獻

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

2.潘祖仁主編《高分子化學》，化學工業出版社

3何曼君，陳維孝，董西俠 編 《高分子物理》復旦大學出版社 2006