高分子材料科学发展概况及趋势.ppt

高分子材料科学发展概况及趋势材料加工工程****提纲高分子材料科学的学科背景高分子材料科学研究概况及新进展高分子材料科学发展展望高分子材料的发展历史虽然“高分子材料科学”的概念形成较晚，但是“高分子材料”的出现、发展却几乎伴随了人类文明的全部历史。人类使用高分子材料可以归纳为以下三个阶段一、高分子材料科学的学科背景高分子材料的发展历史第一阶段：（7千年前至19世纪中叶）天然高分子的利用与加工。这一时期的高分子材料有，大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。第二阶段：（19世纪中页到20世纪20年代）是对天然高分子材料进行化学改性，研制出合成高分子材料如硫化橡胶，赛璐珞（硝基纤维素脂）、人造丝、纤维素粘胶丝、酚醛树脂清漆和电木等。第三阶段：（20世纪30年代至至今）是研制新合成高分子材料及对高分子材料大普及、大扩展阶段。在这一阶段早期，“高分子科学”概念形成，大批通用高分子材料诞生。一、高分子材料科学的学科背景高分子材料科学的发展高分子材料科学是一门新兴的学科，经历了50年的争论才艰难地诞生。一、高分子材料科学的学科背景第一阶段：高分子科学的创立和奠基阶段。1920年，德国的科学家HermanStaudinger提出了分子链设想，发表了《论聚合反应》。第二阶段：高分子化学和其他学科相互渗透、发展为完整的高分子科学体系。第三阶段：高分子科学的各分科再次结合成为高分子材料科学。出现了功能高分子、高性能高分子、智能高分子等等。高分子发展大事记序号项目时间人物事件11839年goodyear发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能，变为富有弹性、可塑性的材料。21869年JohnWesleyHyatt制造出了第一种人工合成塑料“赛璐珞”31887年CountHilairedeChardonnet用硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了第一种人造丝41909年LeoBaekeland用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料--酚醛树酯51920年HermannStaudinger发表了“关于聚合反应”的论文，高分子或聚合物一词即源于此61926年斯维德贝格设计出一种超离心机，证明高分子的分子量的确是从几万到几百万。71926年WaldoSemon合成聚氯乙烯，并于1927年实现工业化生产81930年德国人用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶91932年HermannStaudinger总结了自己的大分子理论，出版了划时代的巨著《高分子有机化合物》高分子发展大事记序号项目时间人物事件101935年WallaceH.Carothers合成出聚酰胺66，即尼龙。尼龙在1938年实现工业化生产111940年T.R.Whinfield合成出聚酯纤维(PET)121948年PaulFlory建立了高分子长链结构的数学理论131950年KarlZiegler与GiulioNatta分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯与聚丙烯141955年美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶151971年S.LWolek发明可耐300oC高温的Kevlar国内发展情况我国的高分子科学研究开始于1952年，当时国内一批高分子研究的先驱者如唐敖庆、王葆仁、冯新德、何炳林、钱人元、钱保功、林尚安和徐僖等，分别在不同的领域开展了高分子方面的研究工作。对于我国高分子的形成和发展，做出了不可磨灭的贡献。一、高分子材料科学的学科背景高分子材料科学的学科前沿领域新的高分子化合物的分子设计及合成；新的聚合反应及聚合方法；新功能材料的分子设计及合成；纳米高聚物材料；有机－无机分子内掺杂材料；基于识别和着眼于各种新功能材料探索而出现的分子有序组装体系的设计及组装合成方法。二、高分子材料科学研究概况及新进展高分子化学高分子化学茂金属催化剂：中国石化公司开发的茂金属加合物技术成果，实现了对现有的乙烯工艺的“drop-in”技术，并相继开发出茂金属加合物负载化，聚合过程中催化剂切换，mLLDPE牌号调控和薄膜加工应用技术。聚合物纳米复合材料：我国学者采用插层复合法实现了高分子与层状硅酸盐片层在纳米尺度上的复合。仿生合成：柔蚕将桑叶合成蚕丝，蜘蛛将体液合成蜘蛛网，可以得到别具特色的纤维材料。二、高分子材料科学研究概况及新进展高分子材料科学的学科前沿领域从聚合