高分子-四川大学.ppt

* 四川大学化学学院 * History of Polymer Science 前期：天然高分子阶段 早在人类社会发展的最初阶段，人类已经开始利用各种天然高分子。 来源于植物：淀粉、纤维素（谷物、草木、果壳、胶漆） 来源于动物：蛋白质、壳聚糖（皮毛、角质、丝、虫壳） * 四川大学化学学院 * History of Polymer Science 第一阶段：第一世界大战爆发前，人工合成聚合物的出现 C. Sh?nbein 1846：第一种人造纤维-硝化纤维素 J.W. Hyatt 1868：第一种热塑性塑料-赛璐珞 1830：第一种硫化橡胶 C. Goodyear 1907：第一种热固性塑料-Bakelite L. Baekeland * 四川大学化学学院 * 第二阶段：1914-1942 高分子科学的经典阶段 主要代表人物：Staudinger, Mark, Meyer, Carothers, Schultz, Kuhn, Flory等 产生了存在长链分子的概念；结晶学为某些大分子提供了详细的结构信息；聚合的机理和动力学被阐明；在试 图分析长链分子结构的物理序列结果的同时，提出了柔性“分子线团”概念。 第三阶段：1942-1960 经典高分子科学达到充分成熟的阶段 Flory和Huggins似晶格模型导出高分子溶液热力学性质; Debeye和Zimm发展光散射法研究高分子溶液性质； Flory和Fox把热力学和流体力学联系起来，使高分子溶液的粘度、扩散、沉降等宏观性质与分子的微观结构有了联系； Williams, Landel, Ferry, Tobolsky, Rouse, Bueche, Zimm等在高分子聚集态的粘弹性质的研究取得了重要的成果； Watson和 Crick用X射线衍射法研究高分子晶态结构，于1953年确定了DNA的双螺旋结构。 History of Polymer Science * 四川大学化学学院 * The Nobel Prize in Chemistry 1953 University of Freiburg; Staatliches Institut für makromolekulare Chemie (State Research Institute for Macromolecular Chemistry), Freiburg Breisgau, Federal Republic of Germany b. 1881 d. 1965 20世纪20年代首次提出“高分子”的概念，建立了高分子学说。 高分子科学的奠基人。 Hermann Staudinger for his discoveries in the field of macromolecular chemistry * 四川大学化学学院 * 早在1861年，胶体化学的奠基人，英国化学家格雷阿姆并从高分子溶液具有胶体性质着眼，提出了高分子的胶体理论。这一理论在一定程度上解释了某些高分子的特性，得到许多化学家的支持。 20世纪初，人们已经通过分解产物确认了一些天然聚合物的分子式，如淀粉和天然橡胶，但并不清楚其分子结构如何连接，因此套用胶体理论认为这些分子是小分子单体的缔合胶体。 Staudinger并不认同胶体理论，经过多年研究发表了具有划时代意义的论文“über Polymerisation”（论聚合），认为聚合不同于缔合，它是分子靠正常的化学键结合起来。天然橡胶、聚苯乙烯等聚合物应该具有线性链式的价键结构式。 * 四川大学化学学院 * Staudinger的观点一提出就遭到胶体论者的激烈反对，争论持续了10年，但这一新观点一开始并不为主流所认同。诺贝尔奖化学奖获得者Heinrich Wieland曾劝告Staudinger说： Dear colleague, leave the concept of large molecules well alone: organic molecules with a molecular weight above 5000 do not exist. Purify your products, such as rubber, then they will crystallize and prove to be lower molecular substances.” 1926年瑞典化学家T. Svedberg等人设计并用超离心机测定出蛋白质的分子量。 1928年K. H. Meyer 和H. F. Mark用 X射线技术测定纤维素和天然橡胶中大分子的晶区尺寸。 1935年 W.