绪论2007.ppt
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1、绪论绪论20072007课程考核说明 平时成绩平时成绩 40%,包括作业,课包括作业,课堂出勤,纪律,提问等等考核;堂出勤,纪律,提问等等考核;期末考试成绩期末考试成绩 60%.作者:潘祖仁作者:潘祖仁作者:潘祖仁作者:潘祖仁 浙江大学浙江大学浙江大学浙江大学 教授教授教授教授 1980198019801980年年年年7 7 7 7月由潘祖仁先生和孙经武(天津月由潘祖仁先生和孙经武(天津月由潘祖仁先生和孙经武(天津月由潘祖仁先生和孙经武(天津大学)合编高分子化学,为文化革命大学)合编高分子化学,为文化革命大学)合编高分子化学,为文化革命大学)合编高分子化学,为文化革命后我国第一部正式的高校教材
2、。后我国第一部正式的高校教材。后我国第一部正式的高校教材。后我国第一部正式的高校教材。1986198619861986年由潘祖仁先生为主编,对全书进行年由潘祖仁先生为主编,对全书进行年由潘祖仁先生为主编,对全书进行年由潘祖仁先生为主编,对全书进行了较大修改后再次出版。其后十余年间一了较大修改后再次出版。其后十余年间一了较大修改后再次出版。其后十余年间一了较大修改后再次出版。其后十余年间一直是各校的主要教材,直是各校的主要教材,直是各校的主要教材,直是各校的主要教材,1992199219921992年被评为全国年被评为全国年被评为全国年被评为全国优秀教材。优秀教材。优秀教材。优秀教材。19961
3、99619961996年,潘祖仁先生再次对全书进行修定,年,潘祖仁先生再次对全书进行修定,年,潘祖仁先生再次对全书进行修定,年,潘祖仁先生再次对全书进行修定,补充一些新内容后由化工出版社出版。补充一些新内容后由化工出版社出版。补充一些新内容后由化工出版社出版。补充一些新内容后由化工出版社出版。特点:主要参考特点:主要参考特点:主要参考特点:主要参考G.Odian G.Odian G.Odian G.Odian 的的的的Principles Principles Principles Principles of Polymerizationof Polymerizationof Polymeri
4、zationof Polymerization,对一些经典理论,对一些经典理论,对一些经典理论,对一些经典理论给予了系统的论述,对聚合方法和典型产给予了系统的论述,对聚合方法和典型产给予了系统的论述,对聚合方法和典型产给予了系统的论述,对聚合方法和典型产品制备进行了介绍,品制备进行了介绍,品制备进行了介绍,品制备进行了介绍,适合工科学生使用适合工科学生使用适合工科学生使用适合工科学生使用。不足之处是对最新进展介绍的不够不足之处是对最新进展介绍的不够不足之处是对最新进展介绍的不够不足之处是对最新进展介绍的不够。教 学 参 考 书 复旦大学高分子科学系集体编写复旦大学高分子科学系集体编写复旦大学高
5、分子科学系集体编写复旦大学高分子科学系集体编写 1995199519951995年年年年7 7 7 7月由复旦大学出版社出版月由复旦大学出版社出版月由复旦大学出版社出版月由复旦大学出版社出版 特点:对各种理论问题讲的较深,且特点:对各种理论问题讲的较深,且特点:对各种理论问题讲的较深,且特点:对各种理论问题讲的较深,且包含有许多近年发现的新理论,为一包含有许多近年发现的新理论,为一包含有许多近年发现的新理论,为一包含有许多近年发现的新理论,为一本本本本适合理科学生使用适合理科学生使用适合理科学生使用适合理科学生使用的书。各章中以的书。各章中以的书。各章中以的书。各章中以“小专栏小专栏小专栏小专
6、栏”的形式插入相关的课外知的形式插入相关的课外知的形式插入相关的课外知的形式插入相关的课外知识,使教材生动活泼。不足之处是对识,使教材生动活泼。不足之处是对识,使教材生动活泼。不足之处是对识,使教材生动活泼。不足之处是对聚合方法和典型产品介绍不多,工科聚合方法和典型产品介绍不多,工科聚合方法和典型产品介绍不多,工科聚合方法和典型产品介绍不多,工科学生需补充相关知识。学生需补充相关知识。学生需补充相关知识。学生需补充相关知识。教 学 参 考 书 美国著名教授美国著名教授美国著名教授美国著名教授G.Odian G.Odian G.Odian G.Odian 的的的的Principles of Pr
7、inciples of Principles of Principles of PolymerizationPolymerizationPolymerizationPolymerization(第二版)的中译本。(第二版)的中译本。(第二版)的中译本。(第二版)的中译本。1987198719871987年由科学出版社出版。年由科学出版社出版。年由科学出版社出版。年由科学出版社出版。Principles of PolymerizationPrinciples of PolymerizationPrinciples of PolymerizationPrinciples of Polymeriza
8、tion于于于于1970197019701970年第一版出版以来,受到普遍好评。年第一版出版以来,受到普遍好评。年第一版出版以来,受到普遍好评。年第一版出版以来,受到普遍好评。1981198119811981年,作者在增补前十年的研究成果后年,作者在增补前十年的研究成果后年,作者在增补前十年的研究成果后年,作者在增补前十年的研究成果后了出版第二版。九十年代初出版了第三版,了出版第二版。九十年代初出版了第三版,了出版第二版。九十年代初出版了第三版,了出版第二版。九十年代初出版了第三版,但与第二版相比,新内容增加不多。但与第二版相比,新内容增加不多。但与第二版相比,新内容增加不多。但与第二版相比,
9、新内容增加不多。特点:中译者称该书为特点:中译者称该书为特点:中译者称该书为特点:中译者称该书为“一本系统全面、一本系统全面、一本系统全面、一本系统全面、通俗易懂、编排均衡的高分子合成化学教通俗易懂、编排均衡的高分子合成化学教通俗易懂、编排均衡的高分子合成化学教通俗易懂、编排均衡的高分子合成化学教学参考书学参考书学参考书学参考书”。目前仍为国内外许多高等院。目前仍为国内外许多高等院。目前仍为国内外许多高等院。目前仍为国内外许多高等院校高分子专业的指定教学参考书。不足之校高分子专业的指定教学参考书。不足之校高分子专业的指定教学参考书。不足之校高分子专业的指定教学参考书。不足之处在于对近年来出现的
10、一些新理论介绍不处在于对近年来出现的一些新理论介绍不处在于对近年来出现的一些新理论介绍不处在于对近年来出现的一些新理论介绍不够。够。够。够。教 学 参 考 书高分子化学高分子化学高分子化学高分子化学周其凤周其凤周其凤周其凤 胡汉杰胡汉杰胡汉杰胡汉杰 主编主编主编主编 跨世纪的高分子跨世纪的高分子跨世纪的高分子跨世纪的高分子2001200120012001年年年年 第一版第一版第一版第一版科学丛书科学丛书科学丛书科学丛书 国家自然科学基金委员会国家自然科学基金委员会国家自然科学基金委员会国家自然科学基金委员会 委内出版基金委内出版基金委内出版基金委内出版基金资助出版资助出版资助出版资助出版化学工
11、业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社 材料科学与工程出版中心材料科学与工程出版中心材料科学与工程出版中心材料科学与工程出版中心 高分子化学教程高分子化学教程高分子化学教程高分子化学教程王魁三王魁三王魁三王魁三 寇晓康编著寇晓康编著寇晓康编著寇晓康编著21212121世纪高等院校教材世纪高等院校教材世纪高等院校教材世纪高等院校教材 国家工科化学基础课程教学基地国家工科化学基础课程教学基地国家工科化学基础课程教学基地国家工科化学基础课程教学基地(四川大学)教材(四川大学)教材(四川大学)教材(四川大学)教材 科学出版社科学出版社科学出版社科学出版社 2002 2002 2002 20
12、02年年年年教 学 参 考 书前前 言言 第一节第一节 高分子科学高分子科学 第二节第二节 高分子化学高分子化学一、基本概念一、基本概念二、高分子科学的发展历史及重大事件二、高分子科学的发展历史及重大事件三、中国的高分子科学三、中国的高分子科学 1、理论研究、理论研究 2、工业发展、工业发展第一节 高分子科学高分子高分子工程工程高分子高分子物理物理高分子高分子化学化学一、高分子科学的基本概念一、高分子科学的基本概念 研究研究高分子化合物合成、改性高分子化合物合成、改性,高分子及其聚集态的结构、高分子及其聚集态的结构、性能性能,聚合物的成型加工聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。包括高分子等
13、内容的一门综合性学科。包括高分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。化学、高分子物理、高分子工程几个领域。高高分分子子 科科 学学 高分子科学的基础。主要研究高分子化合高分子科学的基础。主要研究高分子化合物的分子设计、合成及改性,担负为高分子科学研究提供物的分子设计、合成及改性,担负为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法的任务。新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法的任务。高分子化学高分子化学 高分子工业:高分子工业:-公元前,蛋白质、淀粉、棉、毛、丝、麻、造纸、公元前,蛋白质、淀粉、棉、毛、丝、麻、造纸、油漆、虫胶等油漆、虫胶等 高分子科学:高分子科学:-183
14、3年,年,Berzelius 提出提出“Polymer”一词,指以共价键、一词,指以共价键、非共价键联结的聚集体非共价键联结的聚集体1、十九世纪之前:天然高分子的加工利用、十九世纪之前:天然高分子的加工利用二、二、高分子科学的发展历史高分子科学的发展历史重大事件重大事件2、十九世纪中叶:天然高分子的化学改性、十九世纪中叶:天然高分子的化学改性高分子工业:高分子工业:-1838 C.N.Goodyear 天然橡胶硫化天然橡胶硫化-1845 C.F.Schobein 硝化纤维硝化纤维-1868 J.W.Hyatt 硝化纤维塑料硝化纤维塑料-1889 建成最早的人造丝工厂建成最早的人造丝工厂-190
15、0 英国建成年产英国建成年产1000t粘胶纤维工厂粘胶纤维工厂高分子科学:高分子科学:-1870 提出纤维素、淀粉、蛋白质是大的分子提出纤维素、淀粉、蛋白质是大的分子-1892 W.A.Tilden 确定天然橡胶干馏产物异戊二烯确定天然橡胶干馏产物异戊二烯 结构式结构式高分子工业:高分子工业:-1907 L.Backeland 酚醛树脂酚醛树脂-1911 丁钠橡胶丁钠橡胶-1914 醋酸纤维和塑料醋酸纤维和塑料-1925 醋酸乙烯酯工业化醋酸乙烯酯工业化-1928 聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯高分子科学:高分子科学:-1902 提出蛋白质是由氨基酸残基组成的多肽结构提出
16、蛋白质是由氨基酸残基组成的多肽结构-1907 提出分子胶体概念提出分子胶体概念-1920 H.Staudinger 提出提出“共价键联结的大分子共价键联结的大分子”之现代高分子概念之现代高分子概念3、二十世纪初叶:高分子工业和科学的创立的准备时期、二十世纪初叶:高分子工业和科学的创立的准备时期高分子工业:高分子工业:-塑料:塑料:PVC(1931)、PS(1934)、LDPE(1939)、ABS(1948)-橡胶:氯丁胶橡胶:氯丁胶(1931)、丁基胶、丁基胶(1940)、丁苯胶、丁苯胶(1940)-纤维:纤维:PVC(1931)、尼龙尼龙-66(1938)、PET(1941)、维纶维纶(19
17、48)高分子科学:高分子科学:-1932 H.Staudinger 高分子有机化合物出版高分子有机化合物出版-192940 W.H.Carothers.P.J.Floury 缩聚反应理论缩聚反应理论-193238 W.Kuhn,K.H.Mayer 橡胶弹性理论橡胶弹性理论-193548 H.Mark,F.R.Mayo,et al 链式聚合反应和共链式聚合反应和共 聚合理论聚合理论-194249 P.J.Flory,M.L.Huggins,et al 高分子溶液理论高分子溶液理论-40年代年代 Harkin-Smith-Ewart 乳液聚合理论乳液聚合理论4、二十世纪、二十世纪3040年代:高分
18、子工业和科学的创立时期年代:高分子工业和科学的创立时期高分子工业:高分子工业:-HDPE(195355)、)、PP(195557)、)、PC(1957)-石油化工产品的石油化工产品的80%用于高分子工业用于高分子工业-塑料以两倍于钢铁的速率增长(塑料以两倍于钢铁的速率增长(1215%/年)年)高分子科学:高分子科学:-195356 Ziegler-Natta 催化剂和配位阴离子聚合催化剂和配位阴离子聚合-50年代年代 Szwarc 阴离子活性聚合阴离子活性聚合 Kennedy 阳离子聚合阳离子聚合-1957 A.Keller 获得聚乙烯单晶获得聚乙烯单晶5、二十世纪、二十世纪50年代:现代高分
19、子工业确立、高分子合成化学大发年代:现代高分子工业确立、高分子合成化学大发展时期展时期高分子工业:高分子工业:-通用塑料:通用塑料:PE、PP、PVC、PS(80%)、PU(Polyurethane,聚氨酯聚氨酯)、)、-工程塑料:工程塑料:ABS、PA、PC、PBT、-合成橡胶:丁苯胶、顺丁胶、乙丙胶、异戊胶、丁基胶、合成橡胶:丁苯胶、顺丁胶、乙丙胶、异戊胶、丁基胶、丁腈胶丁腈胶-合成纤维:合成纤维:PET、PP、PVA、nylon高分子科学:高分子科学:-各种热谱、力谱、电镜、各种热谱、力谱、电镜、IR手段的应用:手段的应用:1960 高分辨率高分辨率NMR、1964 GPC的使用的使用
20、-结晶高分子、高分子粘弹性、流变学理论研究的深入结晶高分子、高分子粘弹性、流变学理论研究的深入6、二十世纪、二十世纪60年代:高分子物理大发展时期年代:高分子物理大发展时期高分子工业:高分子工业:-生产的高效化、自动化、大型化:生产的高效化、自动化、大型化:塑料塑料6000万万t、橡胶、橡胶700万万t、化纤、化纤6000万万t、-高分子合金高分子合金-高分子复合材料,如碳纤维增强复合材料高分子复合材料,如碳纤维增强复合材料高分子科学:高分子科学:-197178 白川英树等白川英树等 导电高分子导电高分子-1973 Kevlar 纤维纤维7、二十世纪、二十世纪70年代:高分子工程科学大发展时期
21、年代:高分子工程科学大发展时期高分子工业:高分子工业:-80年代初,三大合成材料产量超过年代初,三大合成材料产量超过10亿亿t,其中塑料其中塑料 8500万万t,以体积计超过钢铁的产量以体积计超过钢铁的产量-精细高分子、功能高分子、生物医学高分子精细高分子、功能高分子、生物医学高分子高分子科学:高分子科学:-提出分子设计概念提出分子设计概念-1983 O.W.Webster 基团转移聚合基团转移聚合-1994 王锦山王锦山 原子(基团)转移自由基聚合原子(基团)转移自由基聚合8、二十世纪末期:高分子科学的扩展与深化、二十世纪末期:高分子科学的扩展与深化 瑞典人,物理化学家。瑞典人,物理化学家。
22、研究胶体分子的提纯和分离技研究胶体分子的提纯和分离技术,特别是对蛋白质的研究。术,特别是对蛋白质的研究。1924年发明了超速离心机,用年发明了超速离心机,用于蛋白质分子测定,并从沉降于蛋白质分子测定,并从沉降常数和扩散系数获得血红蛋白常数和扩散系数获得血红蛋白的分子量。的分子量。Svedberg 的工作为的工作为高分子高分子化学的建立创造了实验条件。化学的建立创造了实验条件。T.Svedberg (18841971)19261926年因发明高速离心机并用于高分散胶体化学研究年因发明高速离心机并用于高分散胶体化学研究获诺贝尔化学奖获诺贝尔化学奖高分子科学与诺贝尔奖高分子科学与诺贝尔奖 德国人,德
23、国人,1903年在年在Halla大学完成博士论大学完成博士论文。文。毕业后在多所大学毕业后在多所大学任教。任教。早期研究有机化学,早期研究有机化学,后转向对天然有机物后转向对天然有机物的结构研究。的结构研究。1920年,在德国化学会志上发表划时代的文章论聚合年,在德国化学会志上发表划时代的文章论聚合,首次提出高分子的概念。首次提出高分子的概念。1932年,发表专著高分子有机化合物,标志着高分子化学年,发表专著高分子有机化合物,标志着高分子化学的诞生。的诞生。H.Staudinger (18811965)19531953年因年因“链状大分子物质的发现链状大分子物质的发现”获获诺贝尔化学诺贝尔化学
24、奖奖Ziegler-Natta催化剂的发现催化剂的发现*1923年,开始碱金属有机化合物研究年,开始碱金属有机化合物研究*二十世纪二十世纪50年代,石油化工为高分子合成提供了廉价丰富的原料,但其中最年代,石油化工为高分子合成提供了廉价丰富的原料,但其中最 多的多的-烯烃由于没有合适的催化剂而末能得到充分使用。烯烃由于没有合适的催化剂而末能得到充分使用。*1948年,用年,用AlH3与乙烯反应,得到不带支链的高级烯烃与乙烯反应,得到不带支链的高级烯烃*1953年,在一次实验中意外发现由于反应釜中残留的痕量镍而只生成二聚体年,在一次实验中意外发现由于反应釜中残留的痕量镍而只生成二聚体德国人,德国人
25、,22岁获博士学位。毕业后在多所大学任教,岁获博士学位。毕业后在多所大学任教,主要主要从事金属有机化合物研究。治学严谨,重视理论与实践相从事金属有机化合物研究。治学严谨,重视理论与实践相结合。实验技巧娴熟,危险实验常亲自做。一生发表论文结合。实验技巧娴熟,危险实验常亲自做。一生发表论文200余篇。余篇。对助手要求严格,对重要的书要求助手对助手要求严格,对重要的书要求助手“通背通背”“翻破翻破”为止。为止。1946年起任前联邦德国化学会会长。年起任前联邦德国化学会会长。*1955年,进一步的研究发现用年,进一步的研究发现用TiCl4和和Al(C2H5)3 组成的催化体系,能使乙烯组成的催化体系,
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