1、主講老師：吳主講老師：吳 強(qiáng)強(qiáng)Office：林工科技樓：林工科技樓301BTel-mail： 請(qǐng)同學(xué)們例舉日常生活中用到或看到的請(qǐng)同學(xué)們例舉日常生活中用到或看到的高分子材料，并說說它們的優(yōu)缺點(diǎn)。高分子材料，并說說它們的優(yōu)缺點(diǎn)。高分子的種類高分子的種類塑塑 料料高分子的種類高分子的種類橡橡 膠膠高分子的種類高分子的種類合成纖維合成纖維高分子的種類高分子的種類涂涂 料料高分子的種類高分子的種類膠粘劑膠粘劑什么是高分子？什么是高分子？高分子：高分子：由由多多個(gè)個(gè)單元單元體通過聚合反應(yīng)連接而成的體通過聚合反應(yīng)連接而成的鏈狀分子。鏈狀分子。討論：高分子與小分子討論：高分子與小分

2、子在結(jié)構(gòu)上在結(jié)構(gòu)上有什么差異？有什么差異？高分子量高分子量鏈狀結(jié)構(gòu)鏈狀結(jié)構(gòu)高分子結(jié)構(gòu)的多層次性高分子結(jié)構(gòu)的多層次性分子量及分子尺寸的多分散性分子量及分子尺寸的多分散性什么是高分子？什么是高分子？A polymer is a substance composed of molecules characterized by the multiple repetition of one or more species of atoms or groups of atoms (constitutional repeating units) linked to each other in amounts

3、 sufficient to provide a set of properties that do not vary markedly with the addition of one or a few of the constitutional repeating units. IUPAC 由結(jié)構(gòu)重復(fù)單元組成由結(jié)構(gòu)重復(fù)單元組成 當(dāng)重復(fù)單元數(shù)目達(dá)到一定時(shí)，繼續(xù)增加一個(gè)或多個(gè)重復(fù)單元，該物質(zhì)的性當(dāng)重復(fù)單元數(shù)目達(dá)到一定時(shí)，繼續(xù)增加一個(gè)或多個(gè)重復(fù)單元，該物質(zhì)的性質(zhì)不再改變（力學(xué)性能，折光指數(shù)質(zhì)不再改變（力學(xué)性能，折光指數(shù)）塑塑 料料合成纖維合成纖維橡橡 膠膠膠膠 粘粘 劑劑涂涂 料料天然高分天然高

4、分子子生物物質(zhì)生物物質(zhì)POLYMER高分子家族高分子家族MACROMOLECULEBIO-MACROMOLECULE優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)高分子材料普遍的優(yōu)缺點(diǎn)高分子材料普遍的優(yōu)缺點(diǎn)缺缺 點(diǎn)點(diǎn)比重輕，比強(qiáng)度高，可塑性，易成比重輕，比強(qiáng)度高，可塑性，易成型加工，高彈性，可吸震消音，介型加工，高彈性，可吸震消音，介電性質(zhì)好，耐腐蝕電性質(zhì)好，耐腐蝕強(qiáng)度不夠高，多數(shù)不耐高溫，易燃強(qiáng)度不夠高，多數(shù)不耐高溫，易燃燒，易老化燒，易老化人類的文明史人類的文明史 = 材料的發(fā)展史材料的發(fā)展史 橡橡 膠：膠：約占整車重的約占整車重的3 3-6-6，其中輪胎約占橡膠件總重的其中輪胎約占橡膠件總重的7070，此外，此外，還有各種

5、橡膠配件如膠管、膠帶、密封件、減振墊等約還有各種橡膠配件如膠管、膠帶、密封件、減振墊等約300300多件。多件。塑塑 料：料：約占整車重的約占整車重的9 9左右左右，主要應(yīng)用在汽車，主要應(yīng)用在汽車結(jié)構(gòu)件和內(nèi)外裝件結(jié)構(gòu)件和內(nèi)外裝件，滿足，滿足轎車輕量化、提高安全性、節(jié)約能源消耗、降低生產(chǎn)成本等要求轎車輕量化、提高安全性、節(jié)約能源消耗、降低生產(chǎn)成本等要求車胎：丁苯橡膠，順丁橡膠，異戊橡膠，天然橡膠車胎：丁苯橡膠，順丁橡膠，異戊橡膠，天然橡膠車用玻璃：車用玻璃：PC，PMMA保險(xiǎn)杠：保險(xiǎn)杠：PP，PC，PU，PA車用涂料：聚酯，車用涂料：聚酯，PAA，環(huán)氧，環(huán)氧車內(nèi)座椅，靠枕：聚氨酯泡沫，車內(nèi)座椅，

6、靠枕：聚氨酯泡沫，PVC儀表盤：儀表盤：ABS轉(zhuǎn)向盤：轉(zhuǎn)向盤：PP，PU窗貼膜窗貼膜物理：物理：物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)。 亞里士多德亞里士多德高分子物理：高分子物理：高分子高分子的運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)的的運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)的高分子。高分子。高分子物理主要內(nèi)容高分子物理主要內(nèi)容基本基本掌握大分子微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律掌握大分子微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，了解各種，了解各種理想模型及其與實(shí)際狀態(tài)的差異，并能深入理想模型及其與實(shí)際狀態(tài)的差異，并能深入了解數(shù)種最常用的高分子材料了解數(shù)種最常用的高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能特征及其特征參數(shù)。的結(jié)構(gòu)與性能特征及其特征參數(shù)。 能夠

7、獨(dú)立閱讀其它高分子物理教材、參考書以及高分子物理相關(guān)的文獻(xiàn)能夠獨(dú)立閱讀其它高分子物理教材、參考書以及高分子物理相關(guān)的文獻(xiàn)資料和專著，并能理解其主要內(nèi)容，寫出條理清晰的筆記、小結(jié)或心得。資料和專著，并能理解其主要內(nèi)容，寫出條理清晰的筆記、小結(jié)或心得。 能根據(jù)需要和實(shí)際條件，能根據(jù)需要和實(shí)際條件，應(yīng)用高分子物理的基本理論、觀點(diǎn)和方法分析、應(yīng)用高分子物理的基本理論、觀點(diǎn)和方法分析、研究、計(jì)算或估算一般難度的畢業(yè)論文和科研中的高分子物理問題，并為研究、計(jì)算或估算一般難度的畢業(yè)論文和科研中的高分子物理問題，并為后續(xù)的高分子加工成型工藝課程打下良好的理論基礎(chǔ)。后續(xù)的高分子加工成型工藝課程打下良好的理論基礎(chǔ)

8、。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)初步具備以下能力通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)初步具備以下能力 高分子物理高分子物理（修訂版）（修訂版） 何曼君等何曼君等 復(fù)旦大學(xué)出版社復(fù)旦大學(xué)出版社聚合物物理學(xué)聚合物物理學(xué) 勵(lì)杭泉?jiǎng)?lì)杭泉 等等 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社高分子物理高分子物理M. Rubinstein, R. Colby著，勵(lì)杭泉著，勵(lì)杭泉 譯譯 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社教教 材材高分子物理高分子物理( (第三版第三版) ) 金日光金日光 主編主編 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 參考書參考書高分子物理的成績(jī)?cè)u(píng)定高分子物理的成績(jī)?cè)u(píng)定1、平時(shí)的出勤率、平時(shí)的出勤率20%，點(diǎn)名，一次不到，點(diǎn)名，一次不到-5，兩次

9、，兩次-10，三次不到三次不到-20。2、平時(shí)作業(yè)、平時(shí)作業(yè)10%3、期末考試、期末考試60%4、討論、討論10%，就某個(gè)話題，進(jìn)行討論，根據(jù)積極性，就某個(gè)話題，進(jìn)行討論，根據(jù)積極性（酌情加分酌情加分）1839年年 美國(guó)人固特異美國(guó)人固特異(Charles Goodyear)發(fā)現(xiàn)天然橡膠與硫磺共發(fā)現(xiàn)天然橡膠與硫磺共熱后明顯地改變了性能，使它從熱后明顯地改變了性能，使它從硬度較低、遇熱發(fā)粘軟化、遇冷硬度較低、遇熱發(fā)粘軟化、遇冷發(fā)脆斷裂的不實(shí)用的性質(zhì)，變?yōu)榘l(fā)脆斷裂的不實(shí)用的性質(zhì)，變?yōu)楦挥袕椥浴⒖伤苄缘牟牧细挥袕椥浴⒖伤苄缘牟牧稀oodyearGoodyear（1800 - 18601800 -

10、1860） 如今，如今，Goodyear（固特異）（固特異）是僅次于是僅次于Michelin（米其林）（米其林）和和Bridgestone（普利司通）（普利司通）的世界的世界第三大輪胎制造商第三大輪胎制造商H.Staudinger (1881-1965)H.Staudinger (1881-1965)1920年年 德國(guó)人施陶丁格德國(guó)人施陶丁格(Hermann Staudinger)發(fā)表了關(guān)于聚合反應(yīng)的發(fā)表了關(guān)于聚合反應(yīng)的論文，提出：高分子物質(zhì)是由具有論文，提出：高分子物質(zhì)是由具有相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)(聚合聚合)，通過化學(xué)鍵連接在一起的，通過化學(xué)鍵連接在一

11、起的大分子化合物，高分子或聚合物一大分子化合物，高分子或聚合物一詞即源于此。詞即源于此。 1953年，年，Staudinger獲得獲得諾貝爾諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)化學(xué)獎(jiǎng) (Noble Prize)。 “For his discoveries in the field of macromolecular chemistry ”1928年年 Carothers加入杜邦公司，加入杜邦公司，成為研發(fā)總負(fù)責(zé)人，發(fā)明了第一種成為研發(fā)總負(fù)責(zé)人，發(fā)明了第一種合成纖維人造蠶絲（聚酯纖維，滌合成纖維人造蠶絲（聚酯纖維，滌綸）；發(fā)展了縮聚理論綸）；發(fā)展了縮聚理論 1937年底，杜邦公司成功開發(fā)出年底，杜邦公司成功開發(fā)出了工業(yè)

12、化的了工業(yè)化的尼龍尼龍-66，每年為公司帶，每年為公司帶來來5億美元的銷售收入。億美元的銷售收入。W Carothers (1898-1937)W Carothers (1898-1937)德國(guó)人齊格勒德國(guó)人齊格勒(Karl Ziegler，1952)與意大與意大利人納塔利人納塔(Giulio Natta，1955)分別發(fā)明用三乙分別發(fā)明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的基鋁和三氧化鈦組成的金屬絡(luò)合催化劑金屬絡(luò)合催化劑合成低合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方壓聚乙烯與聚丙烯的方法法。這種催化劑被統(tǒng)稱。這種催化劑被統(tǒng)稱為為齊格勒納塔型催化齊格勒納塔型催化劑。劑。Karl Ziegler (1903-1979)K

13、arl Ziegler (1903-1979)Giulio Natta (1898-1973)Giulio Natta (1898-1973) 1963年，年，Ziegler與與Natta共同獲得共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) (Noble Prize) “For their discoveries in the field of the chemistry and technology of high polymers”1974年年 美國(guó)高分子物理化學(xué)家弗美國(guó)高分子物理化學(xué)家弗洛里洛里(Paul J. Flory)由于在高分子科由于在高分子科學(xué)領(lǐng)域，尤其在學(xué)領(lǐng)域，尤其在高分子物理性質(zhì)與高分

14、子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究方面結(jié)構(gòu)的研究方面取得巨大成就，榮取得巨大成就，榮獲瑞典皇家科學(xué)院授予的獲瑞典皇家科學(xué)院授予的諾貝爾化諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。學(xué)獎(jiǎng)。 Paul J. FloryPaul J. Flory (1910-1985) (1910-1985) for his fundamental achievements, both theoretical and experimental, in the physical chemistry of macromolecules. 1991年年 法國(guó)科學(xué)家吉尼法國(guó)科學(xué)家吉尼(Pierre-Gilles de Gennes) 提出高分子鏈性質(zhì)的提出高分子鏈

15、性質(zhì)的非平非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)理論和標(biāo)度理論，衡態(tài)統(tǒng)計(jì)理論和標(biāo)度理論，成功地將成功地將高分子物理理論引向新階段。榮獲瑞高分子物理理論引向新階段。榮獲瑞典皇家科學(xué)院授予的典皇家科學(xué)院授予的諾貝爾物理獎(jiǎng)。諾貝爾物理獎(jiǎng)。 P. de Gennes (1932 2008)P. de Gennes (1932 2008) for discovering that methods developed for studying order phenomena in simple systems can be generalized to more complex forms of matter, in partic

16、ular to liquid crystals and polymers 2000年年10月月10日，日，日本筑波大學(xué)白川英樹日本筑波大學(xué)白川英樹(Hideki Shirakawa)，美國(guó)，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的黑格加利福尼亞大學(xué)的黑格(Alan J. Hegger)和美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的馬和美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的馬克迪爾米德克迪爾米德(Alan G. MacDiarmid)因?qū)σ驅(qū)?dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展(塑塑料電池聚乙炔料電池聚乙炔)而獲得而獲得2000年度年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 for the discovery and development of condu

17、ctive polymers Hideki Shirakawa Hideki Shirakawa Alan J. HeggerAlan J. HeggerAlan G. MacDiarmidAlan G. MacDiarmid馮新德馮新德 院士院士徐徐 僖僖 院士院士錢人元錢人元 院士院士l19151915生于江蘇吳江生于江蘇吳江l高分子化學(xué)家高分子化學(xué)家l自由基聚合自由基聚合l19171917生于江蘇常熟生于江蘇常熟l高分子物理學(xué)家高分子物理學(xué)家l高分子溶液理論高分子溶液理論l19211921生于江蘇南京生于江蘇南京l高分子物理學(xué)家高分子物理學(xué)家l塑料加工塑料加工l四川大學(xué)四川大學(xué)l1933

18、1933生于廣東興寧生于廣東興寧l高分子化學(xué)家高分子化學(xué)家l順式異戊橡膠稀土順式異戊橡膠稀土催化劑合成催化劑合成l中國(guó)科學(xué)院中國(guó)科學(xué)院沈家驄沈家驄 院士院士沈之荃沈之荃 院士院士王佛松王佛松 院士院士l19311931生于上海生于上海l高分子化學(xué)家高分子化學(xué)家l過渡金屬和稀土絡(luò)過渡金屬和稀土絡(luò)合催化聚合合催化聚合 l浙江大學(xué)浙江大學(xué)l19311931生于浙江紹興生于浙江紹興l高分子化學(xué)家高分子化學(xué)家l建立共聚反應(yīng)統(tǒng)計(jì)建立共聚反應(yīng)統(tǒng)計(jì)理論理論l吉林大學(xué)吉林大學(xué)/ /浙江大學(xué)浙江大學(xué)l19551955生于安徽蕪湖生于安徽蕪湖l高分子物理學(xué)家高分子物理學(xué)家l聚合物光散射研究聚合物光散射研究l中國(guó)科技大學(xué)中國(guó)科技大學(xué)/ /香港香港中文大學(xué)中文大學(xué)l19651965生于安徽蕪湖生于安徽蕪湖l高分子化學(xué)家高分子化學(xué)家l超分子組裝超分子組裝l清華大學(xué)清華大學(xué)l19571957生于湖北潛江生于湖北潛江l高分子化學(xué)家高分子化學(xué)家l高分子聚炔烴高分子聚炔烴l香港科技大學(xué)香港科技大學(xué)/ /浙江浙江大學(xué)大學(xué)唐本忠唐本忠 院士院士 吳吳 奇奇 院士院士 張張 希希 院士院士 周其鳳周其鳳 院士院士 楊玉良楊玉良 院士院士 鄭鄭 強(qiáng)強(qiáng) 教授教授 l19471947生于湖南瀏陽(yáng)生于湖南瀏陽(yáng)l高分子化學(xué)家高分子化學(xué)家l甲殼型液晶高分子甲殼型液晶高分子l200