大连民族学院生命科学学院Prof.Dr.J.T.Liu精细有机材料高分子功能材料第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日在科学高速发展的今天，大到国民经济，小到日常生活都与高分子材料息息相关，可称为“高分子化合物时代”。高分子材料在二战前后得到了迅速发展；到上世纪末，单是塑料在体积上就明显超过了钢铁。棉、毛、蚕丝和蛋白质等都是天然高分子材料。合成高分子材料则主要包括塑料、橡胶与纤维三大合成材料，其中塑料占总量的80％。第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日由于高分子材料具有许多优良性能，适合现代化生产，经济效益显著，且不受地域、气候的限制，因而高分子材料工业取得了突飞猛进的发展，如今高分子材料已经不再是传统材料的代用品，而是与金属、水泥、木材一起并称为四大材料，在国民经济和国防建设中扮演着重要的角色。高分子科学的三大组成部分—高分子化学、高分子物理和高分子工程也已经日趋成熟。第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日量大面广的通用高分子材料通过不断升级改造，成本大幅度降低、使用性能明显提高；各类新型的、适应现代技术发展需要的高分子材料不断涌现。通过各种手段，用物理或化学方法，或者使高分子与其他物质相互作用后产生物理或化学变化，从而使高分子化合物成为具有特殊功能的功能高分子材料。第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日物理功能高分子材料，如导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等。化学功能高分子材料，如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。生物功能和医用高分子材料，如生物高分子、模拟器、高分子药物及人工骨材料等。总之，关于高分子材料的基础研究和应用研究正在飞速发展，日新月异。第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日一、高分子材料的发展简史高分子的概念始于20世纪20年代，但应用早一些。1838年Parker制得了第一种人造塑料—硝酸纤维素。1840年Goodyear和Hancock开发了天然橡胶的硫化技术。1851年硬质橡胶实现商品化。1868年，英国Parks用硝化纤维素与樟脑混合制得了赛璐珞。1870年J.Hyatt制备了低硝酸含量的硝酸纤维素—赛璐珞，这是第一种具有商业价值的塑料，也是在1907年Bakeland开发出酚醛塑料前唯一的商品塑料。第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日1893年，法国人DeChardonnet发明粘胶纤维。1907年，第一个合成高分子—酚醛树脂诞生。1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文，提出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。1881年3月23日生于德国莱因兰—法耳次州的沃尔姆斯；1907年毕业于施特拉斯堡大学，获博士学位。同年受聘为卡尔斯鲁厄工业大学副教授。1912年于苏黎世工业大学任化学教授。1920年，发表“论聚合反应”的论文，提出高分子的概念；1932年，出版了划时代的巨著《高分子有机化合物》；1953年获诺贝尔化学奖；1965年9月8日在弗赖堡逝世，终年84岁。施陶丁格尔第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日1935年，Carothes发明尼龙66，1938年实现工业化。30年代，许多烯烃类加聚物被开发出来，如聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、低密度聚乙烯等，极大地促进了自由基聚合的发展。高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚合物的分子量。Flory为此于1974年获得诺贝尔奖。40年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。如丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、有机氟材料、涤纶树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。50年代，Ziegler和Natta发明配位聚合催化剂，制得高密度聚乙烯和有规聚丙烯，低级烯烃得到利用。1963年，Ziegler和Natta分享诺贝尔化学奖。第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高分子结构设计的先河。50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。如聚甲醛，聚碳酸酯，聚砜，聚苯醚，聚酰亚胺等。60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日为表彰在导电高分子的发展方面所作的贡献，2000年，日本科学家白川英树（H.Shirakawa）、美国科学家黑格（A.J.Heeger）和麦克迪尔米德（A.G.MacDiarmid）分享诺贝尔化学奖。80年代以后，