湖北汽车工业学院材料工程教研室李建 13477325960lijian_0711qq.com1教材及参考资料黄丽.高分子材料,北京:化工出版社,2006韩冬冰.高分子材料概论,北京:中国石化出版 社,2006何曼君,陈维孝,董西侠.高分子物理，上海: 复旦大学出版社,1990潘祖仁.高分子化学,北京:化工出版社,19972课程内容p 讲课内容（48个学时）绪论通用塑料工程塑料橡胶 p 实验内容（无）拉伸标准样条的快速成型高分子材料的鉴别 3了解高分子科学发展历史以及我国高 分子科学发展状况；了解塑料、橡胶的类型和特性，掌握 其主要品种结构及其特性；教学内容4上课不迟到 课堂中不允许随便说话，可以做任何不影响其 它人听课的事情 认真独立完成作业及课堂中布置的任务 积极思考，回应课堂中的提问 答疑时间： u上课期间的课间时间 u每次上课结束后的时间课程要求5p考核成绩构成结业考核成绩 70平时成绩30p平时成绩包括作业成绩15考勤成绩15p结业考核方式 闭卷考试课程考核67高分子科学高分子科学高分子化学高分子化学研究聚合反应和高分子化学反应原理研究聚合反应和高分子化学反应原理 ，选择原料、确定路线、寻找催化剂，选择原料、确定路线、寻找催化剂 、制订合成工艺等。、制订合成工艺等。研究聚合物的结构与性能的关系，研究聚合物的结构与性能的关系，建建 立微观结构立微观结构宏观性能之间的联系，宏观性能之间的联系， 为设计合成预定性能的聚合物提供理论为设计合成预定性能的聚合物提供理论 指导，是沟通合成与应用的桥梁。指导，是沟通合成与应用的桥梁。高分子物理高分子物理高分子加工高分子加工研究聚合物加工成型的原理与工艺研究聚合物加工成型的原理与工艺 。高分子科学主要研究内容高分子科学主要研究内容8合成合成结构结构性能性能应用应用高分子化学高分子化学高高 分分 子子 物物 理理成型加工成型加工高分子科学高分子科学高分子科学各主干学科之间的关系高分子科学各主干学科之间的关系高高 分分 子子 分分 子子 设设 计计9高分子材料科学发展历程 高分子材料科学发展现状 高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展简史10天然高分子天然高分子 的直接利用的直接利用天然高分子天然高分子 的化学改性的化学改性天然橡胶的硫化，硝化纤维的合成等天然橡胶的硫化，硝化纤维的合成等皮毛、甲壳素、棉麻丝、竹、木等皮毛、甲壳素、棉麻丝、竹、木等酚醛树脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等酚醛树脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等高分子合成高分子合成高分子时代高分子时代功能高分子、高分子复合材料（合功能高分子、高分子复合材料（合 金）、高分子的分子设计金）、高分子的分子设计高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史11头发头发指甲指甲羊毛羊毛 蛋白质蛋白质天然高分子天然高分子高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1219001900年年 硬橡胶电话机硬橡胶电话机18801880年年 硬橡胶手镯硬橡胶手镯汽车轮胎汽车轮胎橡胶树种橡胶树种割胶刀割胶刀高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1319241924年年 化装盒化装盒19201920年年 添加矿物油的电木时钟添加矿物油的电木时钟19201920年年 电木扬声器电木扬声器19201920年轮胎压力表年轮胎压力表 酚醛树脂、橡胶制备酚醛树脂、橡胶制备19241924年年 玩具火车头玩具火车头高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1419301930年年 热水瓶热水瓶高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史19401940年年 笔架笔架19401940年年 电话电话19501950年年 变压器变压器 19381938年年 飞利蒲收音机飞利蒲收音机15Hermann Staudinger Hermann Staudinger (1881-1965) (1881-1965) 19321932年年在法拉第学会在法拉第学会上得到公认上得到公认19531953年年获获Nobel Prize Nobel Prize 高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史19201920年代年代提出提出“ “大分子线大分子线链型结构链型结构” ”概念概念16v “大分子线链型结构”概念：无论天然或合成高聚物其形态和特征都可 以由具有共价键连接的链型高分子结构解释（Polymers are long chains of smaller units that repeat themselves hundreds or thousands of times.）v 从化学结构上阐明了高分子物质的共同特征，在化学界引起激烈争论 。这一学说到1932年在法拉第学会上得到公认，1953年获得Nobel Prize， H. Staudinger成为现代高分子理论的创始人和奠基者。v 随H. Staudinger大分子概念的提出，高分子科学基础理论的研究得以快速发展，合成聚合物产品进入发展时期。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1719501950年年 ABS & PVC ABS & PVC 变焦眼镜变焦眼镜19501950年年 PVCPVC电扇电扇19501950年年 PVCPVC衣服刷衣服刷高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1819601960年年 PSPS安全眼镜安全眼镜 19501950年年 PSPS衣服架衣服架19401940年年 PS PS 及赛璐珞音乐时钟及赛璐珞音乐时钟19501950年年 PS & PVC PS & PVC 收音机收音机 19501950年年 手动搅拌器手动搅拌器高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史19vv3030年代缩聚反应的系统研究年代缩聚反应的系统研究vv二元胺与二元羧酸的缩聚反应二元胺与二元羧酸的缩聚反应vv19351935年合成出聚酰胺年合成出聚酰胺66(66(尼龙尼龙66)66)vv19381938年世界上第一种合成纤维正式诞生年世界上第一种合成纤维正式诞生Wallace H. CarothersWallace H. Carothers （1896189619371937）尼龙尼龙的发明人的发明人高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史20 1970年，发明了耐温聚合物Ekonol，为后续的液 晶聚合物的研究奠定了基础。Ekonol主要用在电子 行业及航天器等领域。 1971年，耐高温、高强度的Kevlar研制成功，耐温 高达300，可织成防弹衣、消防服、赛车服等。 1976年，聚合物/塑料体积产量超过钢。从而使得 高分子材料与历史悠久的金属材料、陶瓷材料构成 现代材料领域的三大类。 2020年代，年代，“大分子链结构大分子链结构”概念的提出概念的提出 ，开创了高分子材料发展序幕。，开创了高分子材料发展序幕。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史21德国著名的化学家，德国著名的化学家，19471947年，编辑出版年，编辑出版了了高分子化学高分子化学( (Die Die makromolekularemakromolekulare ChemieChemie) )杂志，形象地描绘了高分子杂志，形象地描绘了高分子 (Macromolecules)(Macromolecules)存在的形式。把存在的形式。把“高分子高分子 ”这个概念引进科学领域，并确立了高分子这个概念引进科学领域，并确立了高分子 溶液的粘度与分子量之间的关系，创立了确溶液的粘度与分子量之间的关系，创立了确 定分子量的粘度的理论定分子量的粘度的理论( (后来被称为施陶丁格后来被称为施陶丁格 尔定律尔定律) )。其科研成就对当时的塑料、合成橡。其科研成就对当时的塑料、合成橡 胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起了积极作胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起了积极作 用。由于他对高分子科学的杰出贡献，用。由于他对高分子科学的杰出贡献，19531953 年年, ,他以他以7272岁高龄，走上了诺贝尔奖金的领奖岁高龄，走上了诺贝尔奖金的领奖 台。台。Hermann StaudingerHermann Staudinger(1881-1965)(1881-1965)1953年诺贝尔化学奖高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史22Karl Ziegler Karl Ziegler GiulioGiulio Natta Natta （1898-19731898-1973） (1903-1979)(1903-1979) ZieglerNattaZieglerNatta催化剂催化剂 配位聚合配位聚合乙烯、丙烯乙烯、丙烯 实现乙烯、丙烯实现乙烯、丙烯工业化生产工业化生产19631963年年诺贝尔化学奖德国科学家德国科学家(Karl Ziegler)(Karl Ziegler)与意大利科学家与意大利科学家 ( (GiulioGiulio Natta) Natta)分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成 的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史23Paul J. Flory (1910-1985)vv高分子科学理论的主要开拓高分子科学理论的主要开拓 者和奠基人之一。者和奠基人之一。vv高分子化学原理高分子化学原理vv长链分子的统计力学长链分子的统计力学19741974年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖美国高分子物理化学家弗洛里美国高分子物理化学家弗洛里(Paul (Paul J. Flory),J. Flory),由于他在高分子科学领域，如由于他在高分子科学领域，如 聚合聚合反应反应原理，尤其在高分子物理与结构原理，尤其在高分子物理与结构 的研究方面取得巨大成就。的研究方面取得巨大成就。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史24Pierre -Gilles de Pierre -Gilles de GennesGennes (1932-2007)(1932-2007)因其在对液晶、聚合物及其界面等因其在对液晶、聚合物及其界面等 科学的研究中获得重大突破，并提科学的研究中获得重大突破，并提 出了高分子标度理论，而荣获出了高分子标度理论，而荣获19911991 年诺贝尔物理学奖，被瑞典皇家科年诺贝尔物理学奖，被瑞典皇家科 学院誉为学院誉为“当今的牛顿当今的牛顿”。19911991年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史252000年诺贝尔化学奖研究领域：导电聚合物日本筑波大学日本筑波大学 白川英树白川英树美国加利福尼亚大学美国加利福尼亚大学 艾伦艾伦-J-J-黑格黑格美国宾夕法尼亚大学美国宾夕法尼亚大学 艾伦艾伦-G-G-马克迪尔米德马克迪尔米德高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史2619461946年年MarkMark在纽约成立在纽约成立第一所高分子专业研究第一所高分子专业研究 所所国际会议：国际会议：19471947年在比利时利日市召开年在比利时利日市召开第一届第一届 国际高分子学术报告会国际高分子学术报告会。现在每两年举行一次。现在每两年举行一次 ，3939thth 20022002年在北京举行年在北京举行国内会议：国内会议：19871987年以来，每两年召开一次年以来，每两年召开一次全国全国 高分子学术论文报告年会。高分子学术论文报告年会。 高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史27高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展趋势高分子科学发展历程高分子科学发展历程28高分子材料科学发