浙江大学高分子物理视频教学

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  • 时间:2018/3/24 16:42:14
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《高分子物理》 是高分子材料与工程专业本科生必修的最重要的专业基础课之一, 是从事高分子材料研究和开发前必备的理论知识。 任何从事与塑料、 橡胶、人造纤维、涂料和粘合剂等领域相关的工作或研究的人员,都必须具备高分子物理的基本知识。 由于高分子材料的制备、 性能表征和测试、 材料的加工和应用等,在各行各业都会有不同程度地涉及, 因此高分子物理也可作为化学化工类非高分子专业本科生的选修课程,以拓宽专业面,了解最基本的高分子科学知识。

  什么是高分子呢?它是由许多结构相同的单体聚合而成的,分子量往往是几万、儿十万。结构的形状也很特别,如果说普通分子象个小球,那未高分子由于单体彼此连接成长链,就象一根有50米长的麻绳。有些高分子长链之间又有短链相结而成网状。又由于大分子与大分子之间存在引力,这些长链不但各自卷曲而且相互缠绕,形成了既有一定强度、又有不同程度弹性的固体。大分子的长链一头受热时,另一头还不热,故熔化前有个软化过程,这就使它具有良好的可塑性,正是这种内在结构,使它具有包括电绝缘在内的许多特性,成为新型的优质材料。人们对它们的组成、结构的认识和合成方法的掌握经历了一个实践——认识——实践的曲折过程。

浙江大学高分子物理

    1812年,化学家在用酸水解木屑、树皮、淀粉等植物的实验中得到了葡萄糖,证明淀粉、纤维素都由葡萄糖组成。1826年,法拉第通过元素分析发现橡胶的单体分子是C5H8,后来人们测出C5H8的结构是异戊二烯。就这样,人们逐步了解了构成某些天然高分子化合物的单体。

    通过进一步试验,化学家们将纤维素进行化学改性获得了第一种人造塑料——赛璐珞和人造丝。1889年法国建成了最早的人造丝工厂,1900年英国建成了以木浆为原料的粘胶纤维工厂,天然高分子的化学改性,大大开阔了人们的视野。1907年,美国化学家在研究苯酚和甲醛的反应中制得了最早的合成塑料——酚醛树脂,俗名电木。1909年德国化学家以热引发聚合异戊二烯获得成功。在这一实验启发下,德国化学家采用与异戊二烯结构相近的二甲基丁二烯为原料,在金属钠的催化下,合成了甲基橡胶,开创了合成橡胶的工业生产。 

    上述对高分子化合物的单体分析,天然高分子的化学改性的实践和在合成塑料、合成橡胶方面的探索,使人们深切地感到必须弄清高分子化合物的组成、结构及合成方法。对于这个基础理论问题人们所知甚少,这一理论发展的缓慢与高分子本身的复杂特性有关。化学家们一直搞不清它们的分子量究竟是多少,它为什么难于透过半透膜而有点象胶体,它为什么没有固定的熔点和沸点,不易形成结晶?这些独特的性质以当时流行的化学观来看是很难理解的。