高分子的發展歷史

Ⅰ 高分子物理的發展歷程

在過去的近一百年中，高分子材料工業取得了突飛猛進的發展。如今高分子材料專已經不再是屬金屬、木、棉、麻、天然橡膠等傳統材料的代用品，而是國民經濟和國防建設中的基礎材料之一。與此同時，高分子科學的三大組成部分——高分子化學、高分子物理和高分子工程也日趨成熟。

Ⅱ 高分子化學的發展簡史

高分子化學
高分子化學作為化學的一個分支學科，是在20世紀30年代才建立起來的一個較年輕的學科。然而，人類對天然高分子物質的利用有著悠久的歷史。早在古代，人們的生活就已和天然高分子物質結成了息息相關的關系。高分子物質支撐著人們的吃穿住各方面，作為人類食物的蛋白質和澱粉，以及用紡織成為衣物的棉、毛、絲等都是天然的高分子物質。在我國古代時，人們就已學會利用蠶絲來紡織絲綢；漢代，人們又利用天然高分子物質麻纖維和竹材纖維發明了對世界文明有巨大失去作用的造紙術。在那時，中國人已學會利用油漆，後來傳至周邊國家乃至世界。可以說，古代中國在天然高分子物質的加工技術上，例如絲織業、造紙術和油漆製造，是處於世界領先地位的。
歐洲工業革命之以後，許多天然的高分子物質日益成為生產不可缺少的原料，促使人們去研究和開發高分子物質。這時，人們首先遇到了對天然橡膠以及天然纖維的利用和改進。橡膠的產地在熱帶，最早對它的利用也開始於這個地區。哥倫布航海時，曾在拉西美洲的海地看當地人用天然形成的橡膠球進行游戲。1530年，歐洲人恩希拉介紹了在巴西、蓋亞那等地區的人們利用粗糙的橡膠製作容器防曬布等日用品的情況。然而，在將橡膠用於製造之前，人們面臨著諸多的工藝難題，科學家們都在努力探尋這些難題的解決辦法。首先是黑立桑和馬凱爾在1763年發現橡膠可溶於松節油和乙醚。1823年，馬辛托希用石腦油處理橡膠乳液，得到了常溫時發粘而遇冷則變脆的成品，但顯然不能投入使用。1832年－1850年，人們終於反復的試驗，使天然橡膠經加工後有了人們想要的性能，這一工作主要是由德國人呂德斯杜夫和美國人古德意完成的。
同時，科學家們也在進行著對天然纖維素的改性試驗。1832年－1845年，通過勃萊孔諾和申拜思的努力，製得了硝化纖維，這一成果曾在一戰時用為製作無煙炸葯。之後，二硝酸纖維被他的同事製作模塑製品，但因其硬度太高而不易製造。1872年，海得以梓腦作為增塑劑，用二硝酸纖維製成了柔韌的塑料，後被廣泛用於製作照相底片及電影膠片等等。
1885年，法國人夏東奈將由棉花製成的硝化纖維用NH4HS進行脫硝處理，得到了人造絲。這一成果在1889巴黎博覽會展出之後，於當年建立了最早的人造絲工廠。1892年，英國人克勞斯和貝汶，在1844年製得的脫硝硝化纖維的基礎上，用氫氧化納和二硫化碳進行再處理，得到了粘膠纖維，其性能比夏東奈的人造絲更好。1903年，邁爾製得了醋酸纖維。在成功實現了對橡膠和纖維素的改性之後，人們轉而注意到了高分子合成的試驗，在一時期，科學家們通過努力，實現了對兩種高分子化合中物的人工合成。首先是酚醛樹脂，再者是合成橡膠。
1872年，拜爾就已提出來，苯酚和甲醛在酸的作用下，能夠形成樹脂狀的物質。克萊貝格在1891年，對這種樹脂狀物進行了濃鹽酸處理，得到了一種多孔物質，該物質不能燒熔也難溶於水，遺憾的是由於無法結晶提純，他不得不終止了實驗。直到1970年，美國人貝克蘭利用對反應的控制，得到了兩種不同的樹脂，一種是可溶的樹脂，叫作蟲膠代用品，是第一步實驗的產品；另一種是不溶也不熔的樹脂，是實驗第三步的產品。如果在實驗第三階段時加入苯酚，則可使產品提高韌性。這樣最早的合成塑料－酚醛樹脂產生了，它被推廣用作製造絕緣材料。
高分子化學----實驗研究
1909年，霍夫曼和庫特爾首先提出了關於C5H8的熱聚合專利。1910年，海立斯和麥修斯用鈉做試驗，也得到了C5H8。1912年，美國紐約展出了用合成橡膠製成的輪胎，從而向世界宣布橡膠的人工合成實現了。長期以來，人們對某些高分子物質的研究取得了一定的成果，但對其內部結構研究還較膚淺。1913年，通過威爾斯仄特和崔曼斯特等人的研究，得出了澱粉的通式為（C6H10O5）n，而且知道澱粉的水解物都是葡萄糖，然而，直到1922年，霍厄塞仍然認為澱粉的溶液具有橡膠的性質是由於它們的環狀二聚體通過「部分價鍵」而聚集在一起的原因。
1906年，費歇爾提出它具有多肽結構，並合成了分子量接近1000的多肽。
1910年，華克斯不同意海立斯的環式結構單元，因為他認為天然橡膠分子是環狀結構單元，靠「部分」價鍵結合成直鏈的見解是缺乏根據的。他說，天然橡膠通過干餾並不能得到海立斯所說的環式結構單元，並且天然橡膠與溴反應後仍然保留著像膠，然而這時已經沒有雙鍵，更不可能有所謂「部分」價鍵。
1920年，有機化學家畢克斯以《關於聚合反應》一文對以上的各種觀點進行了反駁，他不同意把天然橡膠和纖維素的結構歸結為多元的環的物理締合方式，並明確提出，成為環狀化合物和成為共價鍵結構的長鏈高分子化合根本不是一回事。畢克斯於1922年，將天然橡膠加氫，發現其「溶液」仍然具有膠體性質。基於以上的成果，他在1924年明確提出了天然橡膠分子是高分子量的大分子，並認為這些高分子量的大分子不管溶於何物，其膠體是與小分子締合得來的膠體是不同的。畢克斯的這種大分子的概念提出以後，在當時並沒有立即接受，不少化學家仍然堅持環式結構的見解。1926年，斯本先和多爾研究指出，前人認為整個分子不含大於晶胞的觀點是錯誤的，他們認為纖維素分子可以從一個晶胞長入另一個晶胞而成為直鏈形狀。1928年，施道丁格表示同意這個觀點，並進一步提出，纖維素和橡膠分子的晶胞的大小或晶體的大小與線形高分子的長度無關，其依據是一個大分子可以通過好些晶胞從一個結晶區越過無定形區從而進入另一個結晶區。這恰恰是對當時存在的環式結構說的一個有務指正。
1928年，邁耶和馬克提出他們的觀點，說橡膠分子的硫化就是使大分子間形成共價交聯，區別了線形高分子與網狀高分子。1930年，施道丁格又進一步提出了高分子稀溶液的粘度和分子量之間的關系，從而引起了定量測定高分子分子量的興起。
1932年，施丁格發表了一部關於高分子有機化合物的總結性論著，高分子化學建立了。在此之後，高分子化學理論迅速發展，高分子工業也蓬勃興起。
以後的40年間高分子化學及工業達到飛速發展階段。第二次世界大戰刺激了高分子化學和化學工業的發展，德國首先合成了橡膠，美國也加速發展高分子工業。戰後由於消費品的需求量增加，高分子化學的系統研究大規模地開展起來。中國的高分子化學及高分子工業也是在戰後，特別是1949年之後，才真正成長發展起來。
高分子化學的發展主要經歷了天然高分子的利用與加工、天然高分子的改性、合成高分子的生產和高分子科學的建立四個時期。從三十年代起隨著合成高分子的發展而逐漸建立起來與高分子相關的反應動力學、化學熱力學、結構化學、高分子物理、生物高分子等分支學科，形成了一門系統的高分子科學。

Ⅲ 高分子分離膜的發展簡史

早在20世紀初已有用天然高分子或其衍生物制透析、電滲析、微孔過濾膜版。1953年，美國C.E.里德提出了權用緻密的醋酸纖維素制的膜將海水分離為水和鹽，當時由於水的透過速度極小而未能實用。1960年S.洛布和S.索里拉金成功地開發了各向異性的不對稱膜的制備方法。由於起分離作用的活性層極薄，流體通過膜的阻力小，從而開拓了高分子分離膜在工業上的應用。之後出現了中空纖維膜，使高分子分離膜更適於工業用途。70年代以來，氣體分離膜、透過蒸發膜、液體膜以及生物醫學用膜的研究，開拓了高分子分離膜應用新領域。

Ⅳ 高分子復合材料的發展史

從十九世紀開始，人類開始使用改造過的天然高分子材料。火化橡膠和硝化纖回維塑料（賽璐珞）是答兩個典型的例子。
進入二十世紀之後，高分子材料進入了大發展階段。首先是在1907年，Leo Bakeland發明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念並且創造了Makromolekule這個詞。二十世紀二十年代末，聚氯乙烯開始大規模使用。二十世紀三十年代初，聚苯乙烯開始大規模生產。二十世紀三十年代末，尼龍開始生產。
隨著工業企業現代化的發展，設備的集群規模和自動化程度越來越高，同時針對設備的安全連續生產的要求也越來越高，傳統的以金屬修復方法為主的設備維護工藝技術已經遠遠不能滿足針對更多高新設備的維護需求，對此需要研發更多針對設備預防和現場解決的新技術和材料，為此誕生了包括高分子復合材料在內的更多新的維護技術和材料，以便解決更多問題，滿足新設備運行環境的維護需求。
在經歷了二十世紀的大發展之後高分子材料對整個世界的面貌產生了重要的影響。《時代雜志》認為塑料是二十世紀人類最重要的發明。高分子材料在文化領域和人類的生活方式方面也產生了重要的影響。

Ⅳ 高分子聚合物的發展簡史

人類利用天然聚合物的歷史久遠，直到19世紀中葉才跨入對天然聚內合物的化學改性工容作，1839年C．Goodyear發現了橡膠的硫化反應，從而使天然橡膠變為實用的工程材料的研究取得關鍵性的進展。1870年J．W．Hyatt用樟腦增塑硝化纖維素，使硝化纖維塑料實現了工業化。1907年L．Baekeland報道了合成第一個熱固性酚醛樹脂，並在20世紀20年代實現了工業化，這是第一個合成塑料產品。1920年H．Standinger提出了聚合物是由結構單元通過普通的共價鍵彼此連接而成的長鏈分子，這一結論為現代聚合物科學的建立奠定了基礎。隨後，Carothers把合成聚合物分為兩大類，即通過縮聚反應得到的縮聚物和通過加聚反應得到的加聚物。20世紀50年代K．Ziegler和G．Natta發現了配位聚合催化劑，開創了合成立體規整結構聚合物的時代。在大分子概念建立以後的幾十年中，合成高聚物取得了飛速的發展，許多重要的聚合物相繼實現了工業化。

Ⅵ 高分子物理化學的發展簡史

我國來的「高分子物理源」研究始於20世紀50年代初，1951年唐敖慶在「中國化學會志」上發表了關於橡膠分子尺寸計算的我國高分子研究的首篇論文，並在吉林大學開展了高分子統計理論的研究；錢人元分別於1952年在中國科學院長春應用化學所，1953年在中國科學院上海有機化學所建立了高分子物理化學研究組，開展高分子溶液研究（1956年由上海遷京，成為中國科學院化學所的一部分）；錢保功於50年代初在中國科學院長春應化所開始了高聚物粘彈性能及高分子輻射化學的研究。他們的工作開創了中國的「高分子物理」研究。

Ⅶ 高聚物的發展簡史

人類利用天然聚合物的歷史久遠，直到19世紀中葉才跨入對天然聚合物的化學改性工專作，1839年C．Goodyear發現了橡屬膠的硫化反應，從而使天然橡膠變為實用的工程材料的研究取得關鍵性的進展。1870年J．W．Hyatt用樟腦增塑硝化纖維素，使硝化纖維塑料實現了工業化。1907年L．Baekeland報道了合成第一個熱固性酚醛樹脂，並在20世紀20年代實現了工業化，這是第一個合成塑料產品。1920年H．Standinger提出了聚合物是由結構單元通過普通的共價鍵彼此連接而成的長鏈分子，這一結論為現代聚合物科學的建立奠定了基礎。隨後，Carothers把合成聚合物分為兩大類，即通過縮聚反應得到的縮聚物和通過加聚反應得到的加聚物。20世紀50年代K．Ziegler和G．Natta發現了配位聚合催化劑，開創了合成立體規整結構聚合物的時代。在大分子概念建立以後的幾十年中，合成高聚物取得了飛速的發展，許多重要的聚合物相繼實現了工業化。