高分子物理1-1-绪论

高分子物理原理教师：李小伊教师：李小伊lixy 教材：polymer physcs-Michael rub instein，Ralph H. Colby参考书：参考：introduction-不需要部分物理和部分数学、公式推导，但需要理解推导中引入的近似值、公式中每个数量的物理意义、公用可解决的问题以及相应的物理图像。第1章Introduction 3教材内容：教科书内容：高分子链结构(自我相似和分形、理想链和物理链、尺度理论和Flory理论、体积排除和第2比利系数)；-聚合物溶液和熔体的热力学(螺旋和双链，各种溶液的分形关系)；聚合物网络和凝胶(平均场模型和尺度模型、橡胶弹性、粘弹性、凝胶膨胀)；-非纠缠和纠缠聚合物动力学。chapter 1 introduction 4 science programes not only because it helper to explain newly discovered facts，But also because it teaches us over and ooverWerner Heisenberg chapter 1 introduction 5高分子科学史事件初期-天然高分子材料：棉、麻、丝、毛、橡胶、树脂和木材。19世纪中期-半合成聚合物：以某种方式变形的天然高分子产品，如硝化纤维素(通常是赛璐珞)。1865年，以改性纤维素为基础的第二种高分子纤维素醋酸酯问世。19世纪后期化学家无意中合成了一些高分子材料，这种粘稠的、一般化学不能理解的树脂等物质被称为“瓶底的油腻的东西”、“分子测量不可接受且不能表征的反应产物”或胶体。Chapter 1 Introduction 6 1907-第一个真正的合成聚合物：Leo Baekeland(美国)是由phenol和甲醛缩聚而成的热固性酚醛塑料，用于制造电子零件和记录，并于1907年获得了酚醛塑料的第一项专利。英国电气工程师詹姆斯斯温伯恩也获得了制造电缆用酚醛醛树脂的专利。1910年-皮克尔斯认为，“橡胶是由长链分子构成的”，这与当时公认的理论“橡胶是由环状小分子构成的集合体”相反。1922年-德国科学家stau dinger chapter 1 introduction 7 hermann stau dinger(1881-1965)1953年诺贝尔化学奖：“for his discveries in the field of打破有机化学的传统观念，开拓了“大分子”这个词。以大量开拓性工作为高分子化学的基调，拒绝了当时一些天然聚合物被认为是胶体的错误概念，例如橡胶、纤维素、蛋白质等。但是，“大分子”学说遭到了强烈反对。第一章，introduction 9 1920-1930-聚合物争论Staudinger的妻子植物生理学家Magda说：“Staudinger在他所有的演讲中都遭到了反对。1929年秋天，在法兰克福举行的西南德国化学会的一次演讲中，他介绍了自己的粘度公式，第一次出现没有人反对的场面时，我们感到惊讶和安心。Staudinger粘度公式：开发了聚合物溶液研究，后来Flory开发了聚合物溶液理论。Mk c m sp发表了德国化学会会志，1932年Staudinger表示聚合物学说被接受，聚合物科学正式诞生。美国一家杂志在1953年获得Nobel chemical award的72岁退休两年期间报道的新闻标题：“总比没有晚好”Chapter 1 Introduction 11 1928-DuPont的W. H. Carothers开始研究缩聚反应。他根据大分子假说，成功地将具有两个羟基末端组的分子和具有两个羧基末端组的其他分子以1: 1的当量混合，得到了线性长链分子。他最初发明的合成聚合物是脂肪族聚酯，但熔点低，不能用于制造服装用纤维。后来以酰胺为标准取代了酯，诞生了尼龙系列。chapter 1 Introduction 12 1932-carothers成功合成了聚合物聚酯，并以纤维发射。1934年美国首次生产用氯丁橡胶制造的轮胎(氯丁橡胶，是另一种由Carothers制造的合成高分子产品)。1939年-杜邦推出第一款尼龙长袜，风靡世界。Chapter 1 introduction 13 1930-40年代-1930年德国比率教师生产聚苯乙烯产品；1932年，前苏联首先合成了聚丁二烯橡胶。1935年，莱文ault发明了聚氯乙烯。1936年，ICI引领了聚甲基丙烯酸酯精制。1937年，丁基橡胶在美国问世。1941年，德国开始产业化聚氨酯泡沫零件。1945年硅橡胶问世。Chapter 1 introduction 14 1950年代-聚烯烃开发的重要时代。Ziegler-Natta催化剂1953年德国科学家K. Ziegler发明了Ziegler催化剂和低压聚乙烯合成方法，极大地发展了聚乙烯的工业生产。从1954年到1956年，意大利科学家G. Natta改进了齐格勒催化剂，使其适于聚丙烯生产，并在此基础上建立了合成聚丙烯的方法。Ziegler催化剂：四氯化钛章1 introduction 15 Ziegler natta 1963诺贝尔化学奖替代tri乙基铝-四氯化钛混合物Natta:三氯化钛：“for their disc veries in the field of the chemisisstereo regular polymer : a regular polymer，The molecules of which can be descripd in terms of only one speces of stereo repeares规则立体构成聚合物章节1 Introduction 17空间异构chapter 1 Introduction 18 fig . 1.4 tacti cities of vinyl polities c c c c c c c c c c c c c c c r hhhhhhhhhhhhhhhhhhhrrrrrrrrrriso to美国科学家保罗弗洛里于1934年获得博士学位，进入杜邦，在Carothers集团从事聚合物合成工作的1936年发表了第一篇文章，题为“对尼龙缩聚物的缩合反应的系统研究”，化学家首次使用统计方法研究聚合物聚合反应。20世纪50年代，预言了棒状聚合物可以显示液晶特性。这个预言在60年代得到证实。20世纪70年代液晶法成功开发出了耐热性优秀的刚性芳香聚酰胺纤维。chapter 1 introduction 19 Paul j . flory 1910至1985 1974年nobel chemical award: for his fundamental achievements，both theoretical in the physical chemistry of the macro moleges Chapter 1 Introduction 20 Flory对聚合物化学的第一个重要贡献-尼龙和其他缩聚生成机制研究“isoactive what”分子的反应性和大小独立产物分子量分布： 完成卷排除理论和温度概念演示贝克讲座的内容扩展-“principles of polymer chemistry”chapter 1 introduction 22 de gen nes 1932-1991 Nobel physical award for discovery .also in these materials，Degen neshas found analogies with critical phennomena appearing in magnetic and super conducting materials . for instationsthis had led