高分子

高分子发展史

在测定分子量和分子量分布的实验方法中，超速离心沉降(1923年始用)、光散射（1944年始用）、凝胶渗透色谱（1964年始用）都曾起过重要的作用。

在理论方面，1930年W.库恩发展了高分子链的统计理论；

1934年库恩、E.古思、H.F.马克各自提出了柔性链高分子形态的无规行走模型，形成了高分子理论的出发点。

1935和1936年G.V.舒尔茨和P.J.弗洛里分别用统计理论导出了加聚和缩聚产物的分子量分布函数的形式(见高聚物的分子量分布)；

1942年M.L.哈金斯和弗洛里各自独立地从晶格模型出发，提出了高分子溶液理论，从而奠定了高分子溶液的热力学基础；

1951年M.B.沃尔肯斯坦提出高分子链构象的内旋转异构体理论，大大地推进了链构象统计对具体高分子链的应用；

1975年P.G.德•热纳提出的标度理论可以处理整个浓度区间的高分子溶液，使这方面的研究有了新的理论指引；

1944年发展起来的共聚合理论奠定了高分子链序列结构研究的基础。近代实验技术（如红外光谱、高分辨率核磁共振谱、裂解色谱等）的进步，也使人们对合成高分子链的化学结构的了解达到了相当详尽、细致的程度。

1955年G.纳塔合成了有规立构聚合物，也大大地推动了高分子链结构的研究；

1956年M.施瓦茨合成了分子量接近均一的活性聚合物，使精确研究高分子的各种性能对分子量的依赖性成为可能。

世界高分子诺贝尔奖得奖情况

1953Hermann Staudinger(1881-1965)

施陶丁格(Hermann Staudinger)是德国著名的化学家?881年3月23日生于德国的沃尔姆斯(Worms)，1965年8月8日在弗赖堡(Freiburg)逝世，终年84岁。他是1953年nobel化学奖的获得者。1947年，他编辑出版了《高分子化学》(Die makromolekulare Chemie)杂志，形象地描绘了高分子(Macromolecules)存在的形式。从此，他把“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，创立了确定分子量的粘度的理论(后来被称为施陶丁格尔定律)。他的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用。由于他对高分子科学的杰出贡献，1953年,他以72岁高龄，走上了nobel奖金的领奖台。

1963Karl Ziegler(1903-1979)Giulio Natta(1898-1973)

德国人齐格勒(KarlZiegler)与意大利人纳塔(Giulio Natta)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。这种催化剂被统称为齐格勒－纳塔型催化剂。

1963年12月10日，他们共享nobel化学奖的崇高荣誉。

1974Paul J.Flory(1910-1985)

美国高分子物理化学家弗洛里(Paul J. Flory)由于在高分子科学领域，尤其在高分子物理性质与结构的研究方面取得巨大成就，1974年荣获瑞典皇家科学院授予的nobel化学奖。

1991Pierre-Gilles de Gennes

法国科学家吉尼(Pierre-Gilles de Gennes)成功地将研究简单体系中有序现象的方法推广到高分子、液晶等复杂体系。1991年被授予nobel物理学奖。

2000 Hideki Shirakawa   Alan J. Heeger  Alan G.MacDiarmid

2000年10月10日，日本筑波大学都得白川英树(Hideki Shirakawa)，美国加利福尼亚大学的黑格(Alan J. Hegger)和美国宾夕法尼亚大学的马克迪尔米德(Alan G. MacDiarmid)因对导电聚合物的发现和发展而获得2000年度nobel化学奖。

定义

高分子又称高分子聚合物，高分子是由分子量很大的长链分子所组成，高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万。

而每个分子链都是由共价键联合的成百上千的一种或多种小分子构造而成。高分子的分类有多种，按来源可分为天然高分子、天然高分子衍生物、合成高分子三大类；根据用途则可分为合成树脂和塑料、合成橡胶、合成纤维等；按热行为可分为热塑性和热固性聚合物；按主链结构可分为碳链、杂链、和元素有机三类；另外根据工业产量和价格还可分为通用高分子、中间高分子、工程塑料以及特种高分子等等。

高分子组成

一个大分子往往由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成。合成聚合物的原料称为单体，通过聚合反应，单体才转变成大分子的结构单元。由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物，由两种以上单体共聚而成的聚合物则称为均聚物。

特点

高分子与低分子化合物相比较，分子量非常高。由于这一突出特点，聚合物显示出了特有的性能，表现为“三高一低一消失”。既是：高分子量、高弹性、高黏度、结晶度低、无气态。因此这些特点也赋予了高分子材料（如复合材料、橡胶等）高强度、高韧性、高弹性等特点。

高分子类型

高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时，叫线型高分子。这种高分子在加热时可以熔融，在适当的溶剂中可以溶解。

高分子化合物中的原子连接成线状并带有较长分支时，叫支链型高分子。这种高分子也可在加热时熔融，也可在适当的溶剂中溶解。

如果高分子化合物中的原子连接成网状时，则叫网状高分子，这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构，所以也叫体型高分子。体型高分子加热时不能熔融，只能变软和弹性增大；不能在任何溶剂中溶解，只能在某些适当的溶剂中溶胀。

生成与用途

高分子化合物在自然界中大量存在。这种高分子叫天然高分子。在生物界中，构成生物体的蛋白质、纤维素，携带生物遗传信息的核酸，食物中的主要成分蛋白质和淀粉，衣服的原料棉、毛、丝、麻，以及木材、橡胶等等，都是天然高分子。非生物界中，如长石、石英、金刚石等等，是无机高分子。

天然高分子可以通过化学方法加工成天然高分子的衍生物,从而改变其加工成型性能和使用性能。例如,硝酸纤维素、硫化橡胶（即橡皮）、粘胶纤维等，都是天然高分子的衍生物。

高分子一词一般指的是合成有机高分子。完全由人工方法合成的高分子，在高分子科学中占有最重要的地位。这种高分子是由一种或几种小分子作原料，通过聚合（见聚合反应）制成的，所以，也叫聚合物，用作原料的小分子称做单体。当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物，是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物，再经聚合反应而制成的。

各种塑料、橡胶、纤维都是典型的高分子。

专业简介与目标

高分子是我国化学工业二十一世纪的发展重点之一，，新材料行业在我国是一个新兴的工业部门，具有广阔的发展前景，特别是复合材料，在高精端领域里有着很广阔的发展空间，我国东南沿海地区的发展速度尤为突出。该专业着重培养学生必需的基础理论和基本技能，掌握高分子材料加工的原理流程、主要操作条件和影响因素，主要设备的作用和结构特点，使学生能从事高分子材料产品生产工艺设计、生产工艺技术和管理工作，参与技术改革和新产品、新工艺研究开发，并获得相应技术等级证书的高级职业技术人才。

主干课程

主干学科：材料科学与工程

主要课程：有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法。

主要实践性教学环节：包括金工实习、生产实习、专业实验、计算机应用与上机实践、课程设计、毕业设计(论文)。

材料的优点

高分子材料的突出优点可总结为“三高”——高比强度、高绝缘性和高弹性。这“三高”是其他材料所难以具备的，尤其是与金属材料、无机非金属材料相比较而言，这三个方面比较突出。

轻质、高强、耐腐蚀、绝缘、耐热、弹性好、耐辐射、透明、易加工等。

近似专业

相近专业：材料化学

冶金工程

金属材料工程

无机非金属材料工程

高分子材料与工程

材料科学与工程

复合材料与工程

焊接技术与工程

宝石及材料工艺学

粉体再生资源科学与技术

稀土工程

非织造材料与工程

就业方向

面向医疗器械制造业、汽车制造业、橡胶加工行业、塑料加工行业、电子行业和交通运输等。从事配方设计、产品开发、生产技术工作，也可从事本专业的经营、管理工作。

参考文献

1.http://www.hudong.com/editdocauth/%E9%AB%98%E5%88%86%E5%AD%90

2.潘祖仁主编《高分子化学》，化学工业出版社

3何曼君，陈维孝，董西侠编《高分子物理》复旦大学出版社2006