概述高分子材料

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概述高分子材料
      【关键词】国家标准物质网   中国标准物质中心    北京标物中心   中国食品药品检定研究院
       内容摘要:用化学合成的方法得到并被实际应用的第一个合成高分子材料,是1909年报道的美国Baekeland发明的酚醛树脂。1920年,德国科学家Staudinger提出高分子的长链分子概念后,开始了用化学合成的方法大规模制蚤合成高分子材料的时代。1935年,英国帝国化学公司(ICI)开发出高压聚乙烯,因其极低的介电常数而在第二次世界大战期间用作雷达电缆和潜水艇电缆的绝缘材料,此后得到广泛应用。1940年,美国杜邦公司(Du Pont)推出尼龙纺织品(如尼龙丝袜),因其经久耐用而在当时的美国和欧洲风靡一时,而尼龙66纤维制造的降落伞,更是大大提高了美国军队在第二次世界大战中的作战能力。

       材料是人类用来制造有用物件的物质,材料的可用性由形成材料的物质分子的属性所决定。组成高分子材料的分子是长链分子,由若干原子按一定规律重复地连接成具有成干上万甚至上百万质量、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,因此高分子材料又被称为聚合物材料。
       1.天然和人造高分子材料
       高分子材料的发现和应用经过了从天然高分子材料的直接使用,到天然高分子材料的改造再利用,再到化学合成制簧高分子材料的过程。2500多年前,南美印地安人将天然橡胶树汁涂覆在脚上,依赖空气中的氧连接天然橡胶树汁中的长链分子使其变硬,制成了早期的"靴子"。1839年,美国Goodyear.发现用硫原子取代空气中的氧使天然橡胶树汁变硬的方法,发明了硫化技术,使天然橡胶成为一种高分子材料。这种主耍通过化学反应对天然产物进行改性,使人类从原始利用进人到有目的改造天然产物而得到的高分子材料,称为人造高分子材料。1855年,由英国人Parks用硝化纤维素和樟脑制得的赛骆堵塑料,也是有划时代意义的一种人造高分子材料。
        2.合成高分子材料
        用化学合成的方法得到并被实际应用的第一个合成高分子材料,是1909年报道的美国Baekeland发明的酚醛树脂。1920年,德国科学家Staudinger提出高分子的长链分子概念后,开始了用化学合成的方法大规模制蚤合成高分子材料的时代。1935年,英国帝国化学公司(ICI)开发出高压聚乙烯,因其极低的介电常数而在第二次世界大战期间用作雷达电缆和潜水艇电缆的绝缘材料,此后得到广泛应用。1940年,美国杜邦公司(Du Pont)推出尼龙纺织品(如尼龙丝袜),因其经久耐用而在当时的美国和欧洲风靡一时,而尼龙66纤维制造的降落伞,更是大大提高了美国军队在第二次世界大战中的作战能力。
       20世纪中叶的石油化工的发展虽然得到了许多可供合成高分子材料工业使用的原料,但其中的许多原料却不能被当时已有的高分子合成反应和技术所接受。1953年,德国科学家Zieglar.和后来的意大利科学家Natta,发明了配位聚合催化剂,大幅度地扩大了合戚高分子材料的原料来源,得到了一大批新的合成高分子材料,使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了干家万户,确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。
       20世纪70年代中期,美国科学家Heeger,MacDiarmid和日本白川英树的一项发现,改变了高分子只能是绝缘体的观念,在塑料导电研究领域取得突破性的发现,具有光、电、磁活性的导电聚合物成为对物理学家和化学家都具有重要意义的研究领域。导电聚合物在发光二极管、太阳能电池、移动电话和微型电视显示装置等领域不断找到新的用武之地。
        3.我国高分子材料的研究和开发
        我国的高分子材料的研究起步于20世纪50年代初,通过高分子化学、高分子物理、高分子成型加工和高分子反应工程等学科和产业部门的合作,开发出一批体现我国科研和产业化水平和能力的高分子材料及生产技术。这些材料有满足国防需要的离子交换树脂和高分子粘结剂,有已产业化的镰催化顺丁橡胶、辐照交联热收缩高分子材料及超细旦聚丙烯纤维,有已出口的SBS热塑弹性体工业化生产技术和聚丙烯工业化生产用N型催化剂,还有已在境外实施的稀土催化异戊橡胶等。我国是高分子材料的大国,年消费量超过3000万t,但还不是强国。不仅产品的竞争力有待提高,产量也不能满足国内的需求,如合成塑料和合成橡胶的年产量只能满足一半左右的国内需求。尽快完成从高分子材料的生产和消费大国到强国的转变,发挥高分子材料对传统产业的改造、对新兴产业的兴起的支撑作用,需要开展高分子材料科学的创新研究,需要实现高分子材料产业的持续发展。



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