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          《高分子物理》 是高分子材料與工程專業(yè)本科生必修的最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一, 是從事高分子材料研究和開發(fā)前必備的理論知識(shí)。 任何從事與塑料、 橡膠、人造纖維、涂料和粘合劑等領(lǐng)域相關(guān)的工作或研究的人員,都必須具備高分子物理的基本知識(shí)。 由于高分子材料的制備、 性能表征和測(cè)試、 材料的加工和應(yīng)用等,在各行各業(yè)都會(huì)有不同程度地涉及, 因此高分子物理也可作為化學(xué)化工類非高分子專業(yè)本科生的選修課程,以拓寬專業(yè)面,了解最基本的高分子科學(xué)知識(shí)。

  什么是高分子呢?它是由許多結(jié)構(gòu)相同的單體聚合而成的,分子量往往是幾萬、兒十萬。結(jié)構(gòu)的形狀也很特別,如果說普通分子象個(gè)小球,那未高分子由于單體彼此連接成長(zhǎng)鏈,就象一根有50米長(zhǎng)的麻繩。有些高分子長(zhǎng)鏈之間又有短鏈相結(jié)而成網(wǎng)狀。又由于大分子與大分子之間存在引力,這些長(zhǎng)鏈不但各自卷曲而且相互纏繞,形成了既有一定強(qiáng)度、又有不同程度彈性的固體。大分子的長(zhǎng)鏈一頭受熱時(shí),另一頭還不熱,故熔化前有個(gè)軟化過程,這就使它具有良好的可塑性,正是這種內(nèi)在結(jié)構(gòu),使它具有包括電絕緣在內(nèi)的許多特性,成為新型的優(yōu)質(zhì)材料。人們對(duì)它們的組成、結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和合成方法的掌握經(jīng)歷了一個(gè)實(shí)踐——認(rèn)識(shí)——實(shí)踐的曲折過程。

浙江大學(xué)高分子物理

    1812年,化學(xué)家在用酸水解木屑、樹皮、淀粉等植物的實(shí)驗(yàn)中得到了葡萄糖,證明淀粉、纖維素都由葡萄糖組成。1826年,法拉第通過元素分析發(fā)現(xiàn)橡膠的單體分子是C5H8,后來人們測(cè)出C5H8的結(jié)構(gòu)是異戊二烯。就這樣,人們逐步了解了構(gòu)成某些天然高分子化合物的單體。

    通過進(jìn)一步試驗(yàn),化學(xué)家們將纖維素進(jìn)行化學(xué)改性獲得了第一種人造塑料——賽璐珞和人造絲。1889年法國建成了最早的人造絲工廠,1900年英國建成了以木漿為原料的粘膠纖維工廠,天然高分子的化學(xué)改性,大大開闊了人們的視野。1907年,美國化學(xué)家在研究苯酚和甲醛的反應(yīng)中制得了最早的合成塑料——酚醛樹脂,俗名電木。1909年德國化學(xué)家以熱引發(fā)聚合異戊二烯獲得成功。在這一實(shí)驗(yàn)啟發(fā)下,德國化學(xué)家采用與異戊二烯結(jié)構(gòu)相近的二甲基丁二烯為原料,在金屬鈉的催化下,合成了甲基橡膠,開創(chuàng)了合成橡膠的工業(yè)生產(chǎn)。 

    上述對(duì)高分子化合物的單體分析,天然高分子的化學(xué)改性的實(shí)踐和在合成塑料、合成橡膠方面的探索,使人們深切地感到必須弄清高分子化合物的組成、結(jié)構(gòu)及合成方法。對(duì)于這個(gè)基礎(chǔ)理論問題人們所知甚少,這一理論發(fā)展的緩慢與高分子本身的復(fù)雜特性有關(guān)。化學(xué)家們一直搞不清它們的分子量究竟是多少,它為什么難于透過半透膜而有點(diǎn)象膠體,它為什么沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),不易形成結(jié)晶?這些獨(dú)特的性質(zhì)以當(dāng)時(shí)流行的化學(xué)觀來看是很難理解的。

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