合成高分子问世
1909年，第一种合成塑料 酚醛树脂，美国人 贝克兰德（Leo Baekeland）。
大分子概念提出
1920年，提出聚合反应生成高分子。 施陶丁格（Hermann Staudinger）。
奠定基础
1930－40年代，聚合方法及理论发展。 卡罗瑟斯（Carothers），美国人。 弗洛里（Paul Flory），美国人。
金属 30％
三分天下有其一
能源
Energy
左右逢源
信息
Information
高分子材料
Polymer Materials
环境
Environment
生物 化 学
Biology
高分子材料分类
从来源
天然高分子材料 (Natural polymer)
纤维素(Cellulose)、淀粉(Starch)、天然橡胶(Natural rubber)等。
人类从起源以来
就与高分子结下了不解之缘

生命体系其根本
都是由高分子组成

衣食住行 离不开高分子材料
一、高分子基本概念
什么是高分子？
定义：高分子量的化合物 (>10000)
别称：聚合物 － Polymer 高聚物－High polymer 大分子－Macromolecule
对应：低聚物(<10000)－Oligomer 或齐聚物，寡聚物。
授课老师
白如科 洪春雁 邹 纲 张其锦 张兴元 王延梅 朱平平 刘世勇 刘和文 葛学武 陈昶乐 尤业字 徐航勋 梁好均
周次
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高分子科学与材料概论 第一章 绪 论 神奇的高 分 子 世 界 Magic Polymer World
“高分子概论”课程介绍
目的及要求：介绍高分子学科与材料的概貌，希望对 高分子学科有初步的了解。
学时及学分：40学时，2学分。
学时分配：上课28学时，作业12学时(写论文）。 考核成绩：写一篇论文，不少于3500字，6月15日前交。
课件下载：
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高分子科学与材料概论课程上课时间表
章 目
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
内 容
绪论：神奇的高分子世界 高分子的设计与合成 光与高分子材料 光子学聚合物 高分子导体及半导体 聚合物在生物高分子中的分离作用 凝聚与溶解 高分子化学与超分子功能材料 高分子复合材料 电离辐射与高分子材料 环境与高分子材料 生物医用高分子 超分子化学与纳米高分子材料 DNA组装与分子机器
生物高分子 (Biopolymer)
具有生物功能, 如蛋白质(Protein)、核酸 (Nucleic acid)等。
高分子材料的特点
质轻：常用塑料的密度为1g/cm3，是钢铁的1/10。 耐温范围宽：硅橡胶(－80℃) 聚苯并咪唑（600℃) 碳纤维（4000℃） 性能优异：高强度（Kevlar，比强度为钢的8倍） 高模量 高弹性（伸长率1000％） 透明性好 抗腐蚀好 光、电、磁等功能 种类多：满足不同的需求。 易加工：节能、低成本。
碳纳米管
单壁碳纳米管
多壁碳纳米管
石墨
石墨烯
金刚石
二、高分子科学与材料
高分子学科
高分子化学（Polymer chemistry)
合成机理、结构设计、控制方法。
高分子物理（Polymer physics)
物理性质、结构与性能的关系。
高分子工艺学（Polymer technology）
合成工艺、加工工艺。
后起之秀，生气勃勃
高分子材料
材料与时代
石器时代 (Stone age) 新石器时代 (Neolithic age) 青铜时代 (Bronze age) 铁器时代 (Iron age) 高分子时代 (Polymer age)
地 60 ％
(Coating)
(Adhesive)
高分子材料分类
从组成及功能
有机高分子 (Organic Polymer)
主链以碳氢为主，如聚乙烯、聚丙烯等。
无机高分子 (Inorganic Polymer)
主链由杂原子构成, 如SiO2等。
复合高分子材料 (Polymer Composite)
聚合物与无机材料复合，如玻璃钢，轮胎。
什么是聚合反应？
聚合反应－Polymerization
小分子化合物 聚合物
聚合物 (Polymer): 聚乙烯（Polyethylene，PE） 单体 (Monomer): 乙烯（Ethylene）
聚合物聚合度与分子量
结构式：
NH(CH2)6NH
结构单元 重复单元
CO(CH2)4CO
结构单元
人造高分子材料 (Artificial polymer)
硝化纤维素（塑料、电影胶片、炸药）、粘胶纤维等。
合成高分子材料 (Synthetic polymer)
有机玻璃、涤纶、尼龙等。
高分子材料分类
从用途
塑料
橡胶 纤维
(Plastics)
(Rubber) (Fiber)
涂料
粘合剂
PU 或 PVC
Angew. Chem. Int. Ed., 2013，52，9422-9441.
三、发展历程
天然高分子利用
7000多年前，天然油漆 我国已使用天然油漆涂饰船只。中国漆(大漆)
1839年，天然橡胶硫化 美国人古德伊尔（Charlers Goodyear）。 1869年，第一种人工塑料 赛璐珞（ Celluloid，硝化纤维素） 美国 人海厄特（Jhon Wesley Hyatt）。 1887年，第一种人造丝 硝化纤维素，Count Hilaire de Chardonnet.
n
聚合度：大分子中的重复单元数或结构单元数，n。 数均聚合度 Xn 、重均聚合度 Xw 。 分子量：数均分子量 Mn 、重均分子量 Mw 。
聚合物结构类型
线型 Linear Polymer
支化型 Branched Polymer 交联型 Crosslinked Polymer 星型及树状 Star Polymer Dendrimer