高分子化学
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高分子化学是研究高分子的结构、合成和反应的科學,是化学的一个分支。
[编辑] 历史发展人类很早就一直使用天然高分子。比如丝绸、木材天然橡胶等都是天然高分子材料。19世纪晚期,一些发明家制出了一些人造高分子,比如酚醛树脂,聚甲醛等,发现高分子是一种很重要的材料。随着人造高分子的出现,化学家对于高分子的结构组成产生了兴趣。 20世纪初赫尔曼·施陶丁格提出了现代的高分子观念,即高分子是由很多重复单元通过化学键连接成的高分子量化合物,指明了高分子的内部结构。在当时很少有人接受,后来随着实验技术的进展,这一化学结构得到了公认。反过来,对结构的认识也推进了高分子合成与高分子化学反应的研究。在高分子合成方面,1940年代,華萊士·卡羅瑟斯合成了尼龙,并且将聚合反应正式通过反应机理分为链式聚合和逐步聚合两类。1950年代卡尔·齐格勒和居里奥·纳塔发明齐格勒-纳塔催化剂开始对催化聚合进行研究。1960年代卡罗泽斯的助手弗洛里对逐步聚合反应动力学进行研究,并因发展了研究长链分子的方法而获1974年诺贝尔奖。 [编辑] 高分子结构高分子(macromolecule)也常称聚合物(polymer),通指由许多单元组成的大分子,这些单元可以是具有相似或完全相同的结构,或是由完全不同但能互相生成共價鍵的有機化合物相互之间连接形成长链结构。高分子由小分子经聚合反应生成,聚合生成高分子的小分子被称为单体(monomer)。 从链的形状来说,高分子可以分为三类:直链高分子,支化高分子,和交联高分子。直链高分子的结构最简单,它是由许多单体分子一个接一个连接而成的长链分子;如果这条长链带有与其相比较短的分枝,它就被称为支化高分子;如果高分子链与链之间由支链连接起来而形成网状,就成为交联高分子。 [编辑] 高分子合成高分子合成的主要任务是研究单体生成高分子的聚合反应过程。聚合反应可分为两类:链式聚合反应和逐步聚合反应。 [编辑] 链式聚合在链式聚合中,单体经引发后形成具有反应活性中心的链,而后该活性中心攻击其它单体将其结合,链经反应不断增长,至一定长度后被终止。 [编辑] 逐步聚合在逐步聚合中,单体转变成聚合物的反应是逐步进行的.主要包括两大类:第一类是逐步缩合聚合反应;第二类是逐步加成聚合. [编辑] 聚合反应过程聚合反应过程可分为均相聚合和多相聚合,多相聚合又分为乳化聚合,分散聚合,和沉淀聚合三类。 [编辑] 高分子的化学性质高分子的化学性质指得是单体已经形成高分子后,高分子产物的化学性质。包括交联,降解,氧化等。 [编辑] 高分子化学的命名通常高分子根据生成它的单体的名称,例如乙烯聚合生成的高分子被称为聚乙烯,丙烯聚合生成的高分子被称为聚丙烯。
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