徐僖研究论文

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“中国民族化学工业之父” 范旭东“中国量子化学之父” 唐敖庆 “中国高分子化学之父” 徐僖

长期从事高分子材料成型基础理论、高分子力化学、辐射化学等领域的研究。开拓高分子材料徐僖在20世纪50年代后期即明确提出要重视力学与高分子化学两个学科交叉领域，研究高分子材料在应力作用下的化学过程和现象，为高分子材料的加工成型和改性开拓新的途径。当时国外在这一边缘领域的研究亦处于探索阶段。徐僖在这方面开展的工作，首先受到美国著名专家和 的重视，在他们的专著《Polymer stress Reaction》（Academic Press，1979）中摘录转载了徐僖20世纪60年代的全部研究成果。在长期的工作中，徐僖和他的助手采用超声波、振荡磨、高速搅拌等多种手段制得了10余种难以用一般化学方法合成、具有应用前景的新型高分子材料，并提出了许多新的论点。研究成果“超声辐照下聚合物的降解和嵌段（接枝）共聚”被公认达到了国际先进水平。这一成果对三次采油所需高效高分子表面活性剂的合成与应用提供了新途径。采用共混和复合的方法开发多组分高分子材料，可以弥补单组分材料的缺陷，挖掘材料的潜在性能。在国内徐僖最早从高分子材料成型加工理论的高度，系统地研究了聚乙烯、聚丙烯、聚氧化乙烯、聚氯乙烯和丙烯酸类树脂等10余种共混体系的有关化学反应，结构形态和流变行为，提供了一系列有实用价值的理论依据。聚烯烃的世界年产量约占塑料总产量的1/3，但由于韧性较差，影响了在工程领域的使用。多年来，聚烯烃增韧成了国际高分子学术界注目的课题。通过加入弹性体可以实现增韧，但材料的强度和热变形温度会大幅度下降。徐僖采用高聚物增韧聚烯烃，能在保持材料强度基本不变和良好加工性能的基础上，使韧性提高5～20倍。这一成果引起了国内外有关专家学者的极大兴趣。导电性是高分子材料学科的一个研究热点。徐僖借鉴结晶度对金属材料导电性能影响方面的报导，提出可以通过氢键复合降低结晶性聚电解质的结晶度，提高其导电率。他指导他的学生研究了聚氧化乙烯/聚（甲基丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸）体系的氢键复合，实现了这一设想，使材料的结晶度大幅度降低，导电率提高1～2个数量级。这项成果对推动快离子导体的发展有重要作用。 先后发表研究论文200余篇，出版著作、译著4种，申请专利20余项；曾获国家自然科学奖、国家发明奖等20余项， 1982年至1992年间，徐僖参加国际学术会议20余次，发表论文40余篇。1960年徐僖撰写出版了中国高等学校第1本高分子专业教科书《高分子化学原理》。该书成为当时国内各校高分子专业普遍采用的教材，深受广大师生欢迎，结束了该专业全部采用国外书籍，没有中文书可阅读的局面。“文化大革命”后，徐僖参加了《中国大百科全书》的编写工作，担任化工卷高分子化工分支主编和化学卷高分子化学分支副主编。这两卷已相继于1987年和1989年出版。他还主译出版了《聚合物降解过程化学》和《聚合物加工流变学》。1988年他受聘担任美国Hanser出版社《国际聚合物丛书》顾问编委。1984年和1985年，他受石油部和中国石油化工总公司委托，先后创办了《油田化学》和《高分子材料学与工程》两种在国内外公开发行的学术杂志，且担任主编。1.徐僖，五棓子塑料，重庆人民出版社，1954。 2.徐僖，高分子物的回弹、回缩及抗冲击性能，高分子通讯，1959，3(5)：278～282。 3.徐僖，高分子物化学原理，高等学校高分子专业教学用书，化学工业出版社，1960。 Xu,Ye Shen et al,Studies on Ultrasonic Degradation and Block/Graft Copolymerization of Polymers,Joint Meeting of Chemical Engineering of CIESC and AICHE,Sep1982,Beijing,China. Xu,Jiayao Zhao et al,A Study on the Application of Ethyl Cellulose Based Lubricant for Cold Pressure Working of Ferrous Metal,The 3rd International Conference on Solid Lubrication, Xu,Qi Wang,Huilin Li,A Study of the Compatibilizing Effect of High-Speed Stirring on Poly(Ethylene Oxide)/Polyacrylamide System,JMacromolSci-Chem ,1986,A23(12)：1433～1441. Xu,Xiande Meng,Keqiang Chen,A Study on Poly(Vinyl Chloride) Blended with Chlorinated Polyethylene and Polyethylene,PolymEngand Sci,1987,27(6)： 391～396. Xu,Liwu Zhang,Huilin Li,A Study on Poly(Vinyl Chloride)Blended with Chlorinated Polyethylene and Acrylic Resin,PolymEngand Sci,1987,27(6)： 398～401. Xu,Xiaoyi Gong,Effect of Dispersion of Mica in Matrix on Youngs Modulus of Mica Filled Polyethylene,Acta Polymeric Sicina,1991,9(2)：108～112. Xu,Zhiwei Xia,Huilin Li,A Study on Morphology and Structure of PP/SBR Blends,Polymers and Biomaterials,Elsevier Science Publishers BV,1991,79～ 84. Xu,Qi Wang,Structure & Properties of P(MMA-MAA)/PEO Intermacromolecular Complex Formed through Hydrogen Bonding,Science in China,Series B,1991,34(12) ：1410～1417. Xu,Qi Wang,A Study in Ionic Conductivity of P(MMA-MAA)/PEO-LiClO4 System,Chinese Sicence Bulletin,1991,36(14)：1171～1173. Xu,Shaoyun Guo,Huilin Li,A Study on Morphology and Properties of IPP/Zinc Neutralized Sulfonated EPDM Blends,Polym-PlastTechnEng,1991， 30(7)：751～760. Xu,Qi Wang,Studies on Hydrogen Bonds in P(MMA-MAA)/PEO-LiClO4 Intermacromolecular Complex through FT-IR and XPS,Progress in Natural Science,1991,1(2)：146～153. Xu,Xiangsheng Zeng,Huilin Li,Morphology and Properties of HDPE/ZincNeutralized Sulfonated EPDM Blends,JApplPolymSci,1992,44 ：2225～2231. Xiao,Xi Xu et al,Spinnability of Ultrasonically Synthesized Poly(vinyl alcoholbacrylonitrile) Emulsions,PolymEngSci,1994,34(12)： 957～980. Xu,Weiwei Xiao,et al,Morphology and Crystallinity of Particles Formed from Dilute Solutions of Poly(vinyl alcohol-b-acrylonitrile),Poly(Vinyl Alcohol) and Polyacrylonitrile,EurPolymJ,1994,30(12)：1439～1442. Xu,Shaoyun Guo,Plasticizing Effect of Low Molecular Weight PVC Prepared by Vibromilling Degradation on PVC,PolymPlastTechnEng,1995,34(5)：679～688. Xu,Xiangsheng Zeng et al,Ionomer Toughened Polyolefine,JMaterSci & Technol,1995,11(6)：391～397. Xu,Shaoyun Guo,Zeqiong Wang,The Effect of Machanochemical Degradation on Processability and Properties of PVC,JPolymer Research,1995,2(4)：233～ 238. Xu,Structure Development and Change in Properties of Polymers during Mechanical Degradation,The 36th IUPAC Macro Seoul,Aug1996,Korea. 22Xi Xu,Qi Wang,Xiangan Kong et al,Pan-mill Type Equipment Designed for Polymer Stress Reactions,Plastics,Rubber & Composites Processing & Applications,1996,25(3)：152～158. 23.曹亚、李惠林、徐僖，羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂在溶液中胶束行为的研究，油 田化学，1997，14(4)：361～364。 Xu,Structure Development of Change in Properties of Polymers during Mechanical Degradation,MacromolSym,1997,118：189～194. Xu,Shaoyun Guo,Zeqiong Wang,Effect of Mechanochemical Degradation on Gelation and Mechanical Properties of PVC,JApplPolymSci,1997,64：2273～ 2281. Xu,Effect of Irradiation on Structure and Properties of Polyolefine,IUPAC 37th International Symposium on Macromolecules,July 1998,Gold Coast,Australia. Xu,Synthesis of Some Innovative Block/Graft Copolymers through Ultrasonic Irradiation,The 15th Annual Meeting of Polymer Processing Society,May 1999,Netherlands. Xu,Stress-Induced Reactions of Polymers,The 16th Annual Meeting of Polymer Processing Society,June 2000,Shanghai,China. Xu,Irradiation Processing Technique and Stress-induced Reactions Adopted for Making High Performance Polymers from Commodity Polymers,ISPMC， 2000,Beijing,China. 30.徐僖，废旧轮胎变“黑色污染”如黑金，中国粉体技术，2005，（01）：34。 1959年，徐僖开始招收研究生。1964年，他创办了中国高等学校第一个高分子研究所。1981年，他被批准为中国首批博士生导师。1987年，他率领的高分子材料学科点被评为国家重点学科点。1989年，他负责筹建高分子材料工程国家重点实验室，1991年建立高分子材料博士后流动站，成为中国高分子材料领域第一个四位一体的科研和高层次人才培养基地。在他主持下，高分子材料工程国家重点实验室先后与英国、美国、法国、德国、日本、韩国、俄国、澳大利亚、荷兰、加拿大、瑞典、捷克等12个国家的26个研究机构、高校和企业签订了合作协议，开展了卓有成效的科技合作。 徐僖的这些学术活动，与他创建和发展学科、培育科技人才的事业相辅相成。通过将近50年的辛勤耕耘，徐僖主持的学科点累计已培养研究生、本科生、进修生7000余名，学生贵州大学校长郑强， 中国工程院院士瞿金平教授，四川大学高分子研究所副所长王琪教授，四川大学高分子学院邹华维副教授。 吴盛全。 徐老主持的学科点累计已培养研究生、本科生、进修生近8000名，可谓桃李满天下。 为学术交流，徐僖积极参加各种学术活动。除在国内参加有关学术会议，到有关单位讲学外，还常应邀赴美国、英国、德国、日本、加拿大及瑞典、荷兰、法国、印度、韩国等国参加国际学术会议、讲学和访问，还邀请许多国外同行专家来华参加学术会议。他每年邀请一些著名专家来华讲学。通过互访和学术交流，他与加拿大国家科学研究委员会工业材料研究院、多伦多大学、拉瓦尔大学、美国罗威尔大学、美国杜邦公司、德国斯图加特大学、日本京都大学等单位许多著名学者建立了友好合作关系，联合培养博士生和博士后研究生，进行科研合作，交流科技信息。

中国量子化学之父--唐敖庆 唐敖庆 (Tang Aoqing, —)，1915年11月18日生于江苏省宜兴县。初中毕业后，考取江苏第三师范学校（现无锡师范学校）。1936年，他以优异的成绩考入北京大学化学系。“七七”事变后，随校南迁，1938年临时大学迁到昆明，改名西南联大。他在化学系继续学习，1940年毕业，留校任教并从事科学研究。1946年赴美，在哥伦比亚大学化学研究所做研究生，1949年11月在哥伦比亚大学以优异的成绩获得物理化学博士学位。1950年1月他辞谢了导师和其他老师真挚的挽留，回到刚刚解放的新中国，在北京大学任教。1952年院系调整时，到吉林大学的前身——东北人民大学去艰苦创业，先后担任副校长、校长、理论化学研究所所长、名誉所长。1955年受聘为中国科学院数学物理学化学部学部委员。1981年当选为中国科学院学部主席团成员，同年当选为国际量子分子科学研究院院士。1982年当选为中国化学会第21届理事会理事长，还任第三届中国科协副主席。1986年唐敖庆教授任国家自然科学基金委员会主任名誉主任，国际人才交流协会副会长。历任北京大学教授，吉林大学名誉校长，中国科学院主席团成员，国务院学位委员会委员兼第一届化学学科评议组组长，《高等学校化学学报》主编，国际量子和分子科学研究学会成员。1994年7月当选为中国学位与研究生教育学会会长。1997年9月任国家基础科学人才培养基金管委会主任。是中共第十至十二大代表，第二、三届全国人大代表，第六届全国政协委员，第七届全国政协委员、常委，第八届全国政协常委（教育界）。 唐敖庆教授是一位德高望重、诲人不倦、功绩卓越的教育家，在吉林大学化学系培养了一批基础理论扎实、治学作风严谨的主讲教师，现在他们已经大都成为国内教学中的学术领导人。唐敖庆教授还通过指导研究生，办进修班和学术讨论班等形式，培养了更高一级的专业基础理论人才。唐敖庆教授学术造诣精深，远见卓识、抱有为国争光的雄心壮志，数十年如一日，始终及时把握住国际学术前沿的新动向、开拓新课题，不断地取得一系列的卓越成就。 50年代初提出计算复杂分子旋转能量变化规律“势能函数公式”，为从结构上改变物质性能提供了比较可靠依据；1955年这项研究成果发表后，引起国内外学术界广泛重视， 于50年代后期解决国家建设急需的高分子合成和改性问题，转入高分子反应与结构关系的研究，对高分子缩聚、交联与固化、同聚、共聚及裂解等反应逐一进行深入研究，形成的明显特色高分子反应统计理论体系。60年代初以化学键理论的重要分支－配位场理论这一科学前沿课题研究，带领其研究集体取得了突破性成果，创造性地发展完善了配位场理论及其研究方法；此项成果被1966年北京国际暑期物理讨论会评为十项优秀成果之一，并于。70年代以来与江元生共同着手分子轨道图形理论的系统研究，经过10多年努力，提出了本征多项式的计算、分子轨道系统计算、对称性约化三条定理，使量子化学形式的计算、分子轨道系统计算、对称性约化三条定理，使这一量子化学形式体系，不论就计算还是对有关实验现象的解释，均表达为概括性高、含义直观、简便易行的分子图形的推理形式；1987年，该成果获得国家自然科学一等奖。 在高分子反应统计理论方面，唐敖庆和他的研究集体在“缩聚、加聚与交联反应统计理论”研究上获得了重要成果。 唐敖庆和他的同时还创造性地发展和完善了配位场理论及其研究方法，在分子轨道图形理论方法及其应用的研究方面，得到了国内外学术界的好评和广泛应用，被誉为中国学派的分子轨道图形理论。 1978年，由他创建的吉林大学理论化学研究所，是国内的理论化学研究中心，在国际上有一定影响。唐敖庆教授五十余年的教学与科研生涯，为我国理论化学和高等教育事业做出了卓越的贡献，他不愧为中国著名教育家和现代理论化学的开拓者和奠基人。 唐先生专于理论化学。先后4次荣获国家自然科学奖，其中2次一等奖。50年代初，独到地提出了分子内旋转势能函数问题，受到国内外化学界的高度评价，被国际学术界誉为 “分子内旋转的先驱者”。。50年代中期，与他人合作研究缩聚、加聚与交联反应统计理论，这一成果于1989年荣获国家自然科学二等奖。60年代初，创造性地发展和完善了“配位场”理论及其研究方法，为发展相关的科学技术提供了新的理论依据。该成果于1982年荣获国家自然科学一等奖。70年代初，对分子轨道图形理论进行了系统研究，在“分子轨道对称守恒原理”的研究中，提出了“局部对称性”的新概念，为“分子轨道图形理论”的发展作出贡献。其成果《分子轨道图形理论方法及其应用》得到国内外学术界的好评和广泛应用。此外，还有五项成果获得国家教委科技进步二等奖。 合著有《配位场理论方法》、《分子轨道图形理论》、《量子化学》、《高分子反应统计理论》。发表论文260余篇。

从这说起吧：从神秘的形状记忆合金到未来能源材料之星--储氢合金古老的陶瓷--旧貌换新颜从一个古老的材料王国到现代无机材料的再度辉煌.威力无比的先进结构陶瓷到奇妙无穷的功能陶瓷.年轻的高分子材料--千姿百态20世纪新兴的材料王国--现代生活的高分子材料功能高分子各显神通先进的复合材料--巧夺天工新型功能材料--人类文明进步的阶梯生物材料,信息材料,环境材料,纳米材料,能源材料和智能材料材料-人类社会文明大厦的基石材料科学技术几个活跃领域1.生物材料:包括生物医用材料和仿生材料.2.智能材料:如压电陶瓷和形状记忆合金.3.环境材料; 4 .纳米材料5.功能高分子材料: 吸水性高分子,导电高分子,发光有机高分子,高分子形状记忆,高分子电解质,高分子压电,有机非线性光学材料,可降解高分子及高分子液晶等.6.计算机模拟与材料设计: 通过计算机模拟来预测材料的结构,性能及其间的关系,从而达到材料设计,形成了一门"计算材料科学".高分子科学既是一门应用学科,也是一门基础学科,它是建立在有机化学,物理化学,生物化学,物理学和力学等学科的基础上逐渐发展而成的一门新兴学科.高 分 子 科 学高 分 子 化 学研究聚合反应和高分子化学反应原理,选择原料,确定路线,寻找催化剂,制订合成工艺等.研究聚合物的结构与性能的关系,为设计合成预定性能的聚合物提供理论指导,是沟通合成与应用的桥梁.高 分 子 物 理高 分 子 加 工研究聚合物加工成型的原理与工艺.高分子科学l 1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化.l 1855年英国人Parks制得赛璐璐塑料(硝化纤维+樟脑).l 1883年法国人de Chardonnet发明了人造丝.l 高分子(Macromolecular,Polymer)概念的形成和高分子科学的出现始于20世纪20年代.l 1920年德国Staudinger发表了他的划时代的文献"论聚合",提出高分子长链结构的概念.一,高分子科学的发展1909年贝克兰合成酚醛树脂1911年英国马修斯合成聚苯乙烯1912年聚氯乙烯被合成1927年合成出聚甲基丙烯酸甲酯1933年高压聚乙烯问世1938年四氟乙烯被聚合…1953年齐格勒在低压条件下合成聚乙烯,随后纳塔合成出聚丙烯,1963齐格勒,纳塔获得诺贝尔化学奖.聚合产生的奇迹塑料的发现1869年31岁的印刷工人约翰 海阿特发明赛璐珞1909年贝克兰发明酚醛树脂现代生活中的高分子材料-塑料现代生活中的高分子材料-工程塑料橡胶的发展橡树之泪丑却受宠的合成橡胶现代生活中的高分子材料-橡胶1855年瑞士人奥蒂玛斯把纤维素放在硝酸中得到硝化纤维素溶液,制得第一根人造纤维;1884年查唐纳脱把硝化纤维素放在酒精和乙醚中得到溶液,得到人造丝;纤维的发展功能高分子材料的发展功能高分子材料于20世纪60年代末开始得到发展. 功能高分子是指具有化学反应活性,催化性,光敏性,导电性,磁性,生物相容性,药理性,选择分离性,或具有转换或贮存物质,能量和信息作用等功能的高分子及其复合材料.目前已达到实用化的功能高分子有:离子交换树脂,分离功能膜,光刻胶,感光树脂,高分子缓释药物,人工脏器等等.高分子敏感元件,高导电高分子,高分辨能力分离膜,高感光性高分子,高分子太阳能电池等功能高分子材料,即将达到实用化阶段.功能高分子材料-高吸水性树脂高吸水性树脂就是一种功能高分子材料,它具有优异的吸水,保水功能,可吸收自身重量几百倍,上千倍,被冠予"超级吸附剂"的桂冠.主要类型有聚丙烯酸酯类,聚乙烯醇类,醋酸乙烯共聚物类,聚氨酯类,淀粉接校共聚物类等.聚丙烯酸酯类以丙烯酸和烧碱为主要原料,采用逆向聚合法而制得.可以做成妇女卫生巾,婴幼儿纸尿布以及纸餐巾等,此外还可用作室内空气芳香剂,蔬菜,水果的保鲜剂,防霉剂,阻燃剂,防潮剂以及吸水后体积膨胀的儿童玩具等.目前,全世界总生产能力已经超过130万吨/年,其中日本触媒化学公司是目前世界上最大的生产公司,生产能力达到25万吨/年.高分子膜是指那些由具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜,能有选择地分离物质.目前应用于海水淡化,反渗透,膜萃取,膜蒸馏等技术领域.高分子分离膜建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂,是世界上最大的海水淡化厂,日供应淡水12000吨,主要使用醋酸纤维素分离膜装置.光敏高分子材料以光敏树脂为代表,主要用于照相,印刷制版,印刷集成电路等.印刷工业应用聚乙烯醇酸酯,光照时交联而不溶而保留下来,得到凸版.光解性的光刻胶,重氮醌接到酚醛树脂上,光作用下重氮醌分解,图像被保留,分辨率达10纳米.光敏高分子材料1950年人们逐渐开始配戴材质是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的隐形眼镜,具有优越的光学特性,又能矫正角膜性散光.1960年捷克学者利用十年的时间发明了软性隐形眼镜的材料,就是一直延用至今的聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA).功能高分子材料-隐形眼镜在塑料中加入蓄光型发光材料经加工就可制成发光塑料.发光塑料是近年来兴起的一种高附加值新型功能材料.其产品如:交通领域通道标识,楼梯标识,标志线;发光涂料,发光开光,发光壁纸,工艺品,玩具,体育休闲用品.功能高分子材料--发光材料导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究热点.目前,它已成为一门新型的多学科交叉的研究领域,并在世界范围内吸引了一大批材料设计专家.功能高分子材料-导电高分子材料液晶高分子作为一类新型的高性能材料,极大地引起了科学界和工业界的关注,得到了广泛的应用,并发展为高分子科学中最活跃的领域之一.液晶高分子竹子地板地毯则可以选择耐久的羊毛制品或者PET地毯主要采用水性涂料,粉末涂料和辐射固化涂料等用于户外美化环境的产品:可以回收的塑料做成长椅,桌子和交通标志牌.绿色建材生物降解高分子材料目前自然界的污染存在"白色"(塑料)和"黑色"(橡胶)垃圾.发展可生物降解的产品是必要而且急需的,但许多具体问题不能解决.1,可降解塑料袋承重能力低; 2,可降解塑料袋色泽暗淡发黄,透明度低;3,是价格偏高,成本难以接受.一次性医疗用品如输液管,药品瓶,医用胶粘剂等.诊断仪器如听疹器,内窥镜及各种其他诊断仪器.体外装置如人工假肢,血液透析或灌注装置等. 人体器官如心脏导管,心脏补片,人工心脏泵材料,气管导管,人工膀胱,人工脑膜,动脉补片,人工血管及人工关节等.整形外科手术材料如面部整形植入物等.生物降解材料是指那些可由体液,酶或微生物的作用而引起分解的材料,用于缝线,人体植入,控释药物等. 医用高分子材料的种类人造心脏生物材料人造关节人工肾别具特色的复合材料碳纤维复合材料玻璃钢复合材料至今高分子科学诺贝尔奖获得者H. Staudinger (德国) : 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(1953年诺贝尔奖) (德国), (意大利) : 乙烯,丙烯配位聚合 (1963年诺贝尔奖)P. J. Flory (美国): 聚合反应原理,高分子物理性质与结构的关系(1974年诺贝尔奖).H. Shirakawa白川英树(日本), Alan G. MacDiarmid (美国), Alan J. Heeger (美国) :对导电聚合物的发现和发展(2000年诺贝尔奖).de Gennes(法国):软物质,普适性,标度,魔梯.2. 我国高分子的科学发展l 我国高分子研究起步于50年代初,唐敖庆于1951年,发表了首篇高分子科学论文. l 长春应化所1950年开始合成橡胶工作(王佛松,沈之荃);l 冯新德50年代在北京大学开设高分子化学专业.l 何炳林50年代中期在南开大学开展了离子交换树脂的研究.l 钱人元于1952年在应化所建立了高分子物理研究组,开展了高分子溶液性质研究.l 钱保功50年代初在应化所开始了高聚物粘弹性和辐射化学的研究.l 徐僖先生50年初成都工学院(四川大学)开创了塑料工程专业.l 王葆仁先生1952年上海有机所建立了PMMA,PA6研究组.我国与高分子领域的中科院院士:王葆仁 冯新德 何炳林 钱保功 钱人元 于同隐 徐 僖 王佛松 程镕时 黄葆同 卓仁禧 沈家骢 林尚安 沈之荃 白春礼 周其凤 曹 镛 杨玉良等.二十一世纪的高分子科学在人类历史上,几乎没有什么科学技术象高分子科学这样对人类社会做出如此巨大的贡献.在二十一世纪来临之际,高分子科学及其相关技术面临着新的机遇和挑战.面临机遇和挑战的一些领域:1.催化过程和新的聚合方法2.非线性结构聚合物3.超分子组装和高度自组织的大分子4.聚合物结晶和形态工程5.刺激-响应聚合物6.聚合物的循环利用和处理高分子材料的发展方向1.高性能化2.高功能化3.复合化4.精细化 5.智能化我们应注重学习,学科交叉,独立思考,独立创新,为国民经济发展,解决生产实践中存在的学术问题,提高高分子科学的学术水平.从上面所叙述材料的发展可以看到,科学发展是无止境的,一时的满足和安于现状就会导致落后,不断进取,不断创新才更有所作为. 人类需求是推动科学发展的动力高分子物理教学内容为揭示高分子材料结构与性能之间的内在联系及其基本规律.高分子结构是高分子性能的基础,性能是高分子结构的反映,高分子的分子运动是联系结构与性能的桥梁.即通过分子运动的理解建立结构与性能的内在联系,掌握结构与性能的关系,通过合成,改性,加工改善聚合物的性能,满足需要,为聚合物的分子设计和材料设计打下科学基础,为高分子材料的合成,加工,成型,检测及应用等提供理论依据.二,高分子物理的教学内容高分子的链结构高分子的凝聚态结构高分子溶液分子量及分子量分布聚合物的转变与松弛橡胶弹性聚合物的粘弹性聚合物的屈服与断裂聚合物的流变性能聚合物的其它性能二,高分子物理的教学内容高分子的结构:包括高分子链的结构和凝聚态结构,链段,柔顺性,球晶,片晶,分子量和分子量分布, θ溶液概念.高分子材料的性能:力学性能,热,电,光,磁等性能.力学性能包括拉伸性能,冲击性能等,银纹,剪切带,强度,模量.高分子的分子运动:玻璃化转变,粘弹性,熵弹性,结晶动力学,结晶热力学,熔点,流变性能,粘度,非牛顿流体. WLF方程,Avrami方程,橡胶状态方程,Boltzmann叠加原理.高分子物理的重点内容聚合物结构与性能的关系HOW 研究方法结构:长链,柔性,缠结,链段运动性能:质轻,易着色,韧性,耐腐蚀,易加工,减震,生物兼容,易剪裁WHY 研究的目的指导大分子设计指导加工发展高分子材料1.高聚物结构的特点(与小分子相比)①高分子的链式结构:高分子是由很大数目(103—105 数量级)的结构单元组成的.②高分子链的柔顺性:高分子链的内旋转,产生非常多的构象(如:DP=100的PE,构象数1094),可以使主链弯曲而具有柔性.③高分子结构具有多分散性,不均一性.④高分子凝聚态结构的复杂性:晶态,非晶态,球晶,串晶,单晶,伸直链晶等.其聚集态结构对高分子材料的物理性能有很重要的影响.聚合物材料(塑料,橡胶,纤维,)具有以下优点:①质量轻,相对密度小.LDPE (),PTFE() ②良好的电性能和绝缘性能. ③优良的隔热保温性能,绝热材料. ④良好的化学稳定性,耐化学溶剂. ⑤良好的耐磨,耐疲劳性质.橡胶是轮胎不可替代的材料.⑥良好的自润滑性,用于轴承,齿轮. ⑦良好的透光率.树脂基光盘,树脂镜片. ⑧宽范围内的力学可选择性.⑨原料来源广泛,加工成型方便,适宜大批量生产,成本低. ⑩漂亮美观的装饰性.可任意着色,表面修饰.2.高分子材料的性能特点性 质 和 用 途塑 料纤 维橡 胶涂 料胶粘剂功能高分子以聚合物为基础,加入(或不加)各种助剂和填料,经加工形成的塑性材料或刚性材料.具有可逆形变的高弹性材料.纤细而柔软的丝状物,长度至少为直径的100倍.涂布于物体表面能成坚韧的薄膜,起装饰和保护作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料3、汽车工业:塑料件,仪表盘,保险机,油箱内饰件,坐垫等军工工业:飞机和火箭固体燃料(低聚物),复合纤维等3. 高分子材料的应用高分子材料遍及各行各业,各个领域:包装,农林牧渔,建筑,电子电气,交通运输,家庭日用,机械,化工,纺织,医疗卫生,玩具,文教办公,家具等等.电气工业:①绝缘材料(导热性,电阻率)等,导电高分子②电子:通讯光纤,电缆,电线,光盘,手机,电话③家用电器:外壳,内胆(电视,电脑,空调)等医疗卫生中的应用: 人工心脏,人工脏器,人工肾(PU),人工肌肉,输液管,血袋,注射器,可溶缝合线,药物释放等.防腐工程:耐腐蚀性,防腐结构材料.如水管阀门(PTFE):230～260℃长期工作,适合温度高腐蚀严重的产品.功能高分子:离子交换树脂,高分子分离膜,高吸水性树脂,光刻胶,感光树脂,医用高分子,液晶高分子,高导电高分子,电致发光高分子等. 3. 高分子材料的应用4.高分子物理知识解决实际生产问题①分子量,分子量分布影响高分子材料性能:分子量大:材料强度大,但加工流动性变差,分子量要适中.分子量分布:a纤维,分布窄些,高分子量组分对强度性能不利.b橡胶:平均分子量大,加工困难,所以经过塑炼,降低分子量,使分布变宽起增塑作用.②凝聚态结构影响高分子材料性能: 结晶使材料强度↑,脆,韧性↓.另外球晶大小也影响性能,球晶不能过大.可加成核剂,减小球晶尺寸;改变结晶温度,多成核.③ 加工工艺影响高分子材料性能:粘度低,加工容易. 聚碳酸酯,改变温度,降低粘度.而聚乙烯:改变螺杆转速,提高注射压力和剪切力→降低粘度.5.如何学好高分子物理 高分子物理内容多,概念多,头绪多,关系多,数学推导多.紧紧抓住高聚物结构与性能关系这一主线,将分子运动和热转变作为联系结构与性能关系的桥梁,把零散的知识融合成一体.课堂内认真听讲,注意概念,方法,总结规律.我们要注重培养自学能力,在课堂上和课外能够认真看书.独立思考,亲自动手推演例题和习题.以启发式为主导的教学方法,废除以往注入式的教学方法 .[1]何曼君,陈维孝,董西侠,《高分子物理》,上海,复旦大学出版社,1990年.[2]马德柱,何平笙等,《高聚物的结构与性能》,北京,科学出版社,1995年.[3], Macromolecular Physics, Academic Press, New York, 1973.[4]P. J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell Uni. Press, New York, 1953. [5]de Genes P. G., Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell Uni. Press, New York, 1979.[6]G. R. Strobl, The Physics of Polymer, Springer,1996.谢谢O(∩_∩)O.