化學高分子

⑴ 試述高分子化學發展有幾個時期及發展方向

高分子化學的發展大致可以分為四個階段：
第一階段：為19世紀30年代~20世紀20年代，對天然高分子的利用、加工及改性時期，是高分子化學的萌芽期。澱粉、纖維素、天然橡膠、絲、毛等天然高分子已經廣泛應用於人們的日常生活。19世紀後期，人們利用化學方法來改變天然高分子材料的性質，使更適用於應用的需要。1838年-1851年在英國和美國先後建立了天然橡膠的硫化工廠，開始生產橡皮和硬橡膠。1868年開始了硝酸纖維素（賽璐珞）等工業的生產。二十世紀初開始了醋酸纖維素的生產。 第二階段：是19世紀20年代~20世紀40年代，是高分子化學工業生產興起和發展的關鍵時期。
德國科學家Staudinger於1917年提出了「高分子化合物是由以共價鍵連接的長鏈分子所組成」的猜想，並於1932年得到公認，並在此基礎上建立了「高分子科學」。這一時期大量經由縮聚和合自由基聚合的聚合物得到工業化，縮聚和自由基聚合奠定了早期高分子化學的基礎。
從1907年建立了第一個小型酚醛樹脂廠算起，便開始了合成高分子時期 1927年左右開始了第一個熱塑性高分子聚氯乙烯的商品化生產，但是到了30年代才為真正的發展時期。聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯等都是在這一時期相繼開始工業生產。
30年代後期，合成纖維也發展起來
第三階段：是20世紀50年代~20世紀60年代，是高分子化學快速發展的時期。
第四階段: 是20世紀70年代至今，高分子化學學科更趨於成熟，進入新的時期。
新的聚合方法如活性/可控自由基聚合、基團轉移聚合、易位聚合等新的聚合技術出現，新型聚合物如星型結構、樹枝狀聚合物、超支化聚合物、新型接枝和嵌段共聚物、無機-有機雜化聚合物不斷涌現。現在人們更重視新的合成技術的應用和高性能聚合物、功能高分子、特種高分子的研究與開發。
高分子化學的發展方向 1. 對通用高分子的改進和推廣
通過化學共聚、交聯、大分子基團反應、物理共混、填充、增強、增塑和復合等途徑對通用高分子進行改性。
在工業上，趨向於實現大型化、連續化、自動化、高速化、高效化及定向化，以達到節約原料和能源、降低成本、提高質量的目的。關鍵是改進合成的聚合路線，從而可以縮短流程，降低單體的消耗定額，提高單體純度和聚合物的質量；發展新型催化劑也是改進聚合工藝，提高產品質量的另一關鍵。

⑵ 什麼是高分子化學

高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方面的一門新興的綜合性學科。合成高分子的歷史不過80年，所以高分子化學真正成為一門科學還不足六十年，但它的發展非常迅速。目前它的內容已超出化學范圍，因此，現在常用高分子科學這一名詞來更合邏輯地稱呼這門學科。狹義的高分子化學，則是指高分子合成和高分子化學反應。人類實際上從一開始即與高分子有密切關系，自然界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構成的，這些高分子早已被用作原料來製造生產工具和生活資料。

高分子化學是高分子科學的三大領域之一，它包括高分子化學、高分子物理和高分子工藝。高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方面的一門新興的綜合性學科。
高分子化學包括塑料、合成纖維、合成橡膠三大領域。如今，建立了頗具規模的高分子合成工業，生產出五彩繽紛的塑料、美觀耐用的合成纖維、性能優異的合成橡膠。高分子合成材料，金屬材料、和無機非金屬材料並列構成材料世界的三大支柱。

分類：
縮合聚合
一個縮聚反應生成高分子取決於單體的官能度（單體反應基團的平均數），官能度至少要等於2，才能生成線性高分子，官能度大於2可能生成支鏈或交聯的高分子。縮聚反應在反應過程中要縮去某些小分子，經常是水，如聚酯及聚醯胺就是這類反應的典型產物。從化學平衡的角度看這些小分子要除去，分子量才能變得大，但是技術上很難達到。故縮聚物的分子量一般在2萬，而下面要提及的加聚物的分子量一般在20萬。實現縮聚的方法很多，如熔融聚合、溶液聚合、界面縮聚等。

加成聚合
。在反應動力學上與縮合聚合完全不同，加聚反應不生成任何小分子副產物。加聚反應的單體一般是烯烴類的化合物，在引發劑的引發下發生聚合，一般的引發劑為自由基型、離子型及金屬絡合物等。加聚反應一般分為3個階段：鏈引發、鏈增長、鏈終止階段。縮聚和加聚的方法可分別得到兩種類型的高分子，縮合型和加成型。值得提及的是縮聚反應亦可製取加聚型的高分子，反之亦然。無論是哪種類型的高分子，如果合成中包括一種單體，那麼得到的高分子稱之為均聚物。如果高分子是由兩種或兩種以上的單體所得，這樣的高分子稱之為共聚物。共聚物又分交替共聚物、無規共聚物、接枝及嵌段共聚物。共聚能改變高分子的性質，如力學性能和染色性能等。
一般說來高分子是穩定的，但在光、空氣、水等的環境中會逐漸發生斷鏈，致使聚合物的聚合度降低，通常稱之為降解。這些反應是破壞性的，但不能說是不需要的，如農用薄膜，報廢之後就很希望它們迅速地降解。另外一些高分子反應是很有用的，特別是當缺少某些單體，常通過處理預制的高分子所得到。尤其是功能高分子常涉及到的高分子反應。