化学高分子

⑴ 试述高分子化学发展有几个时期及发展方向

高分子化学的发展大致可以分为四个阶段：
第一阶段：为19世纪30年代~20世纪20年代，对天然高分子的利用、加工及改性时期，是高分子化学的萌芽期。淀粉、纤维素、天然橡胶、丝、毛等天然高分子已经广泛应用于人们的日常生活。19世纪后期，人们利用化学方法来改变天然高分子材料的性质，使更适用于应用的需要。1838年-1851年在英国和美国先后建立了天然橡胶的硫化工厂，开始生产橡皮和硬橡胶。1868年开始了硝酸纤维素（赛璐珞）等工业的生产。二十世纪初开始了醋酸纤维素的生产。 第二阶段：是19世纪20年代~20世纪40年代，是高分子化学工业生产兴起和发展的关键时期。
德国科学家Staudinger于1917年提出了“高分子化合物是由以共价键连接的长链分子所组成”的猜想，并于1932年得到公认，并在此基础上建立了“高分子科学”。这一时期大量经由缩聚和合自由基聚合的聚合物得到工业化，缩聚和自由基聚合奠定了早期高分子化学的基础。
从1907年建立了第一个小型酚醛树脂厂算起，便开始了合成高分子时期 1927年左右开始了第一个热塑性高分子聚氯乙烯的商品化生产，但是到了30年代才为真正的发展时期。聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯等都是在这一时期相继开始工业生产。
30年代后期，合成纤维也发展起来
第三阶段：是20世纪50年代~20世纪60年代，是高分子化学快速发展的时期。
第四阶段: 是20世纪70年代至今，高分子化学学科更趋于成熟，进入新的时期。
新的聚合方法如活性/可控自由基聚合、基团转移聚合、易位聚合等新的聚合技术出现，新型聚合物如星型结构、树枝状聚合物、超支化聚合物、新型接枝和嵌段共聚物、无机-有机杂化聚合物不断涌现。现在人们更重视新的合成技术的应用和高性能聚合物、功能高分子、特种高分子的研究与开发。
高分子化学的发展方向 1. 对通用高分子的改进和推广
通过化学共聚、交联、大分子基团反应、物理共混、填充、增强、增塑和复合等途径对通用高分子进行改性。
在工业上，趋向于实现大型化、连续化、自动化、高速化、高效化及定向化，以达到节约原料和能源、降低成本、提高质量的目的。关键是改进合成的聚合路线，从而可以缩短流程，降低单体的消耗定额，提高单体纯度和聚合物的质量；发展新型催化剂也是改进聚合工艺，提高产品质量的另一关键。

⑵ 什么是高分子化学

高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。合成高分子的历史不过80年，所以高分子化学真正成为一门科学还不足六十年，但它的发展非常迅速。目前它的内容已超出化学范围，因此，现在常用高分子科学这一名词来更合逻辑地称呼这门学科。狭义的高分子化学，则是指高分子合成和高分子化学反应。人类实际上从一开始即与高分子有密切关系，自然界的动植物包括人体本身，就是以高分子为主要成分而构成的，这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。

高分子化学是高分子科学的三大领域之一，它包括高分子化学、高分子物理和高分子工艺。高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。
高分子化学包括塑料、合成纤维、合成橡胶三大领域。如今，建立了颇具规模的高分子合成工业，生产出五彩缤纷的塑料、美观耐用的合成纤维、性能优异的合成橡胶。高分子合成材料，金属材料、和无机非金属材料并列构成材料世界的三大支柱。

分类：
缩合聚合
一个缩聚反应生成高分子取决于单体的官能度（单体反应基团的平均数），官能度至少要等于2，才能生成线性高分子，官能度大于2可能生成支链或交联的高分子。缩聚反应在反应过程中要缩去某些小分子，经常是水，如聚酯及聚酰胺就是这类反应的典型产物。从化学平衡的角度看这些小分子要除去，分子量才能变得大，但是技术上很难达到。故缩聚物的分子量一般在2万，而下面要提及的加聚物的分子量一般在20万。实现缩聚的方法很多，如熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚等。

加成聚合
。在反应动力学上与缩合聚合完全不同，加聚反应不生成任何小分子副产物。加聚反应的单体一般是烯烃类的化合物，在引发剂的引发下发生聚合，一般的引发剂为自由基型、离子型及金属络合物等。加聚反应一般分为3个阶段：链引发、链增长、链终止阶段。缩聚和加聚的方法可分别得到两种类型的高分子，缩合型和加成型。值得提及的是缩聚反应亦可制取加聚型的高分子，反之亦然。无论是哪种类型的高分子，如果合成中包括一种单体，那么得到的高分子称之为均聚物。如果高分子是由两种或两种以上的单体所得，这样的高分子称之为共聚物。共聚物又分交替共聚物、无规共聚物、接枝及嵌段共聚物。共聚能改变高分子的性质，如力学性能和染色性能等。
一般说来高分子是稳定的，但在光、空气、水等的环境中会逐渐发生断链，致使聚合物的聚合度降低，通常称之为降解。这些反应是破坏性的，但不能说是不需要的，如农用薄膜，报废之后就很希望它们迅速地降解。另外一些高分子反应是很有用的，特别是当缺少某些单体，常通过处理预制的高分子所得到。尤其是功能高分子常涉及到的高分子反应。