《材料化学》课程教学课件（讲稿）第五章 ⾼分⼦材料

前面内容回顾金属材料（第三章）无机材料无机非金属材料（第四章）现代材料科学有机高分子材料（第五章）有机材料有机小分子材料

前⾯内容回顾 现代材料科学 无机材料 ⾦属材料 （第三章） 无机⾮⾦属材料 （第四章） 有机材料 有机⾼分⼦材料 （第五章） 有机⼩分⼦材料 2

·目录5.1高分子材料的发展5.2高分子科学的重要性5.3高分子聚合反应类型5.4高分子材料的结构特点5.5高聚物的性能5.6高聚物的应用

3 5.1 ⾼分⼦材料的发展 • ⽬录 5.2 ⾼分⼦科学的重要性 5.4 ⾼分⼦材料的结构特点 5.3 ⾼分⼦聚合反应类型 5.6 ⾼聚物的应⽤ 5.5 ⾼聚物的性能

5.1高分子材料的发展远古时期1、纤维素的利用一造纸造纸是我国古代科学技术的四大发明之一东汉（公元105年）蔡伦造纸放民邮政中国中国人民邮政

5.1 ⾼分⼦材料的发展 远古时期 1、纤维素的利⽤——造纸 造纸是我国古代科学技术的四⼤发明之⼀。 4

5.1高分子材料的发展-造纸1、纤维素的利用心纤维素是世界上蕴藏量最大的可再生资源，据估计自然界每年产1000亿吨。心纤维素的最重要的应用之一就是造纸。心造纸的步骤大致可分为三步：1.打浆2.抄造3.施胶6CH20HOHOHHHHHOHOHHOHHHHOHHHHOHACH2OHn-2CH,OH

v 纤维素是世界上蕴藏量最⼤的可再⽣资源，据估计⾃然界 每年产1000亿吨。 v 纤维素的最重要的应⽤之⼀就是造纸。 v 造纸的步骤⼤致可分为三步： 1. 打浆 2. 抄造 3. 施胶 1、纤维素的利⽤——造纸 5.1 ⾼分⼦材料的发展 5

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5.1高分子材料的发展练丝、赣革2、蛋白质的利用豆腐：西汉淮南王刘安发明了豆腐。实质是用Ca，Mg等离子使大豆球蛋白的水溶液沉淀。而冻豆腐是蛋白质冷冻变性的过程。心练丝：一根蚕丝由两根丝纤维合并组成，外围包着丝胶练”就是用浓碱去掉丝胶，才成为可染色的熟丝。心革：兽皮的主要成分是动物蛋白质纤维。革剂与蛋白质中的氨基交联反应。最原始的方法是烟薰法，烟中的醛为革剂

v ⾖腐：西汉淮南王刘安发明了⾖腐。实质是⽤Ca, Mg等离 ⼦使⼤⾖球蛋⽩的⽔溶液沉淀。⽽冻⾖腐是蛋⽩质冷冻变 性的过程。 2、蛋⽩质的利⽤——练丝、鞣⾰ 5.1 ⾼分⼦材料的发展 v 练丝：⼀根蚕丝由两根丝纤维合并组成，外围包着丝胶， “练”就是⽤浓碱去掉丝胶，才成为可染⾊的熟丝。 v 鞣⾰：兽⽪的主要成分是动物蛋⽩质纤维。鞣⾰剂与蛋⽩ 质中的氨基交联反应。最原始的⽅法是烟薰法，烟中的醛 为鞣⾰剂。 7

5.1高分子材料的发展一生漆3、最早的涂料（国漆、大漆、土漆）漆树在秦汉时期主要分布在黄河流域，后来由于中原气候变冷漆树现主要分布在四川盆地。漆木汁如水滴而下，形象表现漆的情形。）主要成分是具有双键侧链的漆酚，经氧化后聚合成高分子链

3、最早的涂料——⽣漆 （国漆、⼤漆、⼟漆） 漆树在秦汉时期主要分布在黄河流域，后来由于中原⽓候变冷， 漆树现主要分布在四川盆地。 （⽊汁如⽔滴⽽下，形象表现漆的情形。） 主要成分是具有双键侧链的漆酚，经氧化后聚合成⾼分⼦链。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 8

5.1高分子材料的发展4、最早的黏合剂一一中国墨*中国墨的发明人是韦诞（公元179一253）墨=烟灰十明胶（粘合剂）心烟灰用松木烧成的松烟最好，碳颗粒极细。心明胶由动物的皮、骨骼和甲壳等熬制而成心以徽州人最擅长制墨，所以有“徽墨”之称

4、最早的黏合剂——中国墨 v 中国墨的发明⼈是韦诞（公元179－253） 墨＝烟灰＋明胶（粘合剂） v 烟灰⽤松⽊烧成的松烟最好，碳颗粒极细。 v 明胶由动物的⽪、⾻骼和甲壳等熬制⽽成。 v 以徽州⼈最擅长制墨，所以有“徽墨”之称。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 9

5.1高分子材料的发展近代1纤维素（Cellulose）的改性1846年的一天，瑞士巴塞尔大学的化学教授舍恩拜因在实验室做实验，不小心打破了蒸馏硝酸和硫酸的烧瓶，H,SO4Cell-OH + HNO3Cell-ONO, + H,O纤维素硝酸纤维素（火棉）心他公布了化学式，但把反应式卖给奥地利政府和一个英国商人泰勒。硝酸纤维素的威力比黑火药大2-3倍，可做炸药，只是稳定性很差。黑火药：KNO3，S和O

近代 1、纤维素（Cellulose）的改性 1846年的⼀天，瑞⼠巴塞尔⼤学的化学教授舍恩拜因在实验室做实验，不⼩ ⼼打破了蒸馏硝酸和硫酸的烧瓶，.。 v 他公布了化学式，但把反应式卖给奥地利政府和⼀个英国商⼈泰勒。 • 硝酸纤维素的威⼒⽐⿊⽕药⼤2-3倍，可做炸药，只是稳定性很差。 5.1 ⾼分⼦材料的发展 ⿊⽕药: KNO3, S和C 10

5.1高分子材料的发展近代梅纳尔（法国）发明胶棉溶解硝酸纤维素+乙醚/酒精-+凝固胶棉坚硬透明的膜

梅纳尔（法国）发明胶棉 近代 5.1 ⾼分⼦材料的发展 11