分析高分子化學(xué)

時(shí)間:2022-12-01 10:34:00

導(dǎo)語(yǔ):分析高分子化學(xué)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。

分析高分子化學(xué)

人類(lèi)從一開(kāi)始即與高分子有密切關(guān)系,自然界的動(dòng)植物包括人體本身,就是以高分子為主要成分而構(gòu)成的,這些高分子早已被用作原料來(lái)制造生產(chǎn)工具和生活資料。人類(lèi)的主要食物如淀粉、蛋白質(zhì)等,也都是高分子。只是到了工業(yè)上大量合成高分子并得到重要應(yīng)用以后,這些人工合成的化合物,才取得高分子化合物這個(gè)名稱(chēng)。但提到合成高分子材料(聚合物)的應(yīng)用與發(fā)展,人們?cè)谙氲剿鼈儤O大地方便我們的生活的同時(shí),很多人會(huì)想到“白色污染”,甚至將水污染、大氣污染等各種環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生怪罪于高分子,這說(shuō)明他們對(duì)高分子并不十分了解。當(dāng)今高分子的功用無(wú)處不在,而人們認(rèn)識(shí)高分子時(shí),往往忽略了它帶給人類(lèi)生活的巨大變化和種種利益,不了解它為人類(lèi)文明做出的貢獻(xiàn)是巨大的。

一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵

1.何為高分子化學(xué)

顧名思義,高分子就是相對(duì)分子質(zhì)量很高的分子,它是高分子化合物的簡(jiǎn)稱(chēng)。高分子化合物,又稱(chēng)聚合物或高聚物,是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對(duì)分子質(zhì)量化合物。高分子的相對(duì)分子質(zhì)量非常的大,小到幾千,大到幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)的都有。我們有時(shí)將相對(duì)分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個(gè)分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué),但其制造和研究的對(duì)象都是大分子,即由若干個(gè)原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)質(zhì)量的、最大伸直長(zhǎng)度可達(dá)毫米量級(jí)的長(zhǎng)鏈分子,稱(chēng)為高分子、大分子或聚合物。

2.高相對(duì)分子質(zhì)量與高強(qiáng)度

相對(duì)分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對(duì)分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容

既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對(duì)大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究?jī)?nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問(wèn)題,也是一門(mén)系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有:如何將低分子化合物連接成高分子化合物,即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。

二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用

材料是人類(lèi)社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過(guò)某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類(lèi)由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)社會(huì)??梢哉f(shuō)某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用,往往會(huì)引起人類(lèi)社會(huì)的重大變革,材料是人類(lèi)文明的重要標(biāo)志。如果說(shuō)現(xiàn)在人人離不開(kāi)高分子材料,家家離不開(kāi)高分子材料,處處離不開(kāi)高分子材料,是一點(diǎn)也不過(guò)分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。

第一,塑料:一類(lèi)是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類(lèi)叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車(chē)零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。

第二,纖維:人們開(kāi)發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過(guò)不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿(mǎn)足著人類(lèi)的需要。

第三,橡膠:天然橡膠的種類(lèi)和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開(kāi)發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車(chē)漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬(wàn)能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹(shù)脂等都是高分子產(chǎn)品。