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高分子化学发展史:高分子化学实验经历了哪些阶段
2017-03-13 09:01:59来源:元素商城

化学词典告诉你高分子化学实验有几种。大学实验室是每个化学专业的学生最熟悉不过的了,高分子化学作为一门新兴的综合性学科,也同样需要接触到各种实验。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,那高分子化学发展至今,都从事过哪些实验呢?

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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。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。

高分子化学实验

1909年,霍夫曼和库特尔首先提出了关于C5H8的热聚合专利。1910年,海立斯和麦修斯用钠做试验,也得到了C5H8。1912年,美国纽约展出了用合成橡胶制成的轮胎,从而向世界宣布橡胶的人工合成实现了。长期以来,人们对某些高分子物质的研究取得了一定的成果,但对其内部结构研究还较肤浅。1913年,通过威尔斯仄特和崔曼斯特等人的研究,得出了淀粉的通式为(C6H10O5)n,而且知道淀粉的水解物都是葡萄糖,然而,直到1922年,霍厄塞仍然认为淀粉的溶液具有橡胶的性质是由于它们的环状二聚体通过“部分价键”而聚集在一起的原因。

1906年,费歇尔提出它具有多肽结构,并合成了分子量接近1000的多肽。

1910年,华克斯不同意海立斯的环式结构单元,因为他认为天然橡胶分子是环状结构单元,靠“部分”价键结合成直链的见解是缺乏根据的。他说,天然橡胶通过干馏并不能得到海立斯所说的环式结构单元,并且天然橡胶与溴反应后仍然保留着像胶,然而这时已经没有双键,更不可能有所谓“部分”价键。

1920年,有机化学家毕克斯以《关于聚合反应》一文对以上的各种观点进行了反驳,他不同意把天然橡胶和纤维素的结构归结为多元的环的物理缔合方式,并明确提出,成为环状化合物和成为共价键结构的长链高分子化合根本不是一回事。毕克斯于1922年,将天然橡胶加氢,发现其“溶液”仍然具有胶体性质。基于以上的成果,他在1924年明确提出了天然橡胶分子是高分子量的大分子,并认为这些高分子量的大分子不管溶于何物,其胶体是与小分子缔合得来的胶体是不同的。毕克斯的这种大分子的概念提出以后,在当时并没有立即接受,不少化学家仍然坚持环式结构的见解。1926年,斯本先和多尔研究指出,前人认为整个分子不含大于晶胞的观点是错误的,他们认为纤维素分子可以从一个晶胞长入另一个晶胞而成为直链形状。1928年,施道丁格表示同意这个观点,并进一步提出,纤维素和橡胶分子的晶胞的大小或晶体的大小与线形高分子的长度无关,其依据是一个大分子可以通过好些晶胞从一个结晶区越过无定形区从而进入另一个结晶区。这恰恰是对当时存在的环式结构说的一个有务指正。

1928年,迈耶和马克提出他们的观点,说橡胶分子的硫化就是使大分子间形成共价交联,区别了线形高分子与网状高分子。1930年,施道丁格又进一步提出了高分子稀溶液的粘度和分子量之间的关系,从而引起了定量测定高分子分子量的兴起。

1932年,施丁格发表了一部关于高分子有机化合物的总结性论著,高分子化学建立了。在此之后,高分子化学理论迅速发展,高分子工业也蓬勃兴起。

以后的40年间高分子化学及工业达到飞速发展阶段。第二次世界大战刺激了高分子化学和化学工业的发展,德国首先合成了橡胶,美国也加速发展高分子工业。战后由于消费品的需求量增加,高分子化学的系统研究大规模地开展起来。中国的高分子化学及高分子工业也是在战后,特别是1949年之后,才真正成长发展起来。

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