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高分子物理_[發(fā)展歷史] |
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暫無(wú)
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高分子 物理 發(fā)展 歷史 |
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| 所屬學(xué)科： |
高分子物理 |
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國(guó)際上，隨著“高分子化學(xué)”研究于19世紀(jì)后半頁(yè)漸漸走上舞臺(tái)，對(duì)這些高分子化合物的性質(zhì)研究，結(jié)構(gòu)研究，也漸漸引起了學(xué)者們的重視。早在1882年，一些學(xué)者開始用沸點(diǎn)升高，冰點(diǎn)降低以及半滲透膜方法來(lái)測(cè)定硝酸纖維素酯，天然橡膠，淀粉等高分子的分子量。當(dāng)時(shí)認(rèn)為這些分子是分子量為1000左右的大分子，是小分子結(jié)構(gòu)單元彼此用次價(jià)鍵結(jié)合堆積而成。19世紀(jì)20年代初，有人用X－射線衍射研究了纖維素纖維的結(jié)構(gòu)，認(rèn)為纖維素晶胞含4個(gè)C6H10O5基元，從而更進(jìn)一步支持了“大分子是小分子結(jié)構(gòu)單元間因次價(jià)鍵堆積而成”的學(xué)說(shuō)。
1920年Staudinger（德國(guó)）發(fā)表了“聚合反應(yīng)”的論文，提出了高分子是由小分子經(jīng)聚合反應(yīng)而生成，并非因次價(jià)鍵堆積而致。之后Staudinger又分別用端基法，滲透壓法，粘度法對(duì)同種纖維素進(jìn)行了分子量測(cè)定，三種方法測(cè)得的纖維素分子量非常一致，證明了高分子是聚合物學(xué)說(shuō)的正確。至1930年，在德國(guó)膠體化學(xué)年會(huì)上，多數(shù)學(xué)者承認(rèn)了聚合物學(xué)說(shuō)。此后的高分子結(jié)構(gòu)，性質(zhì)研究，才由小分子的物理化學(xué)研究，膠體研究，真正進(jìn)入到高分子概念為主導(dǎo)的研究領(lǐng)域，從而形成了“高分子物理”學(xué)科。
初期的“高分子物理”研究，基于對(duì)高分子化合物分子量的測(cè)定，固體聚合物的性質(zhì)，加工中聚合物熔體流動(dòng)性質(zhì)的興趣，形成了三個(gè)主要研究領(lǐng)域，即高分子分子量的測(cè)定及高分子溶液的研究；高分子凝聚態(tài)的研究；高聚物流體研究。自20世紀(jì)30年代至70年代“高分子物理”上述三個(gè)領(lǐng)域的研究工作不斷深入，研究?jī)?nèi)容不斷豐富，逐步形成了“高分子物理”研究領(lǐng)域的基本框架。
在這一時(shí)期上述三個(gè)研究領(lǐng)域的主要代表性工作是：
1．分子量測(cè)定及溶液領(lǐng)域。1930年出現(xiàn)了粘度法測(cè)分子量，1933年美國(guó)出現(xiàn)用超離心機(jī)法測(cè)分子量，1937年出現(xiàn)光散射法測(cè)分子量，1964年出現(xiàn)凝膠色譜法測(cè)分子量（GPC）。1935年Flory（美國(guó)）發(fā)表了縮聚反應(yīng)分子量分布統(tǒng)計(jì)研究的論文，1949年Flory提出了柔性鏈高分子由于鏈段的空間干擾而伸展的“擴(kuò)張因子”概念及溶液中高分子和溶劑相互作用因素的“θ溫度”，“θ溶劑”概念。
2．高分子凝聚態(tài)領(lǐng)域。1936年出現(xiàn)了聚異丁烯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的研究工作；1942年出現(xiàn)了高分子結(jié)晶的研究工作，同期報(bào)道了等規(guī)立構(gòu)的聚丙烯和聚苯乙烯鏈的重復(fù)周期分別為6.5?和6.7?，這是高分子結(jié)晶概念的開始；1949年Flory對(duì)高分子結(jié)晶用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法做了理論研究；1957年發(fā)現(xiàn)了聚乙烯折疊鏈形成的片晶，提出了高分子結(jié)晶的折疊鏈模型；1958年發(fā)現(xiàn)了聚氧乙烯的伸展鏈片晶；1964年發(fā)現(xiàn)了聚乙烯在近5萬(wàn)大氣壓下形成的伸展直鏈片晶。
3．高聚物流體研究領(lǐng)域。20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)對(duì)淀粉溶液施壓后壓力停止時(shí)，淀粉溶液有“回彈力”現(xiàn)象，30年代開始出現(xiàn)對(duì)聚合物熔體粘彈現(xiàn)象的定量研究，1940年Flory發(fā)表了用分子量的觀點(diǎn)來(lái)研究聚合物熔體的熔融粘度的工作，1953年出現(xiàn)了描述高分子在熔體中分子鏈運(yùn)動(dòng)方式的“珠簧模型”理論，（后來(lái)進(jìn)一步完善，稱為RBZ理論），1964年Flory提出了描述高分子鏈運(yùn)動(dòng)的“蛇形理論”。
1953年Flory在美國(guó)出版了“高分子化學(xué)原理”一書，這是一部對(duì)“高分子物理“研究起了奠基作用的巨著。
20世紀(jì)70年代以后的“高分子物理“研究工作，基本上仍是上述三個(gè)主要領(lǐng)域研究的深入和擴(kuò)展。主要的工作有：聚電解質(zhì)的溶液性質(zhì)和智能凝膠的研究，“硬鏈”高分子濃溶液的液晶性質(zhì)，單鏈高分子的形態(tài)及凝聚態(tài)，高分子結(jié)晶形態(tài)及結(jié)晶過(guò)程，70年代初de Genne用標(biāo)度理論研究高分子蛇型鏈的工作，著眼于聚合物結(jié)構(gòu)形態(tài)演變情況而開展的聚合物亞穩(wěn)態(tài)研究等。
我國(guó)的“高分子物理”研究始于20世紀(jì)50年代初，1951年唐敖慶在“中國(guó)化學(xué)會(huì)志”上發(fā)表了關(guān)于橡膠分子尺寸計(jì)算的我國(guó)高分子研究的首篇論文，并在吉林大學(xué)開展了高分子統(tǒng)計(jì)理論的研究；錢人元分別于1952年在中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)所，1953年在中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)所建立了高分子物理化學(xué)研究組，開展高分子溶液研究（1956年由上海遷京，成為中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所的一部分）；錢保功于50年代初在中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)化所開始了高聚物粘彈性能及高分子輻射化學(xué)的研究。他們的工作開創(chuàng)了中國(guó)的“高分子物理”研究。
撰稿 胡漢杰
主要參考文獻(xiàn)：1?！陡叻肿游锢怼窏钣窳?胡漢杰 主編 2001年出版2?！陡叻肿涌茖W(xué)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史》錢保功王洛禮王霞瑜編著1994年出版 |
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| 上傳時(shí)間： |
2004-06-08 10:24:57 |
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