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获诺贝尔奖的科学家

1953年 H. 施陶丁格(德国人)从事环状高分子化合物的研究 1920年,年已39岁的有机化学家施陶丁格决定就身于高分子化合物的研究,1920年收集了支持共价键的论点,在这年的论文中,他们首次使用了“大分子聚合作用”这一术语。1924年施陶丁格将大分子明确定义为:“这种分子间形成的胶体粒子与主价键粒子是等同的,换句话说,胶体分子中的每个原子都是由普通价键作用联接在一起的,我们称之为大分子(Makromolekul)。”他进一步指出,由于远些胶体粒子是真正的分子,要与其他溶剂生成典型的小分子溶液是无法成功的。他接着研究了聚苯乙烯和聚甲醛。写出了《关于聚合反应》的论文1947年在《高分子化学与生物学》一书中,施陶丁格再次设想了未来的分子生物学。后来Linderstrom-Lang搞清了蛋白质中氨基酸的顺序,从而实现了他所提出的第一个愿望,这是他晚年想解决而没找到合适方法解决的问题。在这本书中,施陶丁格计算了细菌的分子量,由此可以看出,他对大分子的热情将他带到偏离事实多么远,因力C?Robinow早就指出远样一个有机体未必能代表单个的大分子。同时他对由核酸转变成蛋白质的信息本质缺乏任何了解,实际上这些信息是贮存在核酸而不是蛋白成中。后管如此,他在大分子化学上的先驱工作,构成了建立在其上的分子生物学的主要基础。 1963年 K. 齐格勒(德国人)、G. 纳塔(意大利人)。他们集中精力致力于有机铝化合物的研究。在试图增长连接于铝原子的碳原子链的链长时,成功地把乙烯转化为1-丁烯,这是他应用新的催化剂制备烯烃聚合物和二烯烃聚合物的开端。他最卓越的贡献是,1953年发现用烷基铝和四氯化钛为催化剂时,乙烯可在常压下高收率地聚合,制得具有高强度和高熔点的高密度聚乙烯。1955年,在联邦德国建成了世界上第一套高密度聚乙烯(也称低压法聚乙烯)生产装置,创建了合成树脂一个大品种。意大利化学家G.纳塔在齐格勒研究工作的基础上发现了立体定向聚合,创建了聚丙烯。他们所研究的催化剂系统及其在烯烃、α-烯烃、二烯烃以及乙烯基单体的聚合和共聚合方面的贡献,是高分子科学和工艺发展的一个里程碑,被称为齐格勒-纳塔催化剂和齐格勒-纳塔聚合。

1974年 P.J. 弗洛里 (美国人) 1936年用几率方法得到缩聚产物的分子量分布(见高聚物的分子量分布),现称弗洛里分布。1942年对柔性链高分子溶液的热力学性质,提出混合熵公式,即著名的弗洛里-哈金斯晶格理论,由此可以说明高分子溶液的渗透压、相分离和交联高分子的溶胀现象等。1965年他提出溶液热力学的对应态理论,可适用于从小分子溶液到高分子溶液的热力学性质。在柔性链高分子溶液方面,1949年找到了溶液中高分子形态符合高斯链形态,溶液热力学性质符合理想溶液性质的温度-溶剂条件。此温度现称弗洛里温度或θ-温度,此溶剂通称θ-溶剂。1951年得出著名的特性粘数方程式。1956年提出刚性链高分子溶液的临界轴比和临界浓度,在此浓度以上将出现线列型液晶相。在高分子聚集态结构方面,他1953年就从理论上推断高聚物非晶态固体中柔性链高分子的形态应与θ-溶剂中的高斯线团相同,十几年后为中子散射实验所证实。他还建立了高聚物和共聚物结晶的热力学理论。他在内旋转异构体理论方面补充了近邻键内旋转的相互作用,使构象的计算达到实际应用所需的精确性,可以从分子链的化学结构定量地计算与高分子链构象统计有关的各种数值。著有《高分子化学原理》和《长链分子的统计力学》等。 2000年 黑格(美国人)、麦克迪尔米德(美国人)、白川秀树(日本人) 这三位科学家的发现亦促成软片技术,显示器与窗户材质上的重大改善。此类导电高分子聚合物将来也有极大机会在电子产业上扮演重要角色。塑胶一向被认为绝缘体,并一直被用来包裹电缆的铜导线。但Heeger,MacDiarmid,以及Shirakawa证实,塑胶可以被改制成电的良导体。这须在高分子合成的过程中,使碳链呈现单、双键交错排列情况。此外,高分子也须加以掺杂(doped),换言之,电子必须在氧化过程中被移除或在还原过程中被加进聚合物。电子移除所

留下的电洞,或新加进的电子则可自由在分子链上移动,形成导电性。 事实上,这项研究成果具有巨大应用价值。这类聚合物可用作抗静电材料。目前,它们已被制成摄影软片,抗电磁辐射的电脑萤幕防护罩,以及智慧型窗户(用以隔绝阳光)。此外,具半导体性质的高分子聚合物近来也已被制成太阳能电池,行动电话的显示面板,甚至是迷你电视萤幕。颂词并称,这项发现亦将带动分子电子学的快速发展。而这领域的发展足以大幅地加快电脑速度,并缩小其尺寸 。

人类生活中有那些高分子材料?可以如何分类?其用途?

合成塑料;合成橡胶;合成纤维 。按用途一般将通用高分子材料分为五类,即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学。 塑料

塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。加热后软化,形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料,主要的热塑性塑料有聚乙烯(PE[1])、聚丙烯(PP [2])、聚苯乙烯(PS [3])、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,俗称有机玻璃 [4])、聚氯乙烯(PVC [5])、尼龙(Nylon [6])、聚碳酸酯(PC [7])、聚氨酯(PU [8] )、聚四氟乙烯(特富龙, PTFE [9])、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,PETE [10] )、 加热后固化,形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料:常见的有环氧树脂[11], 酚醛塑料, 聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。 塑料的加工方法包括注射,挤出,膜压,热压,吹塑等等。 橡胶

橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。 纤维

合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用。常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维,芳纶纤维等等。 涂料

涂料是涂附在工业或日用产品表面起美观或这保护作用的一层高分子材料。 常用的工业涂料有环氧树脂,聚氨酯等。 黏合剂

黏和剂是另外一类重要的高分子材料。人类在很久以前就开始使用淀粉,树胶等天然高分子材料做黏合剂。

现代黏合剂通过其使用方式可以分为聚合型,如环氧树脂;热融型,如尼龙,聚乙烯;加压型,如天然橡胶;水溶型,如淀粉。