高分子材料发展史及诺贝尔奖得主

高分子材料科学大事记家庭中的聚乙烯制品聚丙烯制品碳纤维复合材料由碳纤维和铝合金制成的赛车底盘1839年美国人CharlesGoodyear发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能，使它从硬度较低、遇热发粘软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质，变为富有弹性、可塑性的材料。橡胶园橡胶1869年美国人海厄特（JohnWesleyHyatt）把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，制造出了第一种人工合成塑料“赛璐珞”（celluloid)。这是人类发明的第一种合成塑料。三年后，第一个生产赛璐珞的工厂在美国建成投产，标志着塑料工业的开始。赛璐珞现在主要用于制造乒乓球、眼镜架、玩具、钢笔杆、装潢品等。1887年法国人CountHilairedeChardonnet用硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了第一种人造丝。1909年美国人贝克兰（Baekeland）用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料——酚醛树酯。拉开了人类应用合成高分子材料的序幕。20世纪的炼金术绝热隔音的泡沫塑料1922年，德国人HermannStaudinger发表了“关于聚合反应”的划时代的论文，提出：高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应（聚合），通过化学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一词即源于此。1932年他发表了专著《高分子有机化合物》，标志着高分子科学的正式诞生。为表彰他对高分子科学作出的巨大贡献，1953年读得诺贝尔化学奖正式授予了他,从而使他成为世界上获此殊荣的第一位高分子学者。1926年瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机，用它测量出蛋白质的分子量：证明高分子的分子量的确是从几万到几百万1926年美国化学家WaldoSemon合成了聚氯乙烯，并于1927年实现了工业化生产。1930年聚苯乙烯(PS)发明。1935年杜邦公司基础化学研究所有机化学部的Carothers合成出聚酰胺66，即尼龙（耐纶锦纶）。尼龙在1938年实现工业化生产，是最早实现工业化的合成纤维品种。1930年德国人用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。1940年英国人T.R.Whinfield合成出聚酯纤维（PET）。1940年代PeterDebye发明了通过光散射测定高分子物质分子量的方法。1948年美国PaulFlory建立了高分子长链结构的数学理论，1974年荣获诺贝尔化学奖主要贡献：利用等活性假设及直接的统计方法，他计算了高分子分子量分布，即最可几分布，并利用动力学实验证实了等活性假设；引入链转移概念，将聚合物统计理论用于非线性分子，产生了凝胶理论；Flory-Huggins格子理论；1948年作出了最重要的贡献，即提出“排除体积”理论和θ温度概念；他的著作“Principlesofpolymerchemistry”（1953）是高分子学科中的Bible。“Forhisfundamentalachievements,boththeoreticalandexperimental,inthephysicalchemistryofthemacromolecules”PaulJ.Flory1953年德国人KarlZiegler与意大利人GiulioNatta分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯与聚丙烯。1955年美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。“fortheirdiscoveriesinthefieldofthechemistryandtechnologyofhighpolymers”1956年Szwarc提出活性聚合概念，高分子进入分子设计时代。1956年发现了在负离子聚合反应过程中可使链终止反应停止进行，从而得到活的高分子负离子。用这个方法可制得多种嵌段共聚物（见嵌段共聚合）、其他“分子设计”成的高分子，以及单分散高分子等。1971年S.LWolek发明可耐300℃高温的Kevlar。梅里菲尔德在20世纪50和60年代发展的革新方法，是基于构想多肽合成的关键在于将第一个氨基酸固定在不溶性固体上，其他氨基酸随后便可一个接一个地连于固定端，顺序完成后所形成的链即可轻易地与固体分离。这一过程可利用机器操作，经证明效率很高。在激素和酶等物质的研究上，以及在胰岛素等药物和干扰素等物质的工业生产上有重大意义。梅里菲尔德因发展出这种依预定顺序合成氨酸链或多肽的简单而巧妙的方法，而获得1984年诺贝尔化学奖。DeGennes（法)1991物理奖对液晶和高分子物质有序现象提出了标度理论从临界现象认识分子，在物理-化学之间架设了桥梁提出“软物质”概念世界性人才、当代之牛顿“fordiscoveringthatmethodsdevelopedforstudyingorderphenomenainsimplesystemscanbegeneralizedtomorecomplexformsofmatter,inparticulartoliquidcrystalsandpolymers”DeGennesHeeger、MacDiarmid(美)、白川英树(日)2000化学奖导电高分子研究，聚乙炔掺杂后，电导率从3.2x10-6Ω-1cm-1增加到38Ω-1cm-1，提高了1000万倍（接近铝、铜）提出孤子概念AlanJ.Heeger1936AlanG.MacDiarmidb.1936b.1927HidekiShirakawa白川英树（Shirakawa）从事聚乙炔聚合机理研究韩国研修生出现幸运的失误，使白川得到膜状聚乙炔偶然的机遇，麦克迪尔米德（MacDiarmid）首先注意到白川的聚乙炔膜。三人在美国合作研究。黑格（Heeger）为了说明聚乙炔的导电性，提出孤子的概念，才有了薄膜显示材料的诞生。“Forthediscoveryanddevelopmentofconductivepolymers”序号姓名性别出生年份当选年份院别1冯新德男19151980中科院2徐禧男19211991中科院3林尚安男19241993中科院4程镕时男19271991中科院5沈家骢男19311991中科院6沈之荃女19311995中科院7卓仁禧男19311997中科院8王佛松男19331991中科院9颜德岳男19372005中科院10江明男19382005中科院11曹镛男19412001中科院12周其凤男19471999中科院13杨玉良男19522003中科院14吴奇男19552003中科院15张希男19652007中科院超分子化学（SupramolecularChemistry)利用非共价键(氢键、离子建、配位键)构建高分子材料。高分子自组装(PolymerSelf-assembly)聚合物空心球（Hollowpolymersphere)聚合物管（Polymertube)分子导线（Molecularwire)等。分子器件（Moleculardevice)模拟壁虎腿(Geckofeet)DryAdhesiveBasedonVanderWaalsnteractionab40gAspider-mantoySEMofmicrofabricatedpolyimidepillars(diameter0.5μm,height2μm,separationbetweenpillars1.6μm)纳米结构(NanoStructure)超疏水材料（荷叶的疏水原理）敢上九天揽月，敢下五洋捉鳖。海阔凭鱼跃，天高任鸟飞。Thankyouforyourattention