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中国高分子科学的发展概况与趋势(1999,9)

时间:2009-12-22来源:未知 作者:admin 点击:
第1章 中国高分子科学的发展概况与趋势(1999,9) 刊于《跨世纪的高分子科学》丛书(含《高分子化学》,《高分子物理》, 《聚合物成型原理及成型技术》,《功能高分子与新技术》
  
    我国高分子化学研究目前的主要工作是:
    ·在聚合反应研究方面,有配位聚合研究(<高分子化学>第9章)、活性自由基聚合研究(<高分子化学>第8章)、离子聚合研究(<高分子化学>第10章、第ll章)、开环聚合研究(<高分子化学>第13章)、开环易位聚合研究(<高分子化学>第12章)、等离子体聚合研究(<高分子化学>第6章)、电化学聚合研究(<高分子化学>第7章)以及自由基聚合反应的全程动力学研究(<高分子化学>第18章)等。
    ·在聚合方法研究方面.有乳液聚合研究(<高分子化学>第16章)、泡沫分散聚合研究(<高分子化学>第17章)、螺杆挤出本体聚合研究(<聚合物成型原理及成型技术>第10章)、插层聚合研究(<功能高分子与新技术>第14章)、聚合物的工业合成技术(<高分子化学>第22章)等。
    ·在聚合反应引发体系及高分子改性方法研究方面,有自由基引发体系研究(<高分子化学>第2章)、光引发及材料表面活性自由基聚合改性研究(<高分子化学>第3章)、高能粒子辐射及改性技术研究(<高分子化学>第4章)、微波引发及改性技术(<高分子化学>第5章)、等离子体引发聚合及改性(<高分子化学>第6章)、超声波改性技术研究(<聚合物成型原理及成型技术>第4章)等。
    ·在新类型聚合物合成方面.有基于活性自由基聚合或阴离子聚合方法而开展的不同性质片段的高分子嵌段共聚物的设计和合成研究(<高分子化学>第19章)、树状或超支化高分子的合成(<高分子化学)>第19章)、集无机片段和有机片段于同一高分子的杂化高分子的合成(<高分子化学>第20章)、C02和环氧共聚而成的脂肪族聚碳酸酯的合成(<功能高分子与新技术>第10章)、CO和烯烃共聚合成聚酮的研究(本丛书未编入)等工作。
    近几年,在高分子化学研究领域也出现了一些新类型的研究工作,例如.用生物酶(或修饰、改性后的生物酶)催化合成高分子化合物(<高分子化学>第14章)、利用某些细菌发酵生长来制造聚酯化合物(<高分子化学>第15章)、利用动植物转基因法来生长某些高分子化合物(国外的工作)、为探索新医用材料而开展的合成高分子接枝生物分子(多糖等)的研究、采用五配位硅酸酯法探索由砂子(siO2)廉价制备有机硅单体的新途径(本丛书未编入)、借助分子间的弱相互作用及特殊识别作用组装合成新“聚合物”体系(或称超分子
体系)(<高分子化学>第21章)等。对于这些高分子化学领域的新生长点,应予以重视。
    展望未来高分子化学的发展我们建议:注意有机化学、生命科学的发展,用它们的新反应、新方法、新思路来启发我们,发展、创造高分子合成的新反应、新方法;注意探索以生物分子为起点的新高分子合成或合成高分子的改性工作;注意探索特殊凝聚态结构形成的新方法(例如插层聚合法合成纳米相分散聚合物材料;采用互不相容的链段共聚,合成嵌段共聚物型的纳米相分离聚合物)。另外,如果说过去高分子研究的化合物全是共价键相连接的一类聚合物的话,那么现在已出现基于分子(在这里可视为“单体”)间弱相互作用或特殊识别作用而形成的一类新型"聚合物"--非键合“高聚物”(或超分子),对这类新型聚合物的合成、结构、性能以及成型、材料组装等方面的认识几乎仍是空白,这个崭新领域的工作更是需要予以重视的。
1.4  中国高分子物理的研究
    高分子物理的学科发展线索是,研究高分子的多层次运动(链段运动、分子链运动)、多层次相互作用、多层次结构(高分子链节结构、序列结构、各种凝聚态结构),各种结构因素对聚合物材料性能及功能的影响,以及进行上述工作的手段(新仪器)研究和新方法研究。
    在过去的研究中,我国的高分子物理较多的工作集中在高分子的凝聚态研究及稀溶液中的高分子链运动研究方面,此外,在熔体、浓溶液条件下高分子链、链段的运动,高分子结构对聚合物材料力学性能的影响,分子量的测定等方面也有一些工作。在高分子物理研究中,高分子聚合物各种凝聚状态之间的演变规律尚有待进一步深入研究,各种结构因素对不同使用目的的聚合物材料性能、功能的影响规律研究开展得尚少,另有一些高分子物理研究尚处在高分子表征阶段,应当尽快深入自己的研究工作[9,10,12]。
    我国在高分子物理领域目前主要有下述一些研究工作。
    ·在聚合物体系研究方面,有高分子溶液研究((<高分子物理>第2章)聚电介质、及水凝胶研究(《高分子物理》第3章)、高分子共混体系及其相行为研究(《高分子物理》第9章。
    ·在聚合物凝聚态研究方面,有高分子单链的凝聚态研究(本丛书未编入)、高聚物非晶态研究(《高分子物理》第6章)、高聚物晶态结构及结晶过程研究(《高分子物理》第7章)、高聚物液晶态研究<高分子物理>第4章)、高聚物凝聚态的亚稳态与相变研究(<高分子物理>第8章)。
 ·在高分子链运动研究方面,有高分子链构象统计及其黏弹性的图形理论研究(《高分子
物理》第5章)、高分子热力学研究(《聚合物成型原理及成型技术》第5章)、分子间弱相
互作用研究(本丛书未编入).
    ·在聚合物结构与性能研究方面,有聚合物微观力学的研究(《高分子物理》第10章)。
    ·在高分子物理研究手段及研究方法方面,有固体核磁共振技术研究(《高分子物理》第13章)、光散射技术研究,(《商分子物理》第15章)、电子显微镜技术研究(《高分子物理》第14章)、高分子热裂解技术研究(《高分子物理》、第16章)、高分子结构与运动的分子模拟方法(<高分子物理>第11章)、M6nte carlo模拟方法(本丛书未编入)及数理统计方法(《高分子物理》第12章)等。
    近年来,在我国高分子物理研究领域也出现了一些新的生长点。例如,高分子流体在振动剪切力作用下分子链的运动及非线性黏弹性行为研究(《聚合物成型原理及成型技术》第7章)、在外场(温度、剪切力、超声波等)作用下聚合物体系特殊凝聚态、特殊相态的控制形成研究(《高分子物理》第8章、《聚合物成型原理及成型技术》第13章)。这些新生长点的特点是,把高分子物理研究从“静态”引向了‘动态”,即在以往"理想条件下”高分子物理问题研究的基础上,向更接近实际情况(例如成型加工过程中的情况)下的高分子物理问题研究靠近,这是值得我们思考的方向。
    展望未来高分子物理的发展,有人建议,高分子物理学家应注意吸收物理和数学领域的新概念、新理论、新成就为己所用,发展今后的高分子物理研究;采纳凝聚态物理学界关于高分子聚合物属于软物质的新概念,研究聚合物在外场下(加工成型过程)形态、结构的形成及变化规律和控制条件,探索聚合物的软物质特性,了解高分子对外界信号(光、电、磁、酸碱值及压力等)的刺激作出结构、性能和功能响应的规律;注意对非化学键合的“聚合物”(超分子体系)、复杂拓扑链(如超支化高分子)及超薄膜体系等的研究;注意结合高分子材料、功能高分子研究,开展聚合物结构与材料性能和功能关系的研究,增强根据高分子化合物的基本性质开展新材料设计及性能和功能预测等方面的知识积累。
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