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高分子化学的重要作用是什么?

【yjjart的回答(11票)】:

高分子化学是研究高分子化合物的化学,是通过化学合成和改性制备具有不同结构和功能的聚合物的学科,主要研究聚合反应和高分子化学反应的原理、过程及控制工艺。

高分子化合物种类繁多,主要可以分为天然高分子和合成高分子。天然高分子是生命的基础,蛋白质、核酸、多糖(淀粉、纤维素、甲壳素)都是高分子化合物;而合成高分子则构成了生活中必不可少的材料,主要包括塑料、橡胶和合成纤维等等。

通过高分子化学的研究,人类可以通过合成新的高分子化合物,或者改造已有的高分子化合物,获得各种具有优良性能的高分子材料,更好的满足各种不同条件下的应用需要。

【知乎用户的回答(39票)】:

这个问题是个好问题。我点了赞同的答案是:对于在读大学生来 讲,就是一门课;对于毕业大学生来讲就是几本书。

高分子化学的重要作用是什么,这个问题,跟“人活着有什么意思”是息息相关的。但是我不希望这么来理解这个问题。一方面,这种理解已经充斥于大街小巷。另一方面,这有点“道德大棒”的意思。世界上那么多的学问,你一个高分子学科就举起道德大棒了,别的学科情何以堪?

这使得回答这个问题的难度大幅增加。

一些教科书内容,可以重申一下:高分子就是分子量很大的分子。分子量“很大”也没有特别的界限,一般认为分子量大于10^3,但这也是个大概。事实上10^3属于分子量不算大的。常见的有材料学意义的高分子分子量要达到10^4以上。

问题是问高分子化学,所以我不谈它的物理。事实上我个人认为高分子物理被过于强调,我确实希望多谈它的化学,这也是我来答这题的动机。

从高分子化学的本科课程体系来看,包括:1. 如何制备高分子——即各种获得有材料学意义的高分子材料的途径;以及2. 如何理解高分子材料的变化(主要是化学变化),那就包括了各种改性、降解和老化的反应

但是,这种课程设置,严格来说是“聚合物”的化学,或者说是“人工合成高分子化学”。若说只要分子量大于某数即称为高分子,那整坨人体即高分子。这么说的话是不是高分子化学简直就是医学?

又不敢这么随便地上纲上线。

那怎么办?那怎么去界定“高分子化学”才算公允?

一个比较实际的做法,就是按照学生将来的行业来去界定。例如,如果学生将来是从事高分子材料行业,那么我们就是按照人工合成高分子外加天然高分子的改性等内容来组成所谓的“高分子化学”学科!

如果你将来要做医生,也许你了解的是生物大分子和生物化学就完了。

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以上是界定一下什么是“高分子化学”。意思就是说,所谓“高分子化学”,最好限定为面向材料的高分子化学。

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“面向材料”是什么意思?什么是“材料“?为人类所用的物质即为材料!

所以,如果从原理而言,材料学的理论基础是研究物质的科学,即——凝聚态物理!对于高分子而言,那就是所谓的“高分子物理”。物理学有一个比较弱势的环节那就是:科学事实的确证!因为,对于那些知商很高的小屁孩而言,解个方程是a piece of cake。但世界是否真的如此运行?我们需要确证!人类还是知商有限,无法研究真实鸡,只能玩一下真空下的球形鸡。没有合成化学发展,去哪弄特来真空下的球形鸡来研究??

高分子化学,为我们提供控制单体单元序列的方法、分子量分布的方法、相形态的控制方法。不要以为这只是为高分子物理研究服务,经过高分子物理研究之后确认了,这些控制在材料性能控制上是必要的!必要的!必要的!

省能量和省原料,这是化工的功劳,我不赞成乱占。

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必须承认,高分子是一个夕阳学科。

目前你到了企业,已经离不开配方研究了。因为复杂性问题永选复杂。原理几十年前都已知了。我爸跟我说,以后别人问你啥,你别说什么“塑料、橡胶”,因为别人脑中反现出的就是水桶啊,脸盆啊。我跟我导师这么说了,他也叹口气,说一句:但确实是量大面广。

如果你是做基础研究的学者,那么,高分子确实仍然存在很多科学问题,而这些科学问题跟复杂性相关,你也许未必只需要高分子化学的帮助;如果你想找工作,那么,高分子化学是这个产业的源头,主要由跨国石化公司垄断。在职场上,有很多不可控因素。你懂的。

【廖鹏辉的回答(1票)】:

橡胶 塑料 涂料 这些都是高分子材料。高分子化学指导新的更好的有机高分子材料的研发

【赵巍的回答(6票)】:

对于在读大学生来讲,就是一门课;

对于毕业大学生来讲,就是几本书。

【施丁豪的回答(1票)】:

高分子化学研究高分子材料如何制备,对有机功底要求高,对于开发新材料有很重要的意义。如果有意学习高分子化学建议可以看一本书《the principles of polymerlization》

【知乎用户的回答(1票)】:

个人觉得高分子化学就是有机化学加上统计,当然如果你把无机高分子也考虑进来的话,高分子化学就瞬间包括进了大量无机非金属的内容,在此仅仅考虑有机(包括元素有机)高分子化学。

高分子材料的特点在于其高分子量(这是废话),然后以此为基础赋予了材料区别于普通有机物的力学性能,很多高分子材料,比如聚酰胺,拥有高于金属材料的比强度;而且分子量越高,强度越高,比如超高分子量聚乙烯的拉伸强度(>100MPa)比普通的用来做薄膜的线型低密度聚乙烯(~20MPa)或者普通家用品的高密度聚乙烯(~20MPa)高出一个数量级,可以作为工程塑料做结构部件(此处抛开分子链枝化度等细节不讨论);另外,橡胶区别于烂橡皮泥的原因也在于分子量,此处想说橡胶的粘弹性是人类目前所有材料中仅存的无可替代的一种特性,但是这个性质也使橡胶具有了比较坑爹的能量耗散;极高的分子量带来一个加工上的问题,因为高分子量增加了分子间的缠结概率,提高了熔融流体的粘度,使得注塑、挤出等成型加工变得困难。

上面有人提到天然高分子,这当然是人类营养的一大来源,淀粉、蛋白质都是高分子;对天然高分子进行官能团修饰,可以使其成为有用的材料,比如修饰过的淀粉可以成为可降解塑料。

关于教材:

施丁豪 推荐的George Odian的《Principles of Polymerization》是比较新的很不错的教材,但是大神Paul Flory的《Principles of polymer chemistry》绝对是高分子化学的圣经。

【Zion的回答(2票)】:

仿生...

或者让学生痛不欲生

【张海新的回答(0票)】:

中国现在的制造业发展的很快啊,这迫切需要新型的材料。高分子化学将在这个方面发挥很大的作用

【张峥的回答(0票)】:

首先解释高分子 ,通常高分子的定义是重复单元通过化学键连接,分子量在1万到100万之间的化合物。

高分子化学其意义在于 高分子与小分子之间的区别,高分子在相对分子质量上远远大于小分子物质,导致其在一些方面的性质与小分子有较大的不同,高分子不仅具有较高的分子量,还有分子量分布。与小分子有区别是其存在的基础。

高分子化学通过研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学等方面,主要应用在于高分子材料上。

在高分子科学建立之前,科学家们对高分子物质的存在不同的理解,人们认为之所以测出的分子量很高是因为分子间的缔合。直到20世纪30年代才由HermannStaudinger阐明高分子结构,期间经历10年的争论与实验探究。自此,高分子科学高速发展,高分子化学的作用有次可见

【DracoLeo的回答(0票)】:

材料制造方向在读。

从一般生活意义上讲,人类现在的科技很多方面受制于材料,换句话说,人们早就能撬动地球了,但是支点一直没找到。材料科学很大程度上干的就是这个事:为已有理论的实现而奋斗。其中不乏一些能够改变世界推动历史的方向,比如常温超导材料,分解水制氢气的催化剂等等。

高分子化学的重要方向还包括一个上边没提到的,药物。研制出特效药物,也是大功德一件。其他应用方面大多藏身于各种实验室和工厂中,不太直接面向大众。因为大众有化学恐惧症。

【胖鱼的回答(0票)】:

中国的高分子材料还是不说的好,其实也没什么说的,就是乱七八糟

【知乎用户的回答(0票)】:

高分子化学是研究怎样将有机小分子变成大分子的学科,我们日常生活中接触的如塑料、橡胶、纤维涉及到生活的各个领域,通过高分子合成发明出许多新材料,取代金属、自然材料等进入生活中,包括航空航天。

【王欣的回答(0票)】:

高分子是塑料、橡胶等材料。偏向化工机械设计!

【刘polymer的回答(0票)】:

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