时间：2023-06-01 15:26:28
引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇化学高分子论文范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。
1．何为高分子化学
顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。
2．高相对分子质量与高强度
相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。
3．高分子科学的主要内容
既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连
接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。
二、高分子材料化学的应用
材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。
第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。
第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。
第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。
三、高分子化学与高科技的结合
当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。
随着生产和科学技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。
第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹材料，如热塑性弹性体等。
第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。
第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以预计，在今后很长的历史时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。
四、高分子化学的可持续发展
研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。
参考文献：
[1]冯新德.展望21世纪的高分子化学与工业[J].科学中国人,1997,(11)
[2]王守德,刘福田,程新.智能材料及其应用进展[J].济南大学学报(自然科学版,2002,(01).
导电高分子的发现充满了戏剧性。1967年，白川英树的研究生做实验时错用了一千倍的催化剂，加上搅拌器凑巧停止，在溶液表面生成了银色的薄膜状物。白川英树以此为切入点，进行了深入细致的研究，终于发现制备膜状聚乙炔的有效方法。1975年，美国的Macdiarmid教授偶然见到白川英树的金属光泽的膜状聚乙炔后，立即邀请他去美国与Heeger合作研究。后来，三人一起获得了2000年诺贝尔化学奖，也被传为佳话。与硝酸纤维素、炭黑增强橡胶等发现一样，聚乙炔膜的发现也是“偶然的”。这个故事也教育我们合作的重要性“。这是我的idea，说出去会不会被别人学去了？”具有知识保护意识固然重要，合作交流能够更快、更有效地促进研究的发展，科研中需要有团队精神。
二、Crothers与尼龙66
深受女士喜爱的尼龙袜无疑是引出缩聚反应的最佳例子。尼龙袜在全美首次发售时，每人限购一双，500万双当天告罄，没有买到尼龙袜的人在裸腿上画纹路冒充丝袜。那么引起如此轰动的商品是如何制造出来的？这个问题吊起了学生的胃口，他们对相应的知识特别用心。1928年，杜邦公司成立了基础化学研究所，Crothers受聘担任该所的负责人，并决心利用二元醇和二元酸的缩聚来支持当时刚刚提出的高分子学说。在实验中，同事偶然发现熔融的聚酯可以抽丝，Crothers意识到这是纺丝原料的特性，并展开了大量的研究。克服各种困难后，最终得到了尼龙66纤维。尼龙66的出现不仅有力的支持了高分子学说，也深入改变了人们的生活。尼龙的发现离不开Crothers。同样让人称道的还有杜邦公司，能够在经济大萧条时期拿出一笔巨款支持没有明确应用目的的基础研究，需要敏锐的眼光和巨大的勇气。注重基础研究，在今天也有着重要的借鉴意义。
三、塑料之父———Baekeland
作为第一种人造聚合物———酚醛树脂的发明者，Baekeland是一个传奇人物。他21岁就获得了博士学位，专利意识非常强。发明Velox相纸后，故意在专利中省略一两步。结果柯达公司不得不两次出资购买。在发明酚醛树脂后，Baekeland及时申请了专利（仅比同行早一天），也得到了塑料之父之称。Baekeland的幸运和知识产权保护意识让人感叹不已。酚醛树脂的发明也是一个成功的科研案例。Baekeland敏锐地意识到绝缘材料在刚刚兴起的电力工业中的巨大市场，将研究目标确定为寻找天然绝缘材料的替代品。他没有立即进行实验，先是充分进行了文献调研。发现早在1872年德国化学家Vaeyer曾把苯酚和甲醛混合产生一种树脂状物质，指出在实验中应防止它的产生。Baekeland反其道而行之，加热加压来加快反应，得到琥珀样的样品，并最终掌握了酚醛树脂的制备方法。他于1907年申请了专利，这年也被视为塑料元年。这个故事充分说明了科学研究的选题和文献调研的重要性，在阅读文献时要注意批判性阅读，不迷信已有的解释。
四、配位聚合和Ziegler-Natta
1953年Ziegler在用乙基铝使乙烯加成的一次偶然失败中发现，镍会抑制反应进行，其他过渡金属也有类似作用。他给博士生Breil的论文题目是“系统地实验整个周期表的元素”来对这一作用进行研究！有趣的是，最终研究得到了一种能使乙烯迅速聚合成为高分子量聚乙烯的催化剂。事实恰好与预料的相反，这充分说明，和预期不同的结果不见得是坏结果！Natta的成功无疑是跟踪世界研究前沿的结果。他在Ziegler催化剂研究之初就派人过去接受指导。在用改进后的催化剂进行了丙烯聚合后，Natta发现它含有高结晶部分，敏锐地“把新的结晶聚合物的结构归之于主链或至少相当长部分的主链上的不对称碳原子都采取了相同的构型”。Natta文章因未披露催化剂的本质这一关键问题，初审被拒稿。而作为编辑的Flory则意识到了文章不寻常的意义，更改了裁决才使得文章得以发表。与Ziegler-Natta的成功相对的是，1943年Fischer希望能找到使乙烯聚合成油的方法，发现“当三氯化铝与四氯化钛并用作催化剂时，液态产物减少而有利于生成固态物”，因此似乎是失望多于希望。另外，Ziegler的学生Wesslan制备聚丙烯后，发现物质的熔点高于聚乙烯，他肯定自己错了，他不相信支化会提高石蜡烃的熔点。他没有认识到熔点升高的意义。这两个故事也从反面再次印证了如何看待实验中的意外。高分子史上还有更多的历史故事，如“的确良”（涤纶），田中耕一发现质谱离子化新方法，聚四氟乙烯和高压聚乙烯的发现等。在高分子化学教学中适当穿插相应的历史故事，不仅可以增加课堂的趣味性，还有助于学生了解科学家思考问题的方式，学习他们成功的经验和失败的教训，培养学生思考研究的能力。
五、结语
――引自郭海清《化学咏・化学总论》前半段
博雅塔下，未名湖畔，有这么一首有关于化学的诗在燕园深处回荡。诗的作者是北大化学与分子工程学院副教授郭海清。
仰望北大百余年历史星空，名师荟萃，星光灿烂，包罗万象。而作为我国化学研究的重地，100多年来，北大化学学科在教学与科研上取得了辉煌成就，先后吸纳和涌现出许多在学界领衔的著名学者。
与这些著名的学者相比，郭海清更愿意将自己称为科海中的一“粟”，普通化学科技工作者中的一员。虽然渺小，但一直努力以科研先辈为榜样，在专业科教领域发挥着自己的一份光，一份热。“站在巨人的肩膀上”，他一直践行北大“勤奋、严谨、求实、创新”的学风，快乐埋首于奇妙的化学分子研究世界之中，立志创新，力戒浮躁，一步一步走出了特色，展现了一名身在燕园的普通化学教研工作者应有的风采。
扎实创新演绎化学之美
人类识吾路漫漫，前仆后继恒向前。金石三黄仙丹炼，未成神仙寿命完。原子分子本质现，崭新世界换人间。能源材料环生命，我为基础竞争妍。
――引自郭海清《化学咏・化学总论》后半段
一首诗，一生情。对于自己将从事一生的化学事业，郭海清总是投以极大的热情。在他看来，这一学科正如诗中所诠释的，虽“历尽沧桑”，但其地位和作用终会显现：“自从人类认识了化学的本质即原子分子论建立以来，人类避害兴利，合成得到了原来世界上没有的很多新物质，改变了世界的面貌，真像是‘换了人间’”。
那么，化学的奇妙作用在哪里？从古时候的炼丹炉，到四大发明之一的火药；从蒸馏水的应用到香水的制作……在中华民族五千年的历史里，化学就像是一剂“催化剂”，催化着人类社会文明的不断进步。当历史的车轮驶向现代文明社会，如今的化学学科已经建立起日益精细而齐备的研究体系。
在郭海清的高分子及复合材料化学研究世界里，即包含有用来作生物医学荧光标记，用于肿瘤等疾病和食品农药残留等检测、开发平板显示技术、制作太阳能电池等应用的发光半导体纳米材料研究；也可以包含有用作表面修饰剂和香料原料等应用的新型巯基酸有机分子研究……随着研究日益深入，新型显示和照明技术――有机电致发光器件（OLED）用发光材料、新型高分子材料及其合成技术等研究逐渐成为相关领域的研究热点，而郭海清置身于学科发展的“风口浪尖”，带领着他的团队实实在在地“翱翔”、探索其中，收获了陶醉科研带来的成就感，多年致力创新，换来了硕果满园。
在水溶性发光量子点的研究中，他和他的团队水相直接合成的CdTe等水溶性量子点，其发光量子效率达80%以上，在同类方法产品中处于世界领先水平。目前相关产品正在进行市场化推广中，具有良好的市场前景。单从各种现有试剂盒来说，如果能用量子点代替现有的有机染料技术，市值在亿元以上。值得一提的是，在合成CdTe等水溶性量子点的关键试剂研究中，郭海清及其团队的新型巯基酸有机分子研究技术也走在了世界前列；
在OLED用发光材料研究中，郭海清及其团队设计合成的二嗪类（6元芳环中含有两个N原子）配体Ir（III）配合物，突破了现有国内外此类材料的专利限制，其发光性质优异，可望用于OLED市场；
在高分子合成方面，他们探索了新的高分子合成方法，提出了用超分子组装体为结构单元的“高分子板块构筑法”，合成了“分子型”可溶无机/有机复合发光材料；另一方面，发展了“自由基/正离子转化聚合”方法，用该方法合成了一系列新型嵌段、接枝和星型共聚物……
就这样，靠着扎实从研，创新以求突破的精神，郭海清及其团队攻克了一座又一座“高山”，为推动我国高分子及复合材料化学研究走在国际前沿贡献了一己之力。其中，他们历尽10余年潜心研究发展的高分子可控合成方法-自由基/正离子转化法在科学和应用方面均具有重要意义。上述结果发表在国内外核心期刊上的论文有48篇，取得中国发明专利（授权）3项。
科学探索永无止境。虽然在创新方面有所收获，但郭海清和他的研究同伴们心里很清楚，这是一条漫长的科研道路，中国要想在这条道路上不至落于人后，就必须时刻保持追赶的姿态。以半导体芯片集成电路用光刻胶研究为例，目前我国在光刻胶生产方面较国际上落后很多，北京大学北京分子科学国家实验室（筹）高分子及复合材料化学研究团队近来发展了一种高分子合成的新方法-CTCR聚合，采用CTCR聚合合成了新型的248nm光刻胶中的成膜树脂。这一自主创新的突破为打开我国光刻胶市场奠定了坚实基础。在此基础上，郭海清及其团队意图寻求更大的突破，他有一个并不遥远的“梦”：欲寻高分子树脂合成企业或光刻胶生产企业，进一步研发、中试、直至生产。
“能源材料环生命，我为基础竞争妍。”正如郭海清诗中所说，化学作为一门中心学科在医学、生命科学、材料、能源与环境等诸多领域绽放了绚丽的风采。为将化学之魅力发挥得更加淋漓尽致，郭海清和他的科研同伴还将会继续追索。
薪火相承期盼桃李芬芳
桃随绿叶风中舞，李伴青枝雨里吟。芬自心间袭肺腑，芳飘万里醉鬼神。
――郭海清《化学咏・总结――愿》
一首“桃李芬芳”的藏头诗，将郭海清对于“园丁育人”这份职业的深厚感情展露无疑。他用这首诗鼓励学生要能历尽风雨，做到真诚豁达，期待他们有朝一日能成为对社会有用之材。
薪火相承是北大历来重视的传统，而郭海清正是这一传承的受益者。三十多年前，他突破千军万马，成为北大燕园化学系莘莘学子中的一员，沐浴在浓厚的学术氛围中，聆听恩师教诲，吸取深厚积韵精华；三十多年后，昔日学子摇身一变成为反哺学校的“园丁”，力求以恩师为榜样，同样以严谨从研，平和做人的态度“撒播阳光”“孕育桃李”。
“读万卷书行万里路”，郭海清的经历证明了这一点。从最初置身北大绿荫先后获得学士和硕士学位；到在河北化工学院（现合并为：河北科技大学）从事长达7年的基础教研工作；再到跨出国门，远赴日本大阪大学理学研究科攻读博士，并担任理学部教员。在外辗转数年，郭海清为自己累积了丰富的人生经验和坚实的专业理论及实践基础。正因如此，他更明白“寓教于乐”的道理，自从1997年回到北大从教以来，他一直努力践行这一任教方式，逐渐形成了自己作为一名教师固有的特色。
