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고분자 화학 발전의 간략한 역사
고분자 화학

고분자 화학은 화학의 한 분야로서 1930 년대에 설립된 비교적 젊은 학과이다. 그러나 천연 고분자의 이용은 오랜 역사를 가지고 있다. 일찍이 먼 옛날부터 사람들의 생활은 이미 천연 고분자와 밀접한 관련이 있었다. 고분자 재료는 전방위적으로 사람들의 의식주를 지탱하고 있다. 인간 음식인 단백질과 전분, 그리고 옷을 짜는 면, 털, 실크는 모두 천연 고분자 재료이다. 중국 고대에는 실크로 실크를 짜는 법을 배웠습니다. 한대에 이르러 대마섬유, 죽섬유 등 천연 고분자 물질을 이용하여 제지술을 발명하여 세계 문명에 막대한 작용 손실을 가져왔다. 당시 중국인들은 페인트를 사용하는 법을 배웠고, 나중에 이 기술은 주변국, 심지어 전 세계로 전해졌다. 고대 중국은 천연 고분자 재료의 가공 기술에서 실크, 종이, 페인트 제조 등 세계 선두를 달리고 있다고 할 수 있다.

유럽 산업 혁명 이후 많은 천연 중합체가 생산에 없어서는 안 될 원자재가 되어 사람들이 중합체를 연구하고 개발하게 되었다. 이때 사람들은 먼저 천연고무와 천연섬유의 사용과 개선을 만났다. 고무의 원산지는 열대 지방에 있으며, 고무의 가장 빠른 이용은 이 지역에서 시작된다. 콜럼버스가 항해할 때 라틴 아메리카의 아이티에서 현지인들이 천연 고무공으로 게임을 하는 것을 보았다. 1530 유럽인 은힐라는 브라질 가이아나 등 지역 사람들이 굵은 고무로 용기, 자외선 차단제 등 생활용품을 만드는 상황을 소개했다. 그러나 고무가 제조업에 사용되기 전에 사람들은 많은 기술적 문제에 직면했고 과학자들은 이러한 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 노력하고 있다. 첫째, 헤리산과 마셸은 1763 에서 고무가 송연비와 에테르에 용해되는 것을 발견했다. 1823 에서 Massintosh 는 석뇌유로 고무 로션을 처리하여 상온에서 끈적끈적하고 차갑고 깨지기 쉬운 완제품을 얻었지만, 분명히 사용할 수 없었다. 1832 부터 1850 까지 사람들은 마침내 천연 고무를 가공한 후 원하는 성능을 가지려고 반복적으로 시도했다. 이 일은 주로 독일인 루데스 다프와 미국인 구디가 완성했다.

동시에, 과학자들도 천연 섬유소를 개조하는 실험을 하고 있다. 1832 년부터 1845 년까지 Brekono 와 Shenbers 의 노력을 통해 니트로 셀룰로오스를 만들어 제 1 차 세계 대전에서 무연 폭발물을 제조하는 데 사용했으며, 이후 이중 질소 섬유는 동료들에 의해 성형 제품으로 제조되었지만 경도가 높기 때문에 제조하기가 어려웠습니다. 1872 에서 하이드 태그는 가소제로 사용되며, 이질산에스테르 섬유로 만든 플렉시블 플라스틱으로 사진 필름과 필름을 만드는 데 널리 사용됩니다.

1885 년 프랑스 샤동네는 NH4HS 로 면으로 만든 니트로 셀룰로오스를 반질화하여 레이온을 얻었다. 이 성과는 1889 파리 박람회에서 전시되어 그해 최초의 레이온 공장을 설립했다. 1892 년 영국 클라우스와 비완은 1844 년에 제조된 질소질화면을 기초로 수산화나트륨과 이황화탄소로 재처리하여 비스코스 섬유를 얻어 샤도리의 레이온보다 성능이 뛰어나다. 1903 년에 마이어는 초산섬유소를 만들었다. 고무와 섬유소의 개조성이 성공적으로 실현되자 사람들은 고분자 합성 실험으로 방향을 바꾸었다. 한동안 과학자들은 이 두 중합체의 인공합성을 실현하기 위해 노력했다. 먼저 페놀수지, 그 다음은 합성고무입니다.

1872 에서 바이어는 페놀과 포름알데히드가 산의 작용으로 수지상 물질을 형성할 수 있다고 제안했다. 189 1 에서 Kleiberg 는 이 수지를 진한 염산으로 처리하여 녹거나 물에 용해되지 않는 다공성 물질을 얻었다. 불행히도, 그는 결정화와 순수화를 할 수 없기 때문에 실험을 중단해야 했다. 1970 까지 미국인 베클랜드는 반응을 통제함으로써 두 가지 다른 수지를 얻었다. 하나는 수용성 수지로, 벌레 대용품이라고 불리며, 첫 번째 실험의 산물이다. 다른 하나는 불용성과 불용성 수지로 실험 3 단계의 산물이다. 실험의 3 단계에 페놀을 넣으면 제품의 인성을 높일 수 있다. 이렇게 하면 최초의 합성플라스틱인 페놀수지가 만들어지고 절연 재료 제작에 널리 보급된다.

고분자 화학-실험적 연구

1909 년 Hoffman 과 Kutter 는 먼저 C5H8 열중합에 대한 특허를 제시했습니다. 19 10 년 동안 해리스와 매시우스가 나트륨으로 실험을 했고 C5H8 도 받았다. 19 12 년, 합성고무로 만든 타이어가 미국 뉴욕에서 전시되어 합성고무가 이미 실현되었다고 세계에 알렸다. 오랫동안 일부 고분자 재료에 대한 연구는 어느 정도 성과를 거두었지만, 그 내부 구조에 대한 연구는 아직 피상적이다. 19 13 에서 녹말의 통식은 (C6H 10O5)n 이며, 알려진 녹말의 가수 분해물은 모두 포도당이다. 그러나 1922 까지 Hoeser 는 녹말 용액이 고리 고리 때문에 고무 성질을 가지고 있다고 생각했다.

1906 년 Fischer 는 폴리펩티드 구조를 가지고 분자량이 1000 에 가까운 폴리펩티드를 합성했다고 제안했다.

19 10 에서 Vauxs 는 해리스의 링 구조 단위에 동의하지 않습니다. 왜냐하면 그는 천연 고무 분자를 링 구조 단위라고 생각하기 때문입니다. "부분" 가격 키를 통해 직선 체인을 결합하는 것은 근거가 없기 때문입니다. 그는 천연 고무가 건류를 통해 해리스가 말한 고리 모양의 구조 단위를 얻을 수 없고, 천연 고무가 브롬에 반응한 후에도 고무류 구조를 유지할 수 없다고 말했다. 하지만 지금은 이중 버튼이 없고, 소위' 부분' 가격 키도 없다.

1920 유기화학자 Bix 는' 수렴에 관한' 글에서 상술한 관점에 대해 반박했다. 그는 천연 고무와 셀룰로오스의 구조를 다환 물리적 결합의 관점으로 귀결시키는 것에 동의하지 않고 고리 화합물과 원자가 결합 구조를 가진 긴 사슬 중합체가 되는 것은 같은 일이 아니라는 점을 분명히 지적했다. Bix 는 1922 수소화 천연 고무에서' 용액' 이 여전히 콜로이드 성질을 가지고 있다는 것을 발견했다. 위의 결과를 바탕으로, 그는 1924 에서 천연 고무 분자가 고분자량 대분자라고 분명히 제기했고, 이 고분자량 대분자가 어떤 물질에 용해되든 그 콜로이드는 소분자와 결합하여 얻은 콜로이드와 다르다고 생각했다. Bix 의 거대 분자 개념이 제기된 후, 당시에는 즉시 받아들여지지 않았으며, 많은 화학자들은 여전히 고리형 구조에 대한 생각을 고수하고 있다. 1926 에서 Spence 와 Dole 은 이전 사람들이 전체 분자에 1 개 이하의 결정세포가 포함되어 있다고 생각했던 것은 잘못된 것이라고 지적했다. 그들은 섬유소 분자가 한 단위 세포에서 다른 단위 세포로 자라서 선형으로 변할 수 있다고 생각한다. 1928 에서 슈타우딩거는 이 견해에 동의하고 섬유소와 고무 분자의 세포나 결정체의 크기가 선형 중합체의 길이와 무관하다는 점을 추가로 제시했다. 이는 한 대분자가 여러 세포를 통해 한 결정 영역에서 다른 결정 영역으로 이동할 수 있다는 것이다. 이것은 당시 존재했던 고리 구조에 대한 유익한 수정일 뿐이다.

1928 에서 Meyer 와 Mark 는 고무 분자의 황화가 거대 분자 사이에 * * * 가격 가교 결합을 형성한다는 견해를 제시했다. 이는 선형 중합체와 메쉬 중합체의 차이다. 1930 에서 슈타우딩거는 고분자 묽은 용액의 점도와 분자량의 관계를 더욱 제기하여 고분자 분자량의 정량 측정의 출현을 이끌었다.

1932 년, Stinger 는 고분자 유기화합물에 대한 총결산 논문을 발표했고, 이에 따라 고분자 화학이 건립되었다. 이후 고분자 화학 이론이 급속히 발전하여 고분자 공업이 왕성하게 발전하였다.

앞으로 40 년 동안 고분자 화학과 공업은 빠르게 발전하는 단계에 이르렀다. 제 2 차 세계대전은 고분자 화학과 화학공업의 발전을 자극했다. 독일 최초의 합성고무, 미국도 고분자 공업의 발전을 가속화했다. 전후 소비재에 대한 수요가 날로 증가하면서 고분자 화학에 대한 대규모 시스템 연구가 이루어졌다. 중국의 고분자 화학과 고분자 공업이 진정으로 성장한 것은 전후, 특히 1949 이후였다.

고분자 화학의 발전은 주로 네 시기를 거쳤다: 천연 고분자의 이용과 가공, 천연 고분자의 개성, 합성고분자의 생산, 고분자 과학의 건립. 1930 년대 이후 합성고분자가 발달하면서 고분자 관련 반응역학, 화학열역학, 구조화학, 고분자물리학, 생물고분자분할학과가 점차 설립되면서 체계적인 고분자 과학이 형성되었다.