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國際上，隨著“高分子化學”研究于19世紀后半頁漸漸走上舞臺，對這些高分子化合物的性質研究，結構研究，也漸漸引起了學者們的重視。早在1882年，一些學者開始用沸點升高，冰點降低以及半滲透膜方法來測定硝酸纖維素酯，天然橡膠，淀粉等高分子的分子量。當時認為這些分子是分子量為1000左右的大分子，是小分子結構單元彼此用次價鍵結合堆積而成。19世紀20年代初，有人用X－射線衍射研究了纖維素纖維的結構，認為纖維素晶胞含4個C6H10O5基元，從而更進一步支持了“大分子是小分子結構單元間因次價鍵堆積而成”的學說。 1920年Staudinger（德國）發(fā)表了“聚合反應”的論文，提出了高分子是由小分子經(jīng)聚合反應而生成，并非因次價鍵堆積而致。之后Staudinger又分別用端基法，滲透壓法，粘度法對同種纖維素進行了分子量測定，三種方法測得的纖維素分子量非常一致，證明了高分子是聚合物學說的正確。至1930年，在德國膠體化學年會上，多數(shù)學者承認了聚合物學說。此后的高分子結構，性質研究，才由小分子的物理化學研究，膠體研究，真正進入到高分子概念為主導的研究領域，從而形成了“高分子物理”學科。 初期的“高分子物理”研究，基于對高分子化合物分子量的測定，固體聚合物的性質，加工中聚合物熔體流動性質的興趣，形成了三個主要研究領域，即高分子分子量的測定及高分子溶液的研究；高分子凝聚態(tài)的研究；高聚物流體研究。自20世紀30年代至70年代“高分子物理”上述三個領域的研究工作不斷深入，研究內容不斷豐富，逐步形成了“高分子物理”研究領域的基本框架。 在這一時期上述三個研究領域的主要代表性工作是： 1．分子量測定及溶液領域。1930年出現(xiàn)了粘度法測分子量，1933年美國出現(xiàn)用超離心機法測分子量，1937年出現(xiàn)光散射法測分子量，1964年出現(xiàn)凝膠色譜法測分子量（GPC）。1935年Flory（美國）發(fā)表了縮聚反應分子量分布統(tǒng)計研究的論文，1949年Flory提出了柔性鏈高分子由于鏈段的空間干擾而伸展的“擴張因子”概念及溶液中高分子和溶劑相互作用因素的“θ溫度”，“θ溶劑”概念。 2．高分子凝聚態(tài)領域。1936年出現(xiàn)了聚異丁烯玻璃化轉變溫度的研究工作；1942年出現(xiàn)了高分子結晶的研究工作，同期報道了等規(guī)立構的聚丙烯和聚苯乙烯鏈的重復周期分別為6.5?和6.7?，這是高分子結晶概念的開始；1949年Flory對高分子結晶用數(shù)學統(tǒng)計方法做了理論研究；1957年發(fā)現(xiàn)了聚乙烯折疊鏈形成的片晶，提出了高分子結晶的折疊鏈模型；1958年發(fā)現(xiàn)了聚氧乙烯的伸展鏈片晶；1964年發(fā)現(xiàn)了聚乙烯在近5萬大氣壓下形成的伸展直鏈片晶。 3．高聚物流體研究領域。20世紀20年代發(fā)現(xiàn)對淀粉溶液施壓后壓力停止時，淀粉溶液有“回彈力”現(xiàn)象，30年代開始出現(xiàn)對聚合物熔體粘彈現(xiàn)象的定量研究，1940年Flory發(fā)表了用分子量的觀點來研究聚合物熔體的熔融粘度的工作，1953年出現(xiàn)了描述高分子在熔體中分子鏈運動方式的“珠簧模型”理論，（后來進一步完善，稱為RBZ理論），1964年Flory提出了描述高分子鏈運動的“蛇形理論”。 1953年Flory在美國出版了“高分子化學原理”一書，這是一部對“高分子物理“研究起了奠基作用的巨著。 20世紀70年代以后的“高分子物理“研究工作，基本上仍是上述三個主要領域研究的深入和擴展。主要的工作有：聚電解質的溶液性質和智能凝膠的研究，“硬鏈”高分子濃溶液的液晶性質，單鏈高分子的形態(tài)及凝聚態(tài)，高分子結晶形態(tài)及結晶過程，70年代初de Genne用標度理論研究高分子蛇型鏈的工作，著眼于聚合物結構形態(tài)演變情況而開展的聚合物亞穩(wěn)態(tài)研究等。 我國的“高分子物理”研究始于20世紀50年代初，1951年唐敖慶在“中國化學會志”上發(fā)表了關于橡膠分子尺寸計算的我國高分子研究的首篇論文，并在吉林大學開展了高分子統(tǒng)計理論的研究；錢人元分別于1952年在中國科學院長春應用化學所，1953年在中國科學院上海有機化學所建立了高分子物理化學研究組，開展高分子溶液研究（1956年由上海遷京，成為中國科學院化學所的一部分）；錢保功于50年代初在中國科學院長春應化所開始了高聚物粘彈性能及高分子輻射化學的研究。他們的工作開創(chuàng)了中國的“高分子物理”研究。 撰稿 胡漢杰 主要參考文獻： |
