07370420功能高分子材料盛维琛

功能高分子材料

Fun cti onal Polymer Materials

课程编号：07370420

学分：2

学时：45 （其中：讲课学时：30自学学时：15 实验学时：0上机学时：0）先修课程：有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、高分子物理、高分子化学适用专业：高分子材料与工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、复合材料与工程、化学工程与工艺、化学等专业本科四年级学生选修课

教材：王国建.功能高分子材料?北京：化学工业出版社,2010年第一版开课学院：材料科学与工程学院

一、课程的性质与任务：

功能高分子课程是一门高分子材料专业的专业选修课。它是建立在高分子物理，高分子化学和高分子结构与性能基础上，并与物理学、医学、甚至生物学密切联系的一门学科。它是研究功能高分子材料化学规律的一门科学，是高分子材料科学领域发展最为迅速，与其他科学领域交叉度最高的一个研究领域，对于设计和制备高性能高分子材料起着指导作用。

功能高分子课程的基本任务：

通过课堂讲授和研究进展介绍，使学生能了解几种重要的功能高分子材料的制备方法、性能与结构的一般关系等，对功能高分子材料科学有一个概括性认识，能理解功能的产生机理，并可根据所需功能设计出一些简单的具有相应功能基团的高分子材料。

本课程主要介绍功能高分子材料的发展状况，功能高分子的种类与功能，功能高分子材料的结构与性能的关系，功能高分子材料的制备策略，并结合近年来国际，国内在功能高分子材料方面的研究成果详细介绍常用的物理化学功能高分子（高吸水性树脂、离子交换树脂、高分子试剂及催化剂等）、电功能高分子（复合导电型、电子导电型、离子导电型等导电高分子材料、电致发光、电致变色等电活性高分子材料）、光功能高分子（感光性树脂、光致变色高分子、光降解、光转换高分子材料等）、生物医用高分子（生物惰性、生物降解、组织工程、药物高分子材料等）、高分子助剂（高分子絮凝剂、高分子电解质、高分子染料、高分子食品添加剂等）其它一些类型功能高分子材料制备方法，机理，应用。

二、课程的基本内容及要求：第一章功能高分子材料概述

1. 教学内容

1）功能高分子材料的研究对象和研究内容

2）功能高分子材料的发展历程

3）功能高分子结构与性能的关系

4）功能高分子材料的种类与功能介绍

2. 基本要求

了解功能高分子材料的研究对象和研究内容；了解功能高分子材料的发展历程；理解功能高分子结构与性能之间的关系；掌握功能高分子的种类以各类功能高分子及产生功能的机理。

第二章功能高分子设计与制备

1. 教学内容

1）分子量的设计与控制

2）化学结构的设计与控制

3）物理形态的设计与控制

4）功能高分子的绿色化

2. 基本要求

了解功能高分子材料的设计，结构的控制。

第三章高吸水油高分子材料

1. 教学内容

1）高分子吸附剂

2）高吸水高分子

2）高吸油高分子

2. 基本要求

了解高分子吸附剂的分类和典型的制备方法，理解吸附性聚合物结构与吸附性能之间的关系，了解高高分子吸附材料的作用机理和应用。

第四章离子交换树脂

1. 教学内容

1）离子交换树脂的合成

2）离子交换树脂的性能及测定

3）离子交换树脂的应用

2. 基本要求

了解苯乙烯型、丙烯酸型、缩聚型离子交换树脂的制备方法；掌握树脂的粒度、含水量、密度、交换容量、选择性、热稳定性、机械强度、比表面积、孔径及其分布的测

定；掌握离子交换树脂的作用原理；了解离子交换树脂的应用。

第五章高分子试剂与催化剂

1. 教学内容

2）聚合物载体的合成与功能基化

3）高分子催化剂的种类、合成与应用

4）高分子催化剂的高分子效应

5）高分子试剂种类、合成与应用

6）固相合成

2. 基本要求

了解高分子试剂在有机合成反应中的应用分类；了解高分子试剂的优缺点；掌握聚合物载体的合成与功能基化；了解肽固相合成中聚合物与第一个氨基酸键合、氨基酸的保护与去保护和质子化、肽键的生成、肽键从树脂上解脱这几个步骤；了解寡核苷酸的固相合成，固定化酶的反应过程。了解高分子催化剂的结构、合成和应用。

第六章导电高分子材料

1、教学内容

1）导电高聚物的结构特征及其物理化学性能

2）导电聚合物的分子设计和掺杂

3）导电聚合物的应用前景及状况

4）电致转化效应聚合物

2、基本要求

掌握导电高聚物的电学性能；掌握导电聚合物的分子设计和掺杂的概念；了解导电聚合物的应用前景及状况。

第七章电活性高分子材料

1、教学内容

1）概述

2）电致发光

3）电致变色

2、基本要求

了解聚合物电致发光的一些基本概念；掌握选择共聚物材料和引入电荷转移层来提高电致发光效率的方法；了解常见的几种聚合物发光材料；了解载流子的注入、离子迁移效应及化学降解对聚合物发光器件的影响。

第八章感光高分子材料

1、教学内容

2）高分子光敏涂料

3）光致变色高分子

4）光电转换

2、基本要求

了解感光高分子的功能、设计及构成；了解光敏涂料体系的构成；掌握影响光敏涂料光固化反应的主要因素；了解光敏涂料的应用；掌握光致变色高分子材料的概念；掌握光致变色、光致变色储存信息及可逆光调节作用的基本原理；了解几种常见的光致变色高分子材料。

第九章高分子助剂

1、教学内容

1）概述

2）高分子絮凝剂

3）高分子染料

4）高分子食品添加剂

2、基本要求

了解一些常见高分子助剂的分类、制备、性能和应用。

第十章生物医用高分子

1、教学内容

5）概述

6）医用高分子的生物相容性

7）血液净化高分子材料

8）生物活性和生物惰性高分子材料

9）高分子材料在药学中的应用

2、基本要求

了解医用高分子材料的发展史、分类；了解医用高分子材料的基本要求及主要的应用；掌握生物相溶性的概念；了解肌体组织、血液对植入高分子的反应；了解高分子植入材料在体内的结构与性能变化；了解可溶性高分子在体内的代谢过程；了解血液净化的膜材料和吸附材料；了解生物活性和生物惰性高分子材料；了解高分子材料在药学中作为辅料和控释的应用。

第十一章环境敏感高分子材料

1、教学内容

1）概述

2）刺激响应性高分子与化学机械系统

3）智能高分子膜材料与智能药物释放系统

4）表面响应性敏感高分子

2、基本要求

了解环境敏感高分子材料的概念及种类；了解高分子对物理、化学、生物的响应机理；了解化学-机械能变换系统；了解智能高分子膜材料与智能药物释放系统的研究进展；了解表面响应性敏感高分子的研究进展。

第十二章高分子膜分离材料与技术

1. 教学内容

1）概述

2）微滤，超滤，反渗透

3）离子交换膜，渗透蒸发膜

4）气体分离膜，液体膜

2. 基本要求

了解高分子膜分离技术发展史，膜的概念、分类和特点；掌握微滤、超滤、反渗透三种技术、相应膜的制备及应用；了解离子交换膜，渗透蒸发膜的概念，原理和应用；了解气体分离膜，液体膜的结构、分离机理和应用。

三、课程学时分配：

四、大纲说明：

a）根据需要，安排作业。

b）采用多媒体教学。

五、参考书目：

1、功能高分子材料，马建标?北京：化学工业出版社，2000年7月第一版

2、功能高分子，王国建，王公善等.上海：同济大学出版社，1999年4月第一版

3、功能高分子与新技术，何天白，胡汉杰主编.化学工业出版社，2001年1月第1版

4、功能高分子与新技术，何天白，胡汉杰.北京：化学工业出版社，2000

5、功能高分子材料焦剑主编化学工业出版社2007年出版

6、生物医用材料.俞耀庭，张兴栋.天津：天津大学出版社，2000

7、精细高分子化工及应用.夏宇正，陈晓农?北京：化学工业出版社，2000

8离子交换与吸附树脂?何炳林?上海：上海科技教育出版社，1995

制定人: 审定人: 批准人:

2013年5月18日

课程简介

课程编码：07370420

课程名称：功能高分子材料

英文名称：Functional Polymer Materials

学分：2

学时：45 （其中：讲课学时：30课外学时：15实验学时：0 上机学时：0）课程内容：本课程主要介绍功能高分子材料的发展状况，功能高分子的种类与功能，功能高分子材料的结构与性能的关系，功能高分子材料的制备策略，并结合近年

来国际，国内在功能高分子材料方面的研究成果详细介绍常用的物理化学功能高

分子（高吸水性树脂、离子交换树脂、高分子试剂及催化剂等）、电功能高分子

（复合导电型、电子导电型、离子导电型等导电高分子材料、电致发光、电致变

色等电活性高分子材料）、光功能高分子（感光性树脂、光致变色高分子、光降

解、光转换高分子材料等）、生物医用高分子（生物惰性、生物降解、组织工

程、药物高分子材料等）、

高分子助剂（高分子絮凝剂、高分子电解质、高分子染料、高分子食品添加剂

等）其它一些类型功能高分子材料制备方法，机理，应用。

选课对象：高分子材料与工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、复合材料与工程、化学工程与工艺、化学等专业本科四年级学生选修课

先修课程：有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、高分子物理、高分子化学教材：王国建?功能高分子材料?北京：化学工业出版社,2010年第一版