功能高分子材料
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功能高分子材料
子？两者的区别和关系如何？
（1）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输出的高分子材料。
功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。
（2）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的范畴。
（3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。
▲2、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？
（1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。（2）功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。
（3）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输出的高分子材料。
（4）高性能高分子：是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。
（从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能；
而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。）
3B、功能高分子材料的类型
（1）力学功能材料：①强化功能材料，②弹性功能材料。
（2）化学功能材料：①分离功能材料，②反应功能材料，③生物功能材料。
（3）物理化学功能材料：①耐高温高分子，②电学功能材料，③光学功能材料，④能量转换功能材料。
（4）生物化学功能材料：①人工脏器用材料，②高分子药物，③生物分解材料。
这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为8种类型。
（1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分
离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子
智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高
性能工程材料。
特征是什么？
（1）活性聚合：是指引发速度远远大于增
长速度，并且在特定条件下不存在链终止反
应和链转移反应，亦即活性中心不会自己消
失的反应。二氯乙基氯/乙酸乙酯引发
（2）阴离子活性聚合的基本特点：①聚合
反应速度极快；②单体对引发剂有强烈的选
择性；③无链终止反应；④多种活性种共存；
⑤相对分子质量分布很窄。
▲2、通过哪些途径可实现阳离子活性聚
合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？
（1）途径①设计匹配性亲核反离子，如
采用HI/I2引发体系引发烷基乙烯基醚进
行阴离子活性聚合②适当的lewis酸碱配对
引发，如采用二氯乙基铝/乙酸乙酯引发
（2）目前，烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙
烯及其衍生物、1, 3 —戊二烯、茚和α-蒎烯
等都已经实现了阳离子活性聚合。
▲3、为什么基团转移聚合也属于活性聚合
范畴？
基团转移聚合与阴离子型聚合一样，属“活
性聚合”范畴。基团转移聚合是以不饱和酯、
酮、酰胺和腈类等化合物为单体，以带有硅、
锗、锡烷基等基团的化合物为引发剂，用阴
离子型或路易士酸型化合物作催化剂，选用
适当的有机物为溶剂，通过催化剂与引发剂
之间的配位，激发硅、锗、锡等原子与单体
羰基上的氧原子结合成共价键，单体中的双
键与引发剂中的双键完成加成反应，硅、锗、
锡烷基团移至末端形成“活性”化合物的
过程。
包括①链引发反应，②链增长反应，③链终
止反应。
▲4、自由基活性可控聚合有哪几类？
阴离子活性聚合、阳离子可控聚合、基团转
移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚
合、活性开环歧化聚合等
▲5、什么是高分子的化学反应？他们与小
分子的化学反应有什么异同点？影响高分
子化学反应的因素有哪些？
（1）高分子的化学反应：可以将天然和合
成的通用高分子转变为具有新型结构与功
能的聚合物的化学反应。
（2）与小分子的化学反应的相同点：
高分子可以进行与低分子同系物相同的化
学反应。例如含羟基高分子的乙酰化反应和
乙醇的乙酰化反应相同；聚乙烯的氯化反应
和己烷的氯化反应类似。
（3）与小分子的化学反应的不同点：
①在低分子化学中，副反应仅使主产物产率
降低。而在高分子反应中，副反应却在同一
分子上发生，主产物和副产物无法分离，因
此形成的产物实际上具有类似于共聚物的
结构。
（4）高分子的反应活性的影响因素：
①聚集态结构因素：结晶和无定形聚集态结
构、交联结构与线性结构、均相溶液与非均
向溶液等结构因素均会对高分子的化学反
应造成影响。
②化学结构因素：a）几率效应：当高分子
的化学反应涉及分子中相邻基团作无规成
对反映时，某些基团由于反应几率的关系而
不能参与反应，结果在高分子的分子链上留
下孤立的单个基团，使转化程度受到限制。
b）邻近结构效应：分子链上邻近结构的某
些作用，如静电作用和位阻效应，均可使基
团的反应能力降低或增加。
6、有哪些制备特种与功能高分子的制备方
法？各有什么优缺点？
（1）功能高分子的制备方法主要有以下四
种类型：
①功能性小分子的高分子化；②已有高分子
材料的功能化；③多功能材料的复合；④已
有功能高分子的功能扩展。
（2）制备方法各自的优缺点：
①功能性小分子的高分子化：对功能性小分
子进行高分子化反应，赋予其高分子的功能
特点。
包括：a）带有功能性基团的单体的聚合，b）
带有功能性基团的小分子与高分子骨架的
结合，c）功能性小分子通过聚合包埋与高
分子材料结合。
主要优点是可以使生成的功能高分子功能
基分布均匀，聚合物结构可以通过聚合机理
预先设计，产物的稳定性较好。
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缺点主要包括：a）在功能性小分子中需要引入可聚合基团，而这种引入常常需要复杂的合成反应；b）要求在反应中不破坏原有结构和功能；c）当需要引入的功能基稳定性不好时需要加以保护；d）有时引入功能基后对单体聚合的活性会有影响。
②已有高分子材料的功能化：
好处：可以利用廉价的商品化聚合物，并且通过对高分子材料的选择，使得到的功能高分子材料机械性能比较有保障。主要是通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合来实现。
③多功能材料的复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，将形成新的功能材料，而且具有任何单一功能高分子均不具备的性能，这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。
④已有功能高分子的功能扩展：在同一种功能材料中，甚至在同一个分子中引入两种以上的功能基团也是制备新型功能聚合物的一种方法。以这种方法制备的聚合物，或者集多种功能于一身，或者两种功能起协同作用，产生出新的功能。
具有哪些功能？
（1）离子交换树脂是指具有离子交换基团的高分子化合物。
（2）离子交换树脂最主要的功能是离子交换。此外，还具有吸附、催化、脱水、脱色、作载体等功能。
▲2、离子交换树脂为什么可作为许多化学反应的催化剂？
小分子酸和碱是许多有机化学反应和聚合反应的催化剂。离子交换树脂相当于多元酸和多元碱，也可对许多化学反应起催化作用。
（与低分子酸碱相比，离子交换树脂催化剂具有易于分离、不腐蚀设备、不污染环境、产品纯度高、后处理简单等优点。离子交换树脂用作化学反应催化剂，可大大提高催化效率，简化后处理操作，避免设备的腐蚀）▲3、何谓离子交换树脂的中毒？
在离子交换树脂使用中，体积较大的离子扩散进入树脂内部。而在再生时，由于外疏内密的结构，较大离子会卡在分子间隙中，不
易与可移动离子发生交换，最终失去交换功
能，造成树脂“中毒”现象。
▲4、什么是大孔型离子交换树脂？它们与
普通离子交换树脂的区别何在？
（1）大孔型离子交换树脂：是外观不透明，
表面粗糙，为非均相凝胶结构的离子交换树
脂。
（2）大孔型离子交换树脂与普通的凝胶型
离子交换树脂的区别：
①大孔型离子交换树脂：外观不透明，表面
粗糙，为非均相凝胶结构。
凝胶型离子交换树脂：外观透明，表面光滑。
具有均相高分子凝胶结构。
②大孔型离子交换树脂：在树脂内部存在大
量的毛细孔。无论树脂处于干态或湿态、收
缩或溶胀时，这种毛细孔都不会消失。因此
可在非水体系中起离子交换和吸附作用。
凝胶型离子交换树脂：球粒内部没有大的毛
细孔。有在干态和非水系统中不能使用的缺
点。
③大孔型离子交换树脂：孔径一般为几纳米
至几百纳米，比表面积可达几百或几千
m2/g，因此其吸附功能十分显著。凝胶型
离子交换树脂：在水中会溶胀成凝胶状，并
呈现大分子链的间隙孔。
④大孔型离子交换树脂：吸附能力远远大于
凝胶型树脂。不仅可以从极性溶剂中吸附弱
极性或非极性的物质，而且可以从非极性溶
剂中吸附弱极性的物质，也可对气体进行选
择吸附。
⑤大孔型离子交换树脂：不存在外疏内密的
结构，从而克服了中毒现象。凝胶型离子交
换树脂使用中会产生“中毒”现象。
▲5、什么是螯合树脂？它们有哪些基本功
能？
（1）螯合树脂是对分离重金属、贵金属应
运而生的树脂，分析化学中常利用络合物既
有离子键又陪未见的特点来鉴定特定的金
属离子，将这些络合以基团的形式连接到高
分子链上，就得到螯合树脂。
（2）具有特殊的选择分离功能
①胺基羧酸类（EDTA类）：对特种贵金属
有很好的选择分离性。②肟类：分离Ni。
③8－羟基喹啉类：分离Cr2+，Ni2+，Zn2+。
④聚乙烯基吡啶类：分离Cu2+，Ni2+，
Zn2+。
▲6、氧化还原树脂又称什么树脂？它们能
与周围活性物质进行哪类化学反应？
（1）氧化还原树脂也称电子交换树脂（指
带有能与周围活性物质进行电子交换、发生
氧化还原反应的一类树脂）。
（2）能与周围活性物质进行电子交换、发
生氧化还原反应。
典型的膜分离技术有：微孔过滤(MF)、超滤
(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、渗析(D)、电
渗析(ED)、液膜(LM)及渗透蒸发( PV)等。
▲2、制备分离膜的高分子材料应具备哪些
基本特性？
目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素
酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
（1）纤维素酯类膜材料：易受微生物侵蚀，
PH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机
溶剂或无机溶剂
（2）非纤维素酯类膜材料：基本特性：①
分子链中含有亲水性的极性基团；②主链上
应有苯环、杂环等刚性基团，使之有高的抗
压密性和耐热性；③化学稳定性好；④具有
可溶性。（常用于制备分离膜的合成高分子
材料有聚砜、聚酰胺、芳香杂环聚合物和离
子聚合物等）。
▲3、微孔膜的特点是什么？使用中有何要
求？
（1）微孔膜是均匀的多孔薄膜，厚度在90～
150μm左右，过滤粒径在0.025～10μm之间，
操作压在0.01～0.2MPa。具有开放式的网格
结构。开放式网格的孔径一般在0.1～1μm
之间，可以让离子、分子等通过，但不能使
微粒、胶体、细菌等通过。
优点：①孔径均匀，过滤精度高。②孔隙
大，流速快。③无吸附或少吸附。④无介
质脱落。
缺点：①颗粒容量较小，易被堵塞；②使
用时必须有前道过滤的配合，否则无法正常
工作。
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（2）使用时必须有前道过滤的配合，否则无法正常工作。另外，在保存时应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。
4、简述几种主要分离膜的分离过程。
膜分离过程的三种形式：
9，电位差，7、8 浓度差，1-6压力差（1）渗析式膜分离：渗析和电渗析。
料液中的某些溶质或离子在浓度差、电位差的推动下，透过膜进入接受液中，从而被分离出去。
（2）过滤式膜分离：超滤、微滤、反渗透和气体渗透。
利用组分分子的大小和性质差别所表现出透过膜的速率差别，达到组分的分离。（3）液膜分离：
液膜与料液和接受液互不混溶，液液两相通过液膜实现渗透，类似于萃取和反萃取的组合。
溶质从料液进入液膜相当于萃取，溶质再从液膜进入接受液相当于反萃取。
是什么？
（1）按照材料的结构与组成，可分为结构型（本征型）导电高分子和复合型导电高分子。
（2）①结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性，由聚合物结构提供导电载流子（包括电子、离子或空穴）。
②复合型导电高分子是在本身不具备导电性的高分子材料中掺混入大量导电物质，如炭黑、金属粉、箔等，通过分散复合、层积复合、表面复合等方法构成的复合材料，从而具有导电性
▲2、哪些类型的聚合物具有本征导电性？四类聚合物具有导电性：高分子电解质、共轭体系聚合物、电荷转移络合物和金属有机螯合物。（其中，高分子电解质是以离子传导为主，其余三类聚合物都是以电子传导为主）。
▲3、共轭导电高分子的导电机理是什么？掺杂的作用是什么？
1）具有本征导电性的共轭体系必须具备两条件。第一，分子轨道能强烈离域；第二，分子轨道能互相重叠。满足这两个条件的共
轭体系聚合物，便能通过自身的载流子产生
和输送电流。共轭聚合物的分子链越长，π
电子数越多，则电子活化能越低，亦即电子
越易离域，则其导电性越好。
（2）掺杂的作用是提高电导率。
（因添加了电子受体或电子给体而提高电
导率的方法称为“掺杂”）
▲4、复合型导电高分子的导电机理是什
么？主要的导电填料有哪些？
（1）复合型导电高分子是以普通的绝缘聚
合物为主要基质（成型物质），并在其中掺
入较大量的导电填料配制而成的。在复合型
导电高分子中，高分子材料本身并不具备导
电性，只充当了粘合剂的角色。导电性是通
过混合在其中的导电性的物质如炭黑、金属
粉末等获得的，导电填料在复合型导电高分
子中起提供载流子的作用
（2）常用的导电填料有金粉、银粉、铜粉、
铝粉、镍粉、钴粉、钯粉、钼粉、镀银二氧
化硅粉、镀银玻璃微珠、炭黑、石墨、碳化
钨、碳化镍等。
▲5、什么是超导态？超导态有何特征？
（1）当温度降低时，汞的电阻先是平稳地
减小，而在4.2K附近，电阻突然降为零。
这种零电阻现象意味着此时电子可毫无阻
碍地自由流过导体，而不发生任何能量的消
耗。金属汞的这种低温导电状态，称为超导
态。
（2）超导态有以下四个特征：①电阻值为
零，②超导体内部磁场为零，③超导现象只
有在临界温度以下才会出现，④超导现象存
在临界磁场，磁场强度超越临界值，则超导
现象消失。
义的感光高分子包括哪些范围？
（1）从广义上讲，按其输出功能，感光性
高分子包括光导电材料、光电转换材料、光
能储存材料、光记录材料、光致变色材料和
光致抗蚀材料等。
（2）狭义的感光高分子指具有感光基团的
高分子，和光聚合型感光高分子。（其中开
发比较成熟并有实用价值的感光性高分子
材料主要是指光致抗蚀材料和光致诱蚀材
料。（感光性高分子是指在吸收了光能后，
能在分子内或分子间产生化学、物理变化的
一类功能高分子材料。而且这种变化发生
后，材料将输出其特有的功能。）
▲2、何谓光致抗蚀材料和光致诱蚀材料？
（1）光致抗蚀材料：是指经过光照后，分
子结构从线型可溶性转变为网状不可溶性，
从而产生了对溶剂的抗蚀能力的高分子材
料。
2）光致诱蚀材料：是指受光照辐射后，感
光部分发生光分解反应，从而变为可溶性的
高分子材料。
3、感光高分子具备哪些性能？
感光性高分子材料基本的性能：对光的敏感
性、成像性、显影性、膜的物理化学性能等。
对不同的用途，要求并不相同。
4、什么是增感剂？作为增感剂必须具备哪
些基本条件？
（1）某一激发态分子D*将激发态能量转移
给另一基态分子A，使之成为激发态A*，
而自己则回到基态。A*进一步发生反应成为
新的化合物。这时，A被D增感了或光敏
了，故D称为增感剂或光敏剂。
（2）作为增感剂，必须具备以下的基本条
件：
①增感剂三线态的能量必须比被增感物质
的三线态能量大，以保证能量转移的顺利进
行。
②增感剂三线态必须有足够长的寿命，以完
成能量的传递；③增感剂的量子收率应较
大。
④增感剂吸收的光谱应与被感物质的吸收
光谱一致，且范围更宽
▲5、感光高分子有哪些分类方法？
（1）根据光反应的类型分类：光交联型，
光聚合型，光氧化还原型，光二聚型，光分
解型。
（2）根据感光基团的种类分类：重氮型，
叠氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等。
（3）根据物理变化分类：光致不溶型，光
致溶化型，光降解型，光导电型，光致变色
型等。
（4）根据骨架聚合物种类分类：PVA系，
聚酯系，尼龙系，丙烯酸酯系，环氧系，氨
基甲酸酯（聚氨酯）系等。
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（5）根据聚合物的形态和组成分类：感光性化合物（增感剂）+ 高分子型，带感光基团的聚合物型，光聚合型等。
超强吸水高分子材料也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高吸水性聚合物，是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。
▲2、从化学组成和分子结构来分析高吸水性树脂的吸水性能？
从化学组成和分子结构看，高吸水性树脂是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。水分子与亲水性基团中的金属离子形成配位水合，与电负性很强的氧原子形成氢键等。高分子网状结构中的疏水基团因疏水作用而易于斥向网格内侧，形成局部不溶性的微粒状结构，使进入网格的水分子由于极性作用而局部冻结，失去活动性，形成“伪冰”结构。亲水性基团和疏水性基团的这些作用，显然都为高吸水性树脂的吸水性能作了贡献。
▲3、高吸水性树脂的基本性能有哪些？
高吸水性、加压保水性、吸氨性、增稠性。（1）考察和表征高吸水性树脂吸水性的指标通常有两个，—是吸水率，二是吸水速度。（2）分子中大量的羧基、羟基和酰氧基团与水分子之间的强烈范得华力吸收水分子，并由网状结构的橡胶弹性作用将水分子牢固地束缚在网格中。一旦吸足水后，即形成溶胀的凝胶体。这种凝胶体的保水能力很强，即使在加压下也不易挤出来。
（3）吸氨性：（详见第5题）
（4）增稠性：高吸水性树脂吸水后体积可迅速膨胀至原来的几百倍到几千倍，因此增稠效果远远高于水性体系的增稠剂，如聚氧乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等。
▲4、影响高吸水性树脂吸水性能的因素有哪些？
吸水率是表征树脂吸水性的最常用指标。物理意义为每克树脂吸收的水的重量。
影响树脂吸水率有很多因素，除了产品本身的化学组成之外，还与产品的交联度、水解度和被吸液体的性质等有关。
（1）交联度：高吸水性树脂在未经交联前，一般是水溶性的，不具备吸水性或吸水性很低，因此通常需要进行交联。但交联密度过
高会造成吸水能力的降低。因为一方面，网
格太小而影响水分子的渗透，另一方面，橡
胶弹性的作用增大，也不利于水分子向网格
内的渗透。
（2）水解度：高吸水性树脂的吸水率一般
随水解度的增加而增加。当水解度高于一定
数值后，吸水率反而下降。
（3）被吸液的pH值与盐类物质：高吸水
性树脂是高分子电解质，水中盐类物质的存
在和pH值的变化都会显著影响树脂的吸水
能力。
▲5、试解释高吸水性树脂为什么具有吸氨
性？
高吸水性树脂一般为含羧酸基的阴离子高
分子，为提高吸水能力，必须进行皂化，使
大部分羧酸基团转变为羧酸盐基团。但通常
树脂的水解度仅70％左右，另有30％左右
的羧酸基团保留下来，使树脂呈现一定的弱
酸性。这种弱酸性使得它们对氨那样的碱性
物质有强烈的吸收作用。
可能用作医用材料？
生物体是有机高分子存在的最基本形式，有
机高分子是生命的基础。动物体与植物体组
成中最重要的物质——蛋白质、肌肉、纤维
素、淀粉、生物酶和果胶等都是高分子化合
物。在各种材料中，高分子材料的分子结构、
化学组成和理化性质与生物体组织最为接
近，因此最有可能用作医用材料。
▲2、医用高分子有哪些分类方法？对医用
高分子材料的基本要求有哪些？
医用高分子的分类方法：
（1）①与生物体组织不直接接触的材料②
与皮肤、粘膜接触的材料③与人体组织短期
接触的材料④长期植入体内的材料⑤药用
高分子
除此之外，还有以下一些常用的分类方法。
2）按材料的来源分：①天然医用高分子材
料②人工合成医用高分子材料，③天然生物
组织与器官。
（3）按材料与活体组织的相互作用关系分：
①生物惰性高分子材料，②生物活性高分子
材料，③生物吸收高分子材料。
4）按生物医学用途分：①硬组织相容性高
分子材料，②软组织相容性高分子材料，③
血液相容性高分子材料，④高分子药物和药
物控释高分子材料。
（5）按与肌体组织接触的关系分：①长期
植入材料，②短期植入（接触）材料，③体
内体外连通使用的材料，④与体表接触材料
及一次性医疗用品材料。
（6）目前在实际应用中，更实用的是仅将
医用高分子分为两大类，一类是直接用于治
疗人体某一病变组织、替代人体某一部位或
某一脏器、修补人体某一缺陷的材料。另一
类则是用来制造医疗器械、用品的材料，为
医疗事业服务，但本身并不具备治疗疾病、
替代人体器官的功能，不属功能高分子的范
畴。
对医用高分子材料的基本要求：
一个具备了以下七个方面性能的材料，可以
考虑用作医用材料。
①化学惰性，不会因与体液接触而发生反
应。材料分解过程中，不会产生对人体有害
的副产物②对人体组织不会引起炎症或异
物反应。
③不会致癌。④具有良好的血液相容性。（最
重要）⑤长期植入体内不会减小机械强度。
⑥能经受必要的清洁消毒措施而不产生变
性。⑦易于加工成需要的复杂形状。
▲3、什么是高分子材料的生物相容性？生
物相容性包括哪些方面？
（1）生物相容性是指植入生物体内的材料
与肌体之间的适应性。
（2）根据在医学中的应用目的不同，生物
相容性又可分为组织相容性和血液相容性
两种。组织相容性是指材料与人体组织，如
骨骼、牙齿、内部器官、肌肉、肌腱、皮肤
等的相互适应性，而血液相容性则是指材料
与血液接触是不是会引起凝血、溶血等不良
反应。
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▲4、化学合成的生物吸收性高分子材料主要有哪几类？
聚α－羟基酸酯及其改性产物、聚醚酯及其相似聚合物、聚酰胺酯、聚酸酐、聚磷酸酯和脂肪族聚碳酸酯、聚α－氰基丙烯酸酯。5B、形成血栓的原因是什么？目前有哪些提高血液相溶性的方法？
（1）血栓的形成机理：异物与血液接触时，首先将吸附血浆内蛋白质，然后粘附血小板，继而血小板崩坏，放出血小板因子，在异物都是形成血栓的原因。
（2）血液相容性高分子材料的制取：
①使材料表面带上负电荷的基团。②高分子材料的表面接枝改性。③制备具有微相分离结构的材料。④高分子材料的肝素化。⑤材料表面伪内膜化。
几类？各有什么特点？
（1）药用高分子材料是具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料。
（2）药用高分子的分类及各自的特点：★将药用高分子按其应用目的不同分为药用辅助材料和高分子药物两类。
①药用辅助材料：是指在药剂制品加工时所用的和为改善药物使用性能而采用的高分子材料。本身不具有药理作用，只是在药品的制造和使用中起从属或辅助的作用，属于特种高分子的范畴。
②高分子药物：一些水溶性高分子材料本身具有药理作用，可直接作药物使用，这就是高分子药物。（依靠连接在聚合物分子链上的药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后，能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预防性效果）
此外还有③处于过渡态的高分子化合物：介于这二者之间，这类材料虽然本身不具有药理作用，但由于它的使用和存在却延长了药物的效用，为药物的长效化、低毒化提供帮助
★按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三大类：
①高分子化的低分子药物：也称高分子载体药物，其药效部分是低分子药物，以某种化学方式连接在高分子链上。②本身具有药理活性的高分子药物：只有整
个高分子链才显示出医药活性，相应的低分
子模型化合物一般并无药理作用。
③物理包埋的低分子药物：起药理活性作用
的是低分子药物，以物理的方式被包裹在高
分子膜中，并通过高分子材料逐渐释放。典
型代表为药物微胶囊。
★2、与低分子相比，高分子药物有什么优
点？
（1）低分子药物存在着很大的副作用。在
生物体内新陈代谢速度快，半衰期短，易排
泄，因而在发病期间要频繁进药。过高的药
剂浓度常常带来过敏、急性中毒和其他副作
用。对进入体内指定的部位也缺乏选择性。
（2）高分子药物具有低毒、高效、缓释和
长效等特点。与生物体的相容性好，停留时
间长。还可通过单体的选择和共聚组分的变
化，调节药物的释放速率，达到提高药物的
活性、降低毒性和副作用的目的。进入人体
后，可有效地到达症患部位。
▲3、在高分子载体药物中应包括哪几类基
团？它们的作用是什么？
（1）高分子载体药物中应包含四类基团：
药理活性基团、连接基团、输送用基团和使
整个高分子能溶解的基团。
（2）连接基团的作用是使低分子药物与聚
合物主链形成稳定的或暂时的结合，而在体
液和酶的作用下通过水解、离子交换或酶促
反应可使药物基团重新断裂下来。
（3）输送用基团是一些与生物体某些性质
有关的基团，如磺酰胺基团与酸碱性有密切
依赖关系，通过它可将药物分子有选择地输
送到特定的组织细胞中。
（4）可溶性基团，如羧酸盐、季铵盐、磷
酸盐等的引入可提高整个分子的亲水性，使
之水溶。在某些场合下，亦可适当引入烃类
亲油性基团，以调节溶解性。
▲4、什么是微胶囊？药物微胶囊有什么优
点？
（1）微胶囊是指以高分子膜为外壳、其中
包有被保护或被密封的物质的微小包囊物。
（2）微胶囊的最大特点是可以控制释放内
部的被包裹物质，使其在某一瞬间释放出来
或在一定时期内逐渐释放出来。与普通的药
物相比，药物微胶囊有不少优点。
①药物被高分子膜包裹后，避免了药物与人
体的直接接触，能够延缓、控制药物释放速
度，掩蔽药物的毒性、刺激性、苦味等不良
性质，提高药物的疗效。
②经微胶囊化的药物，与空气隔绝，能有效
防止药物贮存过程中的氧化、吸潮、变色等
不良反应，增加贮存稳定性。
什么关系？
（1）液晶是介于晶态和液态之间的一种热
力学稳定的相态，某些物质的受热熔融或被
溶解后，虽然失去了固态物质的大部分特
性，外观呈液态物质的流动性，但可能仍然
保留着晶态物质分子的有序排列，从而在物
理性质上表现为各向异性，形成一种兼有晶
体和液体部分性质的过渡中间相态，这种中
间相态被称为液晶态，处于这种状态下的物
质称为液晶。）
（2）液晶的其聚集状态在一定程度上既类
似于晶体，分子呈有序排列；又类似于液体，
有一定的流动性。
▲2、根据液晶的形成条件可分为哪几种类
型？根据分子排列的形式和有序性的不同，
液晶可分为几种结构类型？各种液晶类型
的特点是什么？
（1）按照液晶的形成条件不同，可将其主
要分为热致性和溶致性两大类。
①热致性液晶是依靠温度的变化，在某一温
度范围形成的液晶态物质。
②溶致性液晶则是依靠溶剂的溶解分散，在
一定浓度范围形成的液晶态物质。
③此外，还发现了压致型液晶，在外力场作
用下形成的液晶。
④流致型液晶，在施加流动场后形成的液
晶。
（2）液晶的结构类型及各自的特点：
根据分子排列的形式和有序性的不同，液晶
有三种结构类型：近晶型、向列型和胆甾型。
①近晶型液晶：棒状分子互相平行排列成层
状结构，层内分子排列具有二维有序性。（最
接近结晶结构的一类）
.
②向列型液晶：棒状分子只维持一维有序。（流动性最好的一种）
③胆甾型液晶：分子是长而扁平的。依靠端基的作用，平行排列成层状结构，长轴与层片平面平行。
B、高分子液晶的分类：
（1）按液晶的形成条件，可分为溶致性液晶、热致性液晶、压致型液晶、流致型液晶等。（与小分子液晶一样）
（2）按致晶单元与高分子的连接方式，可分为主链型液晶和侧链型液晶。
（3）按高分子链中致晶单元排列形式和有序性的不同，可分为近晶型、向列型和胆甾型等。
（4）按形成高分子液晶的单体结构，可分为两亲型和非两亲型两类。
▲3、高分子液晶的分子结构有什么特点？影响高分子液晶形态和性能的因素主要有哪些？
①高分子液晶分子中必须含有具有刚性的致晶单元②致晶单元呈棒状或片状（盘状）③在致晶单元的端部通常还有一个柔软的易弯曲的基团R，这个端基单元式各种极性的或非极性的基团
（2）①影响高分子液晶形态与性能的因素包括外在因素和内在因素两部分。
内在因素为分子结构、分子组成和分子间力。外部因素则主要包括环境温度、溶剂等。
▲4、主链型溶致性高分子液晶主要有哪些类型？形成溶致性高分子液晶的分子结构必须符合哪两个条件？
（1）主要有芳香族聚酰胺、聚酰胺酰肼、聚苯并噻唑、纤维素类等品种。
（2）形成溶致性高分子液晶的分子结构必须符合两个条件：①分子应具有足够的刚性；②分子必须有相当的溶解性。然而，这两个条件往往是对立的。刚性越好的分子，溶解性往往越差。（主链型溶致性高分子液晶的结构特征是致晶单元位于高分子骨架的主链上。）
5、主链型热致性高分子液晶的主要代表有哪些？结构上有什么特点？
（1）聚酯液晶外，聚甲亚胺、聚芳醚砜、聚氨酯等。
（2）最典型最重要的代表是聚酯液晶。从结构上看，PET/PHB 共聚酯相当于在刚性
的线性分子链中，嵌段地或无规地接入柔性
间隔基团。改变共聚组成或改变间隔基团的
嵌入方式，可形成一系列的聚酯液晶。
▲6、侧链型高分子液晶有哪些基本形式？
有哪些合成侧链型高分子液晶的方法？
（1）侧链型高分子液晶的基本形式：梳型、
多重梳型、盘梳型、腰接型、结合型、网型。
（2）侧链型高分子液晶的合成：侧链型高
分子液晶通常通过含有致晶单元的单体聚
合而成，因此主要有以下三种合成方法：①
加聚反应，②接枝共聚，③缩聚反应。（方
程式）
7B、影响主链型高分子液晶的相行为的因素
有哪些？
分子链中柔性链段的含量与分布、相对分子
质量、间隔基团的含量和分布、取代基的性
质等因素均影响液晶的相行为。
（1）共聚酯中柔性链段含量与分布：柔性
链段越长，液晶转化温度越低，相区间温度
范围也越窄。柔性链段太长则失去液晶性。
（2）相对分子质量的：共聚酯液晶的清亮
点随其相对分子质量的增加而上升。当相对
分子质量增大至一定数值后，清亮点趋于恒
定。
（3）连接单元：间隔基团的柔性越大，液
晶清亮点就越低。
（4）取代基：取代基极性越大，高分子液
晶的清亮点越高。取代基的对称程度越高，
清亮点也越高。
（5）结构单元连接方式：头—头连接和顺
式连接使分子链刚性增加，清亮点较高。头
—尾连接和反式连接使分子链柔性增加，则
清亮点较低。
8B、影响侧链型高分子液晶相行为的因素
有侧链结构、主链结构、聚合度、化学交联
等。
（1）侧链结构：侧链包括致晶单元、末端
基团和连接单元。
当末端基团为柔性链时，随链长增加，液晶
态由向列型向近晶型过渡。
间隔基团长度增加，液晶的清亮点向低温移
动，甚至会抑制液晶相的产生。
致晶单元的结构最直接地影响液晶的相行
为。
（2）主链结构：主链柔顺性增大，则液晶
相区间增大，清亮点移向高温
（3）相对分子质量：随相对分子质量的增
大，液晶相区间温度增大，清亮点也移向高
温，最后趋于极值。
（4）化学交联：交联程度不高时，对液晶
行为基本无影响。交联程度较高时，致晶单
元难以整齐地定向排列，则将抑制液晶的形
成。
（5）共混：共混体系的临界相分离温度Tc
①随末端基的增长而显著上升。②与端基性
质有关。③与致晶单元的刚性有关。刚性增
大，Tc下降。④侧链型高分子液晶的共混
时，随高分子液晶分子中连接单元长度增
加，Tc下降。
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谢你们的配合！
最新功能高分子材料复习题(1)
1.功能高分子概述 功能高分子材料是指那些具有独特物理特性（如光，电，磁灯）或化学特性（如反应，催化等）或生物特性（治疗，相容，生物降解等）的新型高分子材料 主要研究目标和内容：新的制备方法研究，物理化学性能表征，结构与性能的关系研究，应用开发研究。 2.构效关系分析 官能团的性质与聚合物功能之间的关系，功能高分子中聚合物骨架的作用，聚合物骨架的种类和形态的影响。 3.什么叫反应型高分子？应用特点？ 反应型功能高分子材料是指具有化学活性，并且应用在化学反应过程中的功能高分子材料，包括高分子试剂和高分子催化剂。 应用特点：具有不溶性，多孔性，高选择性和化学稳定性，大大改进了化学反应的工艺过程，且可回收再用。 4.常用的氧化还原试剂，卤代试剂，酰基化试剂分别有哪些？ 常用的氧化还原试剂：醌型，硫醇型，吡啶型二茂铁型，多核芳香杂环型。 卤代试剂：二卤化磷型，N-卤代酰亚胺型，三价碘型。 酰基化试剂（分别使氨基，羧基和羟基生成酰胺，酸酐和酯类化合物）：高分子活性酯和高分子酸酐。 5.高分子酸碱催化剂的制备及应用 阳离子交换树脂：苯乙烯与少量二乙烯基苯共聚，可得到交联聚苯乙烯，将交联聚苯乙烯制成微孔状小球，再在苯环上引入磺酸基、羧基、氨基等，可得到各种阳离子交换树脂。 CH=CH 2 CH=CH 2 CH=CH 2+CH-CH 2-CH-CH 2 CH-CH 2 CH-CH 2n CH-CH 2 CH-CH 2 CH-CH 2CH-CH 2 CH-CH 2 CH-CH 2 交联苯乙烯 P P SO 3H + H 2SO 4(发烟)+ H 2O 交联苯乙烯强酸性阳离子交换树脂水处理剂、酸性催化剂 阳离子交换树脂还能代替硫酸作催化剂，产率高，污染少，便于分离 阴离子交换树脂：在交联苯乙烯分子中的苯环上引入季铵碱基，则得到阴离子交换树脂
功能高分子材料
《功能高分子材料》复习 1、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。 类型与作用机理：（1）离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂被称作阳离子交换树脂；能解离出阴离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂被称作阴离子交换树脂。 （2）按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为凝胶型、大孔型和载体型三类。 （3）氧化还原树脂。指带有能与周围活性物质进行电子交换、发生氧化还原反应的一类树脂。在交换过程中，树脂失去电子，由原来的还原形式转变为氧化形式，而周围的物质被还原。 （4）两性树脂。两性树脂中的两种功能基团是以共价键连接在树脂骨架上的，互相靠得较近，呈中和状态。但遇到溶液中的离子时，却能起交换作用。树脂使用后，只需大量的水淋洗即可再生，恢复到树脂原来的形式。 （5）热再生树脂。在同一树脂骨架中带有弱酸性和弱碱性离子交换基团。（6）螯合树脂。 用途：（1）水处理。水处理包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备等。（2）冶金工业。离子交换是冶金工业的重要单元操作之一，离子交换树脂还可用于选矿。（3）原子能工业。利用离子交换树脂对核燃料进行分离、提纯、精制、回收等。离子交换树脂还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。（4）海洋资源利用。利用离子交换树脂，可从许多海洋生物中提取碘、溴、镁等重要化工原料。（5）化学工业。离子交换树脂普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯，浓缩和回收等。离子交换树脂用作化学反应催化剂，可大大提高催化效率。（6）食品工业。离子交换树脂在制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛的应用。（7）医药卫生。离子交换树脂在医药卫生事业中被大量应用。（8）环境保护。离子交换树脂在废水，废气的浓缩、处理、分离、回收及分析检测上都有重要应用。
功能高分子材料研究进展
功能高分子材料研究进展 摘要 功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分，这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系，也就是从宏观乃至深入到微观，以及从半定量深入到定量，从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性，从而探索和合成出新的功能性材料。本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料，如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 关键词:高分子材料；功能高分子；功能材料； Abstract Functional polymer materials is an important branch of polymer science, it is the study of various functional polymer molecular design and synthesis of relationship between structure and properties and application technology as a new material. its importance is that contains every kind of polymer has special function it light functional polymer materials mainly include chemical functional polymer materials electric magnetic functional polymer materials acoustic functional polymer materials, polymer liquid crystal sections medical polymer materials, the research of this field mainly includes the study of the function of the molecular structure and formation of various sorts of special relationship, which is from the macro and go deep into the micro, and from the quantitative and semi-quantitative into from the chemical composition and structure principle to explain the special function of regularity, to explore and this paper mainly discusses the synthesis of new functional materials. Keywords：high polymer materials; functional polymer; functional Materials;
功能高分子材料讲义
第三章功能高分子材料 3．1 概述 功能高分子是高分子化学的一个重要领域，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分，这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系，也就是从宏观乃至深入到微观，以及从半定量深入到定量，从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性，从而探索和合成出新的功能性材料。 3．1．1 功能高分子材料的概念和分类 高分子材料按其使用性能可以分为结构高分子材料和功能高分子材料，结构高分子材料具有较高的比刚度和比强度，可以代替金属作为结构材料，如我们熟知的工程塑料和聚合物基复合材料。 对功能高分子材料，目前尚未有明确的定义，一般认为是指
除了具有一定的力学功能之外还具有特定功能（如导电性、光敏性、化学性和生物活性等）的高分子材料，所谓材料的功能，从根本上说，是指向材料输入某种能量，经过材料的传输转换等过程，再向外界输出的一种作用。材料的这种作用与材料分子中具有的特殊功能的基团和分子结构分不开的。 请注意，不可将功能高分子和功能高分子材料混为一谈，这两者是有明显区别的。功能高分子材料从组成和结构上可以分为结构型和复合型两大类。结构型功能高分子材料是指在高分子链中具有特定功能基团的高分子材料，这种材料所表现的特定功能是由高分子本身的因素决定的。构成结构型功能高分子材料中的高分子叫功能高分子，而复合型功能高分子材料，是指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能（如导电、导磁）的其它材料进行复合而制得的功能高分子材料，这种材料的特殊功能不是由高分子本身提供的。 功能高分子材料涉及范围广、品种繁多，还未有统一的分类方法，一般按其使用功能来分类，大致可以分为以下几类：（1）化学功能高分子材料 主要包括离子交换树脂，高分子催化剂、高分子试剂、螯合树脂、高分子絮凝剂和高吸水性树脂等。
生活中的材料课题5几种高分子材料的应用练习1鲁科版选修10921142
1 解析：真毛皮含有蛋白质，焚烧时有烧焦羽毛的味道，而人造皮毛不含蛋白质，焚烧时 则没有烧焦羽毛的味道，所以 B 选项错误。 答案：B 解析：尿不湿之所以具有强的吸水性，是因为其中添加了高吸水性树脂。 答案：D 4.高吸水性树脂中含有羧基和羟基等基团，这些基团属于 B .强憎水基团 D.不属于任何基团 解析：羧基和羟基等基团属于强亲水基团。 答案：A 5.牛筋底鞋底耐磨性好而且坚固耐用富有弹性。而牛筋底一般用两种材料制成，这两 种材料是（ ） 主题4认识生活中的材料 课题5几种高分子材料的应用 课堂演练当堂达标 1.下列物质不属于高分子化合物的是 （ ） A. G0H22 A .纤维素 B.蛋白质 C.聚乙烯 答案：A 2. 人造毛皮越来越以假乱真，下列关于真假毛皮的说法不正确的是 A. 真毛皮的主要成分是蛋白质 B . 焚烧人造毛皮和真毛皮都有烧焦羽毛的味道 C . 人造毛皮和真毛皮的成分不同 D . 聚氨酯树脂可用于生产人造毛皮 3. 尿不湿之所以具有强的吸水性是因为 （ ） A. 其成分是滤纸 B. 其中有烧碱等易潮解物质 C. 其中有氯化钙等吸水剂 D. 其中添加了高吸水性树脂 A 强亲水基团 C.酸根 A. 聚四氟乙烯和玻璃钢 B. 热塑性丁苯橡胶和聚氨酯塑料 C. 乙丙橡胶和聚四氟乙烯 D. 聚甲基丙烯酸甲酯和顺丁橡胶
2 解析：电脑中的光盘盘片原料采用聚甲基丙烯酸甲酯或透明的聚酯; 高分子材料等制成；尿素不属于高分子材料；橡胶属于高分子材料，故选择 答案：C 3.为配合“限塑令”的有效推行，许多地区采取了免费发放无纺布袋的措施，已知生 产无纺布的主要原料为：聚丙烯、聚酯和粘胶等。下列有关说法不正确的是 解析：生产无纺布的原料中聚丙烯、聚酯属于合成材料。A. 大部分塑料在自然环境中很难降解 B . 使用无纺布袋有利于减少“白色污染” C . 生产无纺布与棉布的原料都是天然纤维 D . 聚丙烯、聚酯都属于合成材料 答案：B 6. 丁苯橡胶是以丁二烯和另一种材料为单体发生聚合反应而制得的, 这种材料是（ ） A.苯乙烯 B .丙烯 C.乙烯 D.甲醛 解析：丁苯橡胶的结构为: —CH>—C H=CH —C H 少一(H —「H i 可知其单体为1, 3 丁二烯CH 2===C — CH===C 和苯乙烯。 答案：A 课后作业知能强化 1.与聚乙烯的制作工艺类似，可以将四氟乙烯进行加聚反应而得到一种特别好的高分 子材料，这种材料的性质特别稳定，所以被称为 （ ） A.国防金属 B .尿不湿 C.橡胶王 D.塑料王 解析：由于聚四氟乙烯具有特殊的化学稳定性， 能够耐强酸、强碱甚至“王水”的腐蚀, 既耐高温又耐低温，绝缘性好而且在水中也不会浸湿或膨胀，所以被称作是塑料王。 答案：D 2. 下列用途中与高分子材料无关的是 （ ） A. 电脑中的光盘 B. 录音机中的磁带 C. 庄稼施加尿素以补充氮肥 D. 氟橡胶制造火箭衬里 录音机中的磁带用 C 项。
高分子材料的应用
高分子材料的应用——防水防尘新型材料等方面的研究进展的介绍 高分子材料是门内容广泛，与其他许多学科交叉渗透，相互关联的综合性新兴学科随着社会的发展，普通的材料已经不能满足需求，高分子材料则越来越多的用于人们的日常生活.目前高分子材料的发展迅猛，应用的方面也越来越多，越来越广！下面就高分子材料用于防水方面的研究进展进行介绍！ 一开始想到这个方面是由于一年前班主任开班会时候对高分子进行的介绍，其中有一点就是应用于防水方面。当时他举了个列子——荷叶.众所周知，荷叶表面的水可以聚成水珠，不会粘在荷叶上，从这个出发研究荷叶的结构从而得到防水防尘方面的启发！ 荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”，“山包”上长满绒毛，好像山上密密的植被，“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的只有纳米级的空气层。由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说，无异于庞然大物，于是，当雨水和灰尘降落时，隔着一层纳米空气，它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触，无法进一步“入侵”。水形成水珠，滚动着洗去了叶面的尘埃。荷叶的这种纳米级的超微结构，不仅有利于它自洁，还有利于防止空气中飘浮的大量的各种有害细菌和真菌对它的侵害！ 对于这方面我从一些文献中找出了一点将荷叶的功能应用的实际的列子——德国Sto 上市公司下属ISPO 公司，根据荷叶效应机理和硅树脂外墙涂料的实际应用结果，经过3 年研究工作，成功地把荷叶效应移植到外墙乳胶漆中，开发了微结构有机硅乳胶漆，即荷叶效应乳胶漆。这种荷叶效应乳胶漆采用具有持久憎水性的少乳化剂有机硅乳液等一些专门物质，并形成一个纳米级显微结构，从而使其涂膜具有类似荷花叶子的表面结构，达到拒水保洁功能 但是荷叶的防水防尘功能是有限的，我们需要做的就是从荷叶的结构方面进行改进，用高分子技术做出更加全面的防水防尘材料！荷叶只是一个列子，只是给我们一个启发。真正要研究的是高分子的结构和结构所表现出来的功能！ 1防水方面 世界各地对高分子的研究都是积极的。以前用于防水的材料主要是沥青和砂浆虽然这2种方法能起到防水作用但是作用远远没有高分子的作用好台湾一流的防水中心｛张百兴张凯然｝在土木建筑工程中使用了一种新型的施工方法——高分子涂膜防水！
高中化学专题功能高分子材料新人教版选修
专题5.3 功能高分子材料 1．干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯，家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于 四氟乙烯和聚四氟乙烯的说法正确的是 A．它们都是纯净物 B．它们都能是酸性高锰酸钾溶液褪色 C．它们的分子中都不含氢原子 D．它们都可由乙烯只发生加成反应得到 【答案】C 考点：考查高聚物的结构特征和组成、碳碳双键的性质。 2．滑雪板和冲浪板经常用聚四氟乙烯做贴面，因为 A．聚四氟乙烯耐高温又耐低温 B．聚四氟乙烯绝缘性好 C．聚四氟乙烯能够耐酸碱腐蚀 D．聚四氟乙烯的摩擦系数很小，极其光滑 【答案】D 【解析】 试题分析：由于聚四氟乙烯的摩擦系数很小，极其光滑，所以常用作滑雪板和冲浪板，答案选D。 考点：考查聚四氟乙烯的性能和应用 2．宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10 kg重的舱内航天服，“神七”宇航员所穿舱内航 天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由碳
化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，下列相关叙述错误的是 A．它耐高温、抗氧化 B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆 C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料 【答案】B 考点：考查有机高分子材料的性能的有关判断 4．下列关于新型有机高分子材料的说法，不．正确的是 A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体 C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D．合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度 【答案】D 【解析】 试题分析：合成高分子材料一般具有优异的生物兼容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻 要求，因此答案选D。 考点：考查新型有机高分子材料的有关判断 5．下列材料中：①高分子膜；②生物高分子材料；③隐身材料；④液晶高分子材料；⑤光敏高分子材料； ⑥智能高分子材料．属于功能高分子材料的是 A．只有①②⑤ B．只有②④⑤⑥ C．只有③④⑤ D．①②③④⑤⑥ 【答案】D 【解析】
功能高分子材料论文
生物医用高分子材料 摘要：简述了对功能高分子材料的认识，功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类，接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势，对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词：功能高分子材料，生物医用高分子材料。 功能高分子材料 功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10％以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50％ 所谓功能性高分子材料，一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料，但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言。这一定义只是一个概括，不一定很确切，较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料。如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物。可以看出，这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多，而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料。 功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类： （1）分离材料和化学功能材料；（2）电磁功能高分子材料；（3）光功能高分子材料；（4）生物医用高分子材料。功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。 随着时代的发展，在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料，经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求，我们也把它归属于功能性高分子材料。 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求： 1、化学稳定性好，在人体接触部分不能发生影响而变化； 2、组织相容性好，在人体内不发生炎症和排异反应； 3、不会致癌变；
人教版高中化学选修五第17讲： 功能高分子材料(学生版)
功能高分子材料 __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 1．了解功能高分子材料及其分类 2．了解复合材料及其应用； 3．了解高分子材料的发展趋势. 知识点一.功能高分子材料 1．功能高分子材料的涵义: 功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料. 2．几种功能高分子材料: （1）高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团） （2）高分子分离膜: ①组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜. ②特点:能够让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉. ③应用:物质分离 （3）医用高分子材料: ①性能:优异的生物相溶性；很高的机械性能. ②应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官. 知识点二.复合材料
1．复合材料的涵义: 复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料.其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂.21世纪教育网 2．优异的性能强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,在综合性能上超过了单一材料. 3．应用 宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面. 【过渡】通过以上所举的例子,我们认识到功能材料对我们日常生活和人类社会生产的重要性,那么,有机高分子材料的发展趋势是怎么样的呢? 知识点三.有机高分子材料的发展趋势 对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大. 与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展.【小结】1．功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用 2．膜分离的工业应用 3．医用高分子及用途
高分子材料按应用分类
高分子材料按应用分类 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、、高分子涂料和高分子基复合材料等。①橡胶是一类线型柔性。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和两种。②高分子纤维分为天然和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。③塑料是以合成树脂或的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和。④高分子胶粘剂是以合成为主体制成的。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加和各种添加剂制得。根据成膜物质不同，分为涂料、天然树脂涂料和。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点，并可根据需要进行材料设计。⑦。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子和医用、等。高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。 按高分子主链结构分类 ①碳链高分子：分子主链由C原子组成，如：PP、PE、PVC②杂链高聚物：分子主链由C、O、N等原子构成。如：聚、聚酯③元素有机高聚物：分子主链不含C原子，仅由一些杂原子组成的高分子。如：硅橡胶 新型高分子材料 高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、和涂料等。其中，被称为现代高分子的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和所无法取代的优点而获得迅速的发展，但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质，即所谓的通用高分子，它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代的发展，则向高分子材料提出了更高的要求，因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和化方向发展，这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。 高分子分离膜 是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜，以压力差、温度梯度、浓度梯度或差为动力，使混合物、液体混合物或、无机物的等分离技术相比，具有省能、高效和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜分离过程主要有、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种，一般用的是平膜和空中纤维。推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如，利用交换膜电解可减少污染、节约能源：利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小；利用从中富集氧可大大提高回收率等。
化学选修5练习 第5章 第3节 功能高分子材料
第五章第三节 一、选择题 1．下列物质不属于新型有机高分子材料的是() A．高分子分离膜B．液晶高分子材料 C．生物高分子材料D．有机玻璃 解析：有机玻璃不是新型有机高分子材料。 答案：D 2．下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是() A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等 B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂 C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度解析：医用高分子材料制成的人体器官，与生物具有良好的相容性。 答案：D 3．下列说法中错误的是() A．高分子分离膜具有能够有选择地让某些物质通过而把另外一些物质分离掉的特点 B．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能 C．合成人工器官大都使用硅聚合物和聚氨酯等高分子材料 D．塑料、合成纤维、合成橡胶并列称为新科技革命的三大支柱 解析：能源、信息、材料并列称为新科技革命的三大支柱。 答案：D 4．聚乳酸(PLA)是以有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料，性能胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料，是新世纪最有发展前途的新型包装材料，是环保材料中的一颗明星。日本钟纺公司以玉米为原料发酵生产聚乳酸，利用聚乳酸制成生物降解性发泡材料。该材料的强度、压缩应力、缓冲性、耐药性等与聚苯乙烯塑料相同，经焚烧后不污染环境，还可肥田。下列说法不正确的是() A．聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境B．聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛 C．聚乳酸(PLA)是一种对环境友好的天然高分子聚酯材料 D．聚乳酸是以淀粉发酵(或化学合成)得到的，以乳酸为基本原料制备的一种聚酯材料解析：根据题给信息，聚乳酸(PLA)是一种人工合成的高分子材料，不是天然高分子材料。 答案：C 5．(2014·试题调研)聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的涂料之一，它具有弹性好，不
功能高分子材料讲课教案
功能高分子材料 ▲1、什么是功能高分子？什么是特种高分子？两者的区别和关系如何？ （1）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输出的高分子材料。 功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 （2）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的范畴。 （3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。 ▲2、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？ （1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。（2）功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。 （3）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输出的高分子材料。 （4）高性能高分子：是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。 （从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能； 而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。） 3B、功能高分子材料的类型 （1）力学功能材料：①强化功能材料，②弹性功能材料。 （2）化学功能材料：①分离功能材料，②反应功能材料，③生物功能材料。 （3）物理化学功能材料：①耐高温高分子，②电学功能材料，③光学功能材料，④能量转换功能材料。 （4）生物化学功能材料：①人工脏器用材料，②高分子药物，③生物分解材料。 这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为8种类型。 （1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分 离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子 智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高 性能工程材料。 ▲1、什么是活性聚合？阴离子活性聚合的 特征是什么？ （1）活性聚合：是指引发速度远远大于增 长速度，并且在特定条件下不存在链终止反 应和链转移反应，亦即活性中心不会自己消 失的反应。二氯乙基氯/乙酸乙酯引发 （2）阴离子活性聚合的基本特点：①聚合 反应速度极快；②单体对引发剂有强烈的选 择性；③无链终止反应；④多种活性种共存； ⑤相对分子质量分布很窄。 ▲2、通过哪些途径可实现阳离子活性聚 合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？ （1）途径①设计匹配性亲核反离子，如 采用HI/I2引发体系引发烷基乙烯基醚进行 阴离子活性聚合②适当的lewis酸碱配对 引发，如采用二氯乙基铝/乙酸乙酯引发 （2）目前，烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙 烯及其衍生物、1, 3 —戊二烯、茚和α-蒎烯 等都已经实现了阳离子活性聚合。 ▲3、为什么基团转移聚合也属于活性聚合 范畴？ 基团转移聚合与阴离子型聚合一样，属“活 性聚合”范畴。基团转移聚合是以不饱和酯、 酮、酰胺和腈类等化合物为单体，以带有硅、 锗、锡烷基等基团的化合物为引发剂，用阴 离子型或路易士酸型化合物作催化剂，选用 适当的有机物为溶剂，通过催化剂与引发剂 之间的配位，激发硅、锗、锡等原子与单体 羰基上的氧原子结合成共价键，单体中的双 键与引发剂中的双键完成加成反应，硅、锗、 锡烷基团移至末端形成“活性”化合物的过 程。 包括①链引发反应，②链增长反应，③链终 止反应。 ▲4、自由基活性可控聚合有哪几类？ 阴离子活性聚合、阳离子可控聚合、基团转 移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚 合、活性开环歧化聚合等 ▲5、什么是高分子的化学反应？他们与小 分子的化学反应有什么异同点？影响高分 子化学反应的因素有哪些？ （1）高分子的化学反应：可以将天然和合 成的通用高分子转变为具有新型结构与功 能的聚合物的化学反应。 （2）与小分子的化学反应的相同点： 高分子可以进行与低分子同系物相同的化 学反应。例如含羟基高分子的乙酰化反应和 乙醇的乙酰化反应相同；聚乙烯的氯化反应 和己烷的氯化反应类似。 （3）与小分子的化学反应的不同点： ①在低分子化学中，副反应仅使主产物产率 降低。而在高分子反应中，副反应却在同一 分子上发生，主产物和副产物无法分离，因 此形成的产物实际上具有类似于共聚物的 结构。 （4）高分子的反应活性的影响因素： ①聚集态结构因素：结晶和无定形聚集态结 构、交联结构与线性结构、均相溶液与非均 向溶液等结构因素均会对高分子的化学反 应造成影响。 ②化学结构因素：a）几率效应：当高分子 的化学反应涉及分子中相邻基团作无规成 对反映时，某些基团由于反应几率的关系而 不能参与反应，结果在高分子的分子链上留 下孤立的单个基团，使转化程度受到限制。 b）邻近结构效应：分子链上邻近结构的某 些作用，如静电作用和位阻效应，均可使基 团的反应能力降低或增加。 6、有哪些制备特种与功能高分子的制备方 法？各有什么优缺点？ （1）功能高分子的制备方法主要有以下四 种类型： ①功能性小分子的高分子化；②已有高分子 材料的功能化；③多功能材料的复合；④已 有功能高分子的功能扩展。 （2）制备方法各自的优缺点： ①功能性小分子的高分子化：对功能性小分 子进行高分子化反应，赋予其高分子的功能 特点。 包括：a）带有功能性基团的单体的聚合，b） 带有功能性基团的小分子与高分子骨架的 结合，c）功能性小分子通过聚合包埋与高 分子材料结合。 主要优点是可以使生成的功能高分子功能 基分布均匀，聚合物结构可以通过聚合机理 预先设计，产物的稳定性较好。 精品文档
光功能高分子材料的研究发展及应用
论光功能高分子材料的研究发展及应用综述 吴俊杰 化工081班 前言：光功能高分子材料研究是光化学和光物理科学的重要组成部分，近年来随着现代科学技术的发展，光功能高分子材料研究在功能材料领域占有越来越重要的地位，光功能高分子材料日益受到重视。光功能高分子材料的应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面,正在快速发展之中，光功能高分子材料研究与应用也将越来越广。 1光功能高分子材料及分类 光功能高分子材料是指能够对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料。 表1光功能高分子材料的分类 分类方法材料 作用机理光物理材料 光化学材料 反应类型和功能光敏涂料 光致抗蚀剂 高分子光稳定剂 光致变色高分子材料 光导电高分子材料 光学塑料和光纤 光敏涂料：主要由光敏预聚物、光引发剂和光敏剂、活性稀释剂（单体）以及其他添加剂等构成。
光致抗蚀剂：主要包括正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂等。 高分子光稳定剂：主要包括光屏蔽剂、激发态狙灭剂抗氧剂和聚合型光稳定剂等。 光致变色高分子材料：主要包括含硫卡巴腙络合物的光致变色聚合物、含偶氮苯的光致变色高分子和含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子等。 光导电高分子材料：由光导电聚合物材料构成。 2光功能高分子材料的类别和应用 表2光功能高分子材料的类别和应用 材料的类别应用 光敏涂料作表面涂料，起装饰和保护作用；作 光致抗蚀剂用 光致抗蚀剂制作半导体器件、集成电路，在电子 工业中广泛应用 高分子光稳定剂阻止聚合物对光的吸收在、热氧化反 应、老化反应等 光致变色高分子材料用作光的控制和调变、信号系统、信 息存储元件、感光材料、光致变色玻 璃等 光导电高分子材料用作静电复印、激光打印、图像传感 器、光电池
谈谈高分子材料在现代生活中的应用
谈谈高分子材料在现代生活中的应用 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，由相对分子质量较高的化合物构成。高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成，高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外，还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。 一高分子材料在生活中的应用简介 高分子按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础，我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成
织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料；高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等 一般将高分子材料按特性分为五类，即橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状，有天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯；合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的各种轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、
功能高分子材料的分类
功能高分子材料的分类 功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。 按照高分子的功能特性，功能高分子材料可分为以下几种： 1.分离材料和化学功能材料 2.电磁功能高分子材料 3.光功能高分子材料 4.生物医用高分子材料 现对这几种材料进行简单的介绍一下。 分离材料和化学功能材料 以化学功能为主的功能高分子材料称为化学功能高分子材料。化学功能包括生成离子键、配位键、共价键的化学反应，上述价键断裂的分解反应，以及与上述反应有关的催化作用等，包括具有离子交换功能的离子交换树脂，对各种阳离子有络合吸附作用的螯合聚合物，光化学性聚合物，具有氧化还原能力的聚合物，在有机合成反应中使用的高分子试剂和高分子催化剂，降解型高分子等。化学功能高分子材料的制备主要通过在高分子骨架上引入具有特定化学功能的官能团或者结构片段，也可以将具有类似功能的小分子功能材料高分子化得到化学功能高分子材料。高分子材料经过功能化或者小分子功能材料经过高分子化以后，材料的溶解度一般均有下降，熔点提高。对于化学试剂，经过高分子化后稳定性增加，均相反应转变成多相反应，产物与试剂和催化剂的分离过程简化，同时还产
生许多小分子材料所不具备的其他性质。化学功能高分子材料是固相合成的基础。 电磁功能高分子材料 电磁功能材料主要指导电聚合物材料。复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定数量的导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。该类材料兼有高分子材料的易加工特性和金属的导电性。与金属相比较,导电性复合材料具有加工性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。 与金属和半导体相比较，导电高分子的电学性能具有如下特点： （1）通过控制掺杂度，导电高分子的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。目前最高的室温电导率可达105S/cm，它可与铜的电导率相比，而重量仅为铜的1/12； （2）导电高分子可拉伸取向。沿拉伸方向电导率随拉伸度而增加，而垂直拉伸方向的电导率基本不变，呈现强的电导各向异性； （3）尽管导电高分子的室温电导率可达金属态，但它的电导率-温度依赖性不呈现金属特性，而服从半导体特性； （4）导电高分子的载流子既不同于金属的自由电子，也不同于半导体的电子或空穴，而是用孤子、极化子和双极化子概念描述。应用主要有电磁波屏蔽、电子元件(二极管、晶体管、场效应晶体管等)、微波吸收材料、隐身材料等。 光功能高分子材料 指在光的作用下能够产生物理(如光导电、光致变色)或化学变化(如光交联、
生物医用高分子材料研究及应用
生物医用高分子材料研究及应用 1.引言 高分子材料和加工技术的发展，使得人工合成材料在医学上的应用，变得越来越广泛。医学发展和临床应用，证明医用高分子材料在人体内外, 获得了成功的应用，而医学的进步,，又给高分子材料提出了大量新的课题, 使其向“精细化”、“功能化”的方向发展，赋予了高分子材料以新的生命力。 生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。生物医用功能高分子材料中有的可以全部植人体内，有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外，或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。随着现代生物工程技术的高度发展，又使得利用生物体合成生物材料成为可能。此类材料由于具有良好的生物相容性和生物降解性备受世人瞩目。 2．生物医用高分子材料概述 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，可以利用聚合的方法进行制备，是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质，以满足不同的需求，耐生物老化，作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能，易加工成型，原料易得，便于消毒灭菌，因此受到人们普遍关注，已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种，近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90 多个品种，西方国家消耗的医用高分子材料每年以10% ~ 20% 的速度增长。以美国为例，每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍，需进行800 万次手术进行修复，年耗资超过400 亿美元，器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求，我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 3．生物医用高分子材料分类及特点 生物医用高分子材料按来源可分为天然和合成生物材料两类 天然生物材料是指从自然界现有的动、植物体中提取的天然活性高分子，由于他们来自生物体内且都具有很高的生物功能和很好的生物适应性，在保护伤口、加速创面愈方面具有强大的优势，自然界广泛存在的天然生物材料仍有着人工材料无可比拟的优越性能。 合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年，其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料，如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年，其标志是医用级有机硅橡胶的出现，随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚一氨)酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料，这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段，其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。 4. 生物医用高分子材料在人工脏器、医疗器械及药剂方面的应用 4．1硅橡胶在医疗上的应用 橡胶表现出疏水性、耐氧化以及抗老化性。此外，在正常使用温度(250℃以下)不发生
化学与生活《几种高分子材料的应用》教案2(鲁科版选修1)
课题5 几种高分子材料的应用 教学目标 1.了解几种高分子材料的成分及特点。 2.学会根据不同材料的特性区别不同物质的组成。 3.联系实际，根据生活中的应用，认识到高分子材料的发展趋势及前景。 教学重点： 1.了解几种高分子材料的成分及特点 2.学会根据不同材料的特性区别不同物质的组成。 联想.质疑： 有些优质的滑雪板的表面贴一层非常光滑的薄膜，这种薄膜是由一种高分子材料制成的，可以大大提高滑雪速度；另外，如果用这种材料制作水龙头的垫片，密闭性好，经久耐用；电缆电线的绝缘层、电热毯中间的发热层常用它作为绝缘材料；化工生产也会用它来保护设备不受酸碱的侵蚀…你知道这是一种什么材料吗？ 一、聚四氟乙烯 阅读思考：聚四氟乙烯的成分？性能？用途？ 1、成分：-[CF2-CF2]n- 2、制备：反应类型----加聚反应 3、性能： ①具有特殊的化学稳定性：耐酸碱、耐高低温、绝缘性、防水性 ②摩擦系数小，极其光滑。 4、用途：广泛应用于化学化工、机械、电器、建筑、医疗等领域 二、耐磨鞋底和轮胎 阅读思考：橡胶的分类？各种橡胶的成分、性能及用途？ 1、橡胶的分类：天然橡胶和合成橡胶 2、丁苯橡胶 ①成分
②制备 单体：CH2=CH—CH=CH2 ③性能：兼有橡胶和塑料的性能 ④用途：广泛用于制鞋、沥青改性、塑料改性和黏合剂行业等 3、丁顺橡胶 性能:耐磨、弹性、耐低温、耐热等 4、丁基橡胶 单体:异丁烯和少量异戊二烯 性能:气密性好、耐热、耐老化 用途:做汽车内胎、探空气球、无内胎轮胎 5、乙丙橡胶 成分:乙烯和丙稀 制备 单体：乙烯、丙烯 性能：柔韧性好 用途：制造汽车或建筑门窗的密封胶条 三、“尿不湿”与荒漠绿化 活动探究： （1）取一片纸尿片，用天平称量它的质量，使其充分吸水后再称其质量，计算单位质量纸尿片的最大吸水量。 （2）用同样的方法测定其它材料的吸水能力，与纸尿片进行比较。 （3）把充分吸水的几种材料放到窗口通风处，每隔一段时间后称其质量，比较哪种材料更易失水. 1、“尿不湿”原理 尿不湿既能吸水又能保水的原因是：“尿不湿”中添加了一种高吸水树脂。高吸水树脂是含