(发展战略)光功能高分子材料的研究发展及应用

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高分子材料的发展历程及未来发展趋势

引言概述：

高分子材料是一种由大量重复单元组成的聚合物材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。

一、发展历程

1.1 早期发展阶段

在20世纪初，高分子材料的概念开始逐渐形成，人们开始研究合成聚合物材料的方法，如合成橡胶。

1.2 工业化生产

20世纪中叶，高分子材料进入了工业化生产阶段，塑料、橡胶等产品开始大规模应用于工业生产和生活中。

1.3 高分子材料的应用拓展

近年来，高分子材料的应用领域不断拓展，如高性能聚合物材料、生物可降解材料等新型材料的研究逐渐成为热点。

二、未来发展趋势

2.1 绿色环保

未来高分子材料的发展将更加注重环保和可持续性，研究生物可降解材料、再生塑料等绿色材料将成为发展趋势。

2.2 高性能材料

随着科技的不断进步，高分子材料的性能将不断提升，如高强度、高耐磨、高耐高温等性能的材料将得到更广泛的应用。

2.3 智能材料

未来高分子材料将向智能化方向发展，研究开发具有自修复、自感应等功能的智能材料，应用于航空航天、医疗器械等领域。

三、材料设计与制备技术

3.1 分子设计

未来高分子材料的研究将更加注重分子设计，通过精确设计分子结构，实现材料性能的精准调控。

3.2 先进制备技术

随着纳米技术、3D打印技术等的发展，高分子材料的制备技术将更加先进，实现复杂结构的制备和加工。

3.3 多功能材料

未来高分子材料将向多功能化发展，研究开发具有多种功能的材料，如导电、光学、传感等功能集于一体的材料。

浅析高分子材料发展现状和应用趋势

【篇1】浅析高分子材料发展现状和应用趋势一、有机高分子材料概述

有机高分子材料是指区别于通用的、具有高性能或特殊功能等特点的有机高分子材料，表现为性能优异，价格高，产量低。其特点覆盖面广、产品种类多；投资与技术高度密集，技术含量高；高风险、高收益。按使用性质划分，有塑料、橡胶、合成纤维、专用及精细化学品等；按用途划分有结构型和功能型；按功能型细分则有光、电、磁功能和生物相容功能；以生物质为原料生产的高分子材料也被划入了新型有机高分子材料。新型有机高分子材料应用广泛，工程塑料、复合材料、功能高分子材料、有机硅及氟系材料、液晶材料、特种橡胶、高性能密封材料等新型高分子材料被广泛应用于电子电器、交通运输、机械、建筑、生物、医疗及农业生产资料等领域。

二、有机高分子材料国内现状

国内有机高分子材料的研究不断取得新的进展：国家重点科技攻关项目聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等类树脂专用材料及其加工技术，通过了国家有关部门的验收；一种用于家电产品的新型紫外光固化涂料 JD－1紫外光固化树脂已开发成功；超高分子量聚丙烯酰胺合成技术在大庆油田化工总厂研制成功； PTC智能恒温电缆、多功能超强吸水保水剂、粉煤灰高效活化剂

等等，都是我国在高分子材料领域取得的不俗成果。我国在高分子单链单晶的研究也取得国际领先的成绩：成功地制备出顺丁橡胶的单链单晶，独创性地开展了单分子链玻璃体的研究，首次观察到高分子液晶态的新的纹影结构。

塑料行业单纯从实验室阶段的研究来讲，我国与国际上的差距并不是很大。但从实验室研究走向产业化这一阶段，与国外相比，我们的差距就被大幅度拉开了，因此塑料产业的发展趋势主要是尽快对主要新型品种的产业化。橡胶工业的发展重点是进一步完善橡胶装置技术工艺，进行产品结构调整，提高氯丁胶、乙丙橡胶、丁腈胶和丁基胶的产业化生产能力；充分利用原料、市场条件现已成熟的有利时机，加快推进异戊橡胶工业化进程，尽快实现工业化生产；大力发展改性丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶等市场急需的产品品种。

功能高分子材料的合成及应用

功能高分子材料的合成及应用在现代化社会中，材料科学作为工程领域的一个重要方面，已经逐渐成为人们关注的热点。功能高分子材料的合成与应用一直是材料科学研究的方向之一，其在生产、医疗、汽车、航空、航天等多个领域都有广泛的应用。在这篇文章中，我们将探讨这些材料的合成及真正的应用。

一、功能高分子材料的概述

功能高分子材料是一种新型材料，其能够在不同的条件下改变自身的结构和性质。通常，这种高分子材料会发生形态变化、吸附分子、电离、发光、化学反应等一系列现象。这些特性可以通过精确的化学合成方法和物理控制方法实现。目前，这些材料已经应用于生命科学、医学、纳米技术、信息技术、光电子学以及环境保护等领域。

二、功能高分子材料的合成

功能高分子材料的合成是一个艰巨的过程，需要精巧的设计和合成技术。下面是常见的合成方法：

1.聚合方法

在这种方法中，它是通过合成可以发生自组装行为的初始单体，如异丙基丙烯酸甲酯（iPrMA）和异丁烯酰亚胺（IBA）等单体来

制备聚合物。这种方法可以得到分子间相互作用强烈的大分子，

用于制备高效的功能高分子材料。

2.交叉聚合法

交叉聚合是一种用于制备功能高分子材料的聚合方式。其利用

两种单体预先交错状分散在微区，然后经过反应产生的材料。在

这个过程中，功能高分子的基本结构决定了材料功能的性质。

3.自组装法

自组装法是制备一些功能高分子材料的另一种方法。它是一种

将分子有序排列以形成自组装结构的方法。这个结构在后续化学

反应中可以被保留；通过这种方法，可以制备一些新型的有特殊

功能性的高分子材料。

三、功能高分子材料的应用

功能性高分子材料研究及应用前景

功能性高分子材料研究及应用前景功能性高分子材料是指具有一定功能的高分子化合物，它们广

泛应用于制药、食品、电子、水处理、海洋、建筑、航空、航天、汽车和医用等领域。这些材料近年来在科技发展和工业应用中的

重要性越来越突出，因此，对功能性高分子材料研究和应用前景

的探讨和讨论就变得尤为重要了。

第一部分：功能性高分子材料研究

功能性高分子材料是最近几年高分子材料科学中的热点领域之一。它们的研究旨在探索高分子材料的新型化学结构和新型性能，通过改变分子结构和化学性质以达到一定的功能和应用。在功能

性高分子材料的研制中，通过设计制备能够实现新型材料的性能

和特点的高分子材料，创造出更好的行业。

目前，研究者采用多种多样的制备方法，以获得不同分子结构

和材料性能的高分子材料。如聚合法、溶液法、相转移催化、放

射化学、模板法、自组装等技术手段。这些技术手段使得高分子

的结构、功能和性能等都得到了很大的拓展。

近来，随着环保意识的不断提高，功能性高分子材料的研究也开始逐渐向可持续性方向发展。可持续性高分子材料主要应用于环境保护、能源和食品等领域。通过改变高分子材料的结构，可以实现可持续性环境材料的可重复使用。

第二部分：功能性高分子材料应用前景

针对近些年功能性高分子材料研制的发展，可以预见其在各个领域中都将逐渐得到应用和发展。

1.医药领域

高分子材料广泛应用于医药领域，如药物控释、医学诊断等。由于高分子材料易于加工、可调性强，可以修改高分子材料的表面性质和化学性质，从而实现对体内的药物控制释放和生物相容性。

2.电子领域

高分子材料可以应用于电子领域，例如生物传感器、能源储存器、发光材料等。这些应用都是建立在独特的电子性质而基础的。因此，高分子材料可以作为一种有前景的电子材料来应用。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

一、引言

高分子材料是一类重要的工程材料，具有广泛的应用领域，如塑料、橡胶、纤

维等。本文将对高分子材料的发展历程以及未来发展趋势进行详细的探讨。

二、高分子材料的发展历程

1. 早期发展阶段

高分子材料的早期发展可以追溯到19世纪末的天然高分子材料，如橡胶和纤

维素。这些材料具有一定的弹性和韧性，但存在着一些缺陷，如耐候性差、易老化等。

2. 合成高分子材料的突破

20世纪初，合成高分子材料的研究取得了重大突破。1907年，化学家蔡斯勒

发现了合成橡胶的方法，这标志着合成高分子材料的时代的开始。随后，聚合物的合成方法不断改进，如聚乙烯、聚丙烯等材料的合成，为高分子材料的广泛应用奠定了基础。

3. 高分子材料的工业化应用

20世纪中叶，高分子材料开始在工业领域得到广泛应用。塑料制品、橡胶制品、纤维制品等在日常生活中得到了广泛应用。高分子材料的特点，如轻质、耐腐蚀、绝缘性能好等，使其成为替代传统材料的理想选择。

4. 高分子材料的改性与功能化

近年来，高分子材料的改性与功能化成为研究的热点。通过添加改性剂、填充

剂等，可以改善高分子材料的性能，如增加强度、提高耐热性等。同时，高分子材料的功能化也受到了广泛关注，如具有自愈合能力的材料、具有导电性能的材料等。

三、高分子材料的未来发展趋势

1. 绿色环保

随着环保意识的提高，高分子材料的绿色环保性将成为未来发展的重要趋势。

研究人员将致力于开发可降解高分子材料，以减少对环境的影响。同时，通过改进合成方法和降低能源消耗，减少对环境的污染。

2. 高性能

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

高分子材料的开发和应用研究

高分子材料的开发和应用研究高分子材料是指由高分子化合物组成的材料，具有一种或多种共价键，形成长链聚合物的分子。高分子材料具有许多优异的性能，例如优异的机械性能、化学稳定性、耐热性和光学性能。在许多领域中，高分子材料已被广泛应用。在本文中，我们将介绍高分子材料的开发和应用研究。

1. 高分子材料的分类

高分子材料可以根据其化学结构、物理性质、加工方法以及应用领域进行分类。根据化学结构，高分子材料可分为丁苯橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等。根据物理性质，高分子材料可分为弹性体、塑料、纤维素、粘合剂和涂料。根据加工方法，高分子材料可分为注塑、挤出、压制和层压。根据应用领域，高分子材料可分为电子、光学、医疗、汽车、建筑和食品等领域。

2. 高分子材料开发的趋势

随着新技术的出现和市场需求的变化，高分子材料开发的趋势

也在不断变化。在未来，高分子材料的开发将会集中在以下方面：（1）环保

随着公众对环境保护要求的提高，环保型高分子材料的研发将

成为未来的一个重要方向。环保型高分子材料不仅要具有良好的

性能，还要具有可降解、可回收利用的特点，能够循环利用，减

少对环境的危害。

（2）高性能

高分子材料的性能是其在各个领域得以应用的关键。未来高分

子材料的研发将会更加注重材料的高性能，例如在机械性能、化

学稳定性、光学性能和电漏磁性能方面的提升。

（3）多功能复合材料的研发

多功能复合材料的研发是未来高分子材料的一个发展方向。多功能复合材料结合了不同材料的性能，能够满足多种需求，例如在航空、汽车、医疗等领域有广泛的应用。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

一、引言

高分子材料是一类具有特殊结构和性质的材料，由于其独特的性能和广泛的应

用领域，成为现代材料科学的重要研究方向之一。本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。

二、高分子材料的发展历程

1. 起源和发展初期

高分子材料的起源可以追溯到19世纪末，当时科学家开始研究天然高分子材料，如橡胶和丝绸。20世纪初，合成高分子材料的研究逐渐兴起，其中最具代表

性的就是合成橡胶和塑料。20世纪30年代至50年代，高分子材料的研究进一步

发展，出现了聚合物材料的合成和改性技术，使高分子材料的应用领域得到了拓展。

2. 高分子材料的应用领域扩展

随着科技的进步和社会的发展，高分子材料的应用领域不断扩展。在电子行业，高分子材料被广泛应用于电子元件的封装和绝缘材料；在汽车工业，高分子材料被用于制造轻量化零部件，提高汽车的燃油效率；在医疗领域，高分子材料被用于制造人工器官和药物传递系统等。此外，高分子材料还在航空航天、建筑、纺织、包装等领域得到了广泛应用。

3. 高分子材料的研究进展

近年来，高分子材料的研究进展主要集中在以下几个方面：

(1) 新型高分子材料的合成：研究人员通过改变合成方法和反应条件，设计和

合成了许多新型高分子材料，如聚合物纳米复合材料、共聚物、高分子水凝胶等。

(2) 高分子材料的功能化改性：通过添加特定的功能单体或化合物，可以赋予

高分子材料特殊的性能，如导电性、光学性能、生物相容性等。

(3) 高分子材料的可持续发展：随着环境保护意识的增强，研究人员开始关注

功能高分子材料的应用及发展前景

摘要：功能高分子材料因其重量轻、种类多、特异性强等特点，在生物医用、化学工业、信息技术以及电子领域得到了广泛的应用。目前，功能高分子材料正在飞速发展，为了适应新技术在各行业的发展需要，功能高分子材料正逐步发展成为如电子材料、光热材料等具备多功能化的材料。从本质上讲，功能高分子材料是以高分子物理、化学等相关学科为基础的，并且将物理学以及生物学等学科紧密联系的一门学科。本文系统的研究了功能高分子材料的现状、性能和应用趋势，并对其应用前景进行了分析和展望。

1功能高分子材料概述

功能高分子材料是是个新兴的领域，自20世纪60年代开始发展。它是由分子量大的长链分子组成的具有特殊功能的聚合物和复合材料，具有特殊的力学、电学、光学和磁学的某一种性能。近些年，高分子材料的研究与应用迅速发展，在越来越多的领域中产生了巨大的影响。高分子材料的发展，提供了更多实用性高的新型材料和新产品，应用于农业生产、工业生产和人类生活的方方面面，与此同时，也提供了更多具有功能性的材料和高性能材料用以推进科学技术的新发展。目前功能高分子材料的研究主要在以下几个方面：光功能高分子材料、液晶高分子材料、电子功能高分子材料和医用功能高分子材料、环境可降解高分子材料、吸附和分离功能材料等。最常用的功能高分子材料有光学功能高分子材料、液晶高分子材料以及吸附分离功能高分子材料等。

2功能高分子材料具体应用的研究

高分子材料具有广泛的应用性，在很多领域都得到了充分的利用，主要包括：功能高分子材料，液晶高分子材料以及吸附分离功能高分子材料等，具体分析如下：

功能高分子材料的发展现状与展望

浅谈功能高分子材料的发展现状与展望

功能高分子材料是利用高分子材料的物理、化学、生物等特性，开发出能够实现特定功能的材料。其应用范围包括能源领域、生物医学领域、信息技术领域等。随着科技的不断发展，人们对功能高分子材料的需求正在不断增加，其发展也越来越受到关注。

一、功能高分子材料的发展现状

1.能源领域。在能源领域，功能高分子材料主要应用于新能源的开发，包括光伏电池、燃料电池、锂离子电池等领域。其中，锂离子电池是最常见的一种能源储备装置，其可靠性、耐用性和容量等方面对材料的要求也越来越高。目前，已经开发出了一些具有高比能量、高比功率和长寿命的高分子材料，如聚合物阳离子与聚合物阴离子、聚合物/无机复合材料等。

2.生物医学领域。在生物医学领域，功能高分子材料主要应用于人工血管、医学敷料、医用高分子材料在骨骼重建中的应用等领域。对于人工血管的研发，高分子材料的血液相容性、生物相容性、耐久性等性能要求较高，已经发展出了许多类型的人工血管；血管成型术后使用的敷料，需要具有优异的止血、缓解疼痛和促进组织修复的作用，已经研制出了许多种高分子材料敷料。

3.信息技术领域。在信息技术领域，功能高分子材料主要应用于显示屏、光导纤维等。固体聚合物电解质材料（SPE）已经广泛应用于固体电解液锂离子电池和固态电容电池等信息技术方面。光子晶体作为一种高分子材料，与光学无关的物理性能也得到了广泛的关注，被广泛应用于光波导器件、电子光学器件、传感器、波长分离器等领域。

二、功能高分子材料的发展趋势

1.环保。随着全球环保意识的提高，环保型功能高分子材料的需求正在不断增加。一方面，绿色环保从原始材料、合成方法、制备工艺、应用和废弃物处理等多个环节来实现；另一方面，环保材料也推动了整个材料领域的研究和创新。

探究功能高分子材料的研究现状及其发展前景论文

前言

在我们的日常中，材料随处可见，材料的发展水平直接影响我们的生活质量。高分子材料在我们日常生活的应用中拥有很多的优势，与现代化生产非常吻合，同时它也产生了很高的经济效益等，因此它在工业上发展的十分迅速。在过去， 20 世纪60 年代发展起来的功能高分子材料是属于那时的一个新兴领域，这个新兴领域同时渗透到能源和电子以及生物三大领等。而如今，21 世纪的科技不断创新，也有了新型有机功能高分子材料，它们在人们的生产和生活中扮演着一个越来越重要的角色。

1 功能高分子材料的定义

功能高分子材料是指同时兼顾有两种性能的复合高分子材料，性能一：传统高分子材料的所体现出来的性能，性能二：某些特殊功能的基团所体现出来的性能。一般说来，具有传递信息、转化能量和贮存物质作用的高分子及其复合材料为功能高分子材料，或者还可以理解为具有能量转换的特性、催化特性、化学反应活性、磁性、光敏特性、药理性、导电特性、生物相容性、选择分离性等功能的高分子及其复合材料，同时还具有原有力学性能的基础。

2 功能高分子材料的工程实际应用

目前，在工程上应用较广泛而且具有重要应用价值的一些功能高分子材料主要分为以下几种：光功能高分子、液晶高分子、电功能高分子、吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、医用功能高分子、环境降解功能高分子、高分子功能膜材料等。下文中具体从这几方面阐述：

(1)光功能高分子材料。指在光的作用下能够产生物理变化，如光导电、光致变色或者化学变化，如光交联、光分解的高分子材料，或者在物理或化学作用下表现出光特性的高分子材料。光功能高分子材料主要应用在电子工业和太阳能的开发利用等方面。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

概述：

高分子材料是一类以聚合物为主体的材料，具有重要的应用价值和广泛的应用领域。本文将介绍高分子材料的发展历程以及未来的发展趋势。

一、高分子材料的发展历程

高分子材料的发展可以追溯到19世纪末，当时科学家开始研究天然高分子材料，如橡胶和纤维素。20世纪初，人们开始合成合成高分子材料，如聚乙烯和聚丙烯。随着合成技术的不断发展，高分子材料的种类和性能得到了大幅度提升。

在20世纪50年代，高分子材料进入了快速发展的阶段。人们发现了新的合成方法和改性技术，使高分子材料的性能得到了进一步提升。例如，聚酰胺纤维的发明使得纤维材料的强度和耐热性大幅度提高，广泛应用于航空航天等领域。此外，聚合物合成技术的进步也使得高分子材料的成本得到了降低，进一步推动了其应用的扩大。

在20世纪70年代，高分子材料的研究重点逐渐转向了功能性材料的开发。人们开始探索高分子材料在电子、光学、医学等领域的应用。例如，聚合物发光二极管（PLED）的研究取得了重大突破，为有机发光材料的应用奠定了基础。此外，高分子材料在药物传递、组织工程等领域也取得了重要进展。

二、高分子材料的未来发展趋势

1. 可持续发展：随着环境保护意识的增强，高分子材料的可持续发展将成为未来的重要方向。人们将更加注重材料的循环利用和生态友好性。例如，可降解高分子材料的研究和应用将得到进一步推广，以减少对环境的影响。

2. 功能化材料：高分子材料的功能化将成为未来的研究热点。人们将致力于开

发具有特殊功能的高分子材料，如自修复材料、智能材料和可控释放材料等。这些功能化材料将有望应用于电子、能源、医学等领域，为人类带来更多便利和创新。

高分子材料的研究进展与应用前景

高分子材料的研究进展与应用前景随着社会的不断发展和科技的日新月异，高分子材料作为新兴

材料，受到了越来越多的关注。高分子材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘等优点，同时可通过改变其结构和性质，使其具备

多种特殊性能。因此，在材料科学领域，高分子材料引起了广泛

的研究和应用。

一、高分子材料的研究进展

1. 可控聚合技术

可控聚合技术是高分子材料研究及应用的重要方向之一，主要

是指通过控制聚合反应条件，使得高分子材料的分子量、分子量

分布、结构和性质等方面得到精确控制。目前可控聚合技术主要

有原子转移自由基聚合、共聚合反应等。

原子转移自由基聚合（ATRP）是一种较为成熟的可控聚合技术，该技术可以合成具有精确结构和性质的高分子材料，因此被

广泛应用于药物传输、催化剂、光电材料等领域。

共聚合反应是一种介于自由基聚合和离子聚合之间的聚合反应。通过调节反应物的配比和反应条件，可以得到各种互不兼容的结

构改性高分子材料。共聚合技术被广泛应用于光学材料、生物材

料以及涂料等领域。

2. 超分子化学

超分子化学是高分子材料领域的一个重要分支，在该领域研究

者通过设计合成各种分子间相互作用的高分子材料，使其具备特

殊的结构和性能。目前，超分子化学技术在生物材料、药物传输、光学材料等领域具有广泛的应用前景。例如，在药物传输领域，

超分子聚合物可通过靶向药物传输，提高药物传输的效率和减少

副作用。

3. 功能化高分子材料

功能化高分子材料是在高分子材料中引入功能单元，使其具备

特殊的性质和应用功能，如光、电、磁、冷致形状记忆等。目前，功能化高分子材料在生物医学、催化剂、传感器等领域具有广泛

高分子材料在光电领域中的应用与研究

随着科技的不断发展和进步，高分子材料的应用越来越广泛，其中在光电领域中的应用也越来越受到人们关注。本文将介绍高分子材料在光电领域中的应用和研究现状。

一、高分子材料在光电器件中的应用

1. OLED（有机发光二极管）

OLED是一种将有机材料置于电极间的器件，利用其自身的发光原理来制造出可视化的屏幕。OLED相比于LCD等传统显示器材料，有着自发光、自发色、响应速度快、视角广等优点。而其中的核心是发光材料，常用的有高分子材料。高分子材料的特点是具有较高的发光亮度、较长的寿命、较宽的发光光谱范围。近年来，OLED经过不断的改进和研究，发展迅速，已经广泛应用于智能手机、电视、灯具等领域。

2. PLED（聚合物发光器件）

PLED是将聚合物薄膜作为发光材料，制成LED的器件。与OLED相比，PLED的优点是制造简单、成本低，且在柔性显示领域具有得天独厚的优势。而其中，高分子材料的稳定性、发光效率以及加工性等方面是制造高性能PLED的关键因素。近年来，

PLED技术不断地发展和完善，已广泛应用于柔性屏幕、照明等领域。

3. 光电传感器

光电传感器是一种将光信号与电信号相互转换的器件。其核心是光敏元件，其中像是PD（光电二极管）和PSD（位置感应光敏电池）等成熟产品中，高分子绝缘材料的应用占了很大的比例。高分子绝缘材料因其性能稳定、耐腐蚀、成本低廉等特点，被广泛应用于PD和PSD等器件的包装中，保证器件的环境稳定性和电性能，提高器件的性能和寿命。

二、高分子材料在光电器件中的研究现状

功能高分子材料发展现状及展望

功能高分子材料是指具有特定功能的高分子材料，它们可以在各种领域中发挥重要作用。随着科技的不断发展，功能高分子材料的应用范围也在不断扩大，未来的发展前景十分广阔。

功能高分子材料已经广泛应用于医疗、电子、能源、环保等领域。在医疗领域，功能高分子材料可以用于制造人工器官、药物缓释系统、医用敷料等。在电子领域，功能高分子材料可以用于制造柔性电子、有机发光二极管等。在能源领域，功能高分子材料可以用于制造太阳能电池、燃料电池等。在环保领域，功能高分子材料可以用于制造污水处理材料、环保包装材料等。

随着人们对环境保护意识的不断提高，功能高分子材料在环保领域的应用越来越受到重视。例如，一些可降解的高分子材料可以用于制造环保包装材料，这些材料可以在自然环境中迅速分解，减少对环境的污染。此外，一些具有吸附能力的高分子材料可以用于制造污水处理材料，可以有效地去除水中的有害物质，保护水资源。

在未来，功能高分子材料的发展前景十分广阔。随着科技的不断进步，人们对功能高分子材料的需求也会越来越高。未来，功能高分子材料的应用领域将会更加广泛，例如在智能材料、生物医学材料、新能源材料等领域中的应用将会越来越多。

智能材料是指具有感知、响应、控制等特性的材料，它们可以根据

外部环境的变化自动调节自身的性能。例如，一些具有形状记忆性的高分子材料可以根据温度、湿度等外部条件的变化自动改变自身的形状。未来，随着人工智能、物联网等技术的不断发展，智能材料的应用前景将会越来越广阔。

生物医学材料是指用于医学领域的材料，它们可以用于制造人工器官、医用敷料、药物缓释系统等。未来，随着人口老龄化的加剧，生物医学材料的需求将会越来越高。例如，一些具有生物相容性的高分子材料可以用于制造人工心脏瓣膜、人工血管等，可以帮助患者恢复健康。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

一、引言

高分子材料是一类重要的材料，具有广泛的应用领域，如塑料、橡胶、纤维等。本文将介绍高分子材料的发展历程以及未来的发展趋势。

二、发展历程

1. 早期发展

高分子材料的研究和应用可以追溯到19世纪末。当时，人们开始研究天然高

分子材料，如橡胶和蛋白质。然而，由于对高分子结构和性质的认识有限，发展进展缓慢。

2. 高分子合成

20世纪初，人们开始尝试合成人工高分子材料。1907年，化学家Leo Baekeland成功合成了第一个合成塑料——酚醛树脂。随后，聚合物的合成方法不

断发展，如聚乙烯、聚丙烯等。这些合成高分子材料具有良好的物理和化学性质，推动了高分子材料的发展。

3. 高分子材料的广泛应用

随着高分子材料的不断发展，它们的应用范围也不断扩大。塑料制品成为人们

生活中不可或缺的一部分，如塑料包装、塑料容器等。橡胶材料广泛应用于轮胎、密封件等领域。纤维材料则用于纺织、服装等行业。

三、未来发展趋势

1. 绿色环保

未来，高分子材料的发展将更加注重环境友好型。研究人员将致力于开发可降

解的高分子材料，以减少对环境的负面影响。同时，将推动高分子材料的回收利用，实现资源的循环利用。

2. 功能化材料

随着科技的进步，高分子材料的功能化将成为未来的发展趋势。通过对高分子

材料的结构和性质的调控，可以赋予其特定的功能，如导电性、光学性能等。这将推动高分子材料在电子、光电子等领域的应用。

3. 新型高分子材料的开发

未来，研究人员将继续探索新型高分子材料的合成和应用。例如，研发具有超

高强度和超高韧性的高分子材料，以满足航空航天等领域对材料性能的要求。此外，研究人员还将关注生物医学领域的高分子材料，如生物可降解材料、药物传递系统等。

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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

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

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

3光功能高分子材料的发展概况

1954年,美国柯达公司的Minsk等人开发出光功能高分子聚乙烯醇肉桂酸酯,并成功应用于印刷制版。而现在光功能高分子材料应用领域已从电子、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,发展之势方兴未艾。

光功能高分子材料能够对光能进行传输、吸收、储存、转换．塑料光导纤维是利用高分子的光曲线传播性而制成的非线性光学元件。塑料光纤一般以有机玻璃为芯材，以含氟透明树脂为皮层，用柔软的有机硅树脂进行一次包覆，然后用硬质高分子材料进行二次包覆。有机玻璃、含氟透明树脂、有机硅树脂都是高分子材料，芯材有高折光率，皮层为低折光率材料。光纤的直径范围为几十到约1000微米，光纤在光纤芯内通过反复反射而向前传输，由于塑料光纤在目前传输损耗仍较高，主要应用于飞机、舰船和汽车内部的短距离光通信系统。此外，还应用于光纤显示器、图像的缩小和放大、火焰及高温监视器、光开关、巨点折象器、阅读穿孔卡片、道路标志和装饰照明等。近来，对有机玻璃采用重氢化技术，已使塑料光纤的传输损耗有所降低，为较长距离应用创造了条件。

以高性能有机玻璃或聚碳酸酯透明塑料的高分子材料为基材制成的光盘，是80年代新开发成功的先进信息、记录、储存元件，适应了激光技术的发展和对大容量、高信息密

度记录储存材料的需求既可记录文字数据．又可记录声音和图象。光盘是利用激光的单色性、相干性进行记录再现的。光盘的信息储存密度大，是磁带的4000倍、磁盘的250倍、盒式录像带的55倍。

现在光导电光导电高分子材料的应用越来越广泛，用光导电材料制作的静电复印设备越来越受到人们的欢迎，人们使用的也越来越多。而现在防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一.为了消除工业烟尘污染,首先要知道烟尘排放量,因此必须对烟尘源进行监测,自动显示和超标报警.烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的.如果烟道浊度增加,光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加,到达光检测器的光减少,因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化.把光敏电阻连接到外电路中,在外加电压的作用下,用光照射就能改变电路中电流的大小.灵敏度高,光谱特性好,光谱响应可从紫外区到红外区范围内,体积小,重量轻,性能稳定,价格便宜,因此应用比较广泛.。

而现在越来越多的人都在使用自显影全息记录照相。它是在透明胶片等支持体上涂一层很薄的光致变色物质( 如螺吡喃,俘精酸酐等) ,其对可见光不感光,只对紫外光感光,从而形成有色影像.分辨率高,不会发生操作误差,影像可以反正录制和消除。它使用方便快捷，越来越多的人都喜欢它。

另外在国防方面，由于光致变色高分子材料对强光特别敏感,可以制作强光辐射剂.能测量电离辐射,探测紫外线,x射线,γ射线等的剂量.如将其涂在飞船的外部,能快速精确地计量高辐射的剂量.还可以制成多层滤光器,控制辐射光的强度,防止紫外线对人眼及身体的伤害.如果把高灵敏度的光致变色体系指示屏用于武器上,可记录飞机,军舰的行踪,形成可褪色的暂时痕迹。光致变色高分子材料在国防方面应用越来越广。

在防伪技术方面:防伪技术有两种方法,一是通过直接观察获得,另一种是通过对防伪标示的检查而验证产品的真实性.水印, 全息照片,显微印刷属于第一种,而有机光致变色材料用于防伪系统,属于第二种.其颜色角度效应无法用高清晰度的扫描仪,彩色复印机及其它设备复制,印刷特征用任何其他油墨和印刷方式都无法效仿。因此光致变色材料在防伪技术方面也得到了广泛的应用。

此外，光致变色高分子材料受不同强度和波长光照射时可反复循环变色的特点,可以制成计算机的记忆存储元件,实现信息的记忆与消除过程,其记录信息的密度大得难以想象,抗疲劳性能好,能快速写入和擦除信息，得到广泛应用。它还可用作指甲漆,漆雕艺品,T恤衫,

墙壁纸等装饰品.还可将光致变色化合物加入到一般油墨或涂料中制成丝网印刷油墨或涂料;还可制成包装膜,建筑物的调光玻璃窗,汽车及飞机的屏风玻璃等,防护日光照射,保证安全.做成护目镜,防止阳光,激光,电焊光的伤害。

光功能高分子材料能够对光能进行传输、吸收、储存、转换,光弹材料利用某些高分子材料的折光率随机械应力而变化的特性，用于研究受力结构材料内部的应力分布。

4光功能高分子材料的研究进展

光功能高分子材料还包括感光性树脂、光降解材料等。感光性树脂是在光的作用下能迅速发生光化学反应 ,引起物理和化学变化的高分子。这类树脂在吸收光能量后使分子内或分子间产生化学的或结构的变化。吸收光的过程可由具有感光基团的高分子本身来完成 ,也可由加入感光材料中的感光性化合物(光敏剂)吸收光能后引发光化学反应来完成。感光性树脂在印刷布线、孔板制造、集成电路和电子器件加工、精密机械加工及复印、照相等方面的应用愈来愈广泛。

含有光色基团的化合物受一定波长的光照射时发生颜色变化 ,而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色 ,这种可逆的变色现象称为光色互变或光致变色。已经知道 ,硫代缩胺基脲衍生物与汞(Hg)能生成有色络合物 ,是化学分析上应用的灵敏显色剂。在聚丙烯酸类高分子侧链上引入这种硫代缩胺基脲汞的基团 ,则在光照时由于发生了氢原子转移的互变异构 ,发生变色现象。迄今为止 ,光致变色高分子的应用开发工作尚处在起步阶段 ,但其应用前景是十分诱人的。光致变色材料在全息记录介质、计算机记忆元件、信号显示系统、感光材料等方面有广泛的应用。例如 ,可作为窗玻璃或窗帘的涂层 ,从而调节室内光线;可作为护目镜从而防止阳光、激光以及电焊闪光等的伤害;在军事上 ,可作为伪装隐蔽色或密写信息材料;还可作为高密度信息存储的可逆存储介质等。我国已把光致变色材料列入 863 高科技计划 ,国内一些单位已相继开展这方面的工作并已取得可喜的成果。

为了解决高分子废弃物所造成的公害 ,研究了用时稳定 ,不用时在阳光暴晒下能发生降解的光降解高分子。要实现这种光降解 ,一是直接合成能被光降解的高分子;另一种方法是加入能促进降解的试剂。在聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中加入 0105 %的光降解剂(如乙醛基水杨酸的铁、锰、铜盐) ,约经100h ,这些聚合物就发生降解。又如将塑料浸入5 %～