功能高分子材料复习题答案.doc

1功能高分子材料的特点：①产景小，产值高，制造丁.艺复杂

②有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功

fib

③既可以单独使用，也可与M:它材料复合制成构建，实现结构/ 功

能一体化

一次功能：向材料输入的信息能量与从材料输山的信息能量属于hd—种形式，即材料仅起能量和信息传递作用时，称这种功能为一次功能

二次功能：材料输入和输出的能景具奋不同形式，材料其能量转化作川，这种功能称二次功能2功能材料的分类：①按功能分类：物理功能高分了，化学功能高分了，生物功能和民用高分子，其它功能高分子

②按性质和功能分类：反应型高分了材料，光敏型高分了材料，电活性高

分子材料，膜型高分子材料,吸附性高分子材料,高性能工程材料，医用

高分子材料，其他功能高分子材料

3制备：化学法：①功能型小分了高分了•化②已冇通用高分了•材料功能化物理法：①聚合物包埋法

②已有通用高分子材料的功能化的物理方法：小分子高分子共混等③功能高

分子在读功能化的物理方法

表征途径：红外，X射线衍射，透射电焼，扫描电镜

第二章

1离子交换树脂功能：离子交换功能，催化功能，吸附功能，脱水功能，脱色功能

应用：水处理，环境保护，海洋资源利用，冶金工业，原子能工业，食品工

业，化学合成

2絮凝剂特点：川量少，ph适川范围广，受盐类及环境影响较小，污泥量少，处理髙效，应用广，天然絮凝剂基本元素，易老化降解，不造成二次污染作用原理：①带电絮凝剂吋与带反电荷的微粒使电荷中和，降低双电层厚度使碰撺增加② 一个分散微粒可以同吋吸附两个以上的高分子链，在高分子链间起吸附架桥作用，

曲高分子链包覆使微粒变大，加速沉降

③一个高分了链也可同时吸附两个以上微粒，高分了•乐意在多出与微粒结合一

同下降

影响因素：①分子链结构的影响

②悬浮体系的性质：固体微粒种类、粒径、电量、含暈，介质ph值，温度

③使用方法影响

3高吸水性树脂吸水机理：因为艽具冇天然或介成的岛分子电解质三维交联结构，首先由于树脂

中亲水基团与水形成鉍键，产生相互作用，水进入树脂而使其溶胀，

俏交联构成的三维结构乂阻止树脂的溶解，此后，吸水后高分子中

电解质形成离子相互排斥而导致分子扩展，同时产生的由外h'd A

的浓度差又使得更多的水进入树脂，是树脂的三维结构扩展，似足

交联结构乂阻止其扩展继续，最后扩展和阻止扩展力达到平衡，水

不再进入树脂内，热吸附的水也被保持在书之内构成了含有大量水

的凝胶状物质。

吸水能力：与树脂交联密度，亲水性，电荷密度，离子交联密度等奋关

1致密胶：又称密度胶，指孔径小于lnm的胶，多用于电渗析，反渗透，渗透气化，气体分离等领域。

多孔膜：孔径大于lnm，分为微孔膜和大孔膜，用于混合物水溶液的分离，如渗透、微滤、超滤纳滤和亲和膜等。

2驱动力：①压差驱动力：膜两侧施加不同压力，物质会从高压一侧通过膜进入低压端

②浓差驱动力：当浓度不M的液体接触时，溶质会从高浓度区域ft发扩散到低

浓度区域，其原因是布朗运动。

③电场驱:动力：当膜的两侧施加电场吋，带电粒子或分子将受到电场力的驱动

IN相反电荷的电极移动，并趋于透过脱、

3渗透蒸发制备海水淡化原理：首先海水混介物中的水溶解于上侧与混介物接触的膜表而中，

溶解于膜表®的渗透组分以分子扩散形式透过膜，到达膜下侧，

迕膜下侧巾于渗透作用组分蒸发，离开膜活冷凝回收

第四章

1掺杂使无机屮的概念，指的是在纯净的无机肀异体材料屮加入商景不同价态的第二组分，改变其半导体中空穴和自山电子的分布状态，似导电聚合物的掺杂指氧化/还原过程，其实质是电荷转移

不同点还有：①无机半导体掺杂朵极低（万分之几），而导电M聚物掺杂:ft很人，可达50% ②无机半导体没冇脱掺杂过程，但足导电聚合物不仅冇脱掺杂过程，凡大多数掺杂和托掺杂完全可逆

通常聚合物的掺杂方式有化学掺杂和物理掺杂，化学掺杂包括：质子酸掺杂、气象掺杂、液相掺杂，电化学摻杂等，物理掺杂一般是注入式掺杂2分类：可分为结构型（木征型）导电商分子和复合型导电商分了

也可以分为电子导电高分子、离子导电高分子和氧化还原高分子笫二种分类方式的

导屯载流子分別为聚合物中的ft由电子和空穴、正负离子和氧化还原反应中电了。

他们的特征分别为冇大的线性井轭体系、亲水性特备好能在一定条件K表现出液体

性质、骨架上奋可逆的氧化还原活性屮心。

3高分子电致发光的机理：在电场力的作用不由正极和负极分别注入载流子（空穴和电子）, 发

生迁移并在高分了内部相遇，£合成单线态激了或者三线态激子，

单线态激子通过符合辐射衰减而发射光子，而三线态激子由于能量

比单线态激子低得多，其衰减基本为非辐射。

第五章

1光导电基木过程：光激发，载流子生成和载流子迁移光致发光：指的是物体在外界光源照射时获得正能景，产生激发导致发光的现象。

光致变色：是指在光照射吋呈现颜色或者在可见光照射下产生颜色变化，停止光照后乂能恢S原来颜色的现象

2光刻胶原理：窈分子在光照射卜发生化学反疢（交联或者降解）成者他的结构变化，使溶解性能发生显著变化，不溶解吋树脂对底材具有抗化学腐蚀的作川

分类：有两类，.正胶和负胶

正胶在光照时发生降解反应使溶解度增加，在显影过程中被除去，使其覆盖的部分在刻蚀过程中被腐蚀掉。

负胶在光照后发生交联反应，使胶的溶解性下降，在显影过程中被保衍下来，在可是过程

中保护氧化层

3光力学现象：光敏性凝胶在光照K,在溶剂中发生溶胀

原理是光照发生时，接在分子链上的顺反异构化合物顺反异构发生变化，集团

结构发生变化，实质是光能转化为机械能。

第六章

1纳米效应：材料的尺、r达到纳米尺度时，将具有与宏观材料不同的性质。有小尺、r效应，表面效应和宏观量子隧道效应三方面。

小尺寸效/、v:使宏观物理性质发生变化：如纳米微粒在熔点电磁性能，光学性能等方而表现

不同性质

表面效应使材料比表面积升高，表面粒子处于配位不足状态，表面能大幅提高宏观s子效应影响颗粒的磁化强度、a了相干器与磁通a以及电荷的随到相应

2溶胶凝胶法机理：硅（或金属）烷氧基化合物如Si（OC2H5>4、Ti（OC4H9）4等溶于溶剂屮形成均匀的溶液，然后在催化剂（酸或碱）的作用卞和水进行水解和缩聚反

应，水解后的羟某化合物继续发生缩聚反应，通过控制水解条件使之水解

逐渐形成无机M络，转变成凝胶，对凝胶进行干燥处理，即可制得纳米级

的凝胶网络。

提高相容性：①常选用4:高分子链上带有羰基或者羟基的聚合物，一般是将聚合物、无机粒了和含功能基团缓和无或无机前驱体配成稳定溶液或溶胶

②还可以在聚合物中引入可与无机粒了形成化学键的葙团

③将纳米金属及半导体引入硅胶无机网络中，得到一种三ffl复合体系

3表征内容和方法：①化学成分，方法有x射线荧光分析、电子探针微区分析、SEM

②纳米颗粒：颗粒度、形貌、分散状况特性和晶体结构分析。方法有: XRD、

TEM、SEM、激光小角散射法

③纳米颗粒表面：方法有扫描探针显微技术、谱分析技术、场离子显微镜

技术及热分析法

第七章

1向列型：分子刚性部分之间相互平行排列，仅-•维有序，且液晶分子在沿其长轴方向可以相互运动而不影响晶相结构。

近晶型：S4最接近丁固体结晶结构，分子刚性部分相互平行排列，并构成垂•直丁长轴方向的层状结构，层内分了可以沿着层刖相对运动，保持流动性。Sc相类似相，在结构上

的不M之处在于Sc相的分子层与层而成M—角度的倾斜排列

月n甾型：分子木身具有不对称碳原了，木身不具有镜像对称性，长轴与层而平行，在两相邻层之间，由于伸出平面外的光学活性基闭作川，分子的长轴取向依次旋转一定角度。2液晶分子的主要单元：刚性部分和柔性部分。

作川：刚性部分足维持其棒状或荞碟状的儿何形状。柔性部分也可川易极化的原子或原子M代替，它使分了间柯强的相互作用，具科液态下维持分子的某种有序排列所必须的

凝聚力