功能高分子复习资料汇编
(完整版)功能高分子复习提纲
一、名词解释（ 5 题，共 15 分）——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。
——功能与性能，性能：材料的功能从本质上来说是指向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性；材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性。
材料在具备功能的同时，必须具有一定的性能。
——结构型功能高分子材料，指在大分子链中具有特定的功能基团的高分子材料，它们的功能性是由分子中所含的特定的功能基团来实现的。
——复合型功能高分子材料：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、磁电）的其他材料以一定的方式复合而成的，它们的功能性是上高分子材料以外的添加组分得到的。
——智能材料：是将普通材料的各种功能与信息系统有机地结合起来的融合型材料，它可以感知外部的刺激（传感功能），通过自我判断和自我结论（处理功能），实现自我指令和自我执行的功能（执行功能）；又称为灵巧材料（机敏材料）。
——离子交换树脂：是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。
它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能，本质上属于反应性聚合物。
——高吸水性树脂，是由分子链上含有强亲水性基团（如羧基、磺酸基、酰胺基、羟基等）并有一定交联度的功能高分子材料。
——高分子分离膜，是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差（浓度差、压力差和电位差）的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯和选择性透过等。
――导电高分子：是指由具有共轭n键的高分子本身或经过“掺杂”后具有导电性的一类高分子材料。
-- 结构型导电高分子：-- 复合型导电高分子：--- 载流子：――掺杂：这种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”--- 光功能高分子材料：也称感光性高分子，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。
功能高分子材料复习资料——赵文元版
1.功能高分子材料是指那些既具有普通高分子特性，同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料。
2.在功能高分子材料中表现较为突出的有以下几种高分子效应（1）溶解度下降效应（2）高分子骨架的机械支撑作用（3）高分子骨架的模板效应（4）高分子骨架的稳定作用（5）高分子骨架在功能高分子材料中还有其他作用，如应用在食品添加剂中3.功能型小分子材料的高分子策略（1）通过功能型可聚合单体的聚合法（2）聚合包埋法普通高分子材料的功能化策略（1）高分子材料的化学改性功能化法——在聚合物骨架上引入活性功能基（2）聚合物功能化的物理方法——通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合其他制备策略（1）功能高分子材料的多功能复合——将两种以上的功能高分子材料以方式结合（2）在同一分子中引入多种功能基4.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两大类5.小分子试剂经过高分子化，在聚合物骨架上引入反应活性基团，得到的具有化学试剂功能的高分子化合物称为高分子化学反应试剂6.通过聚合、接枝等方法将小分子催化剂高分子化，使具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合，得到的具有催化活性的高分子材料称为高分子反应催化剂7.高分子反应试剂最重要的特征是（1）可以简化分离过程（2）高分子试剂可以回收，经再生重新使用8.固相合成用的高分子试剂必须具备以下两种结构：即对有机合成反应起担载作用，在反应体系中不溶解的载体和起连接反应性小分子和高分子载体，并能够用适当化学方法断键的连接结构两部分对这两部分具体要求9.载体（1）要求载体在反应体系中不溶解，保证反应在固相上进行（2）要求载体具有高比表面积或者在溶剂中有一定溶胀性（3）要求载体能高度功能化，其功能基在载体中的分布尽可能均匀（4）要求载体可以用相对简单的方法再生重复使用10.连接结构首先能够与参与反应的小分子发生化学反应，并在两者间生成具有一定稳定性要求的化学键，保证在随后反应中该键不断裂。
功能高分子重点总结(精)
第一章功能高分子材料总论1.常规高分子材料：合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料、高分子胶黏剂。
2.特性：分子量巨大，分子内缺少活性官能团，因此通常表现为难以形成完整晶体，难溶于常规溶剂，没有明显熔点，不导电，呈化学惰性。
3.功能高分子是带有特殊物理化学性质和功能的高分子。
4.功能高分子材料：指那些既具有普通高分子特性，同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料。
5.功能高分子材料科学：以功能高分子材料为研究对象，研究其结构组成、构效关系、制备方法以及开发应用的科学。
6.高分子有七种类型（按性质和功能分）：反应型高分子材料、光敏型高分子材料、电活性高分子材料、膜型高分子材料、吸附型高分子材料、高性能工程材料、高分子智能材料。
至少列举五个7.功能高分子材料的结构层次：1）构成材料分子的元素组成2）材料分子中的官能团结构3）聚合物的链段结构4）高分子的微观构象结构5）材料的超分子结构和聚集态6）材料的宏观结构。
作用？8.官能团的性质与聚合物功能之间的关系：1）功能高分子材料的性质主要取决于所含的官能团2）功能高分子材料的性质取决于聚合物骨架与官能团协同作用3）官能团与聚合物骨架不能区分4）官能团在功能高分子材料中仅起辅助作用9.功能高分子材料的构效关系：1）官能团的性质与聚合物功能之间的关系2）功能高分子材料中聚合物骨架的作用3）聚合物骨架的种类和形态的影响10.功能型小分子材料的高分子化策略：1）通过功能型可聚合单体的聚合法（化学方法）。
首先通过引入可聚合基团合成功能型小分子单体，然后进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。
2）聚合包埋法（物理方法）。
利用生成高分子的束缚作用将功能型小分子包埋固定来制备功能高分子。
11.高分子化：利用某些特定物理或化学方法赋予功能型小分子化合物某些高分子特性的过程，使制备得到的功能材料同时具有聚合物和小分子的共同性质。
12.普通高分子材料的功能化策略：1）高分子材料的化学改性功能化方法2）聚合物功能化的物理方法。
功能高分子完整复习资料
第一章功能高分子材料概论功能高分子材料的定义：一般是指具有传递、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，还具有特殊的物理功能和化学功能的高分子及其复合材料。
物理功能和化学功能包括光敏性、导电性、能量转换性、磁性、选择分离性、化学反应活性、催化性、生物兼容性、药理性等。
功能高分子材料的特点：①消费量相对来说要小很多；②单位重量(或体积)的价格一般较高：③多数实用化历史较短，开发余地很大；④竞争激烈．更新速度快；⑤是一种多学科交叉研究的产物。
高分子材料功能的分类：(1)化学功能(2)物理功能(3)介于化学、物理之间或复合的功能(4)生理功能构效关系分析：一、官能团性质与聚合物功能的关系（功能高分子材料的性质主要取决于所含的官能团；功能高分子材料的性质主要取决于官能团与聚合物骨架的协同作用；官能团与聚合物骨架不能区分；官能团仅起辅助作用）二、高分子骨架的作用-高分子效应（溶解度下降效应；高分子骨架的机械支撑作用；高分子骨架的模板效应；高分子骨架的稳定效应）三、聚合物骨架种类和形态的影响（1）烯类及环氧类单体制备的聚合物，主链为饱和结构，链的柔顺性好2）以聚酯、聚酰胺为代表的，一般采用缩聚制备，强度较高3）以天然高分子改性得到的聚合物分子，如改性纤维素、甲壳素等，生物相容性好4）以聚吡咯、聚噻吩、聚苯、聚乙烯为代表的具有线性共轭结构，具有电子传输性5）以聚芳香内酰胺为主链的梯形化合物，有超常的机械性能，可制备主链高分子液晶6）聚均苯四甲内酰胺，很高的拉伸强度及热稳定性）功能高分子材料制造的主要途径：功能高分子材料从它们的组成和结构可分成结构型、复合型和混合型三种。
结构型功能高分子材料是指在大分子链中有特定功能基因的高分子材料，对于它们的制备方法主要是化学合成为手段。
复合型功能高分于材料是指以普通高分子材料为基体或载体与具有特定功能的其它材料进行复合，主要用物理加工手段。
功能高分子材料 期末归纳
1.高分子的相似转变:聚合度基本不变，侧基或端基发生变化的转变2.高分子化学反应中，聚集态结构起什么作用？答：结晶高分子：由于低分子反应物很难扩散进入晶区，因此结晶高分子的化学反应往往只发生在无定形区。
玻璃态的非晶态高分子：由于链段被冻结，不利于低分子物的扩散。
因此高分子化学反应最好在玻璃化温度以上或处于溶胀或溶液状态下进行。
轻度交联的高分子：一般须在用适当溶剂溶胀后才易进行。
3.活性聚合与可控聚合的概念？活性聚合：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可控聚合：虽存在链转移反应和链终止反应，但宏观上类似于活性聚合的聚合反应1. 离子交换树脂是，指具有（离子交换基团）的高分子化合物。
具有一般聚合物所没有的新功能（离子交换）功能，本质上属于（反应性）聚合物。
2. 吸附树脂是，指具有（吸附功能）功能的一类树脂。
是指一类（多孔性）的、高度（交联）的高分子共聚物，又称为高分子吸附剂。
3. 离子交换树脂，最主要的功能是（离子交换）。
此外，它还具有（吸附）、（催化）、（脱水）等功能。
4. 吸附树脂，则以其（巨大的表面积），而具有优异的（吸附性）为其主要功能。
5. 吸附功能，最主要决定于表面的（极性）和被吸附物质的（极性）。
吸附是范德华力的作用，因此是（可逆）的，可用适当的（溶剂）或适当的（温度）使之解吸。
6. 氧化还原树脂，两性树脂，热再生树脂，螯合树脂？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。
两性树脂：将阴、阳交换基团连接在同一树脂骨架上；遇到溶液中的离子时能起交换作用热再生树脂：也是一种两性树脂，在同一树脂骨架中带有弱酸性和弱碱性离子交换基团；在室温下，能够吸附NaCl等盐类；而在70～80℃下，可以把盐重新脱附下来，从而达到脱盐和再生的目的。
螯合树脂：将络合物以基团的形式连接到高分子链上，从而分离重金属、贵金属1. 分离膜的概念：能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面。
功能高分子材料复习大纲
主要思考题
• • • • 讨论高分子液晶的分类与命名方法 讨论高分子液晶的主要合成路线 讨论高分子液晶的分析表征方法并给出其鉴定依据。 讨论不同种类的高分子液晶的性能特点及其应用领域。
• 对于主链型热致液晶，采用哪些手段可以降低其相变温度，料
• • • • • • • •
主要思考题
• 复合导电高分子的导电机理有哪些？如何根据外部特征判定哪种机理 起主要作用？ • 复合导电高分子的正温度系数效应机理有哪些？给出其应用领域。 • 讨论电子导电高分子材料的结构特征，分析其导电机理。 • 讨论电子导电高分子的掺杂效应和掺杂方法。 • 电子导电高分子的制备方法有哪些？主要在哪些领域获得应用？ • 离子导电与电子导电的主要不同点有哪些？离子导电的主要影响因素 包括哪些？ • 固体内的离子导电机理有哪些，讨论其中哪些适合离子导电聚合物。 • 离子导电聚合物的主要应用领域有哪些？ • 讨论氧化还原导电聚合物的结构、导电机理和性能特征。
主要思考题
• 光敏涂料的主要由哪些成分组成？各起哪些作用？光敏涂 料的固化原理是什么？ • 光刻胶可以分成正胶和负胶，其曝光过程中发生的光化学 过程有哪些不同？最后其胶的物理化学性质分别发生了哪 些变化？ • 高分子光稳定剂的主要功能是什么？都有哪些种类？其作 用机理都有哪些？ • 光致变色高分子材料的分子结构都有哪些类型？其变色机 理包括哪些化学反应？这类功能材料具有哪些应用潜力？ • 讨论光导电高分子材料的结构类型，作用机理（过程）， 影响因素和应用领域。 • 如何调节光导电材料的敏感范围？
第四章：电活性高分子材料
第五章：高分子液晶材料
• 高分子液晶的结构和物理特征 • 高分子液晶常用的三种分类方法和分类依据 • 高分子溶致侧链液晶的结构特征、制备方法及 其应用 • 高分子溶致主链液晶的特点、制备方法和应用 • 高分子热致主链液晶的制备工艺、性能特点及 其应用 • 改进高分子热致主链液晶热性能的常用方法 • 高分子液晶的主要分析表征技术 • 高分子液晶的特殊性能及其应
功能高分子材料复习资料
功能高分子材料复习资料 第一章.功能高分子材料总论功能高分子的分类方法：P3高分子材料的结构层次：P4功能高分子的制备方法：P11聚苯乙烯的功能化反应：P14聚氯乙烯的功能化反应：P16聚乙烯醇的功能化反应：P16聚环氧氯丙烷的功能化反应：P17缩合型聚合物的功能化反应：P17设计聚合反应需注意：P21第二章.反应型功能高分子高分子试剂与高分子催化剂的优缺点：P29高分子氧化还原试剂高分子氧化还原试剂特点：P30高分子氧化还原试剂制备方法：P31高分子还原试剂：P33高分子酰基化试剂高分子酰基化试剂：P37高分子载体上的固相合成含义：采用不溶于反应体系的低交联度高分子材料作为载体，将反应试剂通过与高分子上活性基的反应固定于其上。
反应过程中中间产物始终与载体相连，从而使有机合成在固相上进行。
反应完成后再将产物从载体上脱下。
高分子载体上的固相合成优势：分离纯化步骤简化；反应总产率高；合成方法可程序化、自动化进行。
固相合成载体选择的要求：P40固相合成连接结构的要求：P41高分子催化剂高分子酸碱催化剂结构：属于离子交换树脂，是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。
网状结构的骨架部分一段很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。
在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。
根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）和阴离子交换树脂（高分子碱催化剂）两大类。
高分子酸碱催化剂的特点网状结构难溶（水、酸、碱、有机溶剂）稳定（热、机械、化学）含活性基团（-SO3H、-COOH、-NOH）提供-H或者-OH基团催化反应。
高分子催化剂的使用方法：传统混合搅拌反应床填有催化剂的反应柱阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）分类具有酸性基团，化学性质很稳定，具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质，因此应用非常广泛。
根据活性基团离解出H+能力的大小不同，分为强酸性和弱酸性两种。
强酸性阳离子交换树脂，常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架) 弱酸性阳离子交换树脂，分别用R-COOH和R-OH表示。
高二化学《功能高分子材料》知识点汇总
高二化学《功能高分子材料》知识点汇总高二化学《功能高分子材料》知识点汇总功能高分子材料-主要材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂，含有H 离子结构，能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂，含有H一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水淡化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能，反应在常温、常压下进行，催化活性极高，几乎不产生副产物。
近十年，国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶，将金属化合物结合在高分子配体上，开发高活性、高选择性的高效催化剂，这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
已有的研究工作表明，高分子金属催化剂对加氢反应、氧化反应、硅氢加成反应、羰基化反应、异构化反应、聚合反应等具有很高的催化活性和选择性，而且易与反应物分离，可回收重复使用。
导电高分子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：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10S/，它可与铜的电导率相比，而重量仅为铜的1/12;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;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;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。
功能高分子考题
思考题第一章1．什么是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特点有哪些？功能高分子材料：与常规聚合物相比具有明显不同的物理化学性质，并具有某些特殊功能的聚合物大分子（主要指全人工和半人工合成的聚合物）。
特点：2．试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。
3．功能高分子材料应具有哪些功能？4．按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别？医药用高分子，分离用高分子，高分子化学反应试剂，高分子染料等5．按照性质和功能划分，功能高分子材料可以分为哪些类型？反应型高分子材料，光敏型高分子材料，电活性高分子材料，膜型高分子材料，吸附型高分子材料，高性能工程材料，高分子智能材料。
6．功能高分子材料的主要结构层次有哪些？a构成材料分子的元素组成b材料分子中的官能团结构c聚合物的链段结构d高分子的微观构象结构e材料的超分子结构和聚集态f材料的宏观结构7．在功能高分子中官能团所起的作用有哪些？a官能团对材料性质起决定作用b官能团与骨架的协同作用决定材料的性质c官能团与聚合物骨架不能区分d官能团在材料中仅起辅助作用8．在功能高分子中常见高分子效应有哪几种？溶解度下降效应；高分子骨架的机械支持作用；高分子骨架的模板效应；高分子骨架的稳定作用；其他效应：不可吸附性；液晶中分子链直接参与液晶态的形成，稳定和支撑；高分子燃料中可利用其固定作用降低其有害性，还能减少染料的迁移性，提高着色牢度9．举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。
10．化学方法制备功能高分子时制备功能可聚合单体应该注意什么？可聚合基团的选择要根据在高分子化过程中使用的聚会方法，功能性小分子的结构特点、生成功能聚合物的使用条件和所需要的性能要求等多种因素综合考虑。
需考虑可聚合基团与功能化基团之间不要相互干扰，必要时对敏感基团加以保护。
11．对通用高分子材料的功能化可以采用哪些途径来实现？a化学功能化：利用接枝反应在主链上引入活性功能基，从而改变聚合物的物理化学性质，赋予其新的功能。
功能高分子复习材料1
填空：1.功能高分子材料的性能必然也受到聚合物骨架的种类和形态影响。
根据形成高分子骨架的聚合物的类型，目前在功能高分子材料中主要有以下及种类型骨架得到应用，即1.聚乙烯型、聚乙烯、聚醚等为代表的饱和碳链型聚合物，其特点是链的柔性好；2.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物，特点是强度较高；3.以多糖和肽链为代表的大分子，多数是天然高分子，或经过改造修饰的天难然高分子，常见的如改性纤维素和甲壳质衍生物，特点是生物相容性较好；4.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链的，带有线性共轭结构的聚合物，这类聚合物的骨架有电子位异性质；5.以聚芳香内酰胺为主链的所谓梯型聚合物，一般具有超长的力学性能。
2.根基聚合物骨架的形态，可以将聚合物骨架分成三种：一种是线性聚合物，第二种是分支型聚合物，第三种是交联聚合物。
3.红外形光谱、紫外线光谱、核磁共振光谱法和质谱法被称为近代化学结构分析的四大光谱法，红外光谱主要提供分子中各种官能团的信息，核磁共振谱和质谱主要提供分子内元素连接次序和空间分布信息，紫外光谱可以提供分子内发色团、不饱和键和共轭结构信息。
4.高分子氧化还原试剂：1.醌型高分子试剂2.硫醇性高分子试剂3.吡啶性高分子试剂4.二茂铁型高分子试剂5.多核芳香杂环形高分子试剂5.高分子氧化试剂：高分子过氧酸试剂和高分子硒试剂6.多肽固相合成（保护端基）BOC方法 Fmoc固相合成法7.核酸都是有上述三种物质，即磷酸、戊糖（核糖、脱氧核酸）、碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶和胸嘧啶）构成。
8.核苷酸一般由剪辑杂环内的饱和氮原子与核糖1位上的羟基反应脱水相连接，磷酸与核糖5位上的羟基反应脱水形成酯键。
核苷酸之间则通过磷酸与另个核苷酸糖上3位羟基反应形成二酯键连接，当多核苷酸以一定顺序连接构成短链核酸，则一般称为寡核酸。
9.ptc效应的产生主要有：热膨说和晶区破坏说10.负温度系数效应（NTC）T升σ升 R降11.复合型导电高分子材料的结构：1.分散复合结构2.层状复合结构3.表面复合结构4.梯度复和结构。
功能高分子材料复习提要
功能高分子材料复习提要（答案仅供参考）一．名词解释：1．功能高分子材料：指与常规聚合物相比，除了具有一定的力学性能之外，还具有特定功能(如导电性、光敏性、催化性、化学活性和生物活性等)的高分子材料。
2．功能高分子材料化学：以功能高分子材料为研究对象，研究它们的结构和组成、物理化学性质、制备方法及其应用的科学，就称为功能高分子材料化学。
3．结构型功能高分子材料：是指在大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于高分子本身的结构因素决定的。
4．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、导磁等)的其它材料进行复合而制得的功能材料。
5．渗透系数：是指在单位时间、单位膜面积通过的被测物与单位膜厚度所施加的驱动力的比值。
6．高分子骨架的邻位效应：在功能高分子材料中，高分子骨架上邻近功能基团的一些结构和基团对功能基的性能具有明显的影响力，这种作用称为高分子的邻位效应。
7．高分子骨架的模板效应：模板效应是指利用高分子骨架的空间结构，包括构型和构象，在其周围建立起特殊的局部空间环境，在有机合成和其他应用场合提供一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。
8．聚合物的半透性：指聚合物对某些气体或液体有一定透过性，而对另外一些物质没有透过性，或者透过性很小。
9．一次功能：指向材料输入的能量和从材料输出的能量同种形式时，即材料仅起能量传送作用时的这种功能称为一次功能。
10．二次功能：指向材料输入的能量和输出的能量不同形式时，即材料起能量转换作用时的这种功能称为二次功能。
11．功能高分子材料的多功能复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，形成的新的功能材料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。
12．阳离子交换树脂：带有酸性基团(即可解离的反离子是H+或金属阳离子)，能与阳离子进行交换反应的称作阳离子交换树脂。
功能高分子复习笔记修正版
【第一章绪论】_____________________________________________________ 31.什么是功能高分子？____________________________________________________ 32.功能高分子的主要种类？________________________________________________ 43.合成功能高分子的一般办法？____________________________________________ 4【第二章离子交换树脂】____________________________________________ 41.什么是离子交换树脂？______________________________________________ 42.什么是交换容量？__________________________________________________ 43.离子交换树脂的类型。
______________________________________________ 45.写出聚苯乙烯体系强酸性阳离子交换树脂的合成路线。
______________________ 56.说明离子交换树脂的离子交换机理。
______________________________________ 57.说明离子交换树脂的用途。
______________________________________________ 5【第三章吸水性高分子材料】________________________________________ 61.吸水树脂的分子结构由哪两部分组成？________________________________ 62.解释离子交换树脂与超高吸水性高分子的结构、性能的异同点，它们的本质区别是什么？_____________________________________________________________ 63.说明吸水树脂的吸水机理。
功能高分子材料复习
H2CH CH2CH2CHCH3OCH2ClCH2CHCH2CH2CHCH2Cl+ CH3OHZnCl2CHCH一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类？1. 力学功能材料：1)强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料等；2)弹性功能材料,如热塑性弹性体等。
2. 化学功能材料：1)分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；2)反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂；3)生物功能材料,如固定化酶、生物反应器等。
3. 物理化学功能材料：1)耐高温高分子,高分子液晶等; 2)电学功能材料,如导电性高分子、超导高分子,感电子性高分子等；3)光学功能材料,如感光高分子,导光性高分子,光敏性高分子等；4)能量转换功能材料,如压电性高分子,热电性高分子等。
4. 生物化学功能材料：1)人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等；2)高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；3)生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
二、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。
1.阳离子交换树脂。
机理：解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换；R-SO3H + M+——R-SO3M+ H+2.阴离子交换树脂。
机理：解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。
RN+H3OH- + X-——RN+H3X- + OH-3.应用:1)水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。
2)冶金工业：分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。
3)原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等,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：从海洋生物(例如海带)中提取碘、溴、镁等重要化工原料,用以海水制取淡水。
5)食品工业：制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。
6)医药工业:例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。
第九章 功能高分子
如聚丙烯酰胺侧链上的硫代缩胺基脲汞在光作用下 形成汞的有色络合物。
R N N
CH2 CH CONH Hg
S
C
N
NH R
R CH2 CH CONH Hg S C N N N H N R
八、电子聚合物
1、聚苯胺
在酸性条件和过氧化物存在下苯胺聚合成
O NH2 H+
n
PAn
聚苯胺具有较高的导电性
NH2
2、药物载体
药物载体含四类基团：药（D）、悬臂（S）、输 送基团（T）、使高分子溶解的基团（E）。
高分子链
S E E D D
T T
如聚乙烯醇和阿司匹林结合：
CH2 CH O O C O C O CH3 CH2 CH OH
n
m
七、光致变色高分子
对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材 料。 在高分子链上存在光色基团、当吸收一定波长的 光后发生颜色变化。
H3C OH
CH3
硫醇类
2 R SH R S S R + 2H+ + 2e-
CH2
CH
CH2CH NHCO( C H2)4CHCH 2CH2 SH SH
CH2SH
应用实例
头发中含有胱氨酸，与半胱氨酸存在以下相互转变：
HOOC CH NH2 CH2 S S CH2 CH NH2 COOH
胱氨酸
2HOOC CH NH2 CH2SH
CH2 CH CH2 CH N(CH2CH2OH)3
CH2Cl CH2 CH CH2 CH CH2 CH
CH2N+(CH2CH2OH)3Cl-
CH2
CH
两性离子
CH2 CH CH2 CH CH2 CH N(CH3)3 Cl
功能高分子材料复习题
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 2CH=CH 2CH=CH 2+CH-CH 2-CH-CH 2 CH-CH 2 CH-CH 2nCH-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水处理剂?P P CH 2Cl 交联苯乙烯强碱性阴离子交换树脂HCHO，HCl ZnCl 2P CH 2N +(CH 3)3Cl -P CH 2N +(CH 3)3OH -N(CH 3)3NaOH阴离子交换树脂还能作为碱催化剂离子交换树脂的用途：水处理——重水软化，污水去重金属离子，海水脱盐，无离子水的制备作为酸碱催化剂的用途：酯化反应，醇醛缩合反应，环氧化反应，水解反应，重排反应6.导电的基本概念材料的导电性能通常是指材料在电场作用下传导载流子的能力，导电能力的评价采用电导（用西门S 表示）或者阻抗（在纯电阻情况下用欧姆R 表示）为物理量纲进行表述。
高三生物总复习 第5章第三节 功能高分子材料
换兑市暧昧阳光实验学校陕市陕飞二中高三生物总复习第5章第三节功能高分子材料1．下列说法中正确的是( )A．金属材料不能制成复合材料B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料C．纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的臭味，灰烬为有光的硬块，能压成粉末D．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀优异性能，其综合性能超过了单一材料解析：选D。
钢筋混凝土就是一种常见的复合材料，故A错；聚氯乙烯是线型结构，具有热塑性，故B错；纶丝属于合成纤维，燃烧时不具有天然蛋白质的烧焦毛发味，且灰烬不易破碎，故C错。
2．(高二检测)下列材料中，属于功能高分子材料的是( )①高分子膜②生物高分子材料③导电高分子材料④离子交换树脂⑤医用高分子材料⑥高吸水性树脂A．仅①③⑤⑥ B．仅②④⑤⑥C．仅②③④⑤ D．①②③④⑤⑥解析：选D。
常用功能高分子材料包括高分子膜、医用高分子材料、高吸水性树脂、离子交换树脂、光敏高分子材料、导电高分子材料、生物高分子材料。
3．(高二检测)某种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断如图，则生成该树脂的单体的种数和化学反所属类型正确的是( )A．1种，加聚反B．2种，缩聚反C．3种，加聚反D．3种，缩聚反解析：选B。
观察高聚物的结构特点发现此物质为缩聚反的产物。
4．复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种型材料。
其中一种材料作为基体，另外一种材料作为增强材料，这样可发挥每一种材料的长处，并避免其弱点。
下列物质中不．属于复合材料的是( )①聚苯乙烯树脂②铝塑管③涤棉织品④纯棉内衣A．①③ B．①④C．②④ D．③④解析：选B。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的一种型材料。
聚苯乙烯树脂是以为单体的高聚物；纯棉内衣的主要成分是纤维素。
5．(高二检测)化合物C和E都是医用功能高分子材料，且有相同的元素百分组成，均可由化合物A(C4H8O3)制得，如图所示，B和D互为同分异构体。
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功能高分子—上篇—李晓东篇第一章功能高分子材料总论I 功能高分子材料概述★什么是功能高分子材料？高分子主链上或支链上加上一种或几种具有某些特殊性质的基团，使它能在光、电、磁、阻燃和耐高温等性能方面有特殊的性质，对物质的能量和信息具有传输、转化或贮存的作用。
★功能高分子材料如何分类？①按照性质和功能分为：反应型高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子功能、吸附性高分子、高性能工程材料、高分子智能材料；②按照用途分为：医用高分子、分离用高分子、高分子化学反应试剂、高分子染料。
II功能高分子材料的结构与性能的关系★功能高分子的结构层次如何划分？元素组成、官能团结构、链段结构、微观构象结构、超分子结构和聚集态、宏观结构。
（由微观到宏观）★功能高分子材料的构效关系指什么？结构的变化产生性能变化之间的关系★官能团的性质与聚合物功能之间有什么关系？I.功能高分子的性质主要取决于所含的官能团；II.功能高分子的性质取决于聚合物骨架与官能团的协同作用；III.官能团与聚合物不可区分；IV.官能团在功能高分子中起辅助作用。
（骨架作用越来越大）★聚合物骨架有何作用？I.溶解度下降效应；II.机械支撑作用；III.模板效应；IV.稳定作用；V.其他作用。
★简述聚合物骨架的种类和形态。
主要有线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物：I.以聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚等为代表的饱和碳链型聚合物；II.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物；III.以多糖和肽链为代表的大分子；IV.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链带有线性共轭结构的聚合物；V.以聚芳香内酰胺为主链的梯形聚合物。
★简述高分子材料与功能相关的性质。
①聚合物的溶胀和溶解性质(溶剂分为两性溶剂、溶胀剂和非溶剂。
其交联度和溶胀度成反比主要是因为交联度越大，网隙率越小，溶剂越难渗入)②聚合物的多孔性；③聚合物的渗透性；④功能高分子的稳定性（机械稳定性和化学稳定性）。
III功能高分子材料的制备策略★简述功能高分子材料的制备的常用方法。
①功能型小分子材料的高分子化：I.功能性可聚合单体的聚合法：引入可聚合基团合成功能型小分子单体，然后进行均聚或共聚反应生成功能高分子；II.聚合包埋法：利用生成高分子的束缚作用将功能型小分子包埋固定来制备功能高分子。
②普通高分子的功能化：I.化学功能化方法：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚环氧丙烯、缩合型高分子的功能化反应；II.物理功能化方法：共混和复合。
③其他制备方法：I.功能高分子的多功能复合：将两种以上的功能高分子以某种方法结合形成新的功能高分子，具有任何单一功能高分子不具备的性能；II.在同一种功能高分子中，在同一个分子中引入两种以上的功能基团。
★论述功能型小分子材料的高分子化和普通高分子的功能化各自的特点（主要基于化学方法）：前者小分子反应较为简单但聚合机理可能发生变化；后者高分子反应比较困难但能保证功能化，不过所得功能高分子不纯净，设计性也不强。
IV功能高分子材料的研究内容与研究方法★简述功能高分子材料的研究方法。
①制备方法研究：单体制备方法、高分子化条件研究、聚合物的功能化、聚合物微观结构和宏观结构成型。
②结构与组成研究方法：功能高分子化学成分、化学结构、晶态结构、聚集态结构、热性质、宏观结构分析。
③构致关系研究方法：功能高分子性能测定，功能高分子材料的作用机理研究。
第二章反应型高分子材料I反应型高分子材料概述★解释以下概念：高分子化学反应试剂、高分子化学反应催化剂，均/多相化学（催化）反应。
①高分子化学反应试剂：小分子试剂经过高分子化，在某些聚合物骨架上引入反应活性基团，得到的具有化学试剂功能的高分子化合物；②高分子化学反应催化剂：通过聚合，接枝等方法将小分子催化剂高分子化，使具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合，得到的具有催化活性的高分子；③均相化学反应与多相化学反应：化学反应中原料、试剂、催化剂相互溶解、在反应体系中处于同一相态，称此反应为均相化学反应。
★均相和多相化学反应各有什么特点？均相化学反应中，物料充分接触，反应速度较快，但反应后产品纯化和催化剂的回收一般比较困难。
化学反应中原料、试剂、催化剂相互溶解、在反应体系中处于不同相态，称此反应为多相化学反应。
多相化学反应的产物分离、纯化、催化剂的回收过程较为简单、快速，但化学反应只能在两相界面进行，因而反应速率收到物料的扩散速度控制，一般反应速度较慢。
★简述高分子与小分子试剂的特点：小分子试剂：多用于均相反应，分离、纯化困难，选择性和环保性差；高分子试剂：多用于多相反应，简化分离、纯化提高稳定性和易处理性。
★发展高分子试剂的目的是什么？又有什么不足？①简化操作过程②有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生③可以提高试剂的稳定性和安全性④固相合成工艺可以提高化学反应的机械化和自动化程度⑤提高化学反应的选择性⑥提供在均相反应条件下难以达到的反应环境。
不足：增加试剂生产的成本和降低化学反应速度。
★简述反应型高分子材料的分类。
①高分子化学试剂：高分子氧化还原试剂、高分子磷试剂、高分子卤代试剂、高分子烷基化试剂、高分子酰基化试剂；②高分子催化剂：离子交换树脂、聚合物氢化和脱羰基催化剂、聚合物的转移催化剂、聚合物过渡金属络合物催化剂。
II高分子化学反应试剂★高分子化学反应试剂参与的化学反应的特征（P28）有哪些？可以简化分离过程；可以回收，经再生重新利用。
★什么是高分子氧化还原试剂？分类如何？②高分子氧化还原试剂是指：既有氧化作用，又有还原功能，自身具有可逆氧化还原特性的高分子试剂。
③高分子氧化还原试剂分为：氧化还原型高分子试剂、高分子氧化反应试剂、高分子还原反应试剂。
★简述氧化还原型高分子试剂应用。
1）、醌型试剂在不同条件下课使不同有机化合物氧化脱氢，生成不饱和键；2）、硫醇类高分子试剂可以使二硫化物和蛋白质中的-S-S-断裂，还原成硫基；3）、聚合型烟酰胺、聚合型二茂铁试剂、聚吩噻嗪。
★高分子氧化试剂和还原试剂主要有哪些？将氧化剂高分子化的主要目的是什么？高分子氧化试剂主要有高分子过氧酸试剂和高分子硒试剂；高分子还原反应试剂主要有高分子锡还原试剂和聚苯乙烯磺酰肼高分子试剂。
氧化剂高分子化的主要目的是在保持试剂活性的前提下，通过高分子化提高分子量，减低试剂的挥发性和敏感度，增加其物理和化学稳定性。
★高分子卤代试剂指什么？主要有哪些类型？高分子卤代试剂是指用于卤元素的取代反应和加成反应的高分子试剂。
主要有：二卤化磷型、N-卤代亚酰胺型、三价碘型。
★高分子酰基化反应试剂主要哪些？高分子活性酯、高分子酸酐。
★列举其余高分子试剂。
高分子烷基化试剂、高分子亲核反应试剂、高分子缩合试剂、高分子磷试剂、高分子基团保护试剂、高分子偶氮转递试剂。
III在高分子载体上的固相合成★什么是固相合成？固相合成对载体有何要求？固相合成指在固体表面的合成反应。
载体的4个条件：1）载体在反应体系中不溶解，以保证反应在固相上进行；2）载体具有高的比表面及或在溶剂中有一定的溶胀性；3）载体高度功能化；4）载体可以用相对简单的方法再生并重复利用。
★固相合成中对连接结构有何要求？能够与参与反应的小分子发生化学反应，并在两者之间生成具有一定稳定性要求的化学键。
生成的化学键又要有一定的化学活性，能够采用特定的方法使其断裂而不影响产物的结构。
★简述固相合成的应用领域。
合成天然大分子多肽、非天然的类似化合物、：类肽、聚酚、聚脲；合成寡核苷酸、寡糖；烷基化、酰基化、对称双功能基的单基团保护，不饱和羟基酮的合成；合成特殊有机化合物，如轮烷。
检测和捕捉化学反应中产生的短寿命中间体，用于研究反应机理。
★多肽合成的重要性和难度各是什么？多肽合成主要应用于合成蛋白质与核酸，而这是两类决定生命现象的物质。
由于氨基和羧基都易于反应，使得反应变得异常复杂，不一定按照预定方向进行，最终得不到特定序列；而如果对基团进行保护，又会使反应及分离过程大大复杂化。
★寡核苷酸的固相合成的载体主要有什么？可控孔径玻璃珠（CPG）和聚苯乙烯（PS）IV高分子催化剂★常用的高分子酸碱催化剂都有啥？高分子酸碱催化剂主要应用于那些反应？通常如何制备？常用的高分子酸碱催化剂主要是强酸强碱性离子交换树脂（聚苯乙烯型酸、碱催化作用离子交换树脂）。
适用反应有：酯化、醇醛缩合、烷基化、脱水、环氧化、水解、环合、加成、分子重排、聚合等。
常以苯乙烯为原料，二乙烯苯为交联剂制备。
★高分子金属络合物催化剂主要有什么特点？降低成本、增强选择性、改变催化性能。
★简述其他种类的高分子催化剂高分子相转移催化剂、高分子路易斯酸和过酸催化剂、高分子脱氢和脱羰基催化剂、高分子型pH指示剂和高分子引发剂V酶的固化及应用★酶的特点是什么？固化酶的主要目的是什么？催化效率高、选择型好、通常是专一性催化。
酶的固话的主要目的是改变其水溶性。
★酶的固化的要求有哪些？1）固化后的酶不应溶于水或化学反应中的其他反应介质，以保证酶催化剂的分离和回收工艺的简单性；2）固化过程应不影响或少影响酶的活性；3）固化方法的选择应考虑到酶自身的特点和结构，不要引入多余化学结构而影响酶的性质；4）载体应有一定的机械强度和化学稳定性。
★简述酶的合成方法。
1）化学键合酶固化：通过化学键将酶固化到高分子载体上（最常用）；2）化学交联固化法：运用交联剂通过与酶表面的基团将酶交联起来；3）物理固化法：包埋和微胶囊法。
★固化酶研究中最关心的问题是什么？酶固化后能否保持高活性和高选择性、能否扩大适用范围，简化操作，降低成本。
第三章导电高分子材料I导电高分子材料概述★简述发展导电高分子材料的目的。
解决电子电路的集成化、微型化、高速化和电磁技术的应用所带来的问题。
★导电高分子材料的主要特点是什么？阻值范围在10^-10 (欧每厘米)；导电是由内部的带电粒子（正负离子、电子、空穴，统称载流子）引起，主要是离子、电子导电。
★简述导电高分子材料的分类？①按照自身导电性划分1、结构型（本征型）导电高分子：高分子本身固有的导电性由聚合物结构提供载流子，经掺杂以后电导率大幅提高，甚至达到金属的水平。
（如π共轭体系、金属螯合物、电荷移动型高分子络合物等）2、复合型导电高分子：本身不具备导电性，加工成型时加入导电材料（炭黑、金属粉等）而具有导电性，采用分散复合（最常用）、层积复合、表面复合等方法制备。
（如导电橡胶、导电塑料、导电涂料、导电胶黏剂和薄膜等）②按照材料的导电机理划分高分子材料1、离子导电高分子材料：载流子是在高分子之间迁移的正负离子（分子的亲水性好，柔性好，在一定温度下有类似液体的性质；允许相对体积较大的正负离子在电场的作用下在高分子中迁移）。
2、电子导电高分子材料：载流子是自由电子（分子内含有大量的共轭电子体系，为载流子-自由电子的离域提供迁移条件）。