磁性高分子材料

结构型磁性高分子材料： 是指分子本身具有强磁性 的聚合物，如聚双炔和聚炔类聚合物，含氮基团取 代苯衍生物，聚丙稀热解产物等。结构型高分子磁 性材料目前主要的研究种类有具有高自旋多重度的 高分子磁性材料、含自由基的高分子磁性材料、热 解聚丙烯腈磁性材料、含富勒烯的高分子磁性材料、 Biblioteka Baidu金属的高分子磁性材料、多功能化的高分子磁性 材料等。


原位法制备得到样品拉伸断面扫描电镜图

纯有机铁磁体 纯有机铁磁体是不含磁性金属元素的氮氧自由基铁 磁性有机聚合物。因不含任何无机金属离子，该类 磁体的磁性机理及材料合成出现了很多新概念和新 方法。


磁性高分子微球

所谓磁性高分子微球是指通过适当的方法使聚合物 与无机物结合起来，形成具有一定磁性及特殊结构 的微球。
制备方法
复合型磁性高分子材料 制备磁性树脂主要有共混、原位聚合和化学转化三 种方法。



共混法：比较成熟，例如将聚乙烯、对苯二甲酸脂与 SrO6Fe2O3磁粉、可塑剂、稳定剂、表面处理剂共混制备 聚脂单纤维丝。 原位聚合法：使聚合物单体在活化处理过的磁粉表面聚合， 形成以磁粉为核、聚合物为包复层的复合磁性粒子，磁性 粒子在聚合物单体中分散均匀。这种磁性粒子可进一步制 成体型材料，也可单独作为功能材料（磁性高分子微球） 应用。
生物体中的药物定向输送 低密度可任意加工的磁性高分子的诞生，可实现生 物体中的药物定向输送和大大提高疗效，并有可能 引起医疗事业的一场变革。

低磁损高频、微波通讯器件的开发 近年来，低磁的高频、微波通讯电子器件的开发已 为世人瞩目，目前，四川师范大学已用 铁磁性材料 制作了多种军用和民用电子器件。


化学转化法：能改善前两种方法存在的缺陷，如粒度难于 控制、磁粉分布不均匀、磁性较弱等，是比较好的制备方 法。
实例介绍

Fe3O4/聚乙烯磁性复合材料 以聚丙烯酸作为分散剂的四氧化三铁粒子／ＨＤＰ Ｅ复合材料的拉伸和冲击性能普遍优于纯ＨＤＰＥ。 铁氧化粒子／聚乙烯复合材料相对于纯的聚乙烯， 阻燃性能得到提高。
磁性高分子材料
目录
概念 磁性原理 制备方法 实例介绍 应用研究方向

概念

具有本征铁磁性和顺磁性的聚合物材料。一般具有 大的共轭、非定域π电子体系，其电导率呈半导体特 性。 磁性高分子材料主要分为复合型和结构型两大类。


复合型磁性高分子材料： 是指以高分子材料与各种 各种无机磁性材料通过混合粘结、填充复合、表面 复合、层积复合等方式加工制得的磁性体。从复合 材料概念出发，通称为磁性树脂基复合材料。复合 型磁性高分子材料是已实现商品化生产的重要磁性 高分子材料，可分为铁氧体类高分子磁性材料和稀 土类高分子磁性材料, 目前以铁氧体类高分子磁性材 料为主。


通常的高分子材料是共价键结合,并不具有未成对电 子,因此不具有顺磁性或铁磁性,但某些芳香族自由基 和烯烃自由基具有大的正原子或负原子自旋密度,通 过分子自旋离域和自旋极化,这些自由基在晶体中形 成正反自旋区域相间分布,当正自旋密度远大于负自 旋密度就可出现铁磁耦合而显示出磁性。
某军工单位用高分子磁性材料制作的超宽频 (1-18GHZ)、超薄型(高7MM)战机定向天线 (右)与美国ROGERS介电机板天线(高35MM,14.2GHZ)(左)的比较

应用研究方向
高储存信息的新一代记忆材料 利用磁性高分子有可能成膜等特点，在亚分子水平 上形成均质的高分子磁膜，可大大提高磁记录的密 度，以开发高存信息的光盘和磁带等功能记忆材料。

磁控传感器的开发 利用磁场变化控制温度、溶剂和气体等的传感器件 以及受光、热控制的新型电磁流体的开发是磁性高 分子重要的应用方向。
磁性原理

复合型磁性高分子材料 以高分子材料与各种各种无机磁性材料通过混合粘 结、填充复合、表面复合、层积复合等方式加工。

磁性颗粒均匀分布在高分子材料中

结构型磁性高分子材料 从对传统磁体的研究中可以得知,在显示出顺磁性或 磁性的物质中,原子或分子必须具有稳定的固有磁矩, 即这些原子、离子和分子的电子壳层中必须具有未 成对电子,以使体系电子保持总自旋不为零。传统的 磁体通常是由带有未成对d层或f层电子的过渡金属及 其氧化物或稀土元素组成。