简述活性自由基的种类及其原理

1.简述活性自由基的种类及其原理、

答

2.芳杂环高分子的特点;写出五种典型的芳杂环高分子的结构制备方法

答：特点，软化点高、热稳定性高、机械性能高、耐化学试剂性

聚苯的合成：

聚苯硫醚的合成：

聚砜的合成

聚芳砜的合成

聚醚砜PES-C 的合成

3.简述高吸水性树脂的吸水和保水机理，以及影响吸水性能的主要原因

答：自然界中能吸水的物质很多，按其吸水的机制来

分，可分为两类：一类是物理吸附类，像传统的吸水性

材料如棉花、纸张、海绵等，其吸水机制主要是毛细管

吸附原理，所以这类物质吸水能力不高，只能吸收自

重的几十倍的水，且一旦施压，所吸收水分就逸出，保

水性能差。另一类是化学吸附类，通过化学键的方式

把水和亲水性物质结合在一起成为一个整体。此种

吸附结合很牢，加压也不易失去所吸收水分。

高吸水性树脂是具有三维空间网络结构的高聚

物，所吸收水分既有物理吸附，又有化学吸附。因

此，具有神奇的吸水能力，可吸收成百上千倍的

水

4.设计一种水溶性感光高分子体系，并说明其感光机理

答

5.简述超滤和超滤膜的特点

答：超滤技术始于1861 年，其过滤粒径介于微滤和反渗透之间，约5～10 nm，在0.1～

0.5 MPa 的静压差推动下截留各种可溶性大分子，如多糖、蛋白质、酶等相对分子质量

大于500的大分子及胶体，形成浓缩液，达到溶液的净化、分离及浓缩目的。

超滤技术的核心部件是超滤膜，分离截留的原理为筛分，小于孔径的微粒随溶剂一起透过膜上的微孔，而大于孔径的微粒则被截留。膜上微孔的尺寸和形状决定膜的分离效率。

超滤膜均为不对称膜，形式有平板式、卷式、管式和中空纤维状等。超滤膜的结构一般由三层结构组成。即最上层的表面活性层，致密而光滑，厚度为0.1～1.5μm，其中细孔孔径一般小于10nm；中间的过渡层，具有大于10nm的细孔，厚度一般为1～10μm；

最下面的支撑层，厚度为50～250μm，具有50nm以上的孔。支撑层的作用为起支撑作用，提高膜的机械强度。膜的分离性能主要取决于表面活性层和过度层。

中空纤维状超滤膜的外径为0.5～2μm。特点是直径小，强度高，不需要支撑结构，管内外能承受较大的压力差。此外，单位体积中空纤维状超滤膜的内表面积很大，能有效提高渗透通量。

制备超滤膜的材料主要有聚砜、聚酰胺、聚丙烯腈和醋酸纤维素等。超滤膜的工作条件取决于膜的材质，如醋酸纤维素超滤膜适用于pH = 3～8，三醋酸纤维素超滤膜适用于pH = 2～9，芳香聚酰胺超滤膜适用于pH = 5～9，温度0～40℃，而聚醚砜超滤膜的使用温度则可超过100℃。

6.以事例解释本征型导电高分子的两种主要到点机理和影响电导率的因素

7.医用高分子材料的基本要求，举出三种常用的医用高分子结构式

答;（1）化学隋性，不会因与体液接触而发生反应

人体环境对高分子材料主要有以下一些影响：

1)体液引起聚合物的降解、交联和相变化；

2)体内的自由基引起材料的氧化降解反应；

3)生物酶引起的聚合物分解反应；

4)在体液作用下材料中添加剂的溶出；

5)血液、体液中的类脂质、类固醇及脂肪等物

质渗入高分子材料，使材料增塑，强度下降。

但对医用高分子来说，在某些情况下，“老化”并不一定都是贬意的，有时甚至还有积极的意义。如作为医用粘合剂用于组织粘合，或作为医用手术缝合线时，在发挥了相应的效用后，反倒不希望它们有太好的化学稳定性，而是希望它们尽快地被组织所分解、吸

收或迅速排出体外。在这种情况下，对材料的附加要求是：在分解过程中，不应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

有些高分子材料本身对人体有害，不能用作医用材料。而有些高分子材料本身对人体组织并无不良影响，但在合成、加工过程中不可避免地会残留一些单体，或使用一些添加剂。当材料植入人体以后，这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面，从而对周围组织发生作用，引起炎症或组织畸变，

严重的可引起全身性反应。

（3）不会致癌

根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由于正常细胞发生了变异。当这些变异细胞以极其迅速的速度增长并扩散时，就形成了癌。而引起细胞变异的因素是多方面的，有化学因素、物理因素，也有病毒引起的原因。当医用高分子材料植入人体后，高分子材料本身的性质，如化学组成、交联度、相对分子质量及其分布、分子链构象、聚集态结构、高分子材料中所含的杂质、残留单体、添加剂都可能与致癌因素有关。但研究表明，在排除了小分子渗出物的影响之外，与其他材料相比，高分子材料本身并没有比

其他材料更多的致癌可能性。

（4）具有良好的血液相容性

当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然要长时间与体内的血液接触。因此，医用高分子对血液的相容性是所有性能中最重要的。

高分子材料的血液相容性问题是一个十分活跃的研究课题，但至今尚未制得一种能完全抗血栓的高分子材料。这一问题的彻底解决，还有待于各国科学家的共同努力。（5）长期植入体内不会减小机械强度

许多人工脏器一旦植入体内，将长期存留，有些甚至伴随人们的一生。因此，要求植入体内的高分子材料在极其复杂的人体环境中，不会很快失去

原有的机械强度。

事实上，在长期的使用过程中，高分子材料受到各种因素的影响，其性能不可能永远保持不变。我们仅希望变化尽可能少一些，或者说寿命尽可能长一些。一般来说，化学稳定性好的，不含易降解基团的高分子材料，机械稳定也比较好。如聚酰胺的酰胺基团在酸性和碱性条件下都易降解，因此，用作人体各部件时，均会在短期内损失其机械强度，故一般不适宜选作植入材料。而聚四氟乙烯的化学稳定性较好，其在生物体内的稳定性也较好。

（6）能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性

高分子材料在植入体内之前，都要经过严格的灭菌消毒。目前灭菌处理一般有三种方法：蒸汽灭菌、化学灭菌、γ射线灭菌。国内大多采用前两种方法。因此在选择材料时，要考虑能否耐受得了。

（7）易于加工成需要的复杂形状

人工脏器往往具有很复杂的形状，因此，用于人工脏器的高分子材料应具有优良的成型性能。否则，即使各项性能都满足医用高分子的要求，却无法加工成所需的形状，则仍然是无法应用的。

此外还要防止在医用高分子材料生产、加工工程中引入对人体有害的物质。应严格控制原料的纯度。加工助剂必须符合医用标准。生产环境应当具有适宜的洁净级别，符合国家有关标准。与其他高分子材料相比，对医用高分子材料的要求是非常严格的。对于不同用途的医用高分子材料，往往又有一些具体要求。在医用高分子材料进

入临床应用之前，都必须对材料本身的物理化学性能、机械性能以及材料与生物体及人