噻吩基等基团
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第一章 绪论
功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生 质和量的变化而产生输出的特性。 例如： 材料在受到外部光的输入时，材料可以输出电 性能，称为材料的光电功能； 材料在受到多种介质作用时，能有选择地分离 出其中某些介质，称为材料的选择分离性。 此外，如压电性、药物缓释性等，都属于功 能的范畴。
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本课程的主要内容
第一章 绪论 第二章 反应性功能高分子 第三章 导电高分子 第五章 高分子液晶 第七章 光敏高分子 第八章 吸附性高分子 第九章 医用高分子材料 功能高分子的最新发展
4
推荐教材及参考书
• 《功能高分子》，潘才元编著，科学出版社，200 6年
• 《功能高分子材料》，赵文元，王亦军编著，化 学工业出版社，2008年
6
第一章 绪论
1920年，德国人Staudinger（斯特丁格）发表了 “论聚合”的论文，提出了高分子的概念，并预测了 聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。
1935年，Carothes（卡罗斯）发明尼龙66(聚己二酰 己二胺)，1938年工业化。
30年代： 1、一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化，PVC （1927～1937），PVAc（1936），PMMA（1927～193 1），PS（1934～1937），LDPE（1939）。 2、自由基聚合发展
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第一章 绪论
功能高分子Hale Waihona Puke Baidu特点
1.用途特殊，专一性强 2.品种多，用量小 3.质量轻（与其它功能材料相比） 4.制备途径多，可设计性强
16
第一章 绪论
1.3 功能高分子材料的类型 日本著名功能高分子专家中村茂夫教授认
为，功能高分子可从以下几个方面分类。 1. 力学功能材料 1) 强化功能材料，如超高强材料、高结晶材
特种高分子得到发展。 高性能高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高频绝 缘、半导体等。
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第一章 绪论
功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜 等）、导 电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、 医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。 80年代以后： 新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和发展。 新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自 由基聚合、等离子聚合等等； 新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星 状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含C60聚合物等 等。
• 《功能高分子材料》，焦剑 姚军燕主编，化学工 业出版社，2007年
• 《功能高分子材料》，王国建、王德海、邱军、 赵立群编著，华东理工大学出版社，2006年
• 《功能高分子材料》，马建标主编，化学工业出 版社，2000年
• 《功能高分子与新技术》，何天白、胡汉杰主编， 化学工业出版社，2001年
10
第一章 绪论 高分子的发展方向：
通用高分子的高性能化和高分子的多功能化
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第一章 绪论
1.2 基本概念 功能高分子与高性能高分子
性能：材料对外部作用的抵抗特性。例如， 对外力的抵抗表现为材料的强度、模 量等；对热的抵抗表现为耐热性；对 光、电、化学药品的抵抗，则表现为 材料的耐光性、绝缘性、防腐蚀性 等。
• 这些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。
2
• 功能高分子材料是材料科学与工程专业学生的一 门重要的课程
• 学习本课程主要是为了让大家了解我们正在使用 哪些功能高分子材料，我们需要继续改进哪些功 能高分子材料，我们还需要创造哪些功能高分子 材料。
50年代： 1、Ziegler（齐格勒）和Natta（纳特）发明配位聚 合催化剂，制得高密度PE和有规PP，低级烯烃得到利 用。
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第一章 绪论
2、1956年，美国人Szwarc（兹瓦克）发明活性阴离 子聚合，开创了高分子结构设计的先河。 50年代后期至60年代： 大量高分子工程材料问世：聚甲醛（1956），聚碳酸酯 （1957），聚砜（1965），聚苯醚（1964），聚酰亚 胺（1962）。 60年代至70年代：
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第一章 绪论
因此： 功能高分子是指当有外部刺激时，能通过 化学或物理的方法做出响应的高分子材料。 高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗 能力的高分子材料。
它们都属于特种高分子材料的范畴。
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第一章 绪论
功能高分子：是指高分子的主链或侧链上具 有反应性官能团，因而具有特定（物理，化学 或生物活性等）功能的大分子。
料等； 2) 弹性功能材料，如热塑性弹性体等。
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第一章 绪论
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。
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第一章 绪论
3、高分子溶液理论建立，并成功测定了聚合物的分子 量。Flory（弗洛罗）为此获得诺贝尔奖。
40年代： 二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要的 橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶（1937），丁腈橡 胶（1937），丁基橡胶（1940），有机氟材料（194 3），ABS（1947），涤纶树脂（1940～1950）。
1. 功能高分子材料—建立在高分子化学与高分子物理基础 上，与物理学、生物学、医学密切联系的一门学科，20 世纪80年代中后期开始作为一门完整的学科
2. 研究功能高分子材料的合成与制备、组成与结构、构效 关系及开发应用各组元本身及四者之间的相互依赖关系 的规律.
1
• 功能高分子也称为精细高分子或特种高分子，至今还没有 一个准确的定义，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。
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第一章 绪论
1.1 高分子材料科学的历史回顾
高分子的概念始于20世纪20年代，应用更早： 1839年，美国人谷特一发明硫化橡胶。 1855年，英国人帕克斯用硝化纤维素与樟脑混合
制得赛璐珞（制造文具、玩具，如钢笔杆、乒乓 球）。 1889年，法国人夏尔多内发明人造丝，是一种人 造纤维（服装、医药用品等）。 1907年，酚醛树脂诞生，耐高温（制造塑料、涂 料等）。
第一章 绪论
功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生 质和量的变化而产生输出的特性。 例如： 材料在受到外部光的输入时，材料可以输出电 性能，称为材料的光电功能； 材料在受到多种介质作用时，能有选择地分离 出其中某些介质，称为材料的选择分离性。 此外，如压电性、药物缓释性等，都属于功 能的范畴。
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本课程的主要内容
第一章 绪论 第二章 反应性功能高分子 第三章 导电高分子 第五章 高分子液晶 第七章 光敏高分子 第八章 吸附性高分子 第九章 医用高分子材料 功能高分子的最新发展
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推荐教材及参考书
• 《功能高分子》，潘才元编著，科学出版社，200 6年
• 《功能高分子材料》，赵文元，王亦军编著，化 学工业出版社，2008年
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第一章 绪论
1920年，德国人Staudinger（斯特丁格）发表了 “论聚合”的论文，提出了高分子的概念，并预测了 聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。
1935年，Carothes（卡罗斯）发明尼龙66(聚己二酰 己二胺)，1938年工业化。
30年代： 1、一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化，PVC （1927～1937），PVAc（1936），PMMA（1927～193 1），PS（1934～1937），LDPE（1939）。 2、自由基聚合发展
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第一章 绪论
功能高分子Hale Waihona Puke Baidu特点
1.用途特殊，专一性强 2.品种多，用量小 3.质量轻（与其它功能材料相比） 4.制备途径多，可设计性强
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第一章 绪论
1.3 功能高分子材料的类型 日本著名功能高分子专家中村茂夫教授认
为，功能高分子可从以下几个方面分类。 1. 力学功能材料 1) 强化功能材料，如超高强材料、高结晶材
特种高分子得到发展。 高性能高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高频绝 缘、半导体等。
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第一章 绪论
功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜 等）、导 电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、 医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。 80年代以后： 新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和发展。 新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自 由基聚合、等离子聚合等等； 新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星 状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含C60聚合物等 等。
• 《功能高分子材料》，焦剑 姚军燕主编，化学工 业出版社，2007年
• 《功能高分子材料》，王国建、王德海、邱军、 赵立群编著，华东理工大学出版社，2006年
• 《功能高分子材料》，马建标主编，化学工业出 版社，2000年
• 《功能高分子与新技术》，何天白、胡汉杰主编， 化学工业出版社，2001年
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第一章 绪论 高分子的发展方向：
通用高分子的高性能化和高分子的多功能化
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第一章 绪论
1.2 基本概念 功能高分子与高性能高分子
性能：材料对外部作用的抵抗特性。例如， 对外力的抵抗表现为材料的强度、模 量等；对热的抵抗表现为耐热性；对 光、电、化学药品的抵抗，则表现为 材料的耐光性、绝缘性、防腐蚀性 等。
• 这些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。
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• 功能高分子材料是材料科学与工程专业学生的一 门重要的课程
• 学习本课程主要是为了让大家了解我们正在使用 哪些功能高分子材料，我们需要继续改进哪些功 能高分子材料，我们还需要创造哪些功能高分子 材料。
50年代： 1、Ziegler（齐格勒）和Natta（纳特）发明配位聚 合催化剂，制得高密度PE和有规PP，低级烯烃得到利 用。
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第一章 绪论
2、1956年，美国人Szwarc（兹瓦克）发明活性阴离 子聚合，开创了高分子结构设计的先河。 50年代后期至60年代： 大量高分子工程材料问世：聚甲醛（1956），聚碳酸酯 （1957），聚砜（1965），聚苯醚（1964），聚酰亚 胺（1962）。 60年代至70年代：
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第一章 绪论
因此： 功能高分子是指当有外部刺激时，能通过 化学或物理的方法做出响应的高分子材料。 高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗 能力的高分子材料。
它们都属于特种高分子材料的范畴。
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第一章 绪论
功能高分子：是指高分子的主链或侧链上具 有反应性官能团，因而具有特定（物理，化学 或生物活性等）功能的大分子。
料等； 2) 弹性功能材料，如热塑性弹性体等。
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第一章 绪论
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。
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第一章 绪论
3、高分子溶液理论建立，并成功测定了聚合物的分子 量。Flory（弗洛罗）为此获得诺贝尔奖。
40年代： 二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要的 橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶（1937），丁腈橡 胶（1937），丁基橡胶（1940），有机氟材料（194 3），ABS（1947），涤纶树脂（1940～1950）。
1. 功能高分子材料—建立在高分子化学与高分子物理基础 上，与物理学、生物学、医学密切联系的一门学科，20 世纪80年代中后期开始作为一门完整的学科
2. 研究功能高分子材料的合成与制备、组成与结构、构效 关系及开发应用各组元本身及四者之间的相互依赖关系 的规律.
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• 功能高分子也称为精细高分子或特种高分子，至今还没有 一个准确的定义，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。
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第一章 绪论
1.1 高分子材料科学的历史回顾
高分子的概念始于20世纪20年代，应用更早： 1839年，美国人谷特一发明硫化橡胶。 1855年，英国人帕克斯用硝化纤维素与樟脑混合
制得赛璐珞（制造文具、玩具，如钢笔杆、乒乓 球）。 1889年，法国人夏尔多内发明人造丝，是一种人 造纤维（服装、医药用品等）。 1907年，酚醛树脂诞生，耐高温（制造塑料、涂 料等）。