功能高分子材料绪论ppt课件
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第5章 光功能高分子材料(共120张PPT)
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Eh hc
第五章 光功能高分子材料_概述
• 物质对光的吸收程度即透光率T可以用Beer-Lambert公 式表示：
•
lgT lg I lc
I0
• ε：摩尔消光系数，表示该种物质对光的吸收能力，仅与
化合物的性质和光的波长有关。I为透射光强度，I0为入 射光强度，c为分子摩尔浓度，l为称程长度。上述公式仅
• 光引发阳离子开环聚合：适用于多种具有环张力的单体，如 缩醛、环醚、环氧化物和β-内酯、硫化物、硅酮等。
• 2〕光刻胶或光致抗〔诱〕蚀剂：在光的作用下可以发生 光光交联或者光降解，反响后其溶解性能发生显著变化的 聚合材料，具有光加工性能。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 3〕高分子光稳定剂：能够大量吸收光能，并且以无害方式 将其转化成热能，以阻止聚合材料发生光降解和光氧化反 响，这种参加高分子材料中具有抗老化作用的材料被称为 光稳定剂
• 荧光量子效率：荧光强度与入射光强度的比值。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 光量子效率与结构有关
第五章 光功能高分子材料_概述
• 四．激发态的淬灭
• 激发态的淬灭：能加速激发态分子以非光形式衰减到基 态或者低能态的过程。
• 激发态的淬灭可通过参加淬灭剂实现
• 由淬灭的机理可分为动态淬灭和静态淬灭
• 光敏剂〔增感剂〕：吸收光能后跃迁到激发态，然后发生 分子内或分子间能量转移，将能量传递给另一个分子，光 敏剂回到基态。增感剂引起的化学反响通常在三线态进行。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 5.1.3 光化学反响 • 光聚合 • 光交联反响 • 光降解反响 • 光异构化
• 一．光聚合与光交联 • 光聚合：化合物由于吸收了光能而发生化学反响，引起产物
Eh hc
第五章 光功能高分子材料_概述
• 物质对光的吸收程度即透光率T可以用Beer-Lambert公 式表示：
•
lgT lg I lc
I0
• ε：摩尔消光系数，表示该种物质对光的吸收能力，仅与
化合物的性质和光的波长有关。I为透射光强度，I0为入 射光强度，c为分子摩尔浓度，l为称程长度。上述公式仅
• 光引发阳离子开环聚合：适用于多种具有环张力的单体，如 缩醛、环醚、环氧化物和β-内酯、硫化物、硅酮等。
• 2〕光刻胶或光致抗〔诱〕蚀剂：在光的作用下可以发生 光光交联或者光降解，反响后其溶解性能发生显著变化的 聚合材料，具有光加工性能。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 3〕高分子光稳定剂：能够大量吸收光能，并且以无害方式 将其转化成热能，以阻止聚合材料发生光降解和光氧化反 响，这种参加高分子材料中具有抗老化作用的材料被称为 光稳定剂
• 荧光量子效率：荧光强度与入射光强度的比值。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 光量子效率与结构有关
第五章 光功能高分子材料_概述
• 四．激发态的淬灭
• 激发态的淬灭：能加速激发态分子以非光形式衰减到基 态或者低能态的过程。
• 激发态的淬灭可通过参加淬灭剂实现
• 由淬灭的机理可分为动态淬灭和静态淬灭
• 光敏剂〔增感剂〕：吸收光能后跃迁到激发态，然后发生 分子内或分子间能量转移，将能量传递给另一个分子，光 敏剂回到基态。增感剂引起的化学反响通常在三线态进行。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 5.1.3 光化学反响 • 光聚合 • 光交联反响 • 光降解反响 • 光异构化
• 一．光聚合与光交联 • 光聚合：化合物由于吸收了光能而发生化学反响，引起产物
人教化学选修5第5章第三节功能高分子材料(共21张PPT)
人造心脏
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
猜一猜：
人造肾脏
聚酯纤维
猜一猜：
人造鼻
有机硅橡胶
猜一猜：
隐形眼镜
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
聚酯纤维
有机硅橡胶
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
调查交流：
高吸水性树脂：
天然强吸 水性材料
获得高吸水性能树脂的方法： 阅读书P113
1.对天然吸水材料改性，在它们的高分子链上再接上强 亲水性基团，提高其吸水能力 2.以带有强亲水性原子团的化合物作为单体，聚合得到 亲水性高聚物
活动二：主要吸水物质的化学成分
经资料显示，尿不湿中的主要吸水物质为聚丙烯酸钠，它 是由丙烯酸钠聚合而成，请写出在一定条件下的此聚合反 应
n
2 a 催化剂 CH2 CH n 聚丙烯酸钠
COONa
实验探究：尿不湿中的吸水成分
问题2： 聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
讨论（1）从分子组成上看聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
2. n H O O C C O O H + n HOCH2CH2OH 催化剂
涤纶
OH
3.
O HO C
O
+ COCH2CH2#43; O H
+ H C H
C H 2O H
OH
n
H+ C H 2O H
OH
H
+ CH2 OH n
（n-1）H2O
酚醛树脂
一：功能高分子材料
猜一猜：
2.在混合后的树脂中加入少量色精，调色 3.将调好色的混合物倒入模具中固化
学以致用：
1.现有下列高分子化合物，请从各项中选出最 恰当的选项，
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
猜一猜：
人造肾脏
聚酯纤维
猜一猜：
人造鼻
有机硅橡胶
猜一猜：
隐形眼镜
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
聚酯纤维
有机硅橡胶
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
调查交流：
高吸水性树脂：
天然强吸 水性材料
获得高吸水性能树脂的方法： 阅读书P113
1.对天然吸水材料改性，在它们的高分子链上再接上强 亲水性基团，提高其吸水能力 2.以带有强亲水性原子团的化合物作为单体，聚合得到 亲水性高聚物
活动二：主要吸水物质的化学成分
经资料显示，尿不湿中的主要吸水物质为聚丙烯酸钠，它 是由丙烯酸钠聚合而成，请写出在一定条件下的此聚合反 应
n
2 a 催化剂 CH2 CH n 聚丙烯酸钠
COONa
实验探究：尿不湿中的吸水成分
问题2： 聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
讨论（1）从分子组成上看聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
2. n H O O C C O O H + n HOCH2CH2OH 催化剂
涤纶
OH
3.
O HO C
O
+ COCH2CH2#43; O H
+ H C H
C H 2O H
OH
n
H+ C H 2O H
OH
H
+ CH2 OH n
（n-1）H2O
酚醛树脂
一：功能高分子材料
猜一猜：
2.在混合后的树脂中加入少量色精，调色 3.将调好色的混合物倒入模具中固化
学以致用：
1.现有下列高分子化合物，请从各项中选出最 恰当的选项，
化学课件《功能高分子材料》优秀ppt5 人教课标版
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
功能高分子材料 课件
邓小平
《时代周刊》评出20世纪最伟大的 100项发明，其中“尿不湿” 榜上有名
为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大 的100项发明呢！最初 是为谁专门设计的呢？
美国在上世纪六十年代初，航天事业崛起， 如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫，华人唐鑫 源成为“尿不湿”的发明人，后来他被誉为美国 “太空服之父”。
B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用 的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨 等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些 不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高 压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了 一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内 装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采 用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整个机体都 喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低 了敌方探测雷达的回波。
功能高分子材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类
文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列 为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展 的物质基础。从合成有机高分子材料出现的那一天起， 人们始终在不断地研究、开发着性能更优异、应用更广 泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物 工程、海洋工程、空间工业和机械工业等尖端技术发展 的需要。除了传统的三大合成材料外，又出现了高分子 膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，生物高 分子材料、医用高分子材料、隐身材料和液晶高分子材 料等许多新型有机高分子材料。
吸水性高分子制法
(1)对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤维素） 进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲 水性原子团的支链，形成接枝共聚物(如与丙烯 酸钠共聚) (2)以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共 聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠（同时 加入交联剂） 。
《时代周刊》评出20世纪最伟大的 100项发明，其中“尿不湿” 榜上有名
为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大 的100项发明呢！最初 是为谁专门设计的呢？
美国在上世纪六十年代初，航天事业崛起， 如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫，华人唐鑫 源成为“尿不湿”的发明人，后来他被誉为美国 “太空服之父”。
B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用 的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨 等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些 不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高 压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了 一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内 装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采 用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整个机体都 喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低 了敌方探测雷达的回波。
功能高分子材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类
文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列 为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展 的物质基础。从合成有机高分子材料出现的那一天起， 人们始终在不断地研究、开发着性能更优异、应用更广 泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物 工程、海洋工程、空间工业和机械工业等尖端技术发展 的需要。除了传统的三大合成材料外，又出现了高分子 膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，生物高 分子材料、医用高分子材料、隐身材料和液晶高分子材 料等许多新型有机高分子材料。
吸水性高分子制法
(1)对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤维素） 进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲 水性原子团的支链，形成接枝共聚物(如与丙烯 酸钠共聚) (2)以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共 聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠（同时 加入交联剂） 。
人教版化学《功能高分子材料》优秀课件
3
❖ 高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚合 物的分子量，Flory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（1943），ABS（1947），涤纶树脂 （1940～1950）。
❖ 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。
6
人教版选修五高中化学第3节：功能高 分子材 料(共7 1张PPT )
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
❖ 50年代，Ziegler和Natta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。
4
❖ 1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创 了高分子结构设计的先河。
❖ 50年后期至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）。
15
人教版选修五高中化学第3节：功能高 分子材 料(共7 1张PPT )
功能材料的概念与分类
一、功能材料的概念 功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用
后具有特定功能的材料。
在国外，常将这类材料称为功能材料(Functional Materials)、特种材料(Speciality Materials))或精细材料 (Fine Materi选修五高中化学第3节：功能高 分子材 料(共7 1张PPT )
11
❖ 高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚合 物的分子量，Flory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（1943），ABS（1947），涤纶树脂 （1940～1950）。
❖ 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。
6
人教版选修五高中化学第3节：功能高 分子材 料(共7 1张PPT )
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
❖ 50年代，Ziegler和Natta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。
4
❖ 1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创 了高分子结构设计的先河。
❖ 50年后期至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）。
15
人教版选修五高中化学第3节：功能高 分子材 料(共7 1张PPT )
功能材料的概念与分类
一、功能材料的概念 功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用
后具有特定功能的材料。
在国外，常将这类材料称为功能材料(Functional Materials)、特种材料(Speciality Materials))或精细材料 (Fine Materi选修五高中化学第3节：功能高 分子材 料(共7 1张PPT )
11
功能高分子材料.ppt2
或小分子通过共价键、配位键或离子键结合到 高分子载体上形成的固体催化剂
• 作用是降低化学反应的活化能加快反应速度
• 主要有四类：
• （1）离子交换树脂
• 即高分子酸碱催化剂，在化学反应中取代小分 子酸碱进行应用 8
• （2）高分子金属催化剂 • 高分子负载催化剂：将具有催化作用的金属物质
以物理方式固定到高分子链上得到的高分子金属催 化剂
化学、高分子物理、生物化学、合成材料工艺
学、病理学、药理学、解剖学和临床医学等多
方面的知识，还涉及许多工程学问题，如各种
医疗器械的设计、制造等。上述学科的相互交 融、相互渗透，促使医用高分子材料的品种越 来越丰富，性能越来越完善，功能越来越齐全。
14
• 对医用高分子材料的基本要求
医用高分子材料是一类特殊用途的材料。 它们在使用过程中，常需与生物肌体、血液、 体液等接触，有些还须长期植入体内。由于 医用高分子与人们的健康密切相关，因此对 进入临床使用阶段的医用高分子材料具有严 格的要求，要求有十分优良的特性。归纳起 来，一个具备了以下七个方面性能的材料， 可以考虑用作医用材料。
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。
23
医用高分子材料的分类
• 1）按照生物医学用途分类
• 硬组织相容性高分子材料 • 软组织相容性高分子材料
• 血液相容性高分子材料
• 高分子药物
24
• 2）按照性能分类
• 作用是降低化学反应的活化能加快反应速度
• 主要有四类：
• （1）离子交换树脂
• 即高分子酸碱催化剂，在化学反应中取代小分 子酸碱进行应用 8
• （2）高分子金属催化剂 • 高分子负载催化剂：将具有催化作用的金属物质
以物理方式固定到高分子链上得到的高分子金属催 化剂
化学、高分子物理、生物化学、合成材料工艺
学、病理学、药理学、解剖学和临床医学等多
方面的知识，还涉及许多工程学问题，如各种
医疗器械的设计、制造等。上述学科的相互交 融、相互渗透，促使医用高分子材料的品种越 来越丰富，性能越来越完善，功能越来越齐全。
14
• 对医用高分子材料的基本要求
医用高分子材料是一类特殊用途的材料。 它们在使用过程中，常需与生物肌体、血液、 体液等接触，有些还须长期植入体内。由于 医用高分子与人们的健康密切相关，因此对 进入临床使用阶段的医用高分子材料具有严 格的要求，要求有十分优良的特性。归纳起 来，一个具备了以下七个方面性能的材料， 可以考虑用作医用材料。
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。
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医用高分子材料的分类
• 1）按照生物医学用途分类
• 硬组织相容性高分子材料 • 软组织相容性高分子材料
• 血液相容性高分子材料
• 高分子药物
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• 2）按照性能分类
《功能高分子 》课件
VS
详细描述
功能高分子材料具有良好的光电性能和化 学稳定性，可用于制造太阳能电池和燃料 电池。同时，一些功能高分子材料还可作 为锂电池的电极材料，提高电池的能量密 度和安全性。
04 功能高分子材料的未来发 展
新材料开发
高性能化
通过改进合成方法、引入新型功 能基团等方式，提高功能高分子 的性能，如强度、耐热性、耐腐 蚀性等。
功能高分子材料
指在分子水平上设计并合成的高分子 材料，具有特定功能和性能，以满足 各种应用需求。
分类
01
02
03
按功能分类
导电高分子、光敏高分子 、磁性高分子、吸附分离 高分子等。
按合成方法分类
加聚型、缩聚型、共聚型 等。
按应用领域分类
电子、能源、环保、生物 医药等。
常见功能高分子材料
导电高分子材料
环保领域
总结词
功能高分子材料在环保领域的应用包括水处理、空气净化、 土壤修复等。
详细描述
功能高分子材料具有吸附、分离、富集等功能，可用于水处 理和空气净化。同时，一些功能高分子材料还可用于土壤修 复，帮助去除重金属和有害物质。
新能源领域
总结词
功能高分子材料在新能源领域的应用包 括太阳能电池、燃料电池、锂电池等。
能源环保
利用功能高分子材料的特殊性质，开发高效能电 池、太阳能电池、环境治理材料等，推动清洁能 源和环保产业的发展。
智能制造
利用功能高分子材料的传感和响应特性，开发智 能传感器、驱动器等关键部件，推动智能制造和 工业自动化的发展。
绿色可持续发展
可降解性
开发可生物降解的功能高分子材料，降低对环境的污染和资源消 耗。
智能化
利用传感器、响应性高分子等技 术，开发具有自适应、自修复、 自感知等功能的智能高分子材料 。
光功能高分子材料-PPT课件
纤细而柔软的丝状物长度至少为直径的100涂布于物体表面能成坚韧的薄膜起装饰和保护作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料具有特殊功能与用途的精细高分子材料以聚合物为基础加入或不加各种助剂和填料经加工形成的塑性材料或刚性材料
演讲：章俊杰 组员：章俊杰，施军，李翔， 王一钱，李继涛，李江龙，刘熠
说起高分子，纷繁复杂的化学式应该是大多数人的第 一映像了!
然后
想到的是：
高分子材料： macromolecular material，以高分子化合物为基础 的材料。高分子材料是由相对分 子质量较高的化合物构成的材料， 包括橡胶、塑料、纤维、涂料、 胶粘剂和高分子基复合材料，高 分子是生命存在的形式。所有的 生命体都可以看作是高分子的集 合。
功能高分子虽然是一个新兴的领域， 但飞速的发展也使得它具有一个庞大 的家族
按照功能特性通常可分成以下几类
（1）分离材料和化学功能材料 （2）电磁功能高分子材料 （3）光功能高分子材料 （4）生物医用高分子材料
光功能高分子材料
• 所谓光功能高分子材料，是指能 够对光进行透射、吸收、储存、 转换的一类高分子材料。光与半 导体相融台的高技术引人注目.
高分子材料多种多样，形形色色
按高分子主链结构分类：
碳链高分子
分子主链由C原子组成，如： PP、PE、 PVC
分子主链由C、O、N、P等原子构成。 如：聚酰胺、聚酯、硅油 分子主链不含C原子，仅由一些杂原 子组成的高分子。如：硅橡胶
杂链高聚物
元素有机高聚物
高分子：
塑 料 以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和 填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。 纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100 倍。 具有可逆形变的高弹性材料。 涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料 能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料 具有特殊功能与用途的精细高分子材料
演讲：章俊杰 组员：章俊杰，施军，李翔， 王一钱，李继涛，李江龙，刘熠
说起高分子，纷繁复杂的化学式应该是大多数人的第 一映像了!
然后
想到的是：
高分子材料： macromolecular material，以高分子化合物为基础 的材料。高分子材料是由相对分 子质量较高的化合物构成的材料， 包括橡胶、塑料、纤维、涂料、 胶粘剂和高分子基复合材料，高 分子是生命存在的形式。所有的 生命体都可以看作是高分子的集 合。
功能高分子虽然是一个新兴的领域， 但飞速的发展也使得它具有一个庞大 的家族
按照功能特性通常可分成以下几类
（1）分离材料和化学功能材料 （2）电磁功能高分子材料 （3）光功能高分子材料 （4）生物医用高分子材料
光功能高分子材料
• 所谓光功能高分子材料，是指能 够对光进行透射、吸收、储存、 转换的一类高分子材料。光与半 导体相融台的高技术引人注目.
高分子材料多种多样，形形色色
按高分子主链结构分类：
碳链高分子
分子主链由C原子组成，如： PP、PE、 PVC
分子主链由C、O、N、P等原子构成。 如：聚酰胺、聚酯、硅油 分子主链不含C原子，仅由一些杂原 子组成的高分子。如：硅橡胶
杂链高聚物
元素有机高聚物
高分子：
塑 料 以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和 填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。 纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100 倍。 具有可逆形变的高弹性材料。 涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料 能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料 具有特殊功能与用途的精细高分子材料
功能高分子材料-PPT
除了单纯的连锁聚合和逐步聚合之外，采用多 种单体进行共聚反应制备功能高分子也是一种常见 的方法。特别是当需要控制聚合物中功能基团的分 布和密度时，或者需要调节聚合物的物理化学性质 时，共聚可能是最行之有效的解决办法。
(2)功能性小分子通过聚合包埋与高分子 材料结合
该方法是利用生成高分子的束缚作用将 功能性小分子以某种形式包埋固定在高分子 材料中来制备功能高分子材料。在聚合反应 之前，向单体溶液中加入小分子功能化合物， 在聚合过程中小分子被生成的聚合物所包埋。 在高分子药物、固定化酶的制备方面有独到 的优势。
例如，维生素C在空气中极易被氧化而变黄。 采用溶剂蒸发法研制以乙基纤维素、羟丙基甲基纤 维素苯二甲酸酯等聚合物为外壳材料的维生素C微 胶囊，达到了延缓氧化变黄的效果。将维生素C微 胶囊暴露于空气中一个月，外观可保持干燥状态， 色泽略黄。这种维生素C微胶囊进入人体后，两小 时内可完全溶解释放。
2. 已有高分子材料的功能化
一次功能主要有下面的八种： ①力学功能：如惯性、粘性、流动性、润滑性、成型性、 超塑性、恒弹性、高弹性、振动性和防震性。 ②声功能：如隔音性、吸音性。 ③热功能：如传热性、隔热性、吸热性和蓄热性等。 ④电功能：如导电性、超导性、绝缘性和电阻等。
⑤磁功能：如硬磁性、软磁性、半硬磁性等。 ⑥光功能：如遮光性、透光性、折射光性、反射光性、吸 光性、偏振光性、分光性、聚光性等。 ⑦化学功能：如吸附作用、气体吸收性、催化作用、生物 化学反应、酶反应等。 ⑧其他功能：如放射特性、电磁波特性等。
❖ 60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。
特种高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高频绝缘、 半导体等。
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。
功能高分子材料 课件
1．新型高分子材料和传统的三大合成材料有何区别和联 系？
提示：二者在本质上并没区别。从组成元素上看，都是由 C、H、O、N、S等元素组成的；从合成反应上看，都是由单 体经加聚或缩聚反应形成的；从结构上看，都有线型、体型结 构。它们的重要区别在功能和性能上，与传统材料相比，新型 有机高分子材料的性能更优异，往往具备传统材料所没有的特 殊性能，可用于许多特殊领域。
复合材料 两种或两种以上材料组合 成的一种新型的材料。含 有基体和增强剂两种材料
强度高、质量轻、耐高 温、耐腐蚀
功能高分子材料
复合材料
用途
高分子分离膜用于生 活污水、工业废液的 处理、海水淡化、食 品工业。医用高分子 材料可制成人造器官
用作宇航材料，用于 汽车工业、机械工 业、体育用品、人类 健康
【答案】 D
复合材料和功能高分子材料的比较高分子化合物与高分子 材料的比较
1．功能高分子材料和复合材料的比较
定义 性能
功能高分子材料
既有传统高分子的机械性 能，又有一些特殊性能的高 分子材料
高分子分离膜能让某些物质 有选择地通过，而把另外一 些物质分离掉。医用高分子 材料具有优异的生物相容 性、很高的机械性能
功能高分子材料
1．功能高分子材料概述 (1)含义：功能高分子材料是指既有___传__统__高__分__子__材__料___的 机械性能，又有_某__些__特__殊__功__能__的高分子材料。它是一类性能 特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料渗透 到电子、生物、能源等领域后开始涌现出的一种新型材料。 (2)分类 ①新型_骨__架__结__构____的高分子材料。 ②特殊功能材料，即在合成高分子的_主__链__或__支__链___上引入 某 种 _功__能__原__子__团___ ， 使 其 显 示 出 在 光 、 电 、 磁 、 声 、 热 、 化 学、生物、医学等方面的特殊功能。
功能高分子材料课件
2. 分类 功能高分子材料
新型骨架结构高分子材料
高分子分离膜
液晶高分子
特殊功能高分子材料导电高分子
医用高分子 高吸水性树脂
3. 高吸水性树脂
高吸水性树脂合成均① 在 的 ②聚它 支 对 以或带 们 链 淀两有的 ， 粉种高 以 、 强单分 提 纤 亲体子 高 维 水共链 它 素 性聚上 们 等 原得再 的 天 子到接 吸 然 团亲上 水 吸的水含 能 水化性力 材合强高料物亲聚进为水物行单性改体原．纤维分为天然纤维和化学纤维，化学纤维又分为人造纤 维和合成纤维。 2．人们将能源、信息工程和材料视为影响社会经济发展和 进步的三大支柱产业，材料是能源和信息发展的基础。 3．人们在探求某种新型高分子材料时，总要研究分子结构 与功能之间的关系。设计出具有特殊功能的高分子以及合成它 的路线和方法。
[判一判] 1.新型高分子材料和传统高分子材料有本质的区 别。 ( )
2．高吸水性树脂中含有亲水性原子团。 ( ) 3．将高吸水性树脂的线型结构连接成体型结构，是为了增 加其吸水性。 ( ) 4．玻璃钢是由高分子树脂和玻璃纤维经过复合工艺而制成 的，故属于复合材料。 ( )
答案：1.× 两者在组成元素、合成反应、结构上无本质 区别，只是在功能和性能上前者更优异。
知识点二 复合材料 1.含义 指_将__几__种__不__同__的__材__料__组合在一起制成的一种新型材料。其 中一种材料作为__基__体__，其他材料作为增__强__材__料__。高分子、金 属、陶瓷等都可作为基体，目前发展最快的是碳纤维作增强 剂。
2．性能 具有__强__度__高__、__质__量__轻__、__耐__高__温__、__耐__腐__蚀____等优异性能， 弥补了单一材料在性能上的缺陷。 3．应用 宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健 康等方面。
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化 学 组 成 的 影 响
Functional Polymer Materials
官 功能高分子表现出来的特殊 能 性质往往主要取决于分子中的 官能团的种类和性质。 团 e.g: 强碱型离子 种 交换树脂 交联的 类 聚苯乙烯 强酸型离子 的 磺酸基 交换树脂 影 可见其性质主要依赖于结构中的官 响 能团的性质，高分子骨架仅仅起支撑、
Functional Polymer Materials
性 能 和 功 能
一般来说，性能是指材料 对外部作用的抵抗特性。 功能是指从外部向材料 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。
Functional Polymer Materials
一次功能
1. 2. 3. 4. 5. 6. 声学功能 热学功能 电磁学功能 光学功能 化学功能 其他功能
Functional Polymer Materials
官 能 团 种 类 的 影 响
在一些情况下，官能团在 功能高分子中只起辅助作用。 利用官能团的引入改善高 分子的溶解性能、降低玻璃化 转变温度、改变表面润湿性和 提高机械强度等。 e.g:
材料技术承载着当今科技的发 展，反映着人类文明的进程。作为 材料科学的一个分支，功能高分子 材料日益受到世人的瞩目，成为材 料学发展中最为迅速和最有潜力的 新兴研究领域。 在中国，高分子材料从20世纪 40年代开始发展以来，至今已在 国民经济和国防建设的各个领域 获得了广泛的应用，成为不可缺 少的材料。
功能高分子材料绪论
参考书目
《功能高分子材料》 王国建、王德 海等编著 华东理工大学出版社 《功能高分子材料》 焦剑、姚军燕 主编 化学工业出版社 《功能高分子材料》 周学良主编 化学工业出版社 《精细化学品化学》 吴海霞主编 化学工业出版社
Functional Polymer Materials
功 能 高 分 子 材 料
从工程应用观点出发，可将 高分子材料分为结构高分子材料 和功能高分子材料。
Functional Polymer Materials
功 能 高 概 分 念 子 材 料
结构高分子材料包含了通用 高分子材料以及工程高分子材料， 它们通常具有较好的力学性能。
功能高分子材料一般指除了 具有一定的力学性能之外，还具 有某量转换性等）的高分子材料。
特 点
功能材料通常都具有技术密集， 品种多，产品少，专用性强和附加 值高的特点，此外，功能高分子材 料还具有以下特点：
质量轻，通过不同的加工方法可以成 型各种形状和宏观形状的制品
可以很方便的与其他的高分子材料以 化学或物理的方式复合 有些功能高分子材料具有很高的力学 性能和尺寸稳定性，可广泛用于制作 结构件，实现结构/功能一体化
有重要影响的结构层次：
化学组成
官能团的种类 高分子骨架 聚集态结构 超分子组装结构
Functional Polymer Materials
化 学 组 成 的 影 响
化学组成是区别不同高 分子材料的最基本要素。不 同化学组成的高分子材料有 不同的性能和功能。
e.g：
聚乙烯和聚乙炔
Functional Polymer Materials
二次功能
1. 机械能与其他形 式能量的交换 2. 电能与其他形式 能量的转换 3. 磁能与其他形式 能量的转换 4. 热能与其他形式 能量的转换 5. 光能与其他形式 能量的转换
Functional Polymer Materials
第一节 概述 （Summary）
功能高分子材料的概念 功能高分子材料的研究内容 功能高分子材料简介 功能高分子材料发展的背景 功能高分子材料的发展历程与展望
Functional Polymer Materials
功 能 研 高 究 分 内 子 容 材 料
功能高分子材料分类和特点 功能高分子材料结构与性能 的关系 功能高分子材料的研究方法
Functional Polymer Materials
结 构 与 性 能 的 关 系
材料的性能和功能是通过其不 同层次的结构反映出来的。不同的 功能高分子材料因其展现的功能不 同，依据的结构层次也有所不同。
分 类
按照来源分为天然功能 高分子材料、半合成功能 高分子材料以及合成功能 高分子材料。
Functional Polymer Materials
分 类
日本著名功能高分子专 家中村茂夫教授认为，功能 高分子可以从以下几个方面 分类：
力学功能材料 化学功能材料 物理化学功能材料 生物化学功能材料
Functional Polymer Materials
国内通常按其性质、功能 或实际用途划分为8种类型：
分 类
•反应性高分子材料 •光敏性高分子材料 •电性能高分子材料 •高分子分离材料 •高分子吸附材料 •高分子智能材料 •医药用高分子材料 •高性能工程材料
Functional Polymer Materials
分隔、固定和降低溶解度等辅助作用。
Functional Polymer Materials
官 能 团 种 类 的 影 响
在某些情况下，功能高分 子的功能必须由官能团和高分 子骨架协同作用而完成。
e.g: 固相合成用高分子试剂
没有聚合物骨架的参与，就没有固 相合成，有的只是小分子酯化反应； 而没有官能团，聚合物中就没有反应 活性点，固相反应也无从发生。
Functional Polymer Materials
功 能 研 高 究 分 内 子 容 材 料
功能高分子材料分类和特点 功能高分子材料结构与性能 的关系 功能高分子材料的研究方法
Functional Polymer Materials
按照组成及结构分为 结构型功能高分子材料和 复合型功能高分子材料。
Functional Polymer Materials
第一节 概述 （Summary）
功能高分子材料的概念 功能高分子材料的研究内容 功能高分子材料简介 功能高分子材料发展的背景 功能高分子材料的发展历程与展望
Functional Polymer Materials
功 能 高 概 分 念 子 材 料