功能高分子材料一ppt

②光学功能材料：如光导纤维、感光性高分子等；
③能量转换材料：如压电材料、光电材料。
20
(4)生物化学功能
①医用功能材料：人工脏器用材料如人工肾、人工心肺，
可降解的医用缝合线、骨钉、骨板等；
②功能性药物：如缓释性高分子，药物活性高分子，高分
子农药等；
③生物降解材料
21
反应型高分子材料
反应型高分子是在有机合成和生物化学领域的 重要成果，已经开发出众多新型高分子试剂和高分 子催化剂应用到科研和生产过程中，在提高合成反 应的选择性、简化工艺过程以及化工过程的绿色化 方面做出了贡献。更重要的是由此发展而来的固相 合成方法和固定化酶技术开创了有机合成机械化、 自动化、有机反应定向化的新时代，在分子生物学 研究方面起到了关键性作用。
4


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。 5
1



1920年，德国人Staudinger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发明尼龙66，1938年工业化。 30年代，一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化， PVC（1927～1937），PVAc（1936），PMMA （1927～1931），PS（1934～1937），LDPE （1939）。自由基聚合发展。
23
高分子分离膜材料
高分子分离膜材料与分离技术的发展在复杂体 系的分离技术方面独辟蹊径，开辟了气体分离、苦
咸水脱盐、液体消毒等快速、简便、低耗的新型分
2


ห้องสมุดไป่ตู้

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）。 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。
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
6
功能高分子
偏光显微镜下的高分子液晶
7
电致发光高分子
8
9
功能材料概论
随着时代的发展，人类将进入一个信息时代。为了解决 生产高速发展以及由此所产生的能源、环境等一系列的问题， 更需要用高科技的方法和手段来生产新型的、功能性的产品， 以获得各种优良的综合性能。近年来新型功能材料层出不穷， 得到了突破性的进展。
10
日本和欧美各国对新型功能材料的研究十分 注意，这是因为功能材料是能源、计算机、通讯、 电子、激光等现代科学的基础，功能材料在未来 的社会发展中具有重大战略意义。
11
近10年来，功能材料成为材料科学和工程领
域中最为活跃的部分。每年以5％以上的速度增
长，相当于每年有1.25万种新材料问世。未来世 界需要更多的性能优异的功能材料，功能材料正 在渗透到现代生活的各个领域。
3


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）。 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。
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，但应用更早。 1839年，美国人Goodyear发明硫化橡胶。 1855年，英国人Parks用硝化纤维素与樟脑混合制 得赛璐珞。 1889年，法国人De Chardonnet（夏尔多内）发明 人造丝。 1907年，酚醛树脂诞生。
功能材料涉及面较广，具体包括光、电功能， 磁功能，分离功能，形状记忆功能等。 这类材料相对于通常的结构材料而言，一般除 了具有机械特性外，还具有其他的功能特性。
14
材料的特定的功能与材料的特定结构是相联系的。 如对于导电聚合物来说，它一般具有长链共轭双键；
金属结构中由于弹性马氏体相变能产生记忆效应，
22
电活性高分子材料
电活性高分子材料的发展导致了导电聚合物， 聚合物电解质，聚合物电极的出现。此外超导、电 致发光、电致变色聚合物也是近年来的重要研究成 果，其中以电致发光材料制作的彩色显示器已经被 日本和美国公司研制成功，有望成为新一代显示器 件。此外众多化学传感器和分子电子器件的发明也 得益于电活性聚合物和修饰电极技术的发展。
17
(1)力学功能
主要是指强化功能材料和弹性功能材料，如高
结晶材料、超高强材料等。
18
(2)化学功能
①分离功能材料：如分离膜，离子交换树脂、高分子络合物；
②反应功能材料；如高分子试剂、高分子催化剂；
③生物功能材料：如固定化菌，生物反应器等。
19
（3）物理化学功能
①电学功能材料：如超导体，导电高分子等；
12
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 Materials)。
13
因此出现了形状记忆合金；压电陶瓷晶体必须有极 轴等。
15
功能高分子的特点
1.用途特殊，专一性强 2.品种多，用量不大 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
二、功能材料的分类
随着技术的发展和人类认识的扩展，新型的功能材料
不断被开发出来，因此对其也产生了许多不同的分类方 法。从功能的不同考虑，可将功能材料分为以下四类。