功能高分子名词解释教学内容
功能高分子名词解释
功能高分子名词解释功能高分子是指具有特定功能的高分子化合物。
高分子化合物是由重复单元组成的长链状分子，具有较高的分子量和相对较大的分子尺寸。
功能高分子通过在高分子结构中引入特定的官能团或化学基团，赋予了高分子材料特定的性能和功能。
功能高分子可以根据其特定的功能进行分类和解释。
以下是几种常见的功能高分子及其解释：1. 吸附剂，功能高分子可以具有吸附其他物质的能力，如吸附有害气体、重金属离子或有机污染物等。
这些高分子通常具有大的表面积和良好的吸附性能，可用于环境净化、废水处理等领域。
2. 催化剂，功能高分子可以具有催化反应的能力，促进化学反应的进行。
这些高分子通常具有特定的催化活性中心或催化剂团，可用于催化合成、催化加氢等化学过程。
3. 传感器，功能高分子可以具有感知和响应外部刺激的能力，如温度、湿度、光线等。
这些高分子通常通过结构上的改变或物理性质的变化来实现信号的转换和传递，可用于传感器、智能材料等领域。
4. 控释剂，功能高分子可以具有控制释放物质的能力，如药物、香料、肥料等。
这些高分子通常通过控制物质的扩散、溶解或降解速率来实现控制释放，可用于医药、食品、农业等领域。
5. 增韧剂，功能高分子可以具有增强材料韧性和耐冲击性的能力。
这些高分子通常通过在高分子基体中引入弹性体颗粒或交联结构来增加材料的韧性和延展性，可用于塑料、橡胶等领域。
6. 电子材料，功能高分子可以具有导电、光电或磁性等特殊电子性质。
这些高分子通常通过在高分子结构中引入共轭结构或特定的电子基团来实现，可用于电子器件、光电器件等领域。
以上只是功能高分子的一些常见例子，实际上功能高分子的种类和应用非常广泛。
它们在材料科学、化学工程、生物医学等领域都具有重要的应用价值，为我们的生活和科技进步做出了贡献。
《功能高分子》课程教学大纲(本科)
《功能高分子》课程教学大纲英文名称：Functional polymer课程类型：专业课课程要求：任选学时/学分：24/1.5适用专业：应用化学一、课程性质与任务功能高分子是应用化学（精细化工）专业任选的专业课。
通过功能高分子的学习，使学生了解功能高分子的基本概念，理解功能高分子的研究内容及方法，掌握功能高分子材料的制备方法、吸附分离功能高分子、高分子分离膜分离技术、电活性高分子、反应性高分子、医用和药用高分子、高吸液性树脂、高分子液晶材料等方面的知识，为学生尽快适应事功能高分子相关工作打下基础。
为进一步培养学生分析问题、解决问题的能力，掌握新的科学技术的能力奠定基础。
二、课程与其他课程的联系功能高分子是高分子化学和高分子物理的后续课程;分析化学和聚合物仪器分析是聚合物结构表征的基础。
三、课程教学目标1.通过本门课程的学习，使学生全面了解功能高分子的概念、分类、合成与制备、结构与表征、性能与用途以及发展现状等相关内容。
2.理解功能高分子的研究内容及方法。
3.掌握功能高分子的制备方法以及吸附分离功能高分子、膜用功能高分子、导电功能高分子、反应性功能高分子、医用和药用功能高分子、高吸液性树脂、高分子液晶材料等方面的知识。
4.能够用所学基础理论解决实际问题，对功能高分子的发展方向有所了解。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）1 .作业（课外2学时）运用所学功能高分子知识设计新功能高分子材料，拓宽高分子材料的应用。
六、教学方法案例：本课程以课堂教学为主，结合作业、自学、辅以文献检索等教学手段和形式完成课程教学任务。
本课程是一门拓宽学生专业知识面、开阔学生眼界、激发学生专业学习兴趣的专业课，在互动教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学对学生综合素质和自学能力、创新能力、实践能力、获取和整理信息的能力、表达能力的培养有一定效果。
七、考核方式最终成绩由出勤、课堂表现、平时作业成绩、平时测验成绩、期末成绩等组合而成。
功能高分子第一章绪论讲课文档
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第二十三页，共36页。
吸水性高分子吸附剂：
高吸水性树脂的研究始于60年代，世界上最早开发 的一种高吸水性树脂是淀粉-丙烯氰接枝共聚水解产物， 即在淀粉上接枝丙烯氰然后水解而成。
按原料组成分： 改性的天然高分子（包括淀粉类和纤维素类）
光色、光电效应
偏光效应 光化学作用 光化学 光学原理
自动调节光线明暗 的太阳镜和窗玻璃 等、显示、记录
显示、连接器 情报处理、荧光染料 环境保护 高密度记录和贮存信息
4.生物医用高分子材料 人工器官材料
药物高分子 降解性缝合材料
仿人体功能与替代
人体脏器
修补作用
药理作用
治疗动脉硬化、抗血栓
化学降解
非永久性外科材料
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第三十一页，共36页。
“医用级”标准： (a)长期植入体内具有稳定的物化性能，又有稳定的 弹性、几何尺寸和机械强度，耐磨、耐曲挠；短期 植入的材料要可生物降解；
(b)材料本身无毒、无热源、无过敏反应、不致 畸，不致癌、不干扰机体免疫系统、不破坏血 液有形成分、不影响体液电解质平衡等。
32
第三十二页，共36页。
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第二十一页，共36页。
高 分
吸附剂的分类：
子
吸
(1)非离子型高分子吸附剂
附
非离子型吸附树脂主要是指在分子结构中不包含离
剂 子性基团，主要依靠分子间范德华力进行吸附的高分子
树脂。它主要用在色谱分离中作为载体和固定相、环境
保护中作为污染物富集材料、动植物中有效成分的分离
提取与纯化过程中。非离子型高分子吸附剂品种较多，
高分子材料概论-功能高分子
第二章：高分子材料概论2.7功能高分子主要内容：2.7.1 功能高分子概述2.7.2 功能高分子的结构与性能2.7.3 功能高分子材料的获得2.7.4 重要的功能高分子2.7.5 思考题2.7.1 功能高分子概述一、功能高分子的定义什么是功能高分子材料?因为它是一直到20世纪70年代才形成的一个分支，对于它的确切定义一时还难于表述清楚。
有入主张，功能高分子是性能“与众不同”的一类高分子。
要问与“众”不同的这个“众”，指什么呢?回答说是指那些常规高分子，再问什么是常规高分子，则有人说绝大多数高分子材料是常规高分子，有人说常见的为常规高分子，有人说性能从众的随大流的叫常规高分子，还有人说塑料、橡胶、合成纤维、粘合剂和涂料叫常规高分子。
不属于常规高分子的就是功能高分子。
可能为大家基本接受的是研究性能、特性和功能之间的关系，或者寻找性能、特性和功能的区别。
国外一些学者在七八十年代就去追究这个区别。
因此，首先要弄清楚性能和功能的区别。
通行的说法是，“性能”指材料对外部刺激的抵抗，所谓外部刺激指外力、光、热、电、磁等物理刺激，以及水、溶剂、药品、化学品等的化学刺激。
这样强度、透明性、耐热性、耐化学腐蚀性等属于“性能”这个范畴。
“功能”则指的是对某物质(材料)“输入”信号时，物质因发生质和量的变化(或其中任何一种变化)而产生的“输出”作用，根据这个定义，则分离、吸附、离子交换、氧化还原以及能量转换等机械能转换成其它能、压电、热电等都属于功能。
我们认为功能高分子本身是——个模糊的概念，不必去下严格定义。
一些专著将材料的功能宽泛地划分如下四类：1）化学功能：主要指离子交换、催化、氧化还原、光聚合、光交联、光分解、降解、固体电解质、微生物分解等。
2）物理功能：上要指导电、热电、压电、焦电、电磁波透过吸收、热电子放射、超导、形状记忆、超塑性、低温韧性、磁化、透磁、电磁屏蔽、磁记录、光致变色、偏光性、光传导、光磁效应、光弹性、耐放射线、x射线透过、x射线吸收等。
《功能高分子材料》 讲义
《功能高分子材料》讲义一、什么是功能高分子材料在我们的日常生活和现代科技领域中，有一种材料正发挥着越来越重要的作用，那就是功能高分子材料。
简单来说，功能高分子材料就是具有特殊功能的高分子化合物。
它们与传统的高分子材料（如塑料、橡胶、纤维等）不同，不仅具有良好的机械性能，还具备了各种独特的物理、化学和生物等性能。
这些特殊功能可以包括：电磁功能、光学功能、分离功能、催化功能、生物医学功能等等。
二、功能高分子材料的分类功能高分子材料的种类繁多，为了更好地理解和研究它们，我们可以按照不同的标准进行分类。
1、按照功能分类（1）电磁功能高分子材料这类材料具有导电、磁性等性能。
例如，导电高分子材料可以用于制造电子器件中的导电线路，而磁性高分子材料则在信息存储、磁性分离等方面有应用。
（2）光学功能高分子材料它们能够对光进行吸收、发射、传输等操作。
常见的有光纤材料、发光高分子材料等，在通信、显示技术等领域发挥着重要作用。
（3）分离功能高分子材料用于物质的分离和提纯，比如离子交换树脂、膜分离材料等。
（4）催化功能高分子材料具有催化化学反应的能力，能提高反应效率和选择性。
（5）生物医学功能高分子材料这是与人体健康密切相关的一类材料，如人工器官材料、药物载体材料等。
2、按照来源分类（1）天然功能高分子材料如蛋白质、纤维素等，它们本身就具有独特的功能。
（2）合成功能高分子材料通过人工合成的方法制备出来，具有特定的功能结构。
三、功能高分子材料的特点1、性能多样性由于其特殊的结构和组成，可以表现出多种优异的性能，满足不同领域的需求。
2、分子设计性强可以通过对分子结构的设计和调控，实现特定的功能。
3、应用领域广泛涵盖了电子、信息、能源、环保、医疗等众多领域。
四、常见的功能高分子材料1、导电高分子材料常见的有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。
它们的导电性能可以通过掺杂等方式进行调节，在电子器件、传感器等方面有广泛应用。
2、高分子分离膜例如反渗透膜、超滤膜等。
功能高分子名词解释
功能高分子名词解释名词解释高性能高分子：对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。
功能高分子：就是指当有外部提振时，能够通过化学或物理的方法作出适当的高分子材料。
特种高分子材料：带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。
通用型高分子材料：应用领域范围广量小，价格较低。
根据其性质和用途可以分成五个小类：化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂。
阳离子交换树脂：能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂。
阴离子互换树脂：能够离解出来阴离子、时能与外来阴离子展开互换的树脂。
分离膜：能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面。
膜在生产和研究中的采用技术被称作膜技术。
如果在高浓度水溶液一侧加压，使高浓度水溶液侧与低浓度水溶液侧的压差大于渗透压，则高浓度水溶液中的水将通过半透膜流向低浓度水溶液侧，这一过程就称为反渗透。
用作实行反渗透操作方式的膜为反渗透膜。
反渗透膜大部分为不能等距膜，孔径大于0.5nm，可以侵吞溶质分子。
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。
导电高分子就是由具备共轭π键的高分子经化学或电化学“参杂”并使其由绝缘体转型为导体的一类高分子材料。
这些带电粒子可以是正、负离子，也可以是电子或空穴，统称为载流子。
这种因嵌入了电子受体或电子给体而提升电导率的方法称作参杂。
参杂的方法可以分成化学法和物理法两大类，前者存有气相参杂、液相参杂、电化学参杂、光引起参杂等，后者存有离子注入法等。
电导率发生突变的导电填料浓度称为“渗滤阈值”光致抗蚀，就是指高分子材料经过光照后，分子结构从线型可溶性转型为网状不可溶性，从而产生了对溶剂的抗蚀能力。
光致诱蚀，当高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性。
医用高分子材料则就是生物医用材料中的关键组成部分，主要用作人工器官、外科复原、理疗康复、确诊检查、患疾化疗等医疗领域。
《功能高分子重点》
高分子絮凝剂
▪ 高分子絮凝剂的类别和结构 ▪ 一般可按化学组成、产品形态或其它方式分
类。根据分子的总电荷、絮凝剂通常可分为3 类；阴离子、阳离子及非离子絮凝剂。
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▪ 1．阴离子絮凝剂。大多数阴离子絮凝剂是 以聚丙烯酰胺结构为基础的。分子链中酰 胺基部份水解为羧基，所以带有负电荷， 但电荷密度一般较低。由于分子链带有负 电荷，使大分子在水溶液中更好地伸展， 从而增强了对悬浮粒子的捕集和架桥作用。
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存在问题和今后研究方向
活性问题
大量的研究已证明，无论聚合物试剂或聚合物
催化剂，它们的活性都低于其相应的低分子试剂
和催化剂．造成这种情况的原因是多方面的，但
功能基的微观环境的影响是一个重要因素．此外
在合成功能聚合物时，异种结构的形成，干扰基
团的引入，聚合物裁体表面存在杂质，以及反应
物进出功能聚合物孔道的扩散限制，都会影响它
们的活性．研究还发现，聚合物裁体化反应常常
达不到理论产率，这可能由于位阻效应和扩散限
制所致．因此，今后在研制和筛选高活性的聚合
物试剂和催化剂的同时，必须进一步探明功能基
反应的微观机理．
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工业应用问题 迄今在已报道的大量的聚合物试剂和催化剂
中，已经纳入工业规模使用的为数还不多．究 其原因主要是这一类功能聚合物生产成本较高， 而机械强度及化学稳定性还不理想．因 此，近年来已有一些研究从改变单体原料和改 革合成工艺入手，研制和筛选性能更好、价格 较低的新型聚合物试剂和催化剂．看来，这仍 然是今后一个十分重要的课题．具有高活性和 一定机械强度的大网孔树脂的出现，必将有助 于这个问题的解决．
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2、影响高分子化学反应的主要因素
功能高分子
功能高分子摘要：功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。
它们之所以具有特定的功能，是由于在其大分子链中结合了特定的功能基团，或大分子与具有特定功能的其他材料进行了复合，或者二者兼而有之。
例如吸水树脂，它是由水溶性高分子通过适度交联而制得，遇水时将水封闭在高分子的网络内，吸水后呈透明凝胶，因而产生吸水和保水的功能。
前言：功能高分子是为高分子材料专业开设的一门必修课，是高分子材料与工程系列课程中的核心课程。
内容主要包括：离子交换树脂，高分子吸水材料，高聚物膜，高分子液晶，高分子催化剂，医用高分子等。
通过这门课程的学习，可使学生进一步掌握各种高分子材料的结构与性能的关系，了解和掌握新兴的高分子材料的种类，结构，功能和用途，使学生对高分子有比较全面的认识，为以后的科研或是工作打下良好的基础。
介绍：功能高分子，英文名functional polymers。
功能高分子结构图在合成或天然高分子原有力学性能的基础上，再赋予传统使用性能以外的各种特定功能（如化学活性、光敏性、导电性、催化活性、生物相容性、药理性能、选择分类性能等）而制得的一类高分子。
一般在功能高分子的主链或侧链上具有显示某种功能的基团，其功能性的显示往往十分复杂，不仅决定于高分子链的化学结构、结构单元的序列分布、分子量及其分布、支化、立体结构等一级结构，还决定于高分子链的构象、高分子链在聚集时的高级结构等，后者对生物活性功能的显示更为重要。
背景功能高分子材料从20世纪50年代才初露端倪，到70年代方成为高分子学科功能高分子芯片的一个分支，目前正处于成长时期。
功能高分子材料从功能上大致可分为四类：第一类是化学功能，包括离子交换、催化、光聚合、光分解、光降解等；第二类是物理功能，包括导电、热电、压电、超导、磁化、光弹性等；第三类是介于化学、物理之间的功能，包括吸附、膜分离、高吸水、表面活性等；第四类是生理功能，包括生理组织适应性，血液适应性等。
下面列举几种日常生活中可能遇到的功能高分子材料制品。
中科大功能高分子课件
良好的热稳定性
总结词
功能高分子材料在高温条件下不易分解或氧化，具有良好的 热稳定性。
详细描述
功能高分子材料的热稳定性较好，能够在高温条件下保持稳 定的性能，不易分解或氧化。这使得它们在高温环境下的应 用中具有广泛的应用价值，如航空航天、汽车、能源等领域 。
动态共价键合成
利用动态共价键的特性，合成具有 自修复和可重构性质的高分子材料。
开发多功能和智能化的功能高分子材料
多功能性
通过分子设计和功能化改性，赋予功 能高分子材料多种特殊性能，如导电 、导热、发光、磁性等。
智能化
将传感器、驱动器和执行器等智能元 件集成到高分子材料中，实现智能化 响应和调控功能。
良好的电性能和磁性能
总结词
功能高分子材料具有优良的电性能和磁性能 ，能够满足各种电子和磁性器件的需求。
详细描述
功能高分子材料具有良好的导电性、绝缘性 、磁响应等性能，能够满足各种电子和磁性 器件的需求。这使得它们在电子、通信、信 息等领域中具广泛的应用价值。例如，导 电高分子材料可以用于制备电极、导电线路 等电子器件；磁性高分子材料可以用于制备
提高力学性能
研究和发展新型增强剂和填料，以提高功能高分子材料的强度、韧 性和耐冲击性能。
优化加工性能
改进加工工艺和开发新型加工设备，以降低加工成本和提高生产效 率。
探索新的合成方法
绿色合成方法
开发环境友好、低能耗和低排放 的合成工艺，减少对环境的负面
影响。
活性聚合方法
利用活性聚合技术合成具有精确结 构和分子量分布的高分子材料。
《功能高分子材料》 讲义
《功能高分子材料》讲义一、什么是功能高分子材料在我们的日常生活和现代科技中，高分子材料扮演着至关重要的角色。
从常见的塑料制品到高科技领域中的精密部件，高分子材料无处不在。
然而，普通的高分子材料往往只是满足了基本的物理和化学性能要求。
随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的日益提高，功能高分子材料应运而生。
那么，到底什么是功能高分子材料呢？简单来说，功能高分子材料是指那些具有特定的功能，如电学、光学、磁学、生物医学等性能，并且这些性能超出了传统材料范畴的高分子材料。
它们不仅具有高分子材料本身的特点，如质量轻、耐腐蚀、易加工等，还具备了独特的功能特性，能够满足各种复杂和特殊的应用需求。
二、功能高分子材料的分类为了更好地理解和研究功能高分子材料，我们可以将其按照不同的功能进行分类。
1、导电高分子材料导电高分子材料是一类具有良好导电性的高分子材料。
传统的高分子材料通常是绝缘体，但通过特殊的分子设计和合成方法，可以使某些高分子材料具有类似于金属的导电性。
这类材料在电子器件、防静电材料、传感器等领域有着广泛的应用。
2、高分子分离膜高分子分离膜是能够实现物质分离和提纯的功能高分子材料。
它们可以根据分子的大小、形状、电荷等特性，选择性地让某些物质通过，而阻止其他物质。
在海水淡化、污水处理、气体分离等方面发挥着重要作用。
3、高分子吸附剂高分子吸附剂具有对特定物质的吸附能力。
它们可以用于废水处理中的有害物质去除、药物分离与提纯、气体净化等领域。
4、生物医用高分子材料生物医用高分子材料是用于医疗领域的一类特殊功能高分子材料。
包括人造器官材料、药物载体、组织工程支架等。
这类材料需要具备良好的生物相容性和生物可降解性。
5、高分子液晶高分子液晶具有独特的光学和电学性能。
在显示技术、传感器、光学存储等领域有着潜在的应用价值。
三、功能高分子材料的制备方法功能高分子材料的制备通常需要采用特殊的方法和技术，以赋予材料特定的功能。
1、化学合成法通过化学反应将具有特定功能的单体聚合成为高分子材料。
《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 。
《功能高分子材料》 讲义
《功能高分子材料》讲义一、什么是功能高分子材料在我们的日常生活和众多工业领域中，高分子材料扮演着举足轻重的角色。
然而，普通的高分子材料往往只是在物理性能上发挥作用，比如提供强度、韧性等。
而功能高分子材料则不同，它们除了具备传统高分子材料的特性外，还具有一些特殊的功能，能够对外部环境的变化产生响应，并在特定条件下展现出独特的性能。
功能高分子材料是指那些具有特定的物理、化学、生物等功能的高分子化合物。
这些功能可以包括但不限于电学性能、光学性能、磁学性能、分离性能、催化性能、生物相容性等。
它们在电子、信息、能源、生物医药、环境保护等领域有着广泛的应用。
二、功能高分子材料的分类功能高分子材料的种类繁多，为了更好地理解和研究它们，我们可以根据其功能的不同进行分类。
1、导电高分子材料这类材料具有良好的导电性，能够像金属一样传输电流。
常见的导电高分子材料有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。
它们在电子器件、传感器、防静电材料等方面有着重要的应用。
2、高分子分离膜材料其能够对不同的物质进行分离和提纯，例如在海水淡化、污水处理、气体分离等领域发挥关键作用。
常见的有反渗透膜、超滤膜、纳滤膜等。
3、高分子吸附材料具有对特定物质进行吸附和富集的能力，常用于废水处理中的重金属离子吸附、药物分离和提纯等。
4、高分子催化剂材料能够在化学反应中起到催化作用，提高反应效率和选择性。
比如在有机合成中，一些高分子负载的催化剂表现出了优异的性能。
5、生物医用高分子材料与人体组织和器官具有良好的相容性，可用于制造人工器官、药物载体、组织工程支架等。
例如，聚乳酸、聚乙醇酸等可生物降解的高分子材料在医学领域应用广泛。
6、感光高分子材料对光的照射能够产生物理或化学变化，常用于印刷制版、光刻胶、光存储材料等。
7、智能高分子材料这是一类能够感知外界环境变化，并做出相应响应的材料。
比如温敏性高分子材料在温度变化时会发生体积、相态等的改变；pH 敏感高分子材料则会根据环境的酸碱度发生性质变化。
《功能高分子材料》 讲义
《功能高分子材料》讲义一、引言高分子材料在我们的日常生活和现代科技中扮演着至关重要的角色。
从塑料制品到合成纤维，从橡胶轮胎到涂料胶粘剂，高分子材料无处不在。
而功能高分子材料则是高分子材料领域中的一颗璀璨明珠，它们具有独特的物理、化学和生物学性能，能够满足各种特定的应用需求。
二、功能高分子材料的定义与分类（一）定义功能高分子材料是指那些具有特定功能，如光学、电学、磁学、催化、生物活性等，且这些功能超出了传统高分子材料的机械性能和加工性能范畴的高分子材料。
（二）分类1、按照功能分类导电高分子材料：如聚苯胺、聚乙炔等，具有良好的导电性。
高分子分离膜：用于分离、提纯和浓缩物质，如反渗透膜、超滤膜等。
高分子催化剂：能加速化学反应的进行，具有高选择性和高效性。
感光高分子材料：在光的作用下发生化学或物理变化，用于印刷制版、光刻胶等领域。
生物医用高分子材料：用于医疗器械、药物载体、组织工程等方面。
2、按照来源分类天然功能高分子材料：如纤维素、蛋白质等经过改性后具有特定功能。
合成功能高分子材料：通过化学合成方法制备的具有特定功能的高分子。
三、功能高分子材料的制备方法（一）分子设计在合成功能高分子材料之前，需要进行分子设计，确定高分子的结构和组成，以实现所需的功能。
（二）聚合方法1、自由基聚合广泛应用于合成各种功能高分子，通过控制反应条件和单体比例，可以调节高分子的性能。
2、离子聚合具有较高的反应活性和选择性，适用于制备结构规整的功能高分子。
3、配位聚合能够制备具有特定立构规整性的高分子。
（三）功能化改性对已有的高分子进行化学或物理改性，引入功能性基团或结构，使其具有特定功能。
四、导电高分子材料（一）导电机制包括电子导电和离子导电两种方式。
电子导电是通过高分子链中的共轭结构实现电子的迁移；离子导电则是通过高分子中的离子迁移来实现。
（二）应用1、电子器件如有机发光二极管（OLED）、有机场效应晶体管（OFET）等。
2、抗静电材料用于减少静电的产生和积累。
讲第6章2功能高分子
~ CH2 _ CH ~
R1 + H2NCHH ~
R2 +H2NCHCOOH
R1
CH2 HNCHCOOH
~CH2 _ CH ~
......
R1
R2
CH2 HNCHCOHNCHCOOH
6.3.2 物理功能高分子
1）光活性高分子：
1．光致分解聚合物：
2．光致交联型聚合物：
类别 烯
酸
醛 氧 吡啶 醛
6
电子 交换 氯乙 烯
3．离子交换树脂的合成： ①．共聚物珠粒——树脂骨架的合成： ②．功能基反应——交换基团的引入：
001树脂的合成——磺化反应：
CH2 = CH + CH2 = CH +BPO ~CH2 _ CH ~CH2 _ CH ~
+H2SO4 C2H4Cl2
~ [ CH2 _ CH~CH2 _CH ]n ~ + RCONH_ CH _ S
OH
NH2
O=C N
Me Me
COOM +
酰胺化
RCONH_CH _ S O=C N
Me Me CO
NH
OH
~ [ CH2 _ CH~CH2_ CH ]n ~
自从19世纪80年代问世以来，阿斯 匹林已经成为全世界应用最广泛的药物 之一。在阿斯匹林中，其退烧和消炎作 用的主要是水杨酸(如左图所示)。然而 这种物质对人体的消化系统刺激性很 强，长期服用会导致胃溃疡。现在研究 发现，如果将阿斯匹林制成高分子则可 以避免这种副作用。
2. +HCl
CH2Cl
~CH2 _ CH ~ CH2+N(CH3)3 Cl-
4．离子交换树脂的性能： 交换容量——单位重量（或体积）树脂所含离子交换基团 的摩尔数称为树脂的交换容量。
第10章功能高分子--精品PPT课件-精选文档
5. 典型的共轭聚合物
除前面提到的聚乙炔外，聚苯撑、聚并苯，聚 吡咯、聚噻吩等都是典型的共轭聚合物。另外一些 由饱和链聚合物经热解后得到的梯型结构的共轭聚 合物，也是较好的导电高分子，如热解聚丙烯腈、 热解聚乙烯醇等。
复合型导电高分子的应用： 从原则上讲，任何高分子材料都可用作复合型 导电高分子的基质。在实际应用中，需根据使用要 求、制备工艺、材料性质和来源、价格等因素综合 考虑，选择合适的高分子材料。 目前用作复合型导电高分子基料的主要有聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、环氧树 脂、丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯、聚氨 酯、聚酰亚胺、有机硅树脂等。此外，丁基橡胶、 丁苯橡胶、丁腈橡胶和天然橡胶也常用作导电橡胶 的基质。
一般认为，四类聚合物具有导电性：高分子电 解质、共轭体系聚合物、电荷转移络合物和金属有 机螯合物。其中除高分子电解质是以离子传导为主 外，其余三类聚合物都是以电子传导为主的。这几 类导电高分子目前都有不同程度的发展。 下面主要介绍共轭体系聚合物。
3. 共轭体系的导电机理
共轭聚合物是指分子主链中碳—碳单键和双键 交替排列的聚合物，典型代表是聚乙炔： －CH = CH－ 由于分子中双键的π电子的非定域性，这类聚 合物大都表现出一定的导电性。
导电高分子中高分子基料的作用是将导电颗粒 牢固地粘结在一起，使导电高分子具有稳定的导电 性，同时它还赋于材料加工性。高分子材料的性能 对导电高分中的机械强度、耐热性、耐老化性都有 十分重要的影响。 导电填料在复合型导电高分子中起提供载流子 的作用，因此，它的形态、性质和用量直接决定材 料的导电性。
但总的来说，结构型导电高分子的实际应用尚 不普遍，关键的技术问题在于大多数结构型导电高 分子在空气中不稳定，导电性随时间明显衰减。此 外，导电高分子的加工性往往不够好，也限制了它 们的应用。科学家们正企图通过改进掺杂剂品种和 掺杂技术，采用共聚或共混的方法，克服导电高分 子的不稳定性，改善其加工性。
《功能高分子》课件
功能高分子材料
具有特定功能的高分子材料，如 导电、发光、吸附、催化、生物 活性等。
功能高分子材料的
特点
具有高度的分子设计自由度，可 以通过改变分子结构、链段长度 和交联度等来调控材料的性能。
功能高分子的分类
01
02
03
按功能性质分类
导电高分子、光敏高分子 、吸附分离高分子、生物 活性高分子等。
按合成方法分类
功能高分子的发展前景
新材料和新应用领域的拓展
01
随着科技的不断进步和应用需求的多样化，功能高分子将在更
多领域发挥重要作用，如新能源、环保、航空航天等。
跨学科交叉融合
02
功能高分子的发展需要与化学、物理学、生物学等多个学科进
行交叉融合，以推动新材料和新技术的创新。
绿色化和可持续发展
03
随着环保意识的提高，发展环境友好型功能高分子和实现绿色
导电高分子如聚苯胺和聚吡咯等，在 电子器件的电极材料、电磁波屏蔽材 料和信息记录材料等方面具有广泛的 应用。
例如，用于制造集成电路的聚酰亚胺 具有良好的热稳定性、电绝缘性和耐 辐射性，是电子信息领域不可或缺的 高分子材料。
生物医用领域
功能高分子在生物医用领域的应 用主要涉及药物载体、生物成像
、组织工程和医疗器械等。
优异的化学稳定性
许多功能高分子材料具有 良好的耐腐蚀、抗氧化和 耐候性能，可以在各种恶 劣环境下使用。
02
功能高分子的制备方法
传统制备方法
溶液聚合
通过控制聚合条件，如 温度、压力、引发剂等 ，合成具有特定功能的
高分子。
乳液聚合
利用乳化剂将单体分散 成小液滴，在乳液中进 行聚合反应，得到高分
功能高分子名词解释概要
功能高分子名词解释概要第一章功能高分子材料总论2功能高分子科学4构效关系5固相合成试剂6高分子效应7模板效应10渗透系数12高分子化方法19多功能复合过程21聚合物的功能化23功能高分子材料宏观结构第二章反应型高分子材料27反应型功能高分子材料27高分子化学反应试剂28高分子化学反应催化剂28/49均相催化反应28均相化学反应28/49多相催化反应28多相化学反应30氧化还原型高分子试剂33高分子还原试剂35高分子卤化试剂39固相合成44CBZ/DMT/PS46不对称合成47hooplanes化合物51相转移催化剂53酶促反应第三章导电高分子材料60导电性能61导电高分子材料/导电聚合物61载流子61/63复合型导电高分子材料61/74本征型导电高分子材料62聚合物离子导电体62负温度系数NTC62正温度系数PTC63分散/层积/表面/梯度复合65渗流理论(临界浓度)69复合型导电塑料71火焰喷镀74压敏效应76孤子导电理论77掺杂87/62/138电致变色现象88/121电致发光现象90离子导电高分子材料90离子导电体91高分子电解质91电化学过程91原电池/电解池/一次/二次电池91液体离子导电过程92固体电解质93自由体积理论97全固态电池97全塑电池98/100氧化还原型导电聚合物第四章电活性高分子材料103/104电活性高分子材料103高分子导电材料/高分子驻极体材料/高分子电致变色材料/高分子电致变色材料/高分子介电材料/高分子电极修饰材料104电物理效应104电化学效应105驻极体105真实电荷/极化电荷105极化性质105高分子驻极体105表面/体/反电荷(图)105/157铁电性106压电特性107正/逆压电效应107热电性质108极化型驻极体109同号/异号驻极体112光驻极体115极化反转效应118静电效应物质的发光现象120热激发光/化学发光/光致发光/电致发光124能量的转换效率124量子效率125透射效率125启动电压126光敏化剂126荧光染料126磷光增敏剂128 ITO玻璃电极132磷化过程145电极的表面修饰145/157聚合物修饰电极145覆盖度153灵敏度第五章高分子液晶材料161液晶164向列型液晶/近晶型液晶/胆甾醇型液晶165热致液晶/溶致液晶165液晶分子/液晶态/液晶态固体167/187溶致型液晶(溶致侧链/主链液晶) 167双亲结构171/187热致液晶(热致侧链/主链液晶) 171清晰点温度Tcl187高分子液晶材料第六章高分子功能膜材料191微滤膜/超滤膜/纳滤膜/反渗透膜193透过性，选择性196聚合物溶液、197溶剂的选择197聚合物的(良溶剂/溶胀剂/非溶剂) 204密度膜208潜溶剂209液体膜/动态形成膜212半透性212透过率/透过选择性216膜蒸发(完全蒸发过程)216膜透析224反渗透过程225高分子分离膜第七章光敏高分子材料228光敏高分子材料228荧光性质228/272光化学/物理过程229/263发色团/生色团/助色团229激发态/激发能/光量子效率230激发态的猝灭231光交联反应232光降解反应234预聚物236涂料的流平性能237光引发剂/光敏剂238光刻胶(光致抗蚀剂) 238光加工工艺241老化/光老化243聚合物光稳定剂244光屏蔽添加剂激发态猝灭剂247光致变色247 (正性/逆)光致变色250光力学现象250光导电材料251电导率252感度257非线性光学材料258倍频/电光/光折射效应263荧光量子效率263光敏剂272高分子光稳定剂273高分子荧光材料第八章吸附性高分子材料275吸附性材料277正相/反相悬浮聚合278吸附树脂285高分子螯合剂293离子型吸附树脂293吸附过程/脱附过程300高吸水性高分子材料301最大吸水量第九章医用高分子材料312医用高分子材料313血液相容性/组织相容性314生物惰性314可生物降解性314生物惰性高分子材料318骨水泥(骨固化剂)319塑料王331人造脏器/人造组织335生物组织工程338高分子药物339骨架型高分子药物341金属硫蛋白344基质型缓释体系345被动/主动/物理靶向348缓释制剂348高分子导向制剂第十章高分子纳米复合材料350纳米/纳米结构351纳米技术/纳米材料纳米效应351表面效应/小尺寸效应352量子尺寸效应352宏观量子隧道效应354纳米结构材料355超塑性355纳米复合材料356纳米复合薄膜356高分子纳米复合材料357/376溶胶-凝胶复合法359/376插层复合法362/376共混复合法363纳米颗粒表面改性第十一章其他功能高分子材料378表面活性剂384农用功能高分子材料388转光材料389高分子防污涂料390高分子食品添加剂394高分子阻燃剂397高分子染料。
第九章 功能高分子
如聚丙烯酰胺侧链上的硫代缩胺基脲汞在光作用下 形成汞的有色络合物。
R N N
CH2 CH CONH Hg
S
C
N
NH R
R CH2 CH CONH Hg S C N N N H N R
八、电子聚合物
1、聚苯胺
在酸性条件和过氧化物存在下苯胺聚合成
O NH2 H+
n
PAn
聚苯胺具有较高的导电性
NH2
2、药物载体
药物载体含四类基团：药（D）、悬臂（S）、输 送基团（T）、使高分子溶解的基团（E）。
高分子链
S E E D D
T T
如聚乙烯醇和阿司匹林结合：
CH2 CH O O C O C O CH3 CH2 CH OH
n
m
七、光致变色高分子
对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材 料。 在高分子链上存在光色基团、当吸收一定波长的 光后发生颜色变化。
H3C OH
CH3
硫醇类
2 R SH R S S R + 2H+ + 2e-
CH2
CH
CH2CH NHCO( C H2)4CHCH 2CH2 SH SH
CH2SH
应用实例
头发中含有胱氨酸，与半胱氨酸存在以下相互转变：
HOOC CH NH2 CH2 S S CH2 CH NH2 COOH
胱氨酸
2HOOC CH NH2 CH2SH
CH2 CH CH2 CH N(CH2CH2OH)3
CH2Cl CH2 CH CH2 CH CH2 CH
CH2N+(CH2CH2OH)3Cl-
CH2
CH
两性离子
CH2 CH CH2 CH CH2 CH N(CH3)3 Cl
高分子化学第十章功能高分子
成珠技术: 悬浮聚合 50～1500μm 沉淀聚合 微米级 乳液聚合 0.05～0.7μm 其中以悬浮聚合的应用最为广泛。
悬浮聚合所得的交联聚合物小球为凝胶型，凝胶型交联小球在干态时孔隙非常小，只有在添加良溶剂后才会重构一定的孔隙。因此，凝胶型交联小球常常必须在良溶剂中使用。如果在聚合反应过程中加入致孔剂，则可得到大孔型交联小球，其多孔结构是永久的，在气相和不良溶剂中也可使用，并且大孔型交联小球比凝胶型交联小球吸附能力更强，在进行化学改性时，更容易获得高的功能基引入率。
致孔技术: 惰性稀释剂致孔 线形高分子致孔
化学吸附功能高分子 离子交换树脂 离子交换树脂：通过离子键与各种阳离子或阴离子产生吸附作 用，对相应的离子进行离子交换。
离子交换树脂的分类: 强酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚苯乙烯磺酸树脂 弱酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚（甲基）丙烯酸型 的离子交换树脂 强碱型阴离子交换树脂 常用的是对聚苯乙烯交联小球先后经 氯甲基化和季铵化改性后得到 弱碱型阴离子交换树脂 其离子交换功能团为伯胺基、仲胺基 或叔胺基
吸附分离功能高分子分类： 按其吸附机理可分为化学吸附、物理吸附和亲和吸附高分子三大类； 按其形态可分为无定形、珠状、纤维状； 按其孔结构的不同，可分为微孔型（凝胶型）、中孔型、大孔型、特大孔型等。
吸附分离功能高分子骨架结构的合成 为了保证吸附树脂在使用时不被溶解，其骨架结构通常需有一定程度的交联，常常是由单乙烯基单体和多乙烯基交联单体共聚而成的交联结构，可以有无定形、珠状和纤维状三种基本形态，其中珠状材料应用最为广泛。
生物医用材料必须满足以下的基本要求：
生物医用材料：以医疗为目的、用于与组织接触以形成功能的无生命的材料。被广泛地用来取代和/或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能，从而提高病人的生活质量
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功能高分子名词解释
名词解释
高性能高分子：对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。
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相应的高分子材料。
特种高分子材料：带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。
通用高分子材料：应用面广量大，价格较低。
根据其性质和用途可分为五个大类：化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂。
阳离子交换树脂：能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂。
阴离子交换树脂：能解离出阴离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂。
分离膜：能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面。
膜在生产和研究中的使用技术被称为膜技术。
如果在高浓度水溶液一侧加压，使高浓度水溶液侧与低浓度水溶液侧的压差大于渗透压，则高浓度水溶液中的水将通过半透膜流向低浓度水溶液侧，这一过程就称为反渗透。
用于实施反渗透操作的膜为反渗透膜。
反渗透膜大部分为不对称膜，孔径小于0.5nm，可截留溶质分子。
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。
导电高分子是由具有共轭π键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料。
这些带电粒子可以是正、负离子，也可以是电子或空穴，统称为载流子。
这种因添加了电子受体或电子给体而提高电导率的方法称为掺杂。
掺杂的方法可分为化学法和物理法两大类，前者有气相掺
杂、液相掺杂、电化学掺杂、光引发掺杂等，后者有离子注入法等。
电导率发生突变的导电填料浓度称为“渗滤阈值”
光致抗蚀，是指高分子材料经过光照后，分子结构从线型可溶性转变为网状不可溶性，从而产生了对溶剂的抗蚀能力。
光致诱蚀，当高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性。
医用高分子材料则是生物医用材料中的重要组成部分，主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断检查、患疾治疗等医疗领域。
高分子药物：它依靠连接在聚合物分子链上的药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后，能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预防性效果。
微胶囊是指以高分子膜为外壳、其中包有被保护或被密封的物质的微小包囊物。
简述题
离子交换树脂的命名
答：按交换基团性质的不同，可将离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。
阳离子交换树脂可进一步分为强酸型、中酸型和弱酸型三种。
阴离子交换树脂又可分为强碱型和弱碱型两种。
按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为凝胶型、大孔型和载体型三类。
国内将特种和功能高分子材料划分为哪8种类型
答：反应性高分子材料，光敏型高分子，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。
材料的导电性能如何划分，其导电范围如何
答：物质按电学性能分类可分为绝缘体、半导体、导体和超导体四类。
绝缘体＜10-10 Ω-1·cm-1，半导体10-10～102 Ω-1·cm-1，
导体102～108 Ω-1·cm-1，超导体＞108 Ω-1·cm-1。
简述导电高分子的类型，并分别说明之
答：一类是结构型（本征型）导电高分子，另一类是复合型导电高分子。
结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性，由聚合物结构提供导电载流子（包括电子、离子或空穴）。
这类聚合物经掺杂后，电导率可大幅度提高，其中有些甚至可达到金属的导电水平。
复合型导电高分子是在本身不具备导电性的高分子材料中掺混入大量导电物质，如炭黑、金属粉、箔等，通过分散复合、层积复合、表面复合等方法构成的复合材料，其中以分散复合最为常用。
对医用高分子材料的基本要求
答：（1）化学隋性，不会因与体液接触而发生反应
（2）对人体组织不会引起炎症或异物反应
（3）不会致癌
（4）具有良好的血液相容性
（5）长期植入体内不会减小机械强度
（6）能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性
（7）易于加工成需要的复杂形状
高分子材料的生物相容性
答：生物相容性是指植入生物体内的材料与肌体之间的适应性。
由于不同的高分子材料在医学中的应用目的不同，生物相容性又可分为组织相容性和血液相容性两种。
组织相容性是指材料与人体组织，如骨骼、牙齿、内部器官、肌肉、肌腱、皮肤等的相互适应性，而血液相容性则是指材料与血液接触是不是会引起凝血、溶血等不良反应。
合成题阴阳离子交换树脂合成
聚乙烯醇肉桂酸酯感光树脂
双重氮盐十聚乙烯醇感光树脂。