功能高分子材料复习提要
(完整版)功能高分子复习提纲
一、名词解释( 5 题,共 15 分)——功能高分子材料:一般指具有传递、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,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
——功能与性能,性能:材料的功能从本质上来说是指向材料输入某种能量和信息,经过材料的储存、传输或转换等过程,再向外输出的一种特性;材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性。
材料在具备功能的同时,必须具有一定的性能。
——结构型功能高分子材料,指在大分子链中具有特定的功能基团的高分子材料,它们的功能性是由分子中所含的特定的功能基团来实现的。
——复合型功能高分子材料:指以普通高分子材料为基体或载体,与具有某些特定功能(如导电、磁电)的其他材料以一定的方式复合而成的,它们的功能性是上高分子材料以外的添加组分得到的。
——智能材料:是将普通材料的各种功能与信息系统有机地结合起来的融合型材料,它可以感知外部的刺激(传感功能),通过自我判断和自我结论(处理功能),实现自我指令和自我执行的功能(执行功能);又称为灵巧材料(机敏材料)。
——离子交换树脂:是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。
它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能,本质上属于反应性聚合物。
——高吸水性树脂,是由分子链上含有强亲水性基团(如羧基、磺酸基、酰胺基、羟基等)并有一定交联度的功能高分子材料。
——高分子分离膜,是用人工或天然合成的高分子分离膜,可借助于化学位差(浓度差、压力差和电位差)的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯和选择性透过等。
――导电高分子:是指由具有共轭n键的高分子本身或经过“掺杂”后具有导电性的一类高分子材料。
-- 结构型导电高分子:-- 复合型导电高分子:--- 载流子:――掺杂: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”--- 光功能高分子材料:也称感光性高分子,指在吸收了光能后,能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。
功能高分子复习资料汇编
功能高分子—上篇—李晓东篇第一章功能高分子材料总论I 功能高分子材料概述★什么是功能高分子材料?高分子主链上或支链上加上一种或几种具有某些特殊性质的基团,使它能在光、电、磁、阻燃和耐高温等性能方面有特殊的性质,对物质的能量和信息具有传输、转化或贮存的作用。
★功能高分子材料如何分类?①按照性质和功能分为:反应型高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子功能、吸附性高分子、高性能工程材料、高分子智能材料;②按照用途分为:医用高分子、分离用高分子、高分子化学反应试剂、高分子染料。
II功能高分子材料的结构与性能的关系★功能高分子的结构层次如何划分?元素组成、官能团结构、链段结构、微观构象结构、超分子结构和聚集态、宏观结构。
(由微观到宏观)★功能高分子材料的构效关系指什么?结构的变化产生性能变化之间的关系★官能团的性质与聚合物功能之间有什么关系?I.功能高分子的性质主要取决于所含的官能团;II.功能高分子的性质取决于聚合物骨架与官能团的协同作用;III.官能团与聚合物不可区分;IV.官能团在功能高分子中起辅助作用。
(骨架作用越来越大)★聚合物骨架有何作用?I.溶解度下降效应;II.机械支撑作用;III.模板效应;IV.稳定作用;V.其他作用。
★简述聚合物骨架的种类和形态。
主要有线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物:I.以聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚等为代表的饱和碳链型聚合物;II.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物;III.以多糖和肽链为代表的大分子;IV.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链带有线性共轭结构的聚合物;V.以聚芳香内酰胺为主链的梯形聚合物。
★简述高分子材料与功能相关的性质。
①聚合物的溶胀和溶解性质(溶剂分为两性溶剂、溶胀剂和非溶剂。
其交联度和溶胀度成反比主要是因为交联度越大,网隙率越小,溶剂越难渗入)②聚合物的多孔性;③聚合物的渗透性;④功能高分子的稳定性(机械稳定性和化学稳定性)。
III功能高分子材料的制备策略★简述功能高分子材料的制备的常用方法。
高二化学《应用广泛的高分子材料 功能高分子材料》知识点归纳总结+典例导析
应用广泛的高分子材料 功能高分子材料【学习目标】1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能,了解“三大合成材料”的结构、性能和用途;2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用,了解治理“白色污染”的途径和方法;3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用;4、以合成高分子化合物的背景,了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献、合成材料品种特别多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。
其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。
【要点梳理】要点一、塑料1、塑料的成分。
塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂、在塑料的组成中除了合成树脂外,还有依照需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。
如,提高柔韧性的增塑剂,改进耐热性的热稳定剂,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料颜色的着色剂等。
3、几种重要的塑料的性质、(1)聚乙烯塑料的性质。
①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达—100℃;化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的腐蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性能优良。
②聚乙烯塑料品种特别多,应用广泛,主要有:薄膜(低密度聚乙烯,有良好的透明度和一定的抗拉强度)用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装;中空制品(高密度聚乙烯,强度较高)用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器;管板材(高密度聚乙烯)用于铺设地下管道和建筑材料;纤维(线型低密度聚乙烯)用于生产渔网绳索;包覆材料,用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。
(2)酚醛树脂。
①酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物、 ②酚醛树脂属于热固性塑料,体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
功能高分子材料复习资料——赵文元版
1.功能高分子材料是指那些既具有普通高分子特性,同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料。
2.在功能高分子材料中表现较为突出的有以下几种高分子效应(1)溶解度下降效应(2)高分子骨架的机械支撑作用(3)高分子骨架的模板效应(4)高分子骨架的稳定作用(5)高分子骨架在功能高分子材料中还有其他作用,如应用在食品添加剂中3.功能型小分子材料的高分子策略(1)通过功能型可聚合单体的聚合法(2)聚合包埋法普通高分子材料的功能化策略(1)高分子材料的化学改性功能化法——在聚合物骨架上引入活性功能基(2)聚合物功能化的物理方法——通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合其他制备策略(1)功能高分子材料的多功能复合——将两种以上的功能高分子材料以方式结合(2)在同一分子中引入多种功能基4.反应型功能高分子材料是指具有化学活性,并且应用在化学反应过程中的功能高分子材料,包括高分子试剂和高分子催化剂两大类5.小分子试剂经过高分子化,在聚合物骨架上引入反应活性基团,得到的具有化学试剂功能的高分子化合物称为高分子化学反应试剂6.通过聚合、接枝等方法将小分子催化剂高分子化,使具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合,得到的具有催化活性的高分子材料称为高分子反应催化剂7.高分子反应试剂最重要的特征是(1)可以简化分离过程(2)高分子试剂可以回收,经再生重新使用8.固相合成用的高分子试剂必须具备以下两种结构:即对有机合成反应起担载作用,在反应体系中不溶解的载体和起连接反应性小分子和高分子载体,并能够用适当化学方法断键的连接结构两部分对这两部分具体要求9.载体(1)要求载体在反应体系中不溶解,保证反应在固相上进行(2)要求载体具有高比表面积或者在溶剂中有一定溶胀性(3)要求载体能高度功能化,其功能基在载体中的分布尽可能均匀(4)要求载体可以用相对简单的方法再生重复使用10.连接结构首先能够与参与反应的小分子发生化学反应,并在两者间生成具有一定稳定性要求的化学键,保证在随后反应中该键不断裂。
医学高分子材料期末复习重点整理
第一章概论1、生物材料:能直接与生理系统接触并发生相互作用,能对细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料,也称作生物医用材料。
2、生物材料的特征:①生物功能性;②生物相容性。
第二章高分子化学基础〔小题〕1、高分子化合物:由众多原子或原子团由共价键结合而成的相对分子质量很大的化合物。
2、单体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子,是合成聚合物的原料。
3、给出一个化合物,知道它的重复单元、结构单元、单体单元是什么。
4、高分子的基本特征:①:相对分子量很大;②:组成简单,结构有规;③:分子形态呈多样性;④:分子量具多散性。
5、一般高分子的分子量在104~106范围。
6、7、均聚物:由一种单体〔真实的、隐含的或假设的〕聚合而成的聚合物。
共聚物:由两种以上单体〔真实的、隐含的或假设的〕共聚而成的聚合物。
第三章医用高分子材料的来源1、生物惰性〔非生物降解〕高分子材料:聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂、聚四氟乙烯、硅橡胶、硅单体、聚氨脂。
生物降解高分子材料:聚羟基烷酸酯〔聚羟基乙酸、聚乳酸、聚ε-己内酯〕、聚膦酯、聚原酸酯、聚碳酸酯、聚酸酐、聚氨基酸。
2、天然高分子医用材料:天然蛋白类:胶原、白蛋白、明胶。
多糖:甲壳素、壳聚糖、海藻酸、透明质酸、肝素。
生物合成聚酯〔可降解〕:聚羟基烷酸酯〔PHA〕、聚 -羟基丁酸酯〔PHB〕。
3、高分子医用复合材料〔两大类〕:①结构复合材料;②功能复合材料。
4、基体:起到粘接增强体成为整体并转递载荷到增强体的主要组分之一。
〔起黏着作用〕增强体:为复合材料中承受载荷的组分。
〔起支撑作用〕5、高分子凝胶:最大的特点: 体积相转变分类:⑴对非特异性刺激敏感的高分子智能凝胶:①PH敏感型凝胶;②温度敏感型凝胶;③光敏感型凝胶;电场敏感型凝胶。
⑵对特异性刺激敏感的高分子智能凝胶:①葡萄糖敏感型凝胶;②抗原敏感型凝胶。
第四章蛋白质吸附与生物相容性1、生物相容性:生物材料在宿主的特定环境和部位,与宿主直接或间接接触时所产生相互反应的能力。
功能高分子重点总结(精)
第一章功能高分子材料总论1.常规高分子材料:合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料、高分子胶黏剂。
2.特性:分子量巨大,分子内缺少活性官能团,因此通常表现为难以形成完整晶体,难溶于常规溶剂,没有明显熔点,不导电,呈化学惰性。
3.功能高分子是带有特殊物理化学性质和功能的高分子。
4.功能高分子材料:指那些既具有普通高分子特性,同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料。
5.功能高分子材料科学:以功能高分子材料为研究对象,研究其结构组成、构效关系、制备方法以及开发应用的科学。
6.高分子有七种类型(按性质和功能分):反应型高分子材料、光敏型高分子材料、电活性高分子材料、膜型高分子材料、吸附型高分子材料、高性能工程材料、高分子智能材料。
至少列举五个7.功能高分子材料的结构层次:1)构成材料分子的元素组成2)材料分子中的官能团结构3)聚合物的链段结构4)高分子的微观构象结构5)材料的超分子结构和聚集态6)材料的宏观结构。
作用?8.官能团的性质与聚合物功能之间的关系:1)功能高分子材料的性质主要取决于所含的官能团2)功能高分子材料的性质取决于聚合物骨架与官能团协同作用3)官能团与聚合物骨架不能区分4)官能团在功能高分子材料中仅起辅助作用9.功能高分子材料的构效关系:1)官能团的性质与聚合物功能之间的关系2)功能高分子材料中聚合物骨架的作用3)聚合物骨架的种类和形态的影响10.功能型小分子材料的高分子化策略:1)通过功能型可聚合单体的聚合法(化学方法)。
首先通过引入可聚合基团合成功能型小分子单体,然后进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。
2)聚合包埋法(物理方法)。
利用生成高分子的束缚作用将功能型小分子包埋固定来制备功能高分子。
11.高分子化:利用某些特定物理或化学方法赋予功能型小分子化合物某些高分子特性的过程,使制备得到的功能材料同时具有聚合物和小分子的共同性质。
12.普通高分子材料的功能化策略:1)高分子材料的化学改性功能化方法2)聚合物功能化的物理方法。
高二化学选修五知识点巩固:功能高分子材料
高二化学选修五知识点巩固:功能高分子材料
高二化学选修五知识点巩固:功能高分子材料学生们在享受学习的同时,还要面对一件重要的事情就是考试,查字典化学网为大家整理了高二化学选修五知识点巩固,希望大家仔细阅读。
一、功能高分子材料:
1、功能高分子材料:?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。
2、合成功能高分子材料研究的问题?⑴高分子结构与功能之间有什么关系??⑵高分子应具有什么样的主链?应该带有哪种功能基??⑶是带功能基的单体合成?还是先合成高分子链,后引入功能基??如高吸水性材料的合成?研究启示:人们从棉花、纸张等纤维素产品具有吸水性中得到启示:它是一类分子链上带有许多亲水原子团——羟基的高聚物。
?合成方法:?⑴?天然吸水材料淀粉、纤维素进行改性,在它们的高分子链上再接上含强吸水性原子团的支链,提高它们的吸水能力。
如将淀粉与丙烯酸钠一定条件下共聚并与交联剂反应,生成具有网状结构的淀粉——聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂。
?⑵?带有强吸水性原子团的化合物为单体进行合成。
如丙烯酸钠加少量交联剂聚合,得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
3?问题:学与问中的问题汇报:橡胶工业硫化交联是为增加橡胶的强度;高吸水性树脂交联是为了使它既吸水又不溶于。
功能高分子材料复习大纲
主要思考题
• • • • 讨论高分子液晶的分类与命名方法 讨论高分子液晶的主要合成路线 讨论高分子液晶的分析表征方法并给出其鉴定依据。 讨论不同种类的高分子液晶的性能特点及其应用领域。
• 对于主链型热致液晶,采用哪些手段可以降低其相变温度,料
• • • • • • • •
主要思考题
• 复合导电高分子的导电机理有哪些?如何根据外部特征判定哪种机理 起主要作用? • 复合导电高分子的正温度系数效应机理有哪些?给出其应用领域。 • 讨论电子导电高分子材料的结构特征,分析其导电机理。 • 讨论电子导电高分子的掺杂效应和掺杂方法。 • 电子导电高分子的制备方法有哪些?主要在哪些领域获得应用? • 离子导电与电子导电的主要不同点有哪些?离子导电的主要影响因素 包括哪些? • 固体内的离子导电机理有哪些,讨论其中哪些适合离子导电聚合物。 • 离子导电聚合物的主要应用领域有哪些? • 讨论氧化还原导电聚合物的结构、导电机理和性能特征。
主要思考题
• 光敏涂料的主要由哪些成分组成?各起哪些作用?光敏涂 料的固化原理是什么? • 光刻胶可以分成正胶和负胶,其曝光过程中发生的光化学 过程有哪些不同?最后其胶的物理化学性质分别发生了哪 些变化? • 高分子光稳定剂的主要功能是什么?都有哪些种类?其作 用机理都有哪些? • 光致变色高分子材料的分子结构都有哪些类型?其变色机 理包括哪些化学反应?这类功能材料具有哪些应用潜力? • 讨论光导电高分子材料的结构类型,作用机理(过程), 影响因素和应用领域。 • 如何调节光导电材料的敏感范围?
第四章:电活性高分子材料
第五章:高分子液晶材料
• 高分子液晶的结构和物理特征 • 高分子液晶常用的三种分类方法和分类依据 • 高分子溶致侧链液晶的结构特征、制备方法及 其应用 • 高分子溶致主链液晶的特点、制备方法和应用 • 高分子热致主链液晶的制备工艺、性能特点及 其应用 • 改进高分子热致主链液晶热性能的常用方法 • 高分子液晶的主要分析表征技术 • 高分子液晶的特殊性能及其应
功能高分子材料重点整理
5.溶致型主链高分子液晶的应用(P165)
第六章
1.功能膜的概念及两个指标(P189)
2.膜分离机制:过筛分离机制、溶解扩散机制(P190)
3.膜分离过程的驱动力(P190)
4.阴阳离子交换膜(图):电渗析,海水淡化,浓稀室
第七章
1.光敏高分子材料的定义(P225)
③离子型导电高分子通常又叫高分子固体电解质,其导电时的载流子主要是离子。
电子型导电高分子指的是以共轭高分子为主体的导电高分子材料,导电时的载流子是电子(或空穴),这类材料是目前世界上导电高分子材料研究开发的重点。
导电高分子材料的共同特征-交替的单键、双键共轭结构
4.复合型导电高分子的导电机理:导电原理:渗流理论,隧道导电理论,PTC效应(热膨胀说,晶区破坏说);结构特征:分子内具有非常大的共轭π电子体系。
7.功能高分子材料的制备方法(三种)及各自的优缺点(P10)
8.金属卡宾的相关反应(开环易位聚合)、飞来飞去原理(第一章的课件上)
第二章
1.反应型功能高分子材料的概念(P25,名词解释)
2.高分子化学反应试剂的概念、特点(P25)、类型(P27)
3.高分子化学反应催化剂的概念、特点(P25)、类型(P45)
7.导电高分子的掺杂则是通过氧化还原反应实现的。掺杂的方式主要有两种:
化学掺杂法,即通过加入第二种不同氧化态的物质,使之与聚合物接触并反应;
电化学掺杂法,即聚合物作为电极,掺杂剂作为电解质,在通电条件下使聚合物链发生氧化还原反应而直接改变其荷电状态。
8.高分子材料导电能力的影响因素(老师上课时提到的重点)
氧化还原试剂:醌型,硫醇型,吡啶型二茂铁型,多核芳香杂环型。
(完整版)功能高分子复习提纲
一、名词解释(5题,共15分)——功能高分子材料:一般指具有传递、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,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
——功能与性能,性能:材料的功能从本质上来说是指向材料输入某种能量和信息,经过材料的储存、传输或转换等过程,再向外输出的一种特性;材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性。
材料在具备功能的同时,必须具有一定的性能。
——结构型功能高分子材料,指在大分子链中具有特定的功能基团的高分子材料,它们的功能性是由分子中所含的特定的功能基团来实现的。
——复合型功能高分子材料:指以普通高分子材料为基体或载体,与具有某些特定功能(如导电、磁电)的其他材料以一定的方式复合而成的,它们的功能性是上高分子材料以外的添加组分得到的。
——智能材料:是将普通材料的各种功能与信息系统有机地结合起来的融合型材料,它可以感知外部的刺激(传感功能),通过自我判断和自我结论(处理功能),实现自我指令和自我执行的功能(执行功能);又称为灵巧材料(机敏材料)。
——离子交换树脂:是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。
它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能,本质上属于反应性聚合物。
——高吸水性树脂,是由分子链上含有强亲水性基团(如羧基、磺酸基、酰胺基、羟基等)并有一定交联度的功能高分子材料。
——高分子分离膜,是用人工或天然合成的高分子分离膜,可借助于化学位差(浓度差、压力差和电位差)的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯和选择性透过等。
——导电高分子:是指由具有共轭π键的高分子本身或经过“掺杂”后具有导电性的一类高分子材料。
----结构型导电高分子:----复合型导电高分子:---载流子:——掺杂: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”---光功能高分子材料:也称感光性高分子,指在吸收了光能后,能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。
功能高分子材料复习资料
功能高分子材料复习资料 第一章.功能高分子材料总论功能高分子的分类方法:P3高分子材料的结构层次:P4功能高分子的制备方法:P11聚苯乙烯的功能化反应:P14聚氯乙烯的功能化反应:P16聚乙烯醇的功能化反应:P16聚环氧氯丙烷的功能化反应:P17缩合型聚合物的功能化反应:P17设计聚合反应需注意:P21第二章.反应型功能高分子高分子试剂与高分子催化剂的优缺点:P29高分子氧化还原试剂高分子氧化还原试剂特点:P30高分子氧化还原试剂制备方法:P31高分子还原试剂:P33高分子酰基化试剂高分子酰基化试剂:P37高分子载体上的固相合成含义:采用不溶于反应体系的低交联度高分子材料作为载体,将反应试剂通过与高分子上活性基的反应固定于其上。
反应过程中中间产物始终与载体相连,从而使有机合成在固相上进行。
反应完成后再将产物从载体上脱下。
高分子载体上的固相合成优势:分离纯化步骤简化;反应总产率高;合成方法可程序化、自动化进行。
固相合成载体选择的要求:P40固相合成连接结构的要求:P41高分子催化剂高分子酸碱催化剂结构:属于离子交换树脂,是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。
网状结构的骨架部分一段很稳定,不溶于酸、碱和一般溶剂。
在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。
根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂(高分子酸催化剂)和阴离子交换树脂(高分子碱催化剂)两大类。
高分子酸碱催化剂的特点网状结构难溶(水、酸、碱、有机溶剂)稳定(热、机械、化学)含活性基团(-SO3H、-COOH、-NOH)提供-H或者-OH基团催化反应。
高分子催化剂的使用方法:传统混合搅拌反应床填有催化剂的反应柱阳离子交换树脂(高分子酸催化剂)分类具有酸性基团,化学性质很稳定,具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质,因此应用非常广泛。
根据活性基团离解出H+能力的大小不同,分为强酸性和弱酸性两种。
强酸性阳离子交换树脂,常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架) 弱酸性阳离子交换树脂,分别用R-COOH和R-OH表示。
功能高分子复习材料1
填空:1.功能高分子材料的性能必然也受到聚合物骨架的种类和形态影响。
根据形成高分子骨架的聚合物的类型,目前在功能高分子材料中主要有以下及种类型骨架得到应用,即1.聚乙烯型、聚乙烯、聚醚等为代表的饱和碳链型聚合物,其特点是链的柔性好;2.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物,特点是强度较高;3.以多糖和肽链为代表的大分子,多数是天然高分子,或经过改造修饰的天难然高分子,常见的如改性纤维素和甲壳质衍生物,特点是生物相容性较好;4.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链的,带有线性共轭结构的聚合物,这类聚合物的骨架有电子位异性质;5.以聚芳香内酰胺为主链的所谓梯型聚合物,一般具有超长的力学性能。
2.根基聚合物骨架的形态,可以将聚合物骨架分成三种:一种是线性聚合物,第二种是分支型聚合物,第三种是交联聚合物。
3.红外形光谱、紫外线光谱、核磁共振光谱法和质谱法被称为近代化学结构分析的四大光谱法,红外光谱主要提供分子中各种官能团的信息,核磁共振谱和质谱主要提供分子内元素连接次序和空间分布信息,紫外光谱可以提供分子内发色团、不饱和键和共轭结构信息。
4.高分子氧化还原试剂:1.醌型高分子试剂2.硫醇性高分子试剂3.吡啶性高分子试剂4.二茂铁型高分子试剂5.多核芳香杂环形高分子试剂5.高分子氧化试剂:高分子过氧酸试剂和高分子硒试剂6.多肽固相合成(保护端基)BOC方法 Fmoc固相合成法7.核酸都是有上述三种物质,即磷酸、戊糖(核糖、脱氧核酸)、碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶和胸嘧啶)构成。
8.核苷酸一般由剪辑杂环内的饱和氮原子与核糖1位上的羟基反应脱水相连接,磷酸与核糖5位上的羟基反应脱水形成酯键。
核苷酸之间则通过磷酸与另个核苷酸糖上3位羟基反应形成二酯键连接,当多核苷酸以一定顺序连接构成短链核酸,则一般称为寡核酸。
9.ptc效应的产生主要有:热膨说和晶区破坏说10.负温度系数效应(NTC)T升σ升 R降11.复合型导电高分子材料的结构:1.分散复合结构2.层状复合结构3.表面复合结构4.梯度复和结构。
功能高分子材料复习题
《功能高分子材料》复习题一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类?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、高结晶材料等;2)弹性功能材料,如热塑性弹性体等。
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。
3.物理化学功能材料:1)耐高温高分子,高分子液晶等;2)电学功能材料,如导电性高分子、超导高分子,感电子性高分子等;3)光学功能材料,如感光高分子、导光性高分子,光敏性高分子等;4)能量转换功能材料,如压电性高分子、热电性高分子等。
4.生物化学功能材料:1)人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等;2)高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等;3)生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
二、说明离子交换树脂的类型及作用机理?试述离子交换树脂的主要用途。
1.阳离子交换树脂。
机理:解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换;R-SO3H+M+——R-SO3M+H+2.阴离子交换树脂。
机理:解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。
RN+H3OH-+X-——RN+H3X-+OH-3.应用:1)水处理:包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。
2)冶金工业:分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。
3)原子能工业:包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等,还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。
4)海洋资源利用:从海洋生物(例如海带)中提取碘、溴、镁等重要化工原料,用以海水制取淡水。
5)食品工业:制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。
6)医药工业:例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。
7)化学工业:在化学实验、化工生产上是重要的单元操作,普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯、浓缩和回收等。
功能高分子复习资料
功能高分子一上篇一李晓东篇第一章功能高分子材料总论I功能高分子材料概述★什么是功能高分子材料?高分子主链上或支链上加上一种或几种具有某些特殊性质的基团,使它能在光、电、碱、阻燃和耐高温等性能方面有特姝的性质,对物质的能量和信息具有传输、转化或贮存的作用。
★功能高分子材料如何分类?①按照性质和功能分为:反应型高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子功能、吸附性高分子、高性能工程材料、高分子智能材料:②按照用途分为:医用高分子、分离用高分子、高分子化学反应试剂、高分子染料。
n功能高分子材料的结构与性能的关系★功能高分子的结构层次如何划分?元素组成、官能团结构、链段结构、微观构象结构、超分子结构和聚集态、宏观结构。
(由微观到宏观)★功能高分子材料的构效关系指什么?结构的变化产生性能变化之间的关系★官能团的性质与聚合物功能之间有什么关系?I.功能高分子的性质主要取决于所含的官能团:II.功能高分子的性质取决于聚合物丹架与官能团的协同作用:肚官能团与聚合物不可区分;N.官能团在功能高分子中起辅助作用。
(骨架作用越来越大)★聚合物骨架有何作用?I.溶解度下降效应;吐机械支撑作用;III.模板效应:IV.稳左作用;V.其他作用。
★简述聚合物卅架的种类和形态。
主要有线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物:I.以聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯能等为代表的饱和碳链型聚合物:II.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物;"以多糖和肽链为代表的大分子;IV.以聚毗咯、聚乙焕、聚苯等为主链带有线性共轨结构的聚合物:V.以聚芳香内酰胺为主链的梯形聚合物。
★简述高分子材料与功能相关的性质。
①聚合物的溶胀和溶解性质(溶剂分为两性溶剂、溶胀剂和非溶剂。
其交联度和溶胀度成反比主要是因为交联度越大,网隙率越小,溶剂越堆渗入)②聚合物的多孔性;③聚合物的渗透性;④功能高分子的稳宦性(机械稳立性和化学稳宦性〉。
in功能高分子材料的制备策略★简述功能高分子材料的制备的常用方法。
功能高分子复习笔记修正版
【第一章绪论】_____________________________________________________ 31.什么是功能高分子?____________________________________________________ 32.功能高分子的主要种类?________________________________________________ 43.合成功能高分子的一般办法?____________________________________________ 4【第二章离子交换树脂】____________________________________________ 41.什么是离子交换树脂?______________________________________________ 42.什么是交换容量?__________________________________________________ 43.离子交换树脂的类型。
______________________________________________ 45.写出聚苯乙烯体系强酸性阳离子交换树脂的合成路线。
______________________ 56.说明离子交换树脂的离子交换机理。
______________________________________ 57.说明离子交换树脂的用途。
______________________________________________ 5【第三章吸水性高分子材料】________________________________________ 61.吸水树脂的分子结构由哪两部分组成?________________________________ 62.解释离子交换树脂与超高吸水性高分子的结构、性能的异同点,它们的本质区别是什么?_____________________________________________________________ 63.说明吸水树脂的吸水机理。
高二化学下册《功能高分子材料》知识点总结
高二化学下册《功能高分子材料》知识点总结功能高分子材料 -主要材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还能够用于饮用水处理、海水淡化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下实行,催化活性极高,几乎不产生副产物。
近十年来,国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
已有的研究工作表明,高分子金属催化剂对加氢反应、氧化反应、硅氢加成反应、羰基化反应、异构化反应、聚合反应等具有极大的催化活性和选择性,而且易与反应物分离,可回收重复使用。
导电高分子材料复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定数量的导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。
该类材料兼有高分子材料的易加工特性和金属的导电性。
与金属相比较,导电性复合材料具有加工性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。
与金属和半导体相比较,导电高分子的电学性能具有如下特点:通过控制掺杂度,导电高分子的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。
当前的室温电导率可达105S/cm,它可与铜的电导率相比,而重量仅为铜的1/12;导电高分子可拉伸取向。
沿拉伸方向电导率随拉伸度而增加,而垂直拉伸方向的电导率基本不变,表现强的电导各向异性;即使导电高分子的室温电导率可达金属态,但它的电导率-温度依赖性不表现金属特性,而服从半导体特性;导电高分子的载流子既不同于金属的自由电子,也不同于半导体的电子或空穴,而是用孤子、极化子和双极化子概念描述。
功能高分子材料复习题答案
第一章?1功能高分子材料的特点:?①产量小,产值高,制造工艺复杂?②有与常规聚合物明显不同的物理化学性能,并具有某些特殊功能?③既可以单独使用,也可与其它材料复合制成构建,实现结构/ 功能一体化?一次功能:向材料输入的信息能量与从材料输岀的信息能量属于同一种形式,即材料仅起能量和信息传递作用时,称这种功能为一次功能?二次功能:材料输入和输出的能量具有不同形式,材料其能量转化作用,这种功能称二次功能2功能材料的分类:①按功能分类:物理功能高分子,化学功能高分子,生物功能和医用高分子,其它功能高分子?②按性质和功能分类:反应型高分子材料,光敏型高分子材料,电活性高分子材料,膜型高分子材料,吸附性高分子材料,高性能工程材料, 医用高分子材料,其他功能高分子材料?3制备:化学法:?①功能型小分子高分子化②已有通用高分子材料功能化?????????物理法:①聚合物包埋法?②已有通用高分子材料的功能化的物理方法:小分子高分子共混等??③功能高分子在读功能化的物理方法?表征途径:红外,X射线衍射,透射电镜,扫描电镜第二章1离子交换树脂功能:离子交换功能,催化功能,吸附功能,脱水功能,脱色功能应用:水处理,坏境保护,海洋资源利用,冶金工业,原子能工业,食品工业,化学合成2絮凝剂特点:用量少,ph适用范围广,受盐类及坏境影响较小,污泥量少,处理高效,应用广,天然絮凝剂基本元素,易老化降解,不造成二次污染作用原理:①带电絮凝剂可与带反电荷的微粒使电荷中和,降低双电层厚度使碰撞增加②一个分散微粒可以同时吸附两个以上的高分子链,在高分子链间起吸附架桥作用,由高分子链包覆使微粒变大,加速沉降③一个高分子链也可同时吸附两个以上微粒,高分子乐意在多出与微粒结合—同下降影响因素:①分子链结构的影响②悬浮体系的性质:固体微粒种类、粒径、电量、含量,介质ph值,温度③使用方法影响3高吸水性树脂吸水机理:因为其具有天然或合成的高分子电解质三维交联结构,首先由于树脂中亲水基团与水形成氢键,产生相互作用,水进入树脂而使其溶胀,但交联构成的三维结构又阻止树脂的溶解,此后,吸水后高分子中电解质形成离子相互排斥而导致分子扩展,同时产生的由外向内的浓度差又使得更多的水进入树脂,是树脂的三维结构扩展,但是交联结构又阻止其扩展继续,最后扩展和阻止扩展力达到平衡,水不再进入树脂内,热吸附的水也被保持在书之内构成了含有大量水的凝胶状物质。
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功能高分子材料复习提要(答案仅供参考)一.名词解释:1.功能高分子材料:指与常规聚合物相比,除了具有一定的力学性能之外,还具有特定功能(如导电性、光敏性、催化性、化学活性和生物活性等)的高分子材料。
2.功能高分子材料化学:以功能高分子材料为研究对象,研究它们的结构和组成、物理化学性质、制备方法及其应用的科学,就称为功能高分子材料化学。
3.结构型功能高分子材料:是指在大分子链中具有特定功能基团的高分子材料,这种材料所表现的特定功能是由于高分子本身的结构因素决定的。
4.复合型功能高分子材料:是指以普通高分子材料为基体或载体,与具有某些特定功能(如导电、导磁等)的其它材料进行复合而制得的功能材料。
5.渗透系数:是指在单位时间、单位膜面积通过的被测物与单位膜厚度所施加的驱动力的比值。
6.高分子骨架的邻位效应:在功能高分子材料中,高分子骨架上邻近功能基团的一些结构和基团对功能基的性能具有明显的影响力,这种作用称为高分子的邻位效应。
7.高分子骨架的模板效应:模板效应是指利用高分子骨架的空间结构,包括构型和构象,在其周围建立起特殊的局部空间环境,在有机合成和其他应用场合提供一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。
8.聚合物的半透性:指聚合物对某些气体或液体有一定透过性,而对另外一些物质没有透过性,或者透过性很小。
9.一次功能:指向材料输入的能量和从材料输出的能量同种形式时,即材料仅起能量传送作用时的这种功能称为一次功能。
10.二次功能:指向材料输入的能量和输出的能量不同形式时,即材料起能量转换作用时的这种功能称为二次功能。
11.功能高分子材料的多功能复合:将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合,形成的新的功能材料具有任何单一功能高分子均不具备的性能,这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。
12.阳离子交换树脂:带有酸性基团(即可解离的反离子是H+或金属阳离子),能与阳离子进行交换反应的称作阳离子交换树脂。
阴离子交换树脂:带有碱性基团(即可解离的反离子是OH-或其它酸根离子),能与阴离子进行交换反应的称作阴离子交换树脂。
13.交换容量:交换容量也叫交换量,是指一定数量的离子交换树脂所带的可交换离子的数量。
通常把交换容量分为总交换容量、工作交换容量和再生交换容量。
总交换容量表示单位重量(或体积)树脂中所具有的可交换离子的总数,它反映了离子交换树脂的化学结构特点。
工作交换容量是指离子交换树脂在一定工作条件下表现出的交换量,它是离子交换树脂实际交换能力的量度。
再生交换容量是离子交换树脂在指定再生剂用量条件下的交换容量。
14.高吸水性树脂:是指含有强亲水性基团并具有一定交联度,能吸收数百倍至数千倍于自身重量水的功能性高分子材料。
15.絮凝作用:凡具有吸附架桥或表面吸附而导致分散相成絮团沉降的过沉叫做絮凝作用。
起絮凝作用的药剂即絮凝剂。
16.高分子化学试剂:小分子试剂经过高分子化,或者将某些聚合物功能化,使聚合物骨架与具有反应活性的官能团相连接,得到的具有化学反应功能的高分子化合物称为高分子化学试剂。
17.均相化学反应:在化学反应中如果原料、试剂、催化剂相互间互溶,在反应体系中处在同一相态中(相互混溶或溶解),称此反应为均相化学反应。
18.多相化学反应:在化学反应中,如果原料、试剂和催化剂中至少有一种在反应体系中不溶解或不混溶,因而反应体系不能处在同一相态中,这种类型的反应称为多相化学反应。
19.液晶就是液态晶体,指既具有像晶体一样的各向异性,又具有液体流动性的物质。
液晶态:某些物质的晶体在熔融或溶解时,可形成一种兼有晶体和液体部分性质的过渡中间相态。
20.热致液晶:某些物质熔融后在一定温度范围内形成的液晶。
溶致液晶:某些化合物溶解于适当的溶剂中而产生的液晶,就是溶致液晶,也叫溶液液晶。
21.液晶基元:由中心桥键和苯环或其它环状基团结合的有一定刚性的中心骨架称为液晶基元。
22.生物体相容性:是指医用材料与生物体组织接触时,对生物体不产生副作用,以及与医用材料接触的生物体环境,对材料也不产生副作用。
23.长效制剂: 指通过适宜的方法延缓药物在体内的吸收、分布、代谢和排除等过程,从而达到延长药物作用时间的目的的制剂称为长效制剂。
24.纳米复合材料:是指无机填充物以纳米尺寸的粒子分散在有机聚合物基体中形成的有机/无机纳米复合材料。
25.高分子分离膜:是指对某些物质有一定的选择透过性,可从混合物中有选择地透过或输送特定物质的高分子膜。
26.高聚物膜的渗透性:是指小分子气体或液体透过高聚物薄膜的扩散现象。
27.膜的选择渗透度:当混合组分渗透过聚合物薄膜时,其中某一组分的分子与另一组分的分子相比,要优先渗透过高聚物薄膜。
这种现象称为膜的选择渗透性。
选择渗透度指扩散分子离开膜时的浓度比与扩散开始前的浓度比之间的比值。
28.渗透和渗析:如果用膜把一容器隔成两部分,膜的一侧是溶液,另一侧是溶剂,或者膜的两侧是浓度不同的溶液,则将溶剂从稀溶液一侧透过膜迁移到浓溶液一侧的过程称作渗透。
而溶质分子从高浓度一侧迁移到低浓度一侧的过程称作渗折。
29.渗透压:在渗透过程中,溶剂优先通过膜,如果不转移走渗透过来的溶剂,那么最终就会呈现一流体静压差,在此净压差下物质净传递量为零。
这种状态被称为渗透平衡,相应的压差称为渗透压。
30.导电聚合物:它是指由许多小的、重复出现的结构单元组成的聚合物,如果在其两端加上一定的电压,在材料中就有电流流过。
象这种具有导电性质的聚合物我们称为导电高分子或导电聚合物。
31.结构型导电高分子:是指那些分子结构本身能提供载流子从而显示导电性的高分子材料。
复合型导电高分子:是指以绝缘聚合物作基体与导电性颗粒或细丝(如银、铜、石墨等)通过共混、层压等复合手段而制得的材料。
32.受阻共轭:是指共轭链的分子轨道上存在“缺陷”,这种缺陷使整个共轭链的π电子离域受到阻碍(或称中断)。
π电子离域受阻碍的程度越大,分子链内电子导电性就越低。
无阻共轭:是指共轭链的分子轨道上不存在“缺陷”,整个共轭链的π电子离域不受限制(即不中断),π电子完全可以离域。
二.填空题:1.功能高分子材料按组成和结构可分为结构型和复合型两大类。
2.根据聚合物的化学形态,可将聚合物骨架分成两类:一类是线性聚合物,另一类是交联聚合物。
3.目前常用的交联聚合物主要有微孔型或溶胶型树脂、大孔和大网络树脂、米花状聚合物、大网状聚合物几类。
4.高分子骨架的物理效应指高分子骨架使功能材料的挥发性、溶解性和结晶度均大大下降,特别是引入交联型聚合物,使其在溶剂中只能溶胀,而不能溶解。
5.通过高分子材料的功能化制备功能高分子材料,包括化学改性和物理共混两种方法。
6.聚合物的分子量测定,一般多采用端基分析法、渗透压法、粘度法和凝胶渗透色谱法测定。
7.功能高分子晶相分析的主要方法包括X射线衍射法、小角度X光散射法、电子显微镜法等,其中X射线法是通过衍射图形分析测定晶体结构参数最有力的工具。
8.功能高分子材料的聚集态结构包括聚合物的结晶态、取向态结构、液晶态结构和共混体系的织态结构。
聚集态结构分析最常用的工具是电子显微镜和扫描电镜。
9.带有酸性基团(即可解离的反离子是H+或金属阳离子),能与阳离子进行交换反应的称作阳离子交换树脂。
带有碱性基团(即可解离的反离子是OH-或其它酸根离子),能与阴离子进行交换反应的称作阴离子交换树脂。
10.离子交换树脂的功能有离子交换功能、催化功能、吸附功能、脱水功能、脱色功能等。
11.按原料组成分类,高吸水性树脂主要有淀粉类、纤维素类及合成树脂类。
12.高分子絮凝剂的分子量一般在107以下。
在实际使用时,高分子絮凝剂的溶液浓度一般配制在0.05%~0.2%之间,否则粘度太大也会影响其絮凝效果。
13.高分子化学试剂主要包括高分子氧化还原试剂、高分子卤代试剂、烷基化试剂、酰基化试剂及亲核试剂等,还包括固化酶试剂,以及固相肽合成试剂等。
14.氧化还原型高分子试剂可分成含醌式结构的、含硫醇结构的、含吡啶结构的、含二茂铁结构的和含杂原子的多环芳烃结构的5种类型。
15.目前常见的高分子卤代试剂主要有二卤化磷型、N-卤代酰亚胺型、三价碘型反应试剂三种类型。
16.高分子烷基化试剂的种类主要包括高分子金属有机试剂、高分子金属络合物和有叠氮结构的高分子烷基化试剂。
17.按照液晶形成的条件的不同,可将其分为热致液晶和溶致液晶两大类。
按照液晶基元在大分子链中的位置不同,高分子液晶又可分为主链型高分子液晶和侧链型高分子液晶。
18.大多数液晶分子中都含有苯环或其它环状结构。
从几何形状看,其分子长度与宽度之比较大,即分子是长形的,通常呈刚性棒状。
19. 液晶相的产生不仅与分子形状有关,而且也和分子内极性基团的强度、位置及总极化度有密切关系。
20.侧链液晶大分子一般由柔性主链、刚性侧链和间隔基团等三部分组成。
主链多为碳链,也有杂链(如Si-O链),它们本质上是柔性链,侧链则是由刚性液晶基元构成的。
21.高分子药物与低分子药物相比具有高效、低毒、靶向、长效、缓释等特点。
22.纳米粒子的基本特性有体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应和介电限域效应,并由此派生出传统固体不具有的许多特殊性质。
23.纳米材料制备的物理方法可分为蒸发冷凝法、物理粉碎法、溶液蒸发法和机械合金法等。
24.膜分离作用主要依靠过筛作用和溶解扩散作用两种。
25.按电导率的大小,可将材料划分为导体(电导率>105s/m)、半导体(电导率=10-7~105s/m)、绝缘体(导电率<10-7s/m)。
26.复合型导电高分子材料是在聚合物基料中混入碳黑、石墨、金属粉末、导电纤维等导电填料而制得的。
27.赋予导电性的碳黑必须具有结构发达、粒度小、表面积大、捕捉π电子的杂质少及可进一步石墨化等5个基本特性。
28.石墨是典型的无阻共轭体系,它是稠合苯环组成的平面网。
苯环中碳与碳之间的π电子离域很强烈,而且在平面网内有非常多的π电子。
因此,石墨在平面网上的电导率可达106~107s/m。
三.简答题:1.功能高分子材料按性质和用途可分为哪几类?答:可分为反应型和吸附型高分子材料、光敏型高分子材料、电磁活性高分子材料、膜型高分子材料、生物医用高分子材料、其他功能高分子材料。
2.功能高分子材料的性质主要与其结构中哪两方面的性质有关?答:一是对功能高分子材料表现出的特殊性质起关键作用的官能团的性质,如高分子化学反应试剂中的反应活性点的反应性质。
二是连接并承载这些官能团的聚合物骨架的性质,如溶胀性或润湿性等。
3.什么是聚合物骨架的高分子效应?有哪些表现?答:由于引入高分子骨架后产生的带有同样功能基团的高分子化合物的物理化学性质不同于其小分子类似物的这种效应被称为高分子效应。