具有化学功能的高分子材料
功能性聚合物的合成与应用
功能性聚合物的合成与应用功能性聚合物是一类具有特殊化学、物理性质以及功能的高分子材料。
通过合成这些具有特殊特性的聚合物，可以广泛应用于医药、能源、环境保护等领域。
下面将介绍功能性聚合物的合成方法以及它们在不同领域中的应用。
一、功能性聚合物的合成方法1. 离子聚合法：该方法通过通过离子键或共价键使单体与功能基团进行结合，形成具有特定功能的聚合物。
例如，通过酯化反应将含有羧基的单体与含有醇基的单体反应，得到聚酯。
这种方法适用于合成药物缓释系统中的聚酯。
2. 共聚合法：共聚是指两种或多种单体在聚合反应中同时参与，合成具有不同性质和功能的聚合物。
例如，通过丙烯腈、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚合，可以得到具有耐高温性和抗溶剂性的聚合物。
3. 接枝聚合法：通过在已有聚合物链上接枝新的单体或功能基团，使聚合物获得新的性质和功能。
例如，将含有活性基团的单体接枝到聚合物链上，可以改变聚合物的表面性质，提高其润湿性和抗污染性。
二、功能性聚合物的应用1. 医药领域：功能性聚合物在医药领域中有着广泛的应用，例如用于药物缓释系统的聚酯、聚醚等材料，可以控制药物的释放速率和时间，提高药效。
另外，具有生物相容性的聚合物也可以用于修复组织和制备人工器官，如聚乳酸是一种常用的生物降解聚合物。
2. 能源领域：功能性聚合物在能源领域中也有着重要应用。
例如，聚合物锂离子电池和聚合物太阳能电池都是利用聚合物作为电极材料来储存和转化能量。
此外，通过合成具有特定结构和功能的聚合物，还可以制备高效的催化剂和膜材料，用于提取和转化能源。
3. 环境保护领域：功能性聚合物在环境保护领域中具有重要应用，例如用于水处理的吸附剂。
通过合成具有特定吸附性能的聚合物，可以高效去除水中的重金属离子和有机污染物。
另外，具有阻燃、耐热性能的聚合物也可以应用于建筑材料和电子产品，提高其耐久性和安全性。
总结：功能性聚合物的合成与应用是一个多样化且具有广阔前景的领域。
通过选择适当的合成方法，可以合成具有特定功能的聚合物，应用于医药、能源、环境保护等领域。
功能高分子材料
功能高分子材料The document was prepared on January 2, 2021第三节功能高分子材料一、新型有机高分子材料与传统的三大合成材料有本质上的差别吗功能高分子材料的品种与分类有哪些1．新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的区别与联系新型有机高分子材料与传统的三大合成材料在本质上并没有区别,它们只是相对而言.从组成元素看,都是由C、H、O、N、S等元素构成；从合成反应看,都是由单体经加聚或缩聚反应形成；从结构看,也就是分两种结构：线型结构、体型结构.它们的重要区别在于功能与性能上,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.2．功能高分子材料的品种与分类特别提醒医用高分子材料应该满足：①无毒,且是化学惰性的；②与人体组织和血液相容性好；③具有较高的机械性能；④容易制备、纯化、加工和消毒.高分子化合物结构链节分子链中重复出现的结构单元聚合度分子链中的链节数,用n表示单体生成高分子化合物的小分子物质线型结构又称支链型、直链型,连成长链,有热塑性体型结构分子链间以共价键“交联”,连成网状结构,成型后不可塑性质1.线型高分子能溶解在适当的溶剂中,体型高分子只能溶胀2.线型高分子有热塑性,体型高分子有热固性3.高分子材料的强度较大4.高分子材料一般不易导电,弹性好,耐磨,不耐热5.部分高分子材料还具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、难降解的性质高分子材料三大合成材料塑料如：聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、聚四氟乙烯合成橡胶如：丁苯橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶合成纤维如：涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维纶、氯纶按来源分天然高分子材料如：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶合成高分子材料如：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料按性能分功能高分子材料如：高分子分离膜、医用高分子、吸水高分子复合材料如：玻璃纤维、碳纤维类型1 高分子材料的分类例1下列材料中,属于功能高分子材料的是①高分子膜②生物高分子材料③光敏高分子材料④导电高分子材料⑤离子交换树脂⑥液晶高分子材料A．①②③ B．③④⑤ C．②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥答案D解析根据功能高分子的分类即可顺利解答.类型2 功能高分子材料的结构与性能例2随着医用高分子材料的发展,人们已可用人工器官代替不能治愈的病变器官.目前已经制成的人工器官有①皮肤②肝③肺④肾⑤骨骼⑥眼A．①②③ B．②③④ C．①⑤ D．全部答案D解析医用高分子材料的应用十分广泛,利用其特殊结构和特殊性质,可以制备与人体器官功能相同的人工器官.医用高分子材料必须满足的条件：①无毒,且是化学惰性的；②与人体组织和血液相容性好；③具有较高的机械性能；④容易制备、纯化、加工和消毒.类型3 复合材料的结构与性能例3碳纤维强化塑料是一种新型的高强度复合材料,其强度比钢铁材料大而密度比铝小.据报道,每架波音767飞机使用了1吨碳纤维材料,而一种新型的波音757飞机使用了9吨以上的碳纤维.制取碳纤维的一种方法是将聚丙烯腈纤维在稀有气体中进行高温处理而获得,这种碳纤维的结构可表示如下：1构成这种碳纤维的元素是____________,其原子个数比为__________.2用乙炔和HCN 为原料合成这种碳纤维的流程可表示如下：CH≡CH――→HCN A ――→高聚物B ――→高温处理C ――→脱氢碳纤维用化学方程式表示以下过程：① CH≡CH 与HCN 反应_________________________________________________；②A―→B________________________________________________________________.答案 1C 、H 、N 3∶1∶12①CH≡CH＋HCN ――→催化剂CH 2===CH —CN ②nCH 2===CH —CN ――→催化剂解析 碳纤维材料是一种重要的新型复合材料,题目已知给出制取这种碳纤维是将聚丙烯腈经高温处理而得,聚丙烯腈的结构为,注意到题给碳纤维的结构,可以将聚丙烯腈结构写为：其中—CN 的结构为—C≡N .这种变换写法是解答本题的关键一步,根据生产流程所示,聚丙烯腈经两步反应获得碳纤维,第一步高温处理,应是在上述结构的基础上将氰基—C≡N 中的三键打开重新结合构成环状结构,即生成C,C 在催化剂作用下脱氢,在C 中环状结构的—CH 2—与上各脱去一个氢原子而形成双键结构,形成碳纤维.显然,在—CH 2—原子团上脱去一个H 原子后,还有一个氢原子,所以可知这种碳纤维由C 、H 、N 三种元素构成,考查其中的 一个基本结构单元,可看出C 、H 、N 三种原子的个数比应为3∶1∶1.在橡胶工业中,制造橡胶要经过硫化工艺,将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构.在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂,以得到具有网状结构的树脂.请你想一想,为什么都要做成网状结构目的是否相同点拨橡胶工业中将线型结构的橡胶连接为网状结构是为增加橡胶的强度；高吸水性树脂将线型结构连接为网状结构是使它既吸水又不溶于水.1．点拨高聚物在其所含有的官能团发生酯化、水解等反应时,碳链并没有参加反应.2．B3．点拨乳酸是一种羟基羧酸,由于其结构的特殊性,已成为高考化学命题的热点.它不但能形成链酯和聚酯,而且还可以形成环酯.1．下列物质中不属于新型有机高分子材料的是A．高分子分离膜 B．液态高分子材料C．生物高分子材料 D．有机玻璃答案D2．复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料.其中一种材料作为基体,另外一种材料作为增强剂,这样可发挥每一种材料的长处,并避免其弱点.下列物质中不属于复合材料的是A．聚苯乙烯树脂 B．铝塑管C．涤棉织品 D．纯棉内衣答案AD3．下列材料中,属于功能高分子材料的是①高分子膜②生物高分子材料③导电高分子材料④离子交换树脂⑤医用高分子材料⑥高吸水性树脂A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥C．②③④⑤ D．①②③④⑤⑥答案 D解析 常用功能高分子材料包括高分子膜、医用高分子材料、高吸水性树脂、离子交换树脂、光敏高分子材料、导电高分子材料、生物高分子材料、高分子催化剂和试剂等.4．高分子分离膜可以有选择地让某些物质通过而将物质分离,下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是A ．分离工业废水,回收废液中的有用成分B ．将化学能转换成电能,将热能转换成电能C ．食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒D ．海水淡化答案 B解析 高分子分离膜的特点是能够有选择地让某些物质通过,而把另一些物质分离掉.主要应用于生活污水、工业废水等废液处理和海水淡化工程等；而将化学能转换成电能是传感膜的应用,把热能转化成电能是热电膜的应用.5．下列说法不正确的是A ．探求某种新型高分子材料时,需要研究分子结构与功能之间的关系B ．三大支柱产业为能源、材料和信息工程C ．带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物D ．具有网状结构的物质即具有强吸水性答案 D6．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一,它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等特点.下边是聚丙烯酸酯的结构简式,它属于①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物A ．①③④B ．①③⑤C ．②③⑤D ．②③④答案 C解析 聚丙烯酸酯类是由丙烯酸酯经加聚反应得到的：可见,聚丙烯酸酯类属于有机化合物、高分子化合物、共价化合物.7．我国科学家前不久成功地合成了3 nm 长的管状碳纳米管,此管居世界之首.这种碳纤维具有强度高、刚度抵抗变形的能力高、密度小只有钢的14、熔点高、化学稳定性好的特点,因此被称为“超级纤维”.下列对碳纤维的说法不正确的是A ．它是制造飞机的某些部件的理想材料B ．它的主要组成元素是碳C ．它的结构与石墨相似D ．碳纤维复合材料不易导电答案 C8．聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为,它是制作软质隐形眼镜的材料.请写出下列有关反应的化学方程式：1由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯________________________________________________________________________.2由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯________________________________________________________________________.3由乙烯制备乙二醇________________________________________________________________________.解析甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为：,它是聚甲基丙烯酸羟乙酯的单体,由它制备聚甲基丙烯酸羟乙酯的反应属于加聚反应：由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯应进行酯化反应,对照反应物、产物的结构可确定要使用乙二醇：9．感光性高分子是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料.其结构简式为：试回答下列问题：1在一定条件下,该高聚物可发生的反应有________填写编号.①加成反应②氧化反应③消去反应④酯化反应⑤取代反应2该高聚物和NaOH溶液发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________.3该高聚物在催化剂和酸性环境下水解后得到相对分子质量较小的产物是A,则：①A在一定条件下与甲醇发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________.②A的同分异构体有多种,其中属于不同类别且含有苯环、,苯环上有两个取代基的结构简式是任写两种______________________________________________ ________________________________________________________________________.答案1①②⑤解析1该高聚物中含有酯基、和苯环,能够发生水解取代、加成、氧化反应.(1)高聚物水解后得到和.第三节功能高分子材料1．下列属于功能高分子材料的是①高分子分离膜②人工器官③理想的宇航材料④天然橡胶A．①② B．③④ C．①③ D．②④答案A2．关于功能高分子材料的下列说法中,不正确的是A．离子交换树脂主要用于分离和提纯,如硬水的软化、回收工业废水中的金属等B．婴儿用的“尿不湿”的主要成分是具有强吸水性的树脂C．导电塑料应用于电子工业,可用来制造电子器件D．医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到与生物相容的程度答案D3．复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高,其主要原因在于A．复合材料的使用可以使导弹承受超高温的变化B．复合材料的作用可以使导弹的质量减轻C．复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的变化D．复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化答案B解析导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料,之所以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点.4．在下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是A．高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等,但无法进行海水淡化B．复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D．合成高分子材料一般具有优异的生物兼容性,较少受到排斥答案A1．随着有机高分子材料研究的不断加强和深入,使一些重要的功能高分子材料的应用范围不断扩大.下列应用范围是功能高分子材料的最新研究成果的是A．新型导电材料 B．仿生高分子材料C．高分子智能材料 D．电磁屏蔽材料答案AD解析随着社会的进步,科学技术的发展,高分子材料的作用越来越重要.特别是在尖端技术领域,对合成材料提出了更高的要求,尤其是具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的复合材料.2．“喷水溶液法”是日本科学家最近研制出的一种使沙漠变绿洲的技术,它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液,水溶液中的高分子与沙土粒相结合,在地表下30 cm～50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层,既能阻止地下的盐分上升,又有拦截、蓄积雨水的作用.下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是A．它的单体的结构简式为B．它在一定条件下能发生加成反应C．它在一定条件下能发生水解反应D．它没有固定的熔、沸点答案B解析聚丙烯酸酯的结构简式为：,其单体为CH2===CHCOOR,它的分子中含有酯基官能团,故能发生水解反应；聚丙烯酸酯是高聚物,属混合物,没有固定的熔、沸点；因其分子中没有碳碳双键,故不能发生加成反应.3. 复合材料的优点是①强度高②质量轻③耐高温④耐腐蚀A．①④ B．③除外 C．②③ D．①②③④答案D4．能够把化学能转化成电能的高分子材料是A．传感膜 B．分离膜 C．分导纤维 D．玻璃钢答案A5．目前商场出售的一种婴儿使用的“尿不湿”产品的组成是,其主要性质是A．显酸性 B．有吸水性 C．可发生加成反应 D．不能燃烧答案B6．具有单双键交替长链如：…—CHCHCHCHCHCH—…的高分子有可能成为导电塑料.2000年诺贝尔Nobel化学奖即授予开辟此领域的3位科学家.下列高分子中可能成为导电塑料的是A．聚乙烯 B．聚丁二烯 C．聚苯乙烯 D．聚乙炔答案D7．食品保鲜膜按材质可分为聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚偏氯乙烯PVDC等种类.PVC 被广泛地用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害.下列有关叙述不正确的是A．PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,能溶于酒精B．PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得C．鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC；不变红,则为PED．等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气不一定相等答案BD8．军事上的“地表伪装”是军事上保持的外观色彩、红外反射与周围环境互相吻合以达到以假乱真的目的.20世纪70年代研制出的BASF是一种红外伪装还原染料.其结构简式如下：该染料为橄榄色或黑色.请回答下列问题：1染料BASF的分子式为____________.21 mol BASF在适宜条件下,与足量的金属钠反应可生成________mol H2；1 mol BASF 在适宜条件下和H2发生加成反应所需H2最多为________mol.答案1C2n＋24H4n＋10N2O621 14解析 1 mol BASF中含有2 mol羟基与足量钠反应能生成1 mol H2；苯环中的双键及“”均能与H2发生加成反应.9．有机黏合剂是生产和生活中一类重要的材料.黏合过程一般是液态的小分子黏合剂经化学反应转化为大分子或高分子而固化.1厌氧胶是一种黏合剂,其结构简式为：.它在空气中稳定,但在隔绝空气缺氧时,分子中双键断开发生聚合而固化.工业上用丙烯酸和某种物质在一定条件下反应可制得这种黏合剂,这一制取过程的化学方程式为：________________________________________________________________________.2白乳胶是常用的黏合剂,其主要成分为醋酸乙烯酯CH3COOCH===CH2,它有多种同分异构体,其中同时含有“—CHO”和“CH===CH”结构的同分异构体共有五种,如“CH3—CH===CH—O—CHO”和“CH2===CH—CH2—O—CHO”,请写出另外三种同分异构体的结构简式已知含有结构的物质不能稳定存在：_____________、________________、____________________.2HOCH2—CH===CH—CHOCH2===CH—O—CH2—CHOCH3—O—CH===CH—CHO10．医用化学杂志曾报道,有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C,用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好.它的合成过程如图：B：是A合成C的中间体,它是由两分子A脱去两分子水形成的.1写出A、C的结构简式：A____________,C________________________________________________________________________.2写出由A制取B的化学方程式________________________________________________________________________.3医用高分子材料应具备哪些特性：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.3优异的生物相容性、较少受到排斥、无毒性、具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能解析从题给条件可知,B分子为环酯且具有对称结构.采用平均拆分法,可得A的结构简式为.A生成C的反应为酯化原理的缩聚反应,11．某些高分子催化剂可用于有机合成.下面是一种高分子催化剂Ⅶ合成路线的一部分Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的单体；反应均在一定条件下进行；化合物Ⅰ～Ⅲ和Ⅶ中含N杂环的性质类似于苯环：回答下列问题：(1) 写出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反应方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 不要求标出反应条件.2下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的说法中,正确的是___________________________________________________________填字母. A ．化合物Ⅰ可以发生氧化反应B ．化合物Ⅰ与金属钠反应不生成氢气C ．化合物Ⅱ可以发生水解反应D ．化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳溶液褪色E ．化合物Ⅲ属于烯烃类化合物3化合物Ⅵ是__________填字母类化合物. A ．醇 B ．烷烃 C ．烯烃 D ．酸 E ．酯 4写出2种可鉴别Ⅴ和Ⅳ的化学试剂________________________________________________________________________. 5在上述合成路线中,化合物Ⅳ和Ⅴ在催化剂的作用下与氧气反应生成Ⅵ和水,写出反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 不要求标出反应条件.答案 1＋CH 3COOH＋H 2O2AC 3E4饱和Na 2CO 3溶液、酸性KMnO 4溶液52CH 2===CH 2＋2CH 3COOH ＋O 2――→催化剂2CH 3COOCH===CH 2＋2H 2O解析 1Ⅰ和CH 3COOH 发生酯化反应.2Ⅰ中含醇羟基,故可以被氧化,A 正确；Ⅰ可以与Na 反应产生氢气,B 错误；Ⅱ中含有酯基,故可以水解,C 正确；Ⅲ中含可以使溴水褪色,D 错误；Ⅲ中含N 原子故不是浓硫酸 △烃,E错误；选A、C.3由Ⅶ分析Ⅵ为,只有E酯符合题意.4由题目信息知Ⅳ是CH2===CH2,Ⅴ是CH3COOH,可以利用二者性质不同：酸性、还原性来鉴别,如溴水、Na2CO3溶液、酸性KMnO4溶液等.5见答案.探究创新12．近年来,乳酸成为人们的研究热点之一.乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过生物发酵法制备.利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物相容性,而且在哺乳动物体内或自然环境中,都可以最终降解成为二氧化碳和水.乳酸还有其他用途.1乳酸可以与精制铁粉制备一种药物,反应式为：在该反应中,氧化剂是__________,还原剂是__________,产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是________.2用乳酸聚合的纤维材料非常适合于做手术缝合线,尤其是在做人体内部器官的手术时使用.试分析其中的原因________________________________________________________________________.3利用乳酸合成高分子材料,对于环境有什么重要的意义试从生物学物质循环的角度解释：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案1乳酸或CH3CHOHCOOH 铁或Fe 缺铁性贫血2聚乳酸本身对人体无毒,在体内可以水解成乳酸,最后降解成二氧化碳和水,通过人体的呼吸和排泄系统而被自动排出体外,故不需要二次开刀拆线,使其作为人体内部器官的手术缝合线具有独一无二的优越性3淀粉通过植物的光合作用由二氧化碳和水合成,再经微生物发酵生成乳酸.因乳酸的生成来自天然,用乳酸合成的高分子材料又可以最终降解成为二氧化碳和水,回归自然,故利用乳酸合成高分子材料,利于环保解析本题是化学与生物的综合,要充分利用题给信息,结合学过的知识进行思考,问题会迎刃而解.章末总结1．1b2a3c f2．1CH2===CH2点拨通过该题我们应该认识到了解日常生活中常见有机物的成分是非常有必要的.当然了解各种高分子材料的性能后,我们也可以推测其用途.3．1甲基丙烯酸乙二酯或甲基丙烯酸－β－羟基乙酯24．将聚苯乙烯泡沫塑料粉碎,放入反应釜中,用氮气等气体将装置内的空气排尽,高温加热,收集并冷凝所得蒸气,即可得到苯乙烯.点拨该实验方案的设计要注意两点：①因为高温加热,所以要选择合适的热解装置；②热解装置中不能有氧气.5．点拨丁二烯及其衍生物在发生加聚反应时,两个双键都断开,在两个双键中间再形成一个双键,另两个不饱和键与其他的不饱和键相连,形成高分子化合物.。
功能高分子材料有哪些
功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类具有特殊性能和功能的材料，它们在各个领域都有着重
要的应用。
下面我们将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。
首先，聚合物凝胶是一种具有三维网状结构的高分子材料。
它具有良好的吸附
性能和多孔性，可以用于吸附分离、催化反应和药物控释等领域。
聚合物凝胶的制备方法多样，可以通过溶胶-凝胶法、自组装法等途径得到不同结构和性能的材料。
其次，形状记忆聚合物是一种具有记忆形状的高分子材料。
它可以在外界刺激
下发生形状改变，并在去除刺激后恢复原状。
这种材料广泛应用于医疗器械、纺织品、航空航天等领域，具有巨大的市场潜力。
另外，功能高分子材料中的聚合物复合材料也是一种重要的类型。
它由两种或
两种以上的高分子材料组成，通过物理或化学方法加工而成。
聚合物复合材料具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。
此外，具有光学、电子、磁性等功能的高分子材料也备受关注。
例如，光敏高
分子材料可以在光照下发生化学或物理变化，被广泛应用于光刻、光纤通信等领域；导电高分子材料具有优异的导电性能，可以替代传统的金属导电材料，被应用于柔性电子、电池等领域；磁性高分子材料则具有磁响应性能，可以用于磁记录、磁医疗等领域。
总的来说，功能高分子材料具有多样的种类和广泛的应用前景。
随着科学技术
的不断进步，功能高分子材料必将在更多领域展现出其独特的价值和作用。
希望本文对功能高分子材料有关的内容有所帮助，谢谢阅读。
浅谈：功能高分子材料分类与性能应用
浅谈：功能高分子材料分类与性能应用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。
通常，人们对特种和功能高分子的划分普遍采用按其性质、功能或实际用途划分的方法，可以将其分为八种类型。
1、反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
2、光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光电材料及光致变色材料等。
3、电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其他电敏感性材料。
4、高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其他半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。
5、高分子吸附材料包括高分子吸附树脂、吸水性高分子等。
6、高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。
7、医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。
8、高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。
常见的几种功能高分子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-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。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、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、常压下进行，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。
《功能高分子材料》知识清单
《功能高分子材料》知识清单一、什么是功能高分子材料功能高分子材料是指那些具有特定的功能作用，如电学、光学、磁学、生物学等性能，且这些性能显著超出了传统高分子材料范畴的一类高分子材料。
它们不仅具备高分子材料的基本特性，如重量轻、耐腐蚀、易加工等，还因其特殊的功能而在众多领域发挥着关键作用。
二、常见的功能高分子材料及其特点1、导电高分子材料导电高分子材料通常具有共轭结构，能通过掺杂等方式提高其电导率。
常见的如聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等。
它们在电子器件、防静电材料、电磁屏蔽等方面有着广泛的应用。
这类材料的特点是电导率可调控，能在一定范围内根据需求进行改变。
2、高分子分离膜具有选择性透过功能，能让某些物质通过而阻止其他物质。
例如反渗透膜、超滤膜等。
其特点是分离效率高、能耗低、操作简便。
在海水淡化、污水处理、食品加工等领域大显身手。
3、高分子吸附剂对特定的物质有较强的吸附能力，如离子交换树脂。
它可以有效地去除溶液中的离子或分子。
特点是吸附容量大、选择性好、可再生使用。
常用于废水处理、药物分离等。
4、生物医用高分子材料这类材料与生物体相容性好，包括人工器官材料（如心脏起搏器的外壳）、药物载体等。
其突出特点是无毒、无刺激性，能在体内稳定存在并发挥作用。
5、感光高分子材料在光的作用下能发生化学或物理变化，如光刻胶。
常用于印刷制版、集成电路制造等。
具有感光度高、分辨率好等特点。
三、功能高分子材料的制备方法1、分子设计从分子水平上设计具有特定功能基团和结构的高分子。
这需要对高分子的化学结构和性能之间的关系有深入的理解。
2、共聚与共混通过共聚将不同性能的单体结合在一起，或者通过共混将不同的高分子材料混合，以获得具有综合性能的功能高分子。
3、接枝与交联在高分子主链上接枝特定的功能侧链，或者通过交联提高高分子的性能和稳定性。
4、掺杂对某些高分子进行掺杂，改变其电子结构和导电性能。
四、功能高分子材料的性能测试1、电学性能测试包括电导率、介电常数、击穿电压等的测定，以评估其导电和绝缘性能。
高中化学选修五功能高分子材料人教版优秀课件
高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能 化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属 于功能高分子材料的是（ B ）
A．用于生产光盘等产品的光敏高分子材料 B．用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅 C．能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂 D．能导电的材料掺杂聚乙炔
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3.功能高分子材料的用途 功能高分子材料广泛应用于通信、交通、 航空航天、医疗、医药、建筑、印刷、海 水淡化、农林园艺等领域。
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2.高吸水性树脂的用途 高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、
林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙 漠。
网状结构
的化合物聚合得到
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三、功能高分子材料的实例
1.高吸水性树脂的获得 获得高吸水性树脂，主要有如下两种方法： （1）对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行 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，以提高它们的吸水能力； （2）以带有强吸水性原子团的化合物为单 体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
功能高分子材料的分类
功能高分子材料的分类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。
按照高分子的功能特性，功能高分子材料可分为以下几种：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现对这几种材料进行简单的介绍一下。
分离材料和化学功能材料以化学功能为主的功能高分子材料称为化学功能高分子材料。
化学功能包括生成离子键、配位键、共价键的化学反应，上述价键断裂的分解反应，以及与上述反应有关的催化作用等，包括具有离子交换功能的离子交换树脂，对各种阳离子有络合吸附作用的螯合聚合物，光化学性聚合物，具有氧化还原能力的聚合物，在有机合成反应中使用的高分子试剂和高分子催化剂，降解型高分子等。
化学功能高分子材料的制备主要通过在高分子骨架上引入具有特定化学功能的官能团或者结构片段，也可以将具有类似功能的小分子功能材料高分子化得到化学功能高分子材料。
高分子材料经过功能化或者小分子功能材料经过高分子化以后，材料的溶解度一般均有下降，熔点提高。
对于化学试剂，经过高分子化后稳定性增加，均相反应转变成多相反应，产物与试剂和催化剂的分离过程简化，同时还产生许多小分子材料所不具备的其他性质。
化学功能高分子材料是固相合成的基础。
电磁功能高分子材料电磁功能材料主要指导电聚合物材料。
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：（1）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。
功能高分子材料有哪些
功能高分子材料有哪些功能高分子材料是一类具有特殊功能和性能的材料，它们在工程、医学、生物科学等领域都有着广泛的应用。
在功能高分子材料的研究和开发中，科学家们不断探索新的材料和制备方法，以满足不同领域的需求。
下面我们将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。
首先，我们来介绍一类常见的功能高分子材料——聚合物凝胶。
聚合物凝胶是一种由高分子聚合物构成的三维网状结构材料，具有很强的吸水性能和可逆性。
它在生物医学领域有着广泛的应用，比如用于药物输送、组织工程、生物传感等方面。
聚合物凝胶的特点是具有良好的生物相容性和可调控的物理化学性质，可以根据具体需求设计制备具有特定功能的凝胶材料。
另外，功能高分子材料中还有一类重要的代表——形状记忆聚合物。
形状记忆聚合物是一种可以在外界刺激下恢复原始形状的材料，具有良好的形状记忆性能和可逆性。
它在智能材料、智能结构、医疗器械等领域有着广泛的应用前景。
形状记忆聚合物的特点是可以通过改变其化学结构和物理结构来调控其形状记忆性能，具有很大的发展潜力和应用前景。
此外，还有一类功能高分子材料——导电聚合物。
导电聚合物是一类具有良好导电性能的高分子材料，具有良好的柔韧性和可加工性，广泛应用于柔性电子器件、传感器、光伏材料等领域。
导电聚合物的特点是可以通过控制其分子结构和形貌来调控其导电性能，具有很好的工程应用前景。
最后，我们介绍一类新型的功能高分子材料——生物可降解高分子材料。
生物可降解高分子材料是一类可以在生物环境中被降解的材料，具有很好的生物相容性和环境友好性，被广泛应用于生物医学、环境保护等领域。
生物可降解高分子材料的特点是可以通过改变其分子结构和化学成分来调控其降解性能，具有很大的应用潜力和发展前景。
综上所述，功能高分子材料是一类具有特殊功能和性能的材料，在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，功能高分子材料的研究和开发将会越来越受到重视，相信在不久的将来，会有更多新型的功能高分子材料投入实际应用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
高中化学常见有机高分子材料
高中化学常见有机高分子材料
高中化学课程中，有机高分子材料是一个重要的内容。
有机高分子材料是指由大量重复单元（聚合物）构成的材料，其特点是化学稳定性高、机械性能好、加工性能好、成本低等。
本文将介绍几种常见的有机高分子材料。
1. 聚乙烯（PE）：聚乙烯是一种广泛使用的塑料，其分子结构由乙烯分子通过聚合反应而成。
聚乙烯分为低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）两种。
LDPE具有韧性好、透明度高等特点，常用于制作薄膜、袋子等；HDPE具有强度高、硬度高等特点，常用于制作水管、垃圾桶等。
2. 聚丙烯（PP）：聚丙烯也是一种常见的塑料，其分子结构由丙烯分子通过聚合反应而成。
聚丙烯具有热稳定性好、耐腐蚀性好等特点，常用于制作塑料容器、食品包装等。
3. 聚氯乙烯（PVC）：聚氯乙烯是一种常见的塑料，其分子结构由氯乙烯分子通过聚合反应而成。
聚氯乙烯具有可塑性强、耐候性好等特点，常用于制作电线电缆、建筑材料等。
4. 聚苯乙烯（PS）：聚苯乙烯是一种常见的塑料，其分子结构由苯乙烯分子通过聚合反应而成。
聚苯乙烯具有透明度高、硬度高等特点，常用于制作餐具、玩具等。
5. 聚酰亚胺（PI）：聚酰亚胺是一种高性能工程塑料，其分子结构由苯并咪唑二酮和芳香族二胺分子通过聚合反应而成。
聚酰亚胺具有高温性能好、耐化学性好等特点，常用于制作航空航天器材等高科
技领域。
以上是几种常见的有机高分子材料，它们在不同领域发挥着重要的作用。
在化学学习中，了解这些材料的性质和用途，有助于掌握有机高分子化学的基础知识。
高分子材料的分类
高分子材料的分类一、按照化学结构分类。
1. 链状高分子材料。
链状高分子材料是由线性排列的重复单元组成的，其分子链呈直线状排列。
这类高分子材料的分子链通常具有较高的柔韧性和延展性，如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 支化高分子材料。
支化高分子材料的分子链中含有支链结构，使得分子链的空间结构更加复杂。
这类高分子材料通常具有较好的热稳定性和机械性能，如聚乙烯醇、聚苯乙烯等。
3. 交联高分子材料。
交联高分子材料的分子链通过交联作用形成网状结构，具有较高的硬度和强度。
这类高分子材料通常具有优异的耐热性和耐化学性能，如环氧树脂、硅橡胶等。
二、按照物理性质分类。
1. 热塑性高分子材料。
热塑性高分子材料在一定温度范围内具有良好的塑性和可加工性，可通过加热软化后成型，如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 热固性高分子材料。
热固性高分子材料在加热固化后不会软化，具有良好的耐热性和耐化学性能，如酚醛树脂、环氧树脂等。
3. 弹性体。
弹性体具有良好的弹性和回复性能，可以在外力作用下发生形变，去除外力后能够恢复原状，如橡胶、弹性体等。
三、按照用途分类。
1. 工程塑料。
工程塑料具有较好的机械性能和耐热性能，广泛应用于机械、电子、汽车等领域，如聚酰胺、聚碳酸酯等。
2. 包装材料。
包装材料通常要求具有良好的透明性、耐热性和耐撕裂性能，如聚乙烯、聚丙烯等。
3. 功能性高分子材料。
功能性高分子材料具有特殊的功能性能，如导电性、光学性能、磁性等，如聚苯乙烯、聚丙烯腈等。
总结，高分子材料根据其化学结构、物理性质和用途的不同，可以被分为多种不同的分类。
这些分类不仅有助于我们更好地理解和应用高分子材料，也为高分子材料的研究和开发提供了重要的理论指导和实际指导。
希望本文对高分子材料的分类有所帮助，谢谢阅读。
有机化学中的功能分子与功能材料
有机化学中的功能分子与功能材料功能分子和功能材料在有机化学领域中起着重要作用。
它们具备特殊的结构和性质，可以用于制备各种有机材料，广泛应用于生命科学、材料科学和能源领域。
本文将介绍有机化学中常见的功能分子和功能材料，并探讨它们的合成方法和应用前景。
一、有机化学中的功能分子功能分子是指能够在化学反应中发挥特定功能的有机分子。
它们通常具有特殊的结构，能够通过特定的作用与它人分子或物体发生相互作用。
功能分子的合成方法多种多样，通常是通过有机合成化学反应得到。
下面将介绍几种常见的功能分子。
1. 生物活性分子生物活性分子是指具有一定生物活性，对生命体产生特定效应的有机化合物。
例如，药物分子可通过与特定受体结合来具有治疗疾病的效果。
在有机合成中，药物分子的设计和合成是一个重要的课题，需要考虑分子的立体结构、药代动力学和药物效力等因素。
2. 光敏分子光敏分子是指能够吸收特定波长的光并发生化学反应的有机分子。
它们通常具有特殊的共轭结构，可以通过吸收光能进行能量转移或电子转移反应。
光敏分子在光动力疗法、光催化和光电子器件等方面有广泛的应用。
3. 发光分子发光分子是指能够发出可见光的有机分子。
它们通常含有芳香环和共轭结构，在受到激发后发生荧光或磷光发射。
发光分子在荧光探针、有机发光二极管和荧光标记等领域有重要应用。
二、有机化学中的功能材料功能材料是指由功能分子组成的材料，具备特殊的性能和应用潜力。
有机化学中的功能材料种类繁多，下面将介绍几种常见的功能材料。
1. 共轭聚合物共轭聚合物是一类由具有共轭结构的有机分子组成的高分子材料。
它们具有良好的电子传输性能和光学性质，广泛应用于有机太阳能电池、有机场效应晶体管和光电子器件等领域。
2. 功能性薄膜功能性薄膜是一种具有特殊功能的薄膜材料，包括气体分离膜、阳离子交换膜和光学薄膜等。
它们在环境保护、能源转换和光电子器件等方面具有重要应用。
3. 分子筛分子筛是由无机骨架和有机功能分子组成的多孔材料，可用于分离、吸附和催化等方面。
5 功能高分子
充的情形相类似。但由于纤维状填料的接触几率更大,因
此在填充量很少的情况下便可获得较高的导电率。
结构型导电高分子是指高分子材料本身或经少量掺 杂后具有导电性的高分子物质,一般由电子高度离域的共
轭聚合物经过适当电子给体或受体掺杂后制得。
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
p型掺杂是由于导电高分子的部分氧化，即： x 聚合物 (聚合物+y)x + (xy)en型掺杂则是由于导电高分子的部分还原，即： x聚合物+ (xy)e- (聚合物-y)x 上述过程可通过电化学或化学方法完成。为了维持 电中性，p型掺杂和n型掺杂都必须提供一个对离子，如 (聚合物+y)x + （xy）A- (聚合物+y)A-yx (聚合物-y)x + （xy）M+ M+y(聚合物-y) x
3.复合功能
高分子、高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子 表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分 子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等 4.生物、医用功能
抗血栓、控制药物释放和生物活性等
从制造和结构的角度考虑： 结构型功能高分子 复合型功能高分子
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
隐身材料
所谓隐身材料是指能够减少军事目标的雷达特征、
红外特征、光电特征及目视特征的材料的总称。由于雷 达是军事目标侦查的主要手段,所以雷达波吸收材料的研 制是关键。自从导电聚合物的出现,其作为新型的雷达波 吸收材料成为研究的热点。美国、日本、法国、印度及 中国相继开展了导电聚合物雷达波吸收材料的研制,尤其 是美国空军投资开发的高聚物雷达波吸收材料，为隐身 战斗机和侦察机制造“灵巧蒙皮”的设想和计划奠定了 基础，进一步刺激了导电聚合物雷达隐身技术的发展。
生活化学之有机化学高分子材料有哪些
生活化学之有机化学高分子材料有哪些生活中使用的塑料、涤纶、锦纶、腈纶、橡胶。
都是通过化学变化加工而来的。
在我们的生活应用广泛。
下面是小编给大家带来的生活化学之有机化学高分子材料，欢迎大家阅读参考，我们一起来看看吧!初中化学知识点：合成有机高分子材料定义：有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
1.基本性质：(1)热塑性和热固性(2)强度高(3)电绝缘性好(4)有的高分子材料有耐化学腐蚀，耐热，耐磨，耐油，不透水等性质2.三大合成材料：塑料，合成纤维(如涤纶，锦纶，腈纶)，合成橡胶。
(1)塑料：聚乙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚丙烯等。
(2)合成纤维：天然纤维与合成纤维的区别：用燃烧的方法来鉴别比较容易。
羊毛的主要成分是蛋白质，燃烧时可闻到烧焦羽毛的刺激性气味，燃烧后的剩余物用手指可以压成粉末;棉纤维的主要成分为纤维素，燃烧时无异味，余烬为细软粉末;而合成纤维燃烧时常伴有熔化、收缩的现象，燃烧后的灰烬为黑色块状，较硬。
三大合成材料：(1)塑料塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料制品的性能。
塑料的名称是根据树脂的种类确定的。
塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。
受热时软化，冷却后硬化，并且可以反复加工的塑料，属于热塑性塑料。
热塑性塑料是链状结构的高分子材料。
如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。
受热时软化成型，冷却后固化，但一经固化后，就不能再用加热的方法使之软化的塑料，属于热固性塑料。
热固性塑料是网状结构的高分子材料。
如酚醛塑料、脲醛塑料等。
塑料具有优良的化学性能。
一般塑料对酸、戚等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好，甚至能耐“王水”。
等强腐蚀性电解质的腐蚀，被称为“塑料王”。
另外塑料还具白良好的透光及防护性能。
多数塑料的制品为透明或半透明的，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料像玻璃一样透明。
(2)合成纤维①合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品做原料，经一系列化学反应制成的高聚物。
《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 。
有机硅树脂cas号
有机硅树脂cas号有机硅树脂，又称为有机硅聚合物，是一类重要的功能高分子材料。
其CAS号为63148-62-9。
有机硅树脂具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
有机硅树脂具有独特的化学结构，其主要由硅原子和有机基团组成。
硅原子与有机基团之间通过硅氧键连接，这种键的存在使得有机硅树脂既具有有机材料的柔韧性和可加工性，又具有无机材料的耐高温、耐腐蚀和耐候性能。
有机硅树脂具有良好的热稳定性，可以在高温环境下长期工作，温度范围通常在-50℃至250℃之间。
这使得有机硅树脂在航空航天、电子电器、汽车和建筑等领域得到广泛应用。
例如，在航空航天领域，有机硅树脂可以用于制造火箭推进剂、隔热材料和航天器的外壳；在电子电器领域，有机硅树脂可以用于制造电子封装材料、电子绝缘层和导热材料；在汽车领域，有机硅树脂可以用于制造汽车密封件、防噪材料和润滑剂；在建筑领域，有机硅树脂可以用于制造耐候性涂料、防水材料和建筑密封材料。
除了耐高温性能，有机硅树脂还具有优异的耐化学腐蚀性能。
它可以耐受酸、碱、溶剂等多种化学物质的侵蚀，不会发生明显的膨胀、溶解或变形。
这使得有机硅树脂在化工、医药和食品等领域得到广泛应用。
例如，在化工领域，有机硅树脂可以用于制造化工管道、储罐和阀门；在医药领域，有机硅树脂可以用于制造医疗器械、药品包装和生物材料；在食品领域，有机硅树脂可以用于制造食品加工设备、食品包装和食品添加剂。
有机硅树脂还具有优异的电绝缘性能和耐磨性能。
它可以在高电压下工作而不导电，在摩擦和磨损环境中不易磨损。
这使得有机硅树脂在电力、机械和润滑领域得到广泛应用。
例如，在电力领域，有机硅树脂可以用于制造电力设备、电缆和绝缘子；在机械领域，有机硅树脂可以用于制造机械密封件、轴承和润滑油；在润滑领域，有机硅树脂可以用于制造高温润滑脂、防腐蚀润滑脂和高速润滑脂。
有机硅树脂具有多种优异的性能和广泛的应用领域。
随着科学技术的不断发展，有机硅树脂的应用前景将更加广阔。
功能高分子
1. 功能高分子: 功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。
2. 高分子效应:功能高分子在参与化学反应时所表现出来的与小分子性能差别的特殊效应。
3. 高分子试剂：由起骨架作用的聚合物与起化学反应作用的化合物或活性基团相结合，吸取双方优点而发展起来的一类化学试剂。
4. 固相合成：使用不溶性高聚物为载体，通过其活性基团将反应物之一固定在高分子载体上，使有机合成在固相上进行的方法。
5. 相转移催化剂：用于反应物从一相向另外一相的转移，使实体与底物发生化学反应的试剂。
6. 光导高分子：指那些在受光照射前本身电导率不高，但是在光子激发下可以产生某种载流子，并且在外电场作用下可以传输载流子，从而可以大大提高其电导率的材料。
7.派尔斯相变：派尔斯相变是一种由晶格畸变引起的导体一一半导体(或绝缘体)转变.8. 热致型液晶：指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。
通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。
9. 正性光刻胶：曝光部分发生光化学反应溶于显影液，而未曝光部分不溶于显影液，仍留在衬底上，将与掩膜上相同的图形复制到衬底上。
10. 超晶格：固溶体发生有序化转变后不同种原子在晶格中呈有秩序排列的晶体结构。
物两大类。
15. 组织工程：是指利用生物活性物质，通过体外培养或构建的方法，再造或者修复器官及组织的技术16. 高分子胶束：利用两亲性高分子材料的亲、疏水链段的相互作用形成的核-壳结构。
二、简答题1. 功能高分子有哪些结构层次？1）功能高分子的元素组成。
2）功能高分子材料的官能团组成。
3）功能高分子链结构的分子结构。
4）功能高分子的微观构象和聚集状态。
5）功能高分子的宏观构象。
2. 与小分子反应试剂相比，高分子试剂有那些优点？1）是产物分离纯化过程简化。
2）提高反应的专一性。
3）提高反应选择性。
4）利于合成反应的自动化。
3. 高分子固相合成中对载体有和要求？1）在体系中不溶解。
2）高比表面积或一定溶胀性。
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
现代功能材料及其应用
现代功能材料及其应用摘要：近年来，人们在研究结构材料取得重大成就的同时，特别注重新型功能材料的研究。
功能材料作为能源、计算机、通讯、电子、激光等现代科学的基础，近10年来，已成为材料科学和工程领域中最为活跃的部分。
关键词：功能材料新型现代应用高分子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、特种材料或精细材料。
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。
一、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几类。
（1）力学功能主要是指强化功能材料和弹性功能材料（2）化学功能①分离功能材料：如分离膜，例子交换树脂、高分子络合物。
②反应功能材料：如高分子试剂、高分子催化剂等等。
③生物功能材料：如固定化酶，生物反应器等等。
（3）物理化学功能①电学功能材料：如超导体，导电高分子等等。
②光学功能材料：如光导纤维、感光性高分子等。
③能量功能材料：如压电材料、光电材料。
（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、骨板等等。
②功能性药物：如释放性高分子，药物活性高分子，高分子农药等等。
③生物降解材料二、功能材料的特点功能材料是目前材料领域发展最快的新领域。
功能材料产品产量小，利润高，制备过程复杂，其主要原因是基于其特有的“功能性”。
功能材料的结构与性能之间存在着密切的联系，材料的骨架、功能基团以及分子组成直接影响着材料的宏观结构与材料的功能。
研究功能材料的结构与功能之间的关系，可以指导开发更为先进、新颖的功能材料。
三、现代功能材料（1）导电高分子材料按照材料的结构与组成，导电高分子材料可以分为结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类。
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(a)主链导入型 C C C
(b)侧链导入型
(c)混合型
C C ＋C
图 3－1 感光高分子的组成
一、感光材料的功能基础 ――光化学反应
对有机化合物的光化学反应进行的大量研究， 是从五十年代到六十年代开始的，其后便迅速
发展起来，现在对于许多有机化合物的详细反
应机理已经搞清，并达到了系统化。开展光功
为考察对光功能材料进行分子设计的指导原则， 现举出在光化学反应和化合物的结构以及物性 等方面，材料是如何显示出功能的一个具体实 例进行探讨。图（3－3）所示的偶氮苯的顺反 式结构异构化，是有机光化学的基本反应实例， 包括多种衍生物在内，对这些光化学机理，人 们正进行仔细地研究。 有关这种光反应的化学和物理变化的主要内容， 可举出以下几种：
（4）以偶氮苯为交联剂合成的聚丙烯酸 乙酯 , 制成膜后用紫外光照射则收缩； 相反如用可见光照射，则能看到伸长。
这是一种光化学反应。因此，这种化合
物可能会成为今后将光能直接转换成机 械能的材料。
（5）将偶氮苯导入高分子主链，在溶液 中用紫外光照射，可将此高聚物异构化 为顺式结构，溶液的粘度减少 60 ～ 70 ％。 根据受光感应所引起的粘度变化，可考
光聚合性单体中混入低聚物，从而引起光聚合
的物质。除感光树脂之外，安息香还应用于光
固化性油墨和涂料等。
4）异构化反应
所谓异构化反应，是指组成反应物和生成物的 原子不变，而只生成结构不同的物质（结构异 构体）的反应。由光或热的作用引起的异构化 反应，其逆反应也有很多实例。特别是利用可 逆的光异构化反应，可以设计出各种光功能性 材料。首先考虑的是光敏材料。所谓光致变色 现象（photochromism）,是经光照射而发生的 一种可逆的变色现象。
具有化学功能的高分子材料
化学功能高分子材料是一类具有化学反 应功能的高分子材料，它是以高分子链 为骨架并连接有化学活性的基团构成的。
第一节 感光材料 所谓感光功能，是指材料吸收光能 之后，在分子内或分子间产生化学 或物理的变化，这种变化显示出功 能的作用。
为适应各种不同需要，当前研究开发 的感光性功能材料：
（chromophores）。
光发色团一方面是吸收光能的窗口，同时在多
数情况下，也可以说是参与下一步光反应的光
功能材料的核心部分，在这种场合，也称之为
光感应基或感光基。
在感光性高分子材料中，光感应基（C） 的导入，有图3－1所示的几种形式。 低分子的光感应基在高分子中将如何发 生反应，表现出何种物性和功能，最重 要的在于要抓住高分子场和高分子效应 的特点，按照功能材料的要求，灵活运 用这些物质的组成进行分子设计。
能材料的研究，当然应该首先掌握有机光化学
反应。
1）环化加成二聚反应
用光照射肉桂酸结晶则生成二聚物，将 肉桂酸导入可溶性线型高聚物（如聚乙 烯醇）的侧链。将生成的聚乙烯醇肉桂 酸酯用光照射，则由于向不同主链导入 的肉桂酰基的二聚反应，引起高聚物交 联化，使其溶解度下降。
经光照射使特定图象成象，再用溶剂显 象，就可以形成有高分子被膜的图象。 从此，在集成电路或印刷电路线路板等 精细加工技术上，感光树脂担任了重要 的角色，对其后许多感光树脂的开发起 了推动作用。
1. ） 顺 式 体 内 能 只 比 反 式 体 大 48.9KJ/mol； 2. ）吸收光谱不同； 3. ）键角和分子的长度等构象明显不 同； 4. ）偶极矩顺式为0，而反式则为3.0D。
针对以上特性变化，人们探讨了发展下 述光功能材料的问题。 （1）太阳能存贮（蓄热）材料：常温下 使稳定的反式体吸收阳光，转换成蓄积 内能的顺式体，在添加催化剂之后，使 顺式结构体发生苯本身虽然未显示出明显的着 色变化，但在高分子链上导入偶氮苯， 就能合成出光致变色高聚物。
（3）将具有各种离子形式或分子识别功 能的冠醚与偶氮苯的不同构型相结合， 如图 3 － 5 所示。把以这种化合物作为光 敏性分离和分析用功能材料的研究，正 在进行。
虑将此化合物用做控制材料。
（6）从偶极矩变化的角度考虑，目前正
在高分子侧链上导入偶氮苯的高聚物薄
膜表面上，进行亲水性光控制的研究。
人们通过对光化学反应从不同角度多方 面的观察，产生了创造新功能材料的设 想。光感应性是在生物体中的光合成系
2）消去反应
在可溶性高聚物中加入双叠氮化合物，经过光 照射使叠氮基（ N3）分解，产生的活性中间体 氮宾与高聚物反应并交联化，则成为与聚乙烯 醇肉桂酸酯相同的感光性树脂。用光照射高分 子侧链上导入重氮醌的化合物，则重氮醌基与 水反应最后生成羧酸基，可溶于碱性水溶液。
3）断链反应
安息香是经光照射能生成游离基而被称为光聚 合引发剂的一例，是在带不饱和基的高分子或
苯萘酮化合物的光可逆反应，是在相邻 位置的氧原子上通过氢的转移进行的。 着色性变化少到可以忽略不计的程度， 只在吸收光谱上稍有差异。但是如果借 助高分辨率的单色光照射和吸收光谱， 就可以识别，并且有可能得到良好的响 应速度。因此，有人提出将此化合物用 在分子电子学的光存储器上。
二、光功能材料的分子设计
1）感光性树脂（光致抗蚀剂）； 2 ） 光记 录、光显示材料 （光色材料、光 致 发 光
等）；
3）光导电和光电转换材料； 4）光能存储材料（蓄热、光学机械）； 5 ）光感应性化学材料（通过离子输送和分子识别， 进行分离和分析）； 6）其它（高分子光敏剂和紫外线吸收剂等）。
在实际材料中，把光吸收时直接参与吸收的单 元 ―― 发 挥 作 用 的 原 子 团 ， 称 为 光 发 色 团
h ( 1 ) A B
h(2)或热
在 A 和 B 中，至少有一方在可见光区是具
有吸收谱带的有色物，并经波长 λ 1 和
λ 2的光照射（或热），能发生可逆性变
化。这种物质具有光记录和显示材料的
功能。对光致变色现象主要应该着眼在
可见光部分的变色上，但也不一定局限 于可见光，只要能进行光谱的识别，也 就可以考虑功能化的问题。