高分子材料研究前沿浅见

树枝状聚合物的合成 发散法 NH3 + 3CH2=CHCOOCH3 == N(CH2CH2COOCH3)
N(CH2CH2COOCH3) 3+ 3H2NCH2CH2NH2
==N(CH2CH2CONHCH2CH2NH2)3
会聚法
超枝化聚合物
（四）、分子识别聚合物/印迹聚合与印迹聚合物
聚合物基纳米复合材料研究进展
PVC纳米复合材料研究进展 纳米羟基磷灰石与有机物复合材料的研究进展 聚酰亚胺/无机纳米复合材料的研究进展
聚碳酸酯合金的研究进展
聚乳酸/淀粉共混复合材料研究进展 聚甲基丙烯酸甲酯改性研究进展
木塑复合材料配合技术的研究进展
利用原位微纤化技术控制聚合物形态的研究进展 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备及研究进展 纤维素内塑化技术研究进展 聚酰亚胺研究新进展
二) 多组分高分子材料

1,高分子共混 2,互穿聚合物网络:新IPNs,如原位分步IPNs 梯度IPNs 有机-无机IPNs 以可再生原料为基的IPNs 特种材料 3,高分子材料增强增韧 4,聚合物基复合材料 5,高分子纳米复合材料 6,高性能高分子材料,如耐高温高分子材料(如 PI,梯形聚合物)
目前正构建以智能材料、生命材料和功能材料





为特征的材料科学前沿领域,高分子材料相态结 构和聚集态结构对高分子材料尤其是功能高分 子材料的影响更为明显.当前高分子物理的研究 最前沿包括: 1,功能高分子性能及结构与性能的关系 2,医用高分子性能及结构与性能的关系,天然高 分子的独特性能,高分子仿生和表面自洁 3,高分子智能材料的软物理及物理化学 4,高分子复合材料的功能特性 5,高分子纳米复合材料,如结构、性能、界面
特殊物理及生命功能高分子材料是最前沿研究,包括:
1,具有光电子功能和信息功能的高分子材料，如光、
电、磁功能高分子；液晶高分子、电致发光高分子及 其相关技术、光电高分子元器件、非线型高分子元器 件、非线型高分子电学材料、高密度高分子记录材料、 高容量高分子电池材料、信息功能高分子的合成及应 用技术； 2,特殊生物功能高分子材料和技术，如高分子药物、 可控药物释放材料、医用医疗诊断试剂和材料、人体 组织修复替换材料等； 3,天然高分子的功能化改性、可生物降解聚合物、环 境有好的聚合物合成方法及其应用、聚合物资源的再 利用工艺和方法等。
(七)、光电磁活性功能高分子

1、有机聚合物光电信息存储材料 1)，聚合物作为信息存储材料 2)， 聚合物作为分散介质 2、光折变聚合物材料 3、共轭聚合物与导电高分子 4、吸附分离功能高吸分子
三 高分子物理
从聚合物凝聚态结构出发，阐明和预报体系的平衡
Fra Baidu bibliotek

与非平衡态的物理性质，最后达到能够定量描述聚 合物复杂结构与性能。这是高分子物理的核心命题。 蛋白质构象和生命体系中高分子参与过程的计算模 拟将是高分子理论物理发展的重要方向。 多种高分子复合形成聚合物合金体系仍是目前进行 高分子性能改性的重要途径。需要研究的问题包括： 每个聚合物合金体系复杂的本构行为；微结构中具 有代表性部分的复杂几何学；微观形变行为与宏观 形变行为之间关系中未知的部分。 物质的玻璃态和玻璃转变仍是尚未解决的基本物理 问题。 对于聚合物结晶过程的研究也还有许多悬而未决的 研究课题。
对于聚合物形态和聚合物性能的控制在很大程度
上是聚合物动力学历史的控制。近年来已经扩展 到外场的影响如表面取向、电、磁场、新的流动 几何等。如：
①超临界流体溶胀:以超临界流体溶胀聚合物，在聚
合物表面引入新单体、纳米颗粒或其他添加剂,能够 改变表面浸润、光学或传输性能。 ②微结构调控的薄膜:在有机电致发光器件，有机晶 体管、有机激光器件和高分子功能膜等新技术发展 中，具有新型光电活性、传输性能的聚合物薄膜起 重要作用，具有可控纳米微结构的薄膜制备技术的 研究十分重要。 ③超分子体系的加工:超分子聚合物的出现为聚合物 加工提出了挑战，由于由小分子以非共价键结合的 自组装体系的形变敏感性，超分子聚合物表现出不 同寻常的流变性能。流动过程可能会增强或破坏静 止状态的超分子结构，也可能导致产生新的结构； 加工过程就成了超分子聚合物分子结构设计的一步。
可控/活性正离子聚合的研究与发展
生物可降解材料制备及降解方法的研究进展
生物可降解聚合物的研究和产业化进展及展望
生物可降解材料降解行为研究进展
电致红光聚合物材料的研究进展 蓝光高分子电致发光材料研究进展 聚亚苯基乙烯衍生物作为电致发光材料的研究进展 手性聚苯胺的研究进展 聚吡咯在电磁屏蔽材料中的研究进展 导电高分子材料聚吡咯的研究进展 聚电解质材料(II)-工程应用研究进展 聚电解质材料(I)-复合体系溶液中相互作用的研究进展
四 高分子加工
1,聚合物的新型成型加工技术，研发各种混合
加工技术,如超临界流体辅助微孔发泡技术、 流体辅助注塑技术、反应挤出与注塑集成技术、 双螺杆挤出机化学反应与改性技术、成型加工 中施加机械力如超声振动、模内装配和印刷及 层合技术、新型成纤技术等 2,研究复杂制品的成型尤其是注塑和吹塑技术 以满足不同应用领域如汽车领域的要求 3,聚合物共混和纳米复合加工成型技术,以提 高制品的机械性能和功能性
按照控制自由基聚合反应体系中活性自由基浓度所采
用的方法的不同，大体分为可逆终止、可逆加成-断 链-转移以及原子转移等
1,可逆终止自由基聚合
具有可逆终止历程的自由基聚合，按照所使用的引发剂
体系的不同，目前主要包括硫代氨基甲酸苄酯、三苯甲 基偶氮苯和烷氧基胺等三大类.
2,可逆加成-断链转移自由基聚合（RAFT）
三)
功能高分子材料
1,液晶高分子材料,如新型液晶高分子的合成, 结构与性能的关系,液晶高分子的应用 2,配位高分子 3,高吸水和高吸油树脂 4,高分子功能膜 5,光电功能高分子 6,医用高分子 7,高分子催化剂 8,智能高分子 9,聚合物光纤
特种与功能高分子材料研究将代表了 高分子材料发展的主要方向。
流变学是研究物体流动和形变的科学，高分子
流变学是其成型加工制品的理论基础，是高分 子理论与应用之间的桥梁。 高分子溶液方面的研究力量有待加强。
重要研究领域: 高分子链的结构、构象、支化度、序列结构、
交联结构等； 高分子浓溶液、液晶态、晶态、非晶态、多相 体系、熔融体系的新现象、新观点和新方法等； 高分子聚集态及其性能、功能与大分子微观结 构本质联系的理论归纳。
（五）、智能型高分子凝胶
(六)、高分子科学与生命科学的交叉 1 组织工程研究中支架高分子的仿生微观结构和高分 子的生物降解性。 2 具有优异抗凝血性和生物相容性及抗菌性的高分子。 3 用于基因治疗的高分子药物控释体系。 4运用生物技术发展高分子合成方法。 5高性能仿生高分子材料。 6合成可实现溶液中精巧高级结构的聚合物研究。 7生物大分子结构的计算模拟研究。 8生物传感与检测的高分子。
利用可逆的链转移反应实现可控/活性自由基聚合反
应。 关键是一类具有高链转移常数和特定结构的链转移剂 --双硫酯。初级活性中心来源于常规自由基引发剂的 热分解反应，其引发单体发生链增长反应而成为链自 由基，活性链自由基再向双硫酯分子中的C=S键加成， 断裂S—R键，形成新的活性中心
3,原子转移自由基聚合（ATRP）
（三）、树枝状聚合物与超支化聚合物
树枝状聚合物的结构特点: 三维枝状结构、直径在一 至数十纳米范围的球形大分子，其结构特点是球形分 子中心有一个核，核周围径向伸展出若干分支，每个 分支又可伸展出若干个次一级的分枝，如此继续分枝 下去，最后达到球形分子的表面，于是球面附近的分 枝末端就留下众多未反应的活性基团。
高分子材料研究前沿浅见
材料分类 金属材料
无机非金属材料
高分子材料
高分子材料的重要性 日常生活 国民经济 尖端技术 进展综述和述评 《材料导报》 《高分子通报》 《新型化工材料》 《高分子材料科学与工程》 《化学通报》
酶催化生物可降解聚酯的合成与研究进展
相关高分子的研究方向
1,功能高分子纳米复合材料 如:高性能抗菌复合材料 铁电/聚合物纳米复合材料 2,聚合基摩擦材料 如:耐磨高性能PA6基复合材料 耐磨MCPA6基复合材料 3,粉末冶金用特种高分子材料 如:注射成形粘结剂 制动用胶粘剂 磁性材料用高分子材料
五
高分子分析测试
更普遍停留在传统方法上，而对新方法、新仪器的关 注尚不够，普遍遇到传统方法的局限性和需要解决的 新问题的挑战.
在高分子表征方面，无论是认识上还是技术手段上，
六

高分子材料
一) 高分子材料科学的发展前沿 1、合成技术 2、纳米材料 聚合物纳米工程材料/聚合物纳米功能材料 3、功能材料 4、成型加工 5、绿色化技术 高分子材料的应用
在聚合反应体系中加入反应物x，它不能引发单体聚

合，也不发生其他类型的副反应，但是却可以与各种 自由基迅速反应生成一种不引发单体聚合的所谓“休 眠中心”或“休眠种” 的络合物P—X，同时该休眠 种在实验条件下可以均裂为链自由基和起始物X。该 反应物与链自由基的反应是可逆的 ATRP引发剂体系包括引发剂,催化剂及其配位剂等三 个组分。 引发剂：如α-氯代或溴代苯乙烷，氯化苄，溴化苄 等含有活泼卤原子的化合物。 催化剂：如氯化铜,溴化铜,氯化亚铁等变价过渡金属 卤化物。 配位剂：昂贵的取代联吡啶等用于非均相聚合体系， 廉价的多胺（如N，N，N′，N〞，N〞—五甲基二乙 撑三胺）则用于均相聚合体系
二

高分子化学

1，可控（活性）自由基聚合； 2，酶催化聚合、微生物催化聚合； 3，新型功能高分子材料的设计与合成； 4，“三高”(高温、高强、高模)性能聚合物的分子设 计与合成； 5，树枝状聚合物与超支化聚合物的合成及其应用； 6，纳米聚合物的合成及应用； 7，有机/无机分子内杂化高分子材料分子设计与合成； 8，基于分子识别、分子有序组装的分子设计、组合化 学和组合方法； 9，包括分子改性和表面改性在内的聚合物改性方法和 原理。
一
高分子材料科学体系
内涵:研究高分子材料的合成、结构和组成与材料的性
质、性能之间的相互关系；探索加工工艺和环境对材 料性能的影响；为改进工艺，提高高分子材料的质量 和合理使用高分子材料，开发新材料、新工艺和新的 应用领域提供理论依据和基础数据。 分支:高分子化学,高分子物理,高分子材料加工,高分子 材料测试,高分子材料
（二）、 酶催化聚合
酶催化缩聚反应: 多糖、聚苯胺及其衍生物、脂肪族

聚酯、聚苯醚及其衍生物。 酶催化开环聚合: 多糖聚碳酸酯、脂肪族内酯。 脂肪酶催化非手性羧酸衍生物的聚合 脂肪酶催化手性羧酸衍生物的聚合 氧化还原酶催化苯酚及其衍生物的聚合 氧化还原酶催化苯胺及其衍生物的聚合
4,制品的精密化、微型化、超大型化 5,成型加工工艺过程与聚合物结构控制的相关性
原理 6,新设备及自动化生产
高分子材料反应加工是将传统高分子材料的合成
和加工成型两个截然分离的过程融为一体的新途 径。在反应机理和反应动力学方面有其自身的特 点和规律，弄清该科学问题是保证反应加工过程 正常进行的关键。 自修复功能聚合物
目前最令人瞩目的是：




可控自由基聚合 吸附分离功能高分子 共轭聚合物及导电高分子 纳米结构高分子材料 智能型高分子凝胶 分子识别聚合物
（一）、可控/活性自由基聚合反应
可以达到一般聚合反应无法达到的三个不同的目的： 1 严格控制单体与引发剂的浓度比，即可合成具有确
定相对分子质量的聚合物，即所谓计量聚合； 2 按照特定的顺序加入不同的单体，即可合成具有 特定大分子链段的嵌段共聚物； 3 活性聚合物与特定的低分子化合物反应制得遥爪 聚合物，进而合成加聚-缩聚嵌段共聚物以及具有各 种复杂结构的星型、环状聚合物。