功能高分子材料发展现状及展望

Lewis 酸催化剂、 强碱 型阴 离 子 交 换 树 脂 催化剂、 高分子 相 转移 催化剂及高分子 超 强 酸催化剂 等 是 研究 比 较 多的高分子催化 剂。
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吸附分离功能高分子
吸附分离功能高分子材料主要 是 指 那 些 对 某 些 特 定离 子 或 分子有选择性亲和作用的高分子材料。其 吸 附 性 不 仅受到 结构 和形态等内在因素的影响， 还与 使 用 环 境 关 系 密 切: 如 温 度 因 素 和周围介质等。主要利用该类材料 对 液体 或 气体中的 某 些 分子 具有选择性的吸 附， 从 而 实 现复杂物质体 系 的分 离与 各 种 成分 的富集与纯化及检测。 按照吸附机理 可 以 分 为: 化学 吸 附 和 物 理 吸 附 高分子。 化 学吸附功能高分子包括离子交 换 树 脂， 其 主 要 应用在: ① 清 除 离 子; ②离子交换; ③ 酸， 碱 催化反应 等 方 面; 螯 合 树 脂， 其可通过 选择性螯合作用而实现对各种金属 离 子的 浓 缩 和 富 集， 因 此， 其 广泛地应来自百度文库于分 析检 测， 污染 治 理， 环 境 保 护 和 工业生产 等 领 ［6 ］ 域 。物理吸附功能高分子 根 据 其极 性 大 小 可 分 为 非 极 性、 中 极性和强 极 性 三 类。 该 类 功能高分子的 吸 附 性 主 要 靠 范 德 华 力、 氢键、 和偶极作用进行。主要 应用于: 水的 脱盐 精 制、 药物 提 取纯化、 稀土 元 素的分 离 纯 化、 蔗 糖 及 葡萄 糖 溶 液的 脱盐脱色 等。
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功能高分子材料发展趋势
先进复合高分子材料
当今材料技术的发展 趋势: 一是 从 均 质材料 向 复合材料发 展; 二是由结构 材料 往 功能 和 多功能材料 并 重 的 方 向 发展。 该 发展趋势造就了先进复合材料的 迅 速 发展。先 进复合高分子材 料是指以一种材料为基 体( 如 树 脂、 陶 瓷、 金属 等 ) ， 加入另一种 ( ) ) ， 称之为增强 或增韧 料的高聚物( 如 纤 维 等 这 种 将 多 相 物复 合在一起， 充分发 挥 各 相 性能 优 势 的 结构特 征 赋予 了 高分子复 ［12 ］ 合材料广阔的应用空间 。今后高分子复合材料的发展 和应用 重点集中在航空 航 天、 医 疗 卫 生、 家 居 生 活、 沿 海油气 田 和 汽 车 制造等领域。
YANG Bei － ping，CHEN Li － qiang，ZHU Ming － xia ( Department of Physics and Chemistry，Heihe College，Heilongjiang Heihe 164300 ，China) Abstract: The development and applications of several new functional polymer materials were introduced，including optical functional polymer，electrical functional polymer，reactive functional polymer，adsorption and separation of functions polymer，biomedical functional polymer，liquid crystal polymer，etc． The hot spots in development of functional polymer material were prospected． Finally，the strategic position of new functional polymer materials was addressed． Key words: functional polymer; material; development
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生物降解及环境友好高分子材料
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生物医用功能高分子
生物医用功能高分子材料 主 要 以 医 疗 为 目 的， 用于 与 组 织 接触以形成功能的 无 生 命 材料。 其 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 ［7 ］ 活质量 。主要包括医用高分子材料( 以修复、 替代为主 ) 、 药用 高分子材料( 以药理疗效为主) 。由于其与人体的 组 织 和 器 官 接 ［8 ］ 触， 因 此， 医 用高分子材料 必 须 满 足 如 下 的 基 本 要 求 : ① 在化 学上是惰性的， 不会因为与体液 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， 不会在材料表面凝血; 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 变形; ⑦ 易 于 加 工成 需 要的复杂形状。 医用功能高分子材料现 已 取 得了 许 多 卓 越 的成 就。 如: 心 血管植入物、 整形和重建植入物、 矫 形 外科 假 体、 眼睛 系统、 牙齿 植入物、 体外循环 装置、 导 管、 药物 释 放 控 制 器 及 普 外科 等 都 离 ［9 ］ 不开其身影 。
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电功能高分子材料
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功能高分子材料发展现状
光功能高分子材料
导电功能高分子材料可分为结构型 导 电高分子 和 复合 型 导 电高分子类。其主 要 应用在发光 二极 管、 抗 静 电、 导 电性应用、 ［3 ］ 电磁屏蔽与隐 身 等 领域中 。 聚 乙 炔、 聚 对 苯硫 醚、 聚 吡咯、 聚 噻吩、 聚苯胺、 聚 苯 基 乙 炔 等 是 目 前 研究 较 多的 导 电高分子材 料。采用该类材料制作电功能器 件 较 无 机材料 制 作 具 有分子 结 构可以设计( 种类繁多) 、 可以加工成任意形状( 可弯曲、 大面积) ［4 ］ 等优势 。
2011 年 39 卷第 6 期
广州化工
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功 能 高 分 子材 料 发 展 现状 及展望
杨北平， 陈利强， 朱明霞
( 黑河学院物理化学系，黑龙江 摘 黑河 164300 )
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要: 介绍了几种新型的功能高分子材料的发展及应用领域 等， 包括: 光功能高分子材料、 电功能高分子材料、 反应 型 功能高
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光功能高分子材料是指能够 对 光 吸收、 储 存、 转 化的 一 类 高 分子材料。其在材料领域中占有 十 分 重 要 的 地 位， 目 前， 这一类 材料主要包括各 种 光 稳 定 剂、 感 光材料、 非 线 性光学材料、 光学 ［2 ］ 光转换系统材料、 光导 材料 和 光 致 变 色 材料 等 。光功 用塑料、 能高分子材料今后的发展方向主要集中在以下三个方面: ( 1 ) 现代社 会 是信息 社 会， 光 导 纤 维 是 目 前主 要 的 通 信 器 ， 。 ， 材 并且发展迅 速 因 此 今 后 应 重 点 开 发 低 光 损 耗， 长距 离 光 传输的高分子光纤制品; ( 2 ) 光导高分子在光照时能够导致其电 阻 率 明 显 下 降， 可以 利用其该特性来制备复印机、 激 光 打 印 机中的 关 键 部 件， 节约硒 材料; ( 3 ) 功能高分子材料在太阳能转换中的研究， 其 研究 方 向包
功能高分子材料是 20 世纪 60 年代发展起来的新兴领域， 是 高分子材料渗透 到 电子、 生物、 能 源 等 领域 后 涌 现 出 的 新 材料。 该类材料一般指在原有力学性能 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 ［1 ］ 转换性、 磁性等功能的高分子及 其 复合材料 。由 于 其 具 有 轻、 强、 耐腐蚀、 原料丰 富、 种类 繁 多、 制备 简 便、 易 于分子 设 计 等 特 点， 其研究和发展十分迅速。目前 的研究 主 要集 中 以 下 方 面: 光 功能材料、 电功能材料、 反应型功能材料、 吸 附 分 离 功能材料、 生 物医用功能材料、 液晶材料、 功能 膜 材料、 环 境 敏感 材料、 智 能材 料等。 光热转化及光化学 转 化 等 方 面。 目 前 在 大 面 积可 括: 光电转换、 控高分子太阳能电 池 已 取 得突 破， 其 在 未来 将 取 代 现在的硅 太 阳能电池。
性、 磁性和生物活性等， 这些特性 都 与其 具 有 特 殊 结构 的 官 能 团 密切相关。功能高分子的独特性 使 其 在 诸 多领域 得 到 了 广 泛 应 用， 并具有巨大 的发展 潜 力， 引起 了 人 们 广 泛注 意。 近 些 年 来， 人们开始开发适用于生物、 制药、 军 事 及 智 能 等 领域的 新 型 功能 高分子， 其中隐身技术、 智能凝胶和固定化酶是较为突出。
“十一五” 基金项目: 黑龙江省高等教育学会 规划课题( No: 115C － 821 ) 。 作者简介: 杨北平( 1960 － ) ， 女， 副教授， 主要从事高分子材料教学与研究。E － mail: chlq_314101@ sina． com
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广州化工
2011 年 39 卷第 6 期
随着人们对环境问题 认 识 日 益 加 深， 生态可降解已不再陌 生， 与此同时世界 各 国 对 材料的生 态 可 降 解性的 要 求 也 提 上 日 程。在这种背景下， 生 态 可 降 解的高分子材料的 开 发 和 应用 也 越来越受到各国政府、 科研机 构 和 企 业的 重 视。 目 前， 具 有生 态 可降解性的高分子材料 主 要 是 发 达 国 家 产 品， 国内处于对国外 产品的复制及 仿 制 阶 段。 因 此， 开 发 具 有 自 主 知 识 产 权 的生物 降解及环境友好高分子材料对于国 内 的 相 应 企 业 和 科 研机 构 是 当务之急。研究表明高分子的生物 降 解 过程 主 要 是 其 在 各 种 生 物酶作用下的水解反应、 有 时 是 先 水解 再 进 一 步 氧 化 或 先 氧 化 ［13 ］ 再水解， 即易水解的高分子 往往 具 有生物 降 解性 。 即 今 后 可 降解高分子材料研究几种在在生物 相 容 性、 理 化性能、 降解速率 。 的控制及缓释性等方面
吸附分离功能高分子材料、 生物医用功能高分子材料、 液晶高分子材料 等。 并 展望 了 功能高分子材料 未来 发展 方 向 的 热 分子材料、 点， 最后论及新型功能高分子材料的战略地位。
关键词: 功能高分子; 材料; 发展
Research and Prospect on New Functional Polymers Materials *
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反应型功能高分子
生物酶催化生物体内多种化学反应， 在 常 温、 常压下该类高 分子催化剂具有 魔 法 般 的催化性 且 活 性 极 高， 几 乎 不 产生 副 产 物 。因 此 ， 人们试图将具 有反应 活 性 或 催化 活 性的功能 基 通 过 适当方法引入高分子 骨 架 上， 开 发高 活 性 和选 择 性的高分子 模 拟酶催化剂。目前， 活性功能基的 引 入 有 三 种 基 本 方 法: ① 含 功 能基单体的聚合; ②对聚合物载 体进 行 功能化 改 性; ③ 通 过 含 功 再 通 过 化学 改 性 将 之 转 化 为 能基单体的聚合 引 入 某 种 功能 基， ［5 ］ 另一种功能基 。 已有研究表明: 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 都具 有 很 稳 好的催化性。高分子催化剂 具 有 很 高的催化 活 性 和选 择 性、 定性和安全性、 易 与 反应物分 离、 可 回 收重 复 使 用、 后 处理 较 简 单等优越性。目前 强 酸 型 阳 离 子 交 换 树 脂 催化剂、 高分子 负载