7.光敏高分子材料

光敏高分子材料的研究进展

光敏高分子材料的研究进展骆海强，重庆大学化学化工学院应用化学2班摘要：由于当今材料科学技术的快速更迭，高分子材料逐渐成为材料科学领域中极具发展潜力的一类材料。在可利用能源不断缩减的今天，光敏高分子材料的研究力度大大提升，逐渐成为现代生活中不可或缺的部分。本文分别对光敏高分子材料的四大类——感光性高分子材料、光能转化高分子材料、光功能高分子材料及高分子非线性光学材料本身的特性及应用进行了综述性概括，以便快捷了解光敏高分子材料的特点。 0前言随着材料科学技术相关研究人员在该领域的不断探索，高分子材料无论是在科研领域还是社会生活中，都扮演着极为重要的角色。在光电材料研究风气盛行的当下，太阳能电池、太阳能汽车等光能利用、转化设备普及的大环境下，光敏高分子材料的研究力度渐渐增加，也得到了许多理想的科研成果， 1光敏高分子材料概述在光照下能表现出特别性能的高分子聚合物即为光敏高分子材料，是材料科学里一类主要的功能高分子材料，所触及范畴也较为普遍，如光致抗蚀剂、光导电高分子、高分子光敏剂等功能材料。光敏高分子材料根据其自身在光照条件下所产生的反应类型及其展现出的特征性能，可以分成如下四类：感光性高分子材料、光能转化高分子材料、光功能高分子材料及高分子非线性光学材料。现基于以上分类，对各种材料进行阐述。 2 感光性高分子材料在光照下可以进行光化学反应的高分子材料常被称为感光性高分子材料。

根据其用途可分为光敏涂料和光刻胶。 2.1光敏涂料 2.1.1光敏涂料的作用机理光敏涂料具有光敏固化功能，可以利用光交联反应或光聚合反应，使其中的低聚物聚合成膜或网状。经过恰当波长照射后，光敏涂料会快速固化，获得膜状物。因为固化过程较为稳定不易挥发溶剂，从而降低了排放，提高了材料利用，保障了安全性。而且由于是在覆盖之后才发生的交联，使图层交联度更好，机械强度也更稳固。 2.1.2光敏涂料的中常见低聚物的类型以铁酸锌环氧酯错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。涂料为一类的环氧树脂型低聚物，在紫外光的处理下，给电冰箱表面上漆，能够是冰箱表面具有很好的柔顺性且不宜脱落。以含氟丙烯酸酯预聚物错误!未找到引用源。为一类的不饱和聚酯型低聚物，与光引发剂等结合后形成的混合型涂料，其硬度、耐挂擦力、附着力等性能大大提高。此外还有聚氨酯型低聚物错误!未找到引用源。及聚醚型低聚物。 2.2光刻胶（光致抗蚀剂） 2.2.1光刻胶的作用机理生产集成电路的现有工艺中，通常会用这类感光性树脂覆盖在氧化层从而避免其被活性物质腐蚀。将设计好的图案曝光、显影，改变了其溶解性，其中树脂发生化学反应后去除了易溶解的物质，氧化层表面留下不溶部分，从而避免氧化层被活性物质腐蚀。 2.2.2光刻胶的分类正性光刻胶和负性光刻胶错误!未找到引用源。是根据曝光前后涂膜的溶解性来分类的。其中正性光刻胶受光后会降解，被显影液所消融；而与之相反，在光照后，负性光刻胶获得的图形恰好与掩膜板图形互补，即曝光处会发生交链反应形成不溶物残余在表面形成图像，而非曝光处则如正性光刻胶同样被消融，。根据光刻胶所吸收的光的紫外波长，还可将其分为深紫外(i-线，g-线)光刻胶，远紫外(193 nm)光刻胶和极紫外(13. 5nm)光刻胶错误!未找到引用源。。Lawrie等错误!未找到引用源。经过多次实践合成了一种感光灵敏度为4~6 mJ/cm2、分辨率为22.5 nm的

功能高分子材料第四章《光敏高分子材料》预习题(一)

1. 哪些结构或基团具有光敏活性？ (1)具有光敏活性的结构有：PN 结、羰?那烯-2,3-?腈?架、树脂等； (2)具有光敏活性的基团有：偶氮基、重氮基、叠氮基、烯基、?桂酰基、?桂叉?酰基、苄叉苯?酮基、苯?烯基吡啶基、α-苯基?来酰亚胺基、丙烯酸酯基、卟啉类低聚物（?如?卟啉、原卟啉、铁卟啉等）、呫吨类染料（?如荧光素、曙红、藻红、玫瑰红等）、?些特定的醌类化合物（?如苝醌类 PQP）等。 2. 光化学反应包括哪些反应？光化学反应范围很?，分为化合、分解、氧化、还原等化学反应，主要有光合作?和光解作?两种，其次还有光交联、光聚合、光氧化还原、光?聚、光分解、光异构化反应等。 (1)有机合成中的光化学反应有机合成中常?的光化学反应有光氧化反应、光还原反应、光聚合反应和光取代反应等。 ①光氧化反应是在光照射、光敏剂作?下，有机物分?与氧繁盛的加成反应。 ②光还原反应是在光催化下，有机物分?从供氧体中抽取氢分??发?的还原反应。 ③光聚合反应是单体分?借光的引发（或?光敏剂）活化成?由基?进?的连锁聚合。 ④光取代反应常?的是脂肪烃的光滤代制氯代烃。 (2)环境化学中的光化学反应环境化学中的光化学反应主要有光氧化反应、光降解反应和光氧-微?物降解反应。 ①光氧化降解反应是在光作?下，氧化将有机物分?如芳醛、芳醇和芳烃氧化为氢过氧化物。 ②光氧-微?物降解反应需要具有光敏基团或易与微?物作?的结构。 3. 感光?分?应具备哪些性能？ (1)图像特性：感光度，分光感光度，解像?，反差，显影性，S/N ?，光照时空?的影响； (2)涂层特性：粘着性，膜厚均?性，尺?稳定性，柔软性，?孔，易成膜性，耐药品性，耐电镀性，耐热性，耐?候性，耐刷性，印刷油墨粘附性； (3)化学特性：保存稳定性，组成均?性，不纯物含量，?味，安全性，易得性，可加?性，经济性?分含量，废料处理简单。

第七章合成高分子材料综合复习资料及参考答案上课讲义

第七章合成高分子材料一、选择题 1、下列＿＿属于热塑性塑料。 ①聚乙烯塑料②酚醛塑料③聚苯乙烯塑料④有机硅塑料 A ①② B ①③ C ③④ D ②③ 2、填充料在塑料中的主要作用是。 A、提高强度 B 降低树脂含量 C 提高耐热性 D A＋B＋C 3、按热性能分，以下哪项属于热塑性树脂。 A 聚氯乙烯 B 聚丙稀 C 聚酯 D A＋B 二、是非判断题 1、由单体自备聚合物的基本方法有加聚反应和缩聚反应。 2、热塑性树脂与热固性树脂相比具有强度大，粘结力强，变形小等特点，可用于结构材料。 3、聚合物的老化主要是由于高分子发生裂解这一类不可逆的化学反应造成的。 4、塑料和橡胶的最高使用温度称为玻璃化温度。三、填空题 1、根据分子的排列不同，聚合物可分为＿＿聚合物，＿＿聚合物和＿＿聚合物。 2、塑料的主要组成包括合成树脂，＿＿，＿＿和＿＿等。四、名词解释 1、热塑性树脂 2、热固性树脂五、问答题 1、某装修公司要承包一间歌舞厅的内外装修，欲采用塑料地板，妥否？ 2、在粘结结构材料或修补建筑结构（如混凝土、混凝土结构）时，一般宜选用哪类合成树脂胶粘剂？为什么？ 3、现在建筑工程上倾向于使用塑料管代替镀锌管，请比较塑料管与镀锌管的优缺点。 4、选用何种地板会有较好的隔音效果？ 5、某建筑工程需要给铝合金门窗的玻璃密封，现有三种密封膏（单组分硅酮密封膏，双组分聚氨酯密封膏，双组分聚硫橡胶建筑密封膏），请问选那一种较好？原因何在？ 6、试根据你在日常生活中所见所闻，写出5种建筑塑料制品的名称。 7、与传统建筑材料相比较，塑料有哪些优缺点？ 8、某高风压地区的高层建筑有两种窗可选择 A. 塑钢窗 B. 铝合金窗 9、热塑性树脂与热固性树脂中哪类宜作结构材料，哪类宜作防水卷材、密封材料？

感光高分子材料及应用

感光高分子材料及其实际应用姓名**** （********* ）摘要：序言所谓感光性高分子材料是指吸收光能后,可引起分子内或分子间的物理或化学变化,而这些变化可以加以利用的高分子功能材料。广义地说,除感光性树脂外,光导电材料,充电变换,光能储存以及光记录显示材料也都属于感光材料的范畴。但是在一般情况下,我们说感光材料是指感光性树脂,更严格地说是指用于电子部门的光致抗蚀剂。关键字：感光高分子光化学光致抗蚀 1 引言随着时代的发展，人类将进入一个信息时代。为了解决生产高速发展以及由此所产生的能源、环境等一系列的问题，更需要用高科技的方法和手段来生产新型的、功能化的产品，以获得各种优良的综合性能。今年来新型功能材料层出不穷，得到了突破性的进展。日本和欧美各国对新型功能材料的研究十分注重，这是因为功能材料是能源、计算机、通讯、电子、激光等现代科学的基础，功能材料在未来的实惠发展中具有重大战略意义。近十年来，功能材料成为材料科学和工程领域中最为活跃的部分。每年以5%以上的速度增加，相当于每年有1.25万种新材料问世。未来世界需要更多性能优异的功能材料，他们正在渗透到现在生活的各个领域。其中，感光性高分子发展成了功能高分子中用途最广的一种。这与感光性高分子作为新材料在各种领域中得到广泛应用有关。特别是近年来信息科学和信息工业的发展有力地促进了光物理和光化学科学研究的进步，而信息科学所涉及的印刷图像术、复制技术和微细加工及光刻技术等不断对感光高分子及有关材料提出新的要求，有力地推动了感光性高分子的发展。最近不但在成像材料，如照相、复印、印刷、集成电路中获得重要应用，在塑料、纤维、医疗、生物化学、涂料和胶黏剂等方面也都取得了重要地位。 2 感光高分子

光敏高分子材料

光敏高分子材料叶青 080712120 长春理工大学 130022 摘要：光敏高分子材料是光化学和光物理科学的重要组成部分，在光或射线作用下能迅速发生化学变化或物理变化的高分子材料。近年来发展迅速，并在各个领域中获得广泛应用，本文简述了光敏高分子材料的概述、分类及光致变色材料等。关键词：光敏；材料；分类；光致变色 Abstract: photosensitive polymer materials is an important part of photochemical and photo physical science, under the action of light or rays can quickly polymer materials experiencing chemical or physical change. In recent years has developed rapidly, and used in various fields, this article tries to sketch an overview of the photosensitive polymer materials, classification and photochromic materials. Keywords: photosensitive; material; classification of photochromic 1 光敏高分子材料概述敏高分子材料也称为光功能高分子材料，是指在光参量的作用下能够表现出某些特殊物理或化学性能的高分子材料。如，吸收光能后发生化学变化的光敏高分子材料有：光致刻蚀剂和光敏涂料（发生光聚合、光交联、光降解反应等），光致变色高分子材料（发生互变异构反应，引起材料吸收波长的变化）；吸收光能后发生物理变化的光敏高分子材料有：光力学变化高分子材料（引起材料外观尺寸变化），光导电高分子材料（可增加载流子而导），非线性光学材料（发生超极化而显示非线性光学性质），荧光发射材料（将光能转换为另外一种光辐射形式发出）等。光敏高分子材料是光化学和光物理科学的重要组成部分，近年来发展迅速，并在各个领域中获得广泛应用。 1.1高分子光物理和光化学原理许多物质吸收光子以后，可以从基态跃迁到激发态，处在激发态的分子容易发生各种变化。如果这种变化是化学的，如光聚合反应或者光降解反应，则研究这种现象的科学称为光化学；如果这种变化是物理的，如光致发光或者光导电现象，则研究这种现象的科学称为光物理。研究在高分子中发生的这些过程的科学我们分别称其为高分子光化学和高分子光物理。高分子光物理和光化学是研究光敏高分子材料的理论基础。激发能的耗散激发态分子的激发能，有三种可能转化方式。即：发生光化学反应；以发射光的形式耗散能量；通过其他方式转化成热能，后两种方式称为激发能的耗散。激发能耗散的方式有许多种。光引发剂和光敏剂光引发剂和光敏剂，均能促进光化学反应的进行。但是，光引发剂是吸收光能后跃迁到激发态，当激发态能量高于分子键断裂能量时，断键产生自由基，光引发剂则被消耗；而光敏剂是吸收光能后跃迁到激发态，然后发生分子内或

光电转换高分子材料

9．4．2光电转换高分子材料 1．光电导高分子光电导材料是一种物质在光激发下产生电子、空穴载流子后，在外加电场作用下，电子移向正极，空穴移向负极，因而在电路中有电流流过，这种现象称为光电导。许多高分子材料在暗处，是绝缘体或半导体，但在光照下变成良导体，这就是我们所说的光电导高分子材料。严格地说真正能称光导材料的物质，应该是指光电流对暗电流的比值(氏／J暗)很大的物质，即发生载流子的量子效率高，寿命长，载流子迁移率大的物质。物质光照射激发后，由于激发能的转移产生离子对(离子自由基)被认为是产生载流子的先决条件。在固体的同种分子之间或同种生色基团间容易发生能量转移；在聚合物中激发能容易沿着高分子链在其侧链的生色基团之间迁移；在高分子膜中，可能同时存在激发能在分子间及侧链生色基团之间的迁移。在外加电场作用下，这种由光照激发而发生的电子转移形成离子对迁移而发生光电流，例如：当对苯二甲酯(DMTP)掺杂聚乙烯咔唑(PVK)后，形成以PVK为给予体、DMTP为受体的电荷转移激活复合物(CT)。光电导与光电效应不同之处在于前者是物体的一种内部效应，即原来被物体晶格束缚的电子，由于不能自由地在晶格中运动，所以导电性不好，但在接受光的能量后，电子就处于“自由状态”，在电场作用下产生定向运动而导电；光电效应则是光使电子逸出物体表面的一种作用。光电导是半导体的主要特征之一。硫化镉、硫化铅、锑化铟等半导体，光电导显著，因而常用于制造光敏电阻。无机和有机光电导材料已广泛用于光通讯、太阳能电池、静电复印、电子照明，传真、显像、自动控制等领域作为传感器，它的需要量已远远超过力、热、磁等其他各传感器之总和。到目前为止，研究的光导电性高分子有下面几类： (1)链中含有共轭键的聚合物，如聚乙炔、聚席夫碱、聚多烯、聚硅烷等； (2)侧链或主链中含有稠合芳烃基的聚合物； (3)侧链或主链具有杂环的聚合物，如聚乙烯咔唑及其衍生物； (4)一些生物高分子及其类似物。其中，聚乙烯咔唑及衍生物是当今研究较多，应用开发较好的一类光电材料。 2．聚乙烯咔唑聚乙烯咔唑(PVK)，其聚集态结构是一堆砌成类似于六角形的刚性棒状结晶的PVK链，它仅横向有序。PVK链上相邻的咔唑上的丌电子沿同一主链相互重叠，从而有利于载流子的迁移。PVK链结构和聚集态结构的微小变化、PVK分子量大小及其分布都会影响光电特性。聚乙烯咔唑的光响应在紫外区(360nm)，而且光导性较弱，必须增感，使其在可见光下有相当高的灵敏度。其增感方法包括：①结构增感，即在咔唑的3，6一位引入硝基，氨基或卤素；②络活增感，即在聚乙烯咔唑中加入2，4，7一三硝基芴酮，还有染料(如三芳基甲烯染料)等增感剂。此外，还有避免载流子复合的接触增感和光化学增感。 3．静电复印技术办公用复印机照相技术(Carlson法)是利用物质的静电和光电现象的图像记录技术。这种方法有两种：一种是PPC法(普通纸拷贝法，plainpapercopier)，即把在感光材料上形成的调色像(tonerimagine)转印到普通纸上的静电复制法(xerogra—phy)；另一种是CPC法(涂层纸拷贝法，coatedpapercopier)，是纸本身有感光材料功能的一种电子照相方法，这种方法已用在制作印刷用的胶印版方面。静电复制法的过程包括：在感光材料表面充上静电，图像曝光形成静电潜像、用有机调色剂显影得到看得见的图像、把调色像转印到纸上、定影、清版等步骤。 a．静电复印光电导材料性能指标 (1)光敏性

第七章高分子化合物与材料

第7章高分子化合物与材料一．教学目标本章介绍高分子化合物的基本知识，让学生通过所学的化学知识了解日常生活中的高分子材料的结构与性能。本章学习的主要要求可分为以下几点： 1．掌握高分子化合物基本概念，高聚物的分类和命名。 2．了解高分子结构，掌握近程结构,理解性能与结构的关系 3．了解聚合物的化学反应的目的，理解聚合物的化学反应特点及影响因素，了解高分子化学的合成、改性与再利用。 4．掌握最典型通用高分子材料的基本知识和基本概念，了解日常生活中各种高分子材料的制备技术和加工技术. 二．任务分析重点： 1．掌握高聚物的分类和命名；通过学习高分子结构，掌握近程结构,理解性能与结构的关系。 2．了解聚合物的化学反应的目的，理解聚合物的化学反应特点及影响因素，了解高分子化学的合成、改性与再利用。难点：了解日常生活中各种高分子材料的制备技术和加工技术. 三．教学方法与教学手段讲授法与启发式教学相结合，应用多媒体。四．授课时数：8学时第7章高分子化合物与材料 §6.1高分子化合物概述材料、信息、能源是当代科学技术的三大支柱。材料科学是当今世界的带头学科之一。高分子材料是材料领域的后起之秀，它的出现带来了材料领域的重大变革，从而形成金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料多角共存的局面，并广泛应用于人类的衣食住行和各产业领域。人们已经认识到高分子材料越来越成为普遍应用且不可缺少的重要材料。它的广泛应用和不断创新是材料科学现代化的一个重要标志。高分子材料科学是材料科学与工程学科的一个重要组成部分，也是高等学校相关专业的一们重要课程。自从二十世纪20年代德国化学家、诺贝尔奖获得者Staudinger创立了高分子概念以来，通过合成化学家、物理学家和材料工程学家等许多科学技术人员的辛勤劳动，至今已经形成了一个完整的

第七章无机高分子材料及其应用29118

无机高分子材料及其应用摘要本文简要地介绍了无机高分子的定义、分类，以及一些重要无机高分子材料的性能及其应用。关键词无机高分子材料无机聚合物性能和应用 1、前沿随着人们对健康、安全、环境意识的强化，尤其天然气和石油资源的日趋耗竭，材料未来总的发展趋向于：逐步由非金属材料部分地替代金属材料，而在非金属材料中，无机材料在许多领域中将越来越多地取代有机材料。因此，由蕴藏量极其丰富而廉价的无机矿物制备无毒、耐高温、耐老化、高强度甚至多功能化的无机材料是当今世界材料学研究的重要方向之一。无机高分子材料因能符合这些要求而日益引起重视。无机高分子也称为无机聚合物，是介于无机化学和高分子化学之间的古老而又新兴的交叉领域。实际上，传统的无机化学中许多内容属于无机聚合物，许多无机物本身就是聚合物，例如金刚石、二氧化硅、玻璃、陶瓷和氧化硼。第一届国际无机聚合物会议于1961年召开，会上把无机聚合物定义为：凡在主链上

不含碳原子的多聚化合物称为无机聚合物，如此定义相当于把离子晶体及固态金属也包括在内，故后来有人建议把无机聚合物定义为:主链由非碳原子共价键结合而成的巨大分子。 2、无机高分子的分类 2.1 均链聚合物主链由同种元素组成的聚合物为均链聚合物。周期表中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ主族的大部分元素及Ⅲ族的B元素能生成均链聚合物。例如金刚石和石墨，三维网络固态聚合物Si、Ge、Sn、P、As、Pb、S、Se和Te的聚合分子等。但由于形成主链的同种原子之间的键能低于—C—C—键能，表现为稳定性甚差、易分解，而且当前合成的均链聚合物聚合度甚低，所以缺乏应用价值。表一原子之间键能（计算值）

第6章药用高分子材料_图文(精)

第 6章

药用高分子材料 6.1 药用高分子材料概论 6.2 缓控释制剂 6.3 缓控释制剂释药原理溶出原理, 扩散原理溶蚀与扩散、溶出结合,渗透压原理,离子交换作用 6.4 缓控释制剂设计的影响因素理化因素,生物因素 6.5 缓控释制剂的分类贮库型(膜控制型,骨架型(基质型渗透泵型控释制剂,微囊和微粒型控释制剂 6.6 口服脉冲释放释药系统和结肠定位给药系统口服脉冲释放释药系统

结肠定位给药、释药系统 6.7 常用高分子材料在缓控释领域中的应用 6.8缓释包衣膜的处方组成 6.9 缓控释给药系统发展趋势 ?药用高分子的由来与发展: 我国是医药文明古国,中草药用于治疗生物体疾病的历史十分悠久, 天然药用高分子的使用要比西方国家早得多。东汉张仲景(公元142~219在《伤寒论》和《金匮要略》中记载的栓剂、洗剂、软膏剂、糖浆剂及脏器制剂等十余种制剂中,首次记载了采用动物胶汁、炼蜜和淀粉糊等天然高分子为多种制剂的赋形剂,并且至今仍然沿用。 6.1. 药用高分子材料概论早在公元前1500年开始,人们就开始有意识地利用植物和动物治病。高分子化合物在医药中的应用虽然也有相当长的历史,但早期使用的都是天然高分子化合物,如树胶、动物胶、淀粉、葡聚糖、甚至动物的尸体等。如今,尽管天然高分子药物在医药中仍占有一定的地位, 但无论从原料的来源、品种的多样化以及药物本身的物理化学性质和药理作用等方面看,都有一定的局限性。冷香丸: 要春天开的白牡丹花蕊十二两 , 夏天开的白荷花蕊十二两 , 秋天的白芙蓉蕊十二两 , 冬天的白梅花蕊十二两 . 将这四样花蕊 , 于次年春分这日晒干 , 和在药末子一处 , 一齐研好 . 又要雨水这日的雨水十二钱 , 白露这日的露水十二钱 , 霜降这日的霜十二钱 , 小雪这日的雪十二钱 . 把这四样水调匀 , 和了药 , 再加十二钱蜂蜜 , 十二钱白糖 , 丸了龙眼大的丸子 , 盛在旧磁坛内 , 埋在花根底下 . 若发了病时 , 拿出来吃一丸 , 用十二分黄柏煎汤送下

第七章无机高分子材料及其应用

摘要本文简要地介绍了无机高分子地定义、分类，以及一些重要无机高分子材料地性能及其应用. 关键词无机高分子材料无机聚合物性能和应用、前沿随着人们对健康、安全、环境意识地强化，尤其天然气和石油资源地日趋耗竭，材料未来总地发展趋向于：逐步由非金属材料部分地替代金属材料，而在非金属材料中，无机材料在许多领域中将越来越多地取代有机材料.因此，由蕴藏量极其丰富而廉价地无机矿物制备无毒、耐高温、耐老化、高强度甚至多功能化地无机材料是当今世界材料学研究地重要方向之一.无机高分子材料因能符合这些要求而日益引起重视.个人收集整理勿做商业用途无机高分子也称为无机聚合物，是介于无机化学和高分子化学之间地古老而又新兴地交叉领域.实际上，传统地无机化学中许多内容属于无机聚合物，许多无机物本身就是聚合物，例如金刚石、二氧化硅、玻璃、陶瓷和氧化硼.第一届国际无机聚合物会议于年召开，会上把无机聚合物定义为：凡在主链上不含碳原子地多聚化合物称为无机聚合物，如此定义相当于把离子晶体及固态金属也包括在内，故后来有人建议把无机聚合物定义为:主链由非碳原子共价键结合而成地巨大分子.个人收集整理勿做商业用途、无机高分子地分类均链聚合物主链由同种元素组成地聚合物为均链聚合物. 周期表中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ主族地大部分元素及Ⅲ族地元素能生成均链聚合物.例如金刚石和石墨，三维网络固态聚合物、、、、、、、和地聚合分子等.但由于形成主链地同种原子之间地键能低于———键能，表现为稳定性甚差、易分解，而且当前合成地均链聚合物聚合度甚低，所以缺乏应用价值.个人收集整理勿做商业用途表一原子之间键能（计算值）均链键能（）杂链键能（）化学键键能化学键键能 —— —— —— —— —— —— —— — ——

光功能高分子材料

光功能高分子材料指在光的作用下能够产生物理(如光导电、光致变色)或化学变化(如光交联、光分解)的高分子材料，或者在物理或化学作用下表现出光特性(化学荧光)的高分子材料。常见的光功能高分子材料主要有：光导电高分子材料、光致变色高分子材料、高分子光致刻蚀剂、高分子荧光和磷光材料、高分子光稳定剂、高分子光能转化材料和高分子非线性光学材料等。光功能高分子材料在电子工业和太阳能利用等方面具有广泛应用前景。 1光功能高分子材料及分类光功能高分子材料是指能够对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料。表1 光功能高分子材料的分类剂等构成。光致抗蚀剂：主要包括正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂等。高分子光稳定剂：主要包括光屏蔽剂、激发态狙灭剂抗氧剂和聚合型光稳定剂等。光致变色高分子材料：主要包括含硫卡巴腙络合物的光致变色聚合物、含偶氮苯的光致变色高分子和含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子等。光导电高分子材料：由光导电聚合物材料构成。 2光功能高分子材料的类别和应用表2 光功能高分子材料的类别和应用

3光功能高分子材料的发展概况 1954年,美国柯达公司的Minsk等人开发出光功能高分子聚乙烯醇肉桂酸酯,并成功应用于印刷制版。而现在光功能高分子材料应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面,发展之势方兴未艾。光功能高分子材料能够对光能进行传输、吸收、储存、转换．塑料光导纤维是利用高分子的光曲线传播性而制成的非线性光学元件。塑料光纤一般以有机玻璃为芯材，以含氟透明树脂为皮层，用柔软的有机硅树脂进行一次包覆，然后用硬质高分子材料进行二次包覆。有机玻璃、含氟透明树脂、有机硅树脂都是高分子材料，芯材有高折光率，皮层为低折光率材料。光纤的直径范围为几十到约1000微米，光纤在光纤芯内通过反复反射而向前传输，由于塑料光纤在目前传输损耗仍较高，主要应用于飞机、舰船和汽车内部的短距离光通信系统。此外，还应用于光纤显示器、图像的缩小和放大、火焰及高温监视器、光开关、巨点折象器、阅读穿孔卡片、道路标志和装饰照明等。近来，对有机玻璃采用重氢化技术，已使塑料光纤的传输损耗有所降低，为较长距离应用创造了条件。以高性能有机玻璃或聚碳酸酯透明塑料的高分子材料为基材制成的光盘，是80年代新开发成功的先进信息、记录、储存元件，适应了激光技术的发展和对大容量、高信息密度记录储存材料的需求既可记录文字数据．又可记录声音和图象。光盘是利用激光的单色性、相干性进行记录再现的。光盘的信息储存密度大，是磁带的4000倍、磁盘的250倍、盒式录像带的55倍。现在光导电光导电高分子材料的应用越来越广泛，用光导电材料制作的静电复印设备越来越受到人们的欢迎，人们使用的也越来越多。而现在防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一.为了消除工业烟尘污染,首先要知道烟尘排放量,因此必须对烟尘源进行监测,自动显示和超标报警.烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的.如果烟道浊度增加,光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加,到达光检测器的光减少,因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化.把光敏电阻连接到外电路中,在外加电压的作用下,用光照射就能改变电路中电流的大小.灵敏度高,光谱特性好,光谱响应可从紫外区到红外区范围内,体积小,重量轻,性能稳定,价格便宜,因此应用比较广泛.。

第七章功能高分子材料

第七章功能高分子材料 7.1 概述 7.1.1 功能高分子材料的分类高分子学科的发展：通用高分子材料大型工业化、发展高性能工程塑料与复合材料、开发特种高分子材料。功能树脂是指具有特殊功能的新型高分子材料。这类材料在高分子主链和侧链上带有反应性功能基团，并具有可逆的或不可逆的物理功能或化学特性。功能树脂按其应用范围分为以下几类：化学功能树脂：离子交换与吸附树脂、离子交换膜、渗透膜机械功能树脂：耐磨损材料、超高强度纤维光学功能树脂：感光性树脂、太阳能电池、光导纤维和棱镜材料电磁功能树脂：有机半导体、电绝缘材料、超导电材料热功能树脂：耐高温材料、耐低温材料、绝热材料和发热材料

7.1.2 功能树脂的合成方法功能树脂的合成是利用高分子本身结构或聚集态结构的特点，引入功能性基团，形成具有特殊功能的新型高分子材料。主要有以下三种合成方法。 1.功能单体聚合或缩聚反应将含有功能基的单体通过聚合或缩聚制备具有某种功能基的聚合物。对单体的要求：必须引入可聚合或缩聚的反应性基团（一般为双键）；功能基的引入也不能妨碍聚合或缩聚反应的进行。方法特点:困难而复杂，但功能基在高分子链上的分布是均匀的，功能基的含量可达到理论计算值。 2.高分子的功能化反应通过化学反应将功能性基团引入到现有的天然或合成高分子链上。所用高分子原料母体链节上都有可进行反应的基团。高分子骨架利用的最多的是聚苯乙烯。方法特点：方便而廉价，可供选用的高分子原料较多，天然和合成，可制备具有多功能的树脂

3.与功能材料复合通过在高分子加工过程中引入一些小分子化合物或其它添加剂而使高分子具有某些特殊功能性质。方法特点：机械混合，易于实施，可制备多种类型功能高分子材料。如磁性材料，导电材料。 7.2 离子交换树脂离子交换树脂是一类带有三维网状结构的、以高分子为基体、不溶于水和有机溶剂，具有可进行离子交换的官能团的物质。离子交换树脂由三部分组成：不溶性的三维空间物质骨架、连接在骨架上的功能基团、功能基团所带的相反电荷的可交换离子。 7.2.1 离子交换树脂的种类一、以功能基特征进行分类

智能高分子材料

智能高分子材料徐佳伟（南京工业大学材料院，江苏南京）摘要：从合成、加工、新产品开发及其应用诸方面综述了智能高分子材料，如智能高分子凝胶、形状记忆高分子材料、智能织物、智能高分子膜和智能高分子复合材料等的研究进展，展望了其发展前景，并阐述了智能高分子材料的潜在应用领域。关键词：高分子材料；智能材料；智能化；述评材料的发展经历着结构材料→功能材料→智能材料→模糊材料的过程[1]。智能化是指材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复[2]。早在1970年代，田中丰一就发现了智能高分子现象，即当冷却聚丙烯酰胺凝胶时，此凝胶由透明逐渐变得浑浊，最终呈不透明状，加热时，它又转为透明[3]。1980年代，出现了用来制造高分子传感器、分离膜、人工器官的智能高分子材料。1990年代，智能高分子材料进入了高速发展阶段。进入21世纪后，智能高分子材料正在向智能高分子模糊材料的方向发展。由于高分子材料与具有传感、处理和执行功能的生物体有着极其相似的化学结构,较适合制造智能材料并组成系统,向生物体功能逼近,因此其研究和开发尤其受到关注。 1.智能高分子材料的类别及应用智能高分子材料可感知外界环境细微变化与刺激而发生膨胀、收缩等相应的自身调节。其应用范围很广，如用于传感器、驱动器、显示器、光通信、药物载体、大小选择分离器、生物催化、生物技术、智能催化剂、智能织物、智能调光材料、智能黏合剂与人工肌肉等领域[4]。 2.智能高分子材料的研究进展 2.1 智能高分子凝胶 2.1.1 高分子凝胶及智能凝胶高分子在凝胶上的应用是智能高分子的又一智能表现。生物体的大部分是由柔软而又含有水的物质——凝胶组成的。简言之, 凝胶是液体和高分子网络所构成, 由于液体和高分子网络的柔和性, 液体被高分子网络封闭, 失去流动性。

功能高分子材料

功能高分子材料第一章绪论 ▲1、什么是功能高分子？什么是特种高分子？两者的区别和关系如何？（1）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输出的高分子材料。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）特种高分子材料：是指带有特殊物理、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。（3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。 ▲2、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？（1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。（2）功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。（3）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输出的高分子材料。（4）高性能高分子：是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。（从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能；而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。） 3B、功能高分子材料的类型（1）力学功能材料：①强化功能材料，②弹性功能材料。（2）化学功能材料：①分离功能材料，②反应功能材料，③生物功能材料。（3）物理化学功能材料：①耐高温高分子，②电学功能材料，③光学功能材料，④能量转换功能材料。（4）生物化学功能材料：①人工脏器用材料，②高分子药物，③生物分解材料。这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为8种类型。（1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高性能工程材料。第二章功能高分子的制备方法 ▲1、什么是活性聚合？阴离子活性聚合的特征是什么？（1）活性聚合：是指引发速度远远大于增长速度，并且在特定条件下不存在链终止反应和链转移反应，亦即活性中心不会自己消失的反应。二氯乙基氯/乙酸乙酯引发（2）阴离子活性聚合的基本特点：①聚合反应速度极快；②单体对引发剂有强烈的选择性；③无链终止反应；④多种活性种共存； ⑤相对分子质量分布很窄。 ▲2、通过哪些途径可实现阳离子活性聚合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？（1）途径①设计匹配性亲核反离子，如采用HI/I2引发体系引发烷基乙烯基醚进行阴离子活性聚合②适当的lewis酸碱配对引发，如采用二氯乙基铝/乙酸乙酯引发（2）目前，烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙烯及其衍生物、1, 3 —戊二烯、茚和α-蒎烯等都已经实现了阳离子活性聚合。 ▲3、为什么基团转移聚合也属于活性聚合范畴？基团转移聚合与阴离子型聚合一样，属“活性聚合”范畴。基团转移聚合是以不饱和酯、酮、酰胺和腈类等化合物为单体，以带有硅、锗、锡烷基等基团的化合物为引发剂，用阴离子型或路易士酸型化合物作催化剂，选用适当的有机物为溶剂，通过催化剂与引发剂之间的配位，激发硅、锗、锡等原子与单体羰基上的氧原子结合成共价键，单体中的双键与引发剂中的双键完成加成反应，硅、锗、锡烷基团移至末端形成“活性”化合物的过程。包括①链引发反应，②链增长反应，③链终止反应。 ▲4、自由基活性可控聚合有哪几类？阴离子活性聚合、阳离子可控聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚合、活性开环歧化聚合等 ▲5、什么是高分子的化学反应？他们与小分子的化学反应有什么异同点？影响高分子化学反应的因素有哪些？（1）高分子的化学反应：可以将天然和合成的通用高分子转变为具有新型结构与功能的聚合物的化学反应。（2）与小分子的化学反应的相同点：高分子可以进行与低分子同系物相同的化学反应。例如含羟基高分子的乙酰化反应和乙醇的乙酰化反应相同；聚乙烯的氯化反应和己烷的氯化反应类似。（3）与小分子的化学反应的不同点： ①在低分子化学中，副反应仅使主产物产率降低。而在高分子反应中，副反应却在同一分子上发生，主产物和副产物无法分离，因此形成的产物实际上具有类似于共聚物的结构。（4）高分子的反应活性的影响因素： ①聚集态结构因素：结晶和无定形聚集态结构、交联结构与线性结构、均相溶液与非均向溶液等结构因素均会对高分子的化学反应造成影响。 ②化学结构因素：a）几率效应：当高分子的化学反应涉及分子中相邻基团作无规成对反映时，某些基团由于反应几率的关系而不能参与反应，结果在高分子的分子链上留下孤立的单个基团，使转化程度受到限制。 b）邻近结构效应：分子链上邻近结构的某些作用，如静电作用和位阻效应，均可使基团的反应能力降低或增加。 6、有哪些制备特种与功能高分子的制备方法？各有什么优缺点？（1）功能高分子的制备方法主要有以下四种类型： ①功能性小分子的高分子化；②已有高分子材料的功能化；③多功能材料的复合；④已有功能高分子的功能扩展。（2）制备方法各自的优缺点： ①功能性小分子的高分子化：对功能性小分子进行高分子化反应，赋予其高分子的功能特点。包括：a）带有功能性基团的单体的聚合，b）带有功能性基团的小分子与高分子骨架的结合，c）功能性小分子通过聚合包埋与高分子材料结合。主要优点是可以使生成的功能高分子功能基分布均匀，聚合物结构可以通过聚合机理预先设计，产物的稳定性较好。缺点主要包括：a）在功能性小分子中需要引入可聚合基团，而这种引入常常需要复杂的合成反应；b）要求在反应中不破坏原有结构和功能；c）当需要引入的功能基稳定性不好时需要加以保护；d）有时引入功能基后对单体聚合的活性会有影响。 ②已有高分子材料的功能化：好处：可以利用廉价的商品化聚合物，并且通过对高分子材料的选择，使得到的功能高分子材料机械性能比较有保障。主要是通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合来实现。 ③多功能材料的复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，将形成新的功能材料，而且具有任何单一功能高分子均不具

光功能高分子材料的发展及应用

题目：光功能高分子材料的发展及应用姓名：郭翠翠学号：0919080122 班级：09高分子摘要：随着高分子材料的发展，光功能高分子材料的应用也越来越广泛。通过文献调研以及实际经验总结，详细介绍了几种光功能高分子材料，主要有光敏涂料、光致变色高分子材料、光导电高分子材料、光降解高分子材料等。以及简单的分析了各种材料目前状况。一、前言光功能高分子材料研究是光化学和光物理科学的重要组成部分，近年来随着现代科学技术的发展，光功能高分子材料研究在功能材料领域占有越来越重要的地位，光功能高分子材料日益受到重视。光功能高分子材料的应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面,正在快速发展之中，光功能高分子材料研究与应用也将越来越广。通过对光功能高分子材料的一个综述，让人们更系统的了解光功能高分子材料。二、光敏涂料光敏涂料历史的最初记载是古代埃及人用熏花草油与沥青的混合物涂在亚麻布上，用太阳光固化做成箱子保护木乃伊。十九世纪初，人们用不饱和植物油做成油墨来印刷，亦是采用太阳光固化干燥。从而发明了光蚀刻法的印刷术。而如今光敏涂料作为光化学反应的具体应用之一。光敏涂料和传统的自然干燥或热固化涂料相比，具有下列优点：第一，固化速度快，可在数十秒时间内固化，适合要求立刻固化的场合；第二，不需要加热，耗能少，这一特点特别适于不宜高温烘烤的材料；第三，污染少，因为光敏涂料从液体转变为固体是分子量增加和分子间交联的结果而不是溶剂挥发所造成的；第四，便于组织自动化光固化上漆生产流水作业线，从而提高生产效率和经济效益。需要指出的是，光敏涂料不可避免地存在一些缺点，诸如，受到紫外光穿透能力的限制，不适合作为形状复杂物体的表面涂层。若采用电子束固化，虽然它穿透能力强，但是射线源及固化装置较为昂贵。此外，光敏涂料的价格相对比较高，在一定程度上会限制其应用。光敏涂料的应用范围很广，但一般只用于形状不复杂的基物，例如，可用于木器漆、