功能高分子材料绪论

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高分子材料与应用各章习题总结

高分子材料与应用各章习题总结

高分子材料及应用各章试题总结第一章绪论1【单选题】材料研究的四要素是?∙A、合成/加工、结构/成分、性质、实用性能∙∙B、合成/加工、结构/成分、性质、使用性能∙∙C、分子结构、组分、性质、使用性能∙∙D、分子结构、组分、性质、实用性能∙我的答案:B2【多选题】未来新一代材料主要表现在哪些方面?∙A、既是结构材料又具有多种功能的材料∙∙B、具有感知、自我调节和反馈等能力的智能型材料∙∙C、制作和废弃过程中尽可能减少污染的绿色材料∙∙D、充分利用自然资源,能循环作用的可再生材料∙我的答案:ABCD3【判断题】材料的性能可分为两类,一种是材料本身所固有的称之为功能物性,另一种是通过外场刺激所转化的性能称为特征性能。

∙我的答案:∙4【判断题】材料的特征性能是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时,通过材料将这种作用转换为另一种作用的性质。

例如许多材料具有把力、热、电、磁、光、声等物理量通过“物理效应”、“化学效应”、“生物效应”进行相互转换的特性。

∙我的答案:∙5【判断题】材料的功能物性是指材料本身所固有的性质,包括热学、电学、磁学、力学、光学等。

∙我的答案:6【简答题】材料科学的内容是什么?∙我的答案:一是从化学角度出发,研究材料的化学组成,健性,结构与性能的关系规律;二是从物理学角度出发,阐述材料的组成原子,分子及其运动状态与各种物性之间的关系。

在此基础上为材料的合成,加工工艺及应用提出科学依据。

∙7【简答题】材料的基本要素有哪些?∙我的答案:1,一定的组成和配比∙2,具有成型加工性∙3,具有一定的物理性质,并能够保持∙4,回收,和再生性∙5,具有经济价值∙8【简答题】材料科学的主要任务是什么?∙我的答案:就是以现代物理学,化学等基础学科理论为基础,从电子,原子,分子间结合力,晶体及非晶体结构,显微组织,结构缺陷等观点研究材料的各种性能,以及材料在制造和应用过程中的行为,了解结构-性能-应用之间的规律关系,提高现有材料的性能,发挥材料的潜力并探索和发展新型材料以满足工业,农业,生产,国防建设和现代技术发展对材料日益增长的需求。

高分子化学绪论全解.pptx

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例如,聚乙烯醇。
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对于由两种单体合成的共聚物:
A. 用两种单体的简称加后缀“树脂”来命名。
例如,酚醛树脂等。 B. 对于合成橡胶类共聚物,从共聚单体中各取一字,后缀
“橡胶”二字来命名。例如,丁苯橡胶等。 C. 根据结构特征来命名,其代表一类聚合物。
例如,聚酰胺、聚酯等。 D. 以“尼龙”代表聚酰胺一类的聚合物,用数字分别代表
数均分子量:一种按聚合物分子数目统计平均的 分子量,即高分子样品的总重量m 除以其分子 的总数量:
m
M n
ni
ni M i ni
mi
mi M
i
xi M i
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重均分子量:一种按聚合物重量统计平均的分
子量,即i-聚体的分子量乘以其重量分数的
加和:
M w
mi M i mi
5
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6
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高分子? Macromolecule(大分子):包括天然大分子、合成大分子
天然大分子: 蛋白质 DNA、RNA 纤维素 淀粉 天然橡胶 ……
合成大分子:在适当条件下人工 合成的大分子,称:
Macromolecular Compound(大分 子化合物)
离子型聚合:分子量随转化率
呈线性关系,这种类型的聚合 反应是快引发、慢增长、无终 止的活性聚合。
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第四节 分子量
聚合物的力学强度等性能与分子量有关:
A. 最低聚合度,低于此值时,聚合物 完全没有强度,许多乙烯类聚合 物在100以上。当超过此值时,强 度急剧上升,达到临界点B后,强 度上升又变缓慢。

高分子材料学经典教材

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原因:高聚物是由相对分子质量不等的同系聚合物组成的混合物,即高聚物的相对分 子质量具有多分散性。
多分散性的描述:分布曲线法、分散系数HI法。
▲常见三大合成材料的相对分子质量范围
塑料
高密度聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚碳酸酯
相对分子质量
6~30万 5~15万 10~30万 2~6万
橡胶
天然橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶
从上面所叙述材料的发展可 以看到,科学发展是无止境的, 一时的满足和安于现状就会导致 落后,不断进取、不断创新才更 有所作为。
人类需求是推动科学发展的 动力。
绪论
一、高聚物的基本概论 ●高聚物
高聚物(high polymer)是高分子化合物(macromolecular compound)的简称,是由 成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子(macromolecule)所组成的化合物。
第一章:绪 论 高分子材料学简介
人类的文明史=材料的发展史
材料包括: 金属材料 无机非金属材料
有机高分子材料
复合材料
INTRODUCTION
• Advancement in technology is directly associated with the development of new materials
Man-made (Synthetic) Macromolecules
1839 Elastic property improvement of natural rubber by vulcanization
1870 Commercialization of celluloid (75% cellulose nitrate + 25% camphor)

《高分子化学(绪论)》课件

《高分子化学(绪论)》课件

例如
H2 H2
C Cn
2 高分子链的几何形状可分为:线型、支链型和 网状结构。
聚乙烯结构模型
梳形高分子
3 高分子材料具有聚集态结构 聚集态结构: 由许多高分子链聚集而成,
聚集起来的链与链的形态和结构称为聚集态结 构。
无定型态 可分为 半晶态 可用结晶度判断(衡量)
晶态
4 高分子链具有微结构
结构单元本身的结构 结构单元相互连接的序列结构 结构单元在空间排列的立体异构
醇等化合物的活泼氢原子转移到异氰酸基的氮
原子上,其余部分与碳原子相连接。此类反应
叫聚加成反应。异氰酸中氢如被R(如为烷基)
取代,就如同羧酸中H被R取代一样形成酯(如
NH(CH2)6NH 结构单元
CO(CH2)4CO n 结构单元
重复结构单元
尼龙66
平均聚合度 DP
指平均每一分子中的重复单元数。
数均聚合度(结构单元数)Xn
平均每一分子中的结构单元数。
在均聚中 DP Xn
nHO ( CH2 )5 COOH
H
在二元共聚中 2DP Xn
O(CH2)5CO n OH +(n-1)H2O
nNH2(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO
n OH+(2n-1)H2O
单体单元 聚合物中具有与单体的化学组成相同
而键合的电子状态不同的单元。
§ 1.2 聚合物的分类和命名
一、聚合物的分类
1 按主链的结构(化学结构)分类
a.碳链高分子 b.杂链聚合物 c.元素有机聚合物 d.无机聚合物
CH3
聚丙烯(PP)
CH2
CH n

药用高分子材料学

药用高分子材料学

药用高分子材料学第一章绪论1、药用高分子材料指的是药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料,包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物以及药物接触的包装贮运的高分子材料。

2、高分子材料在药剂学中的作用①增强和扩大主药的作用和疗效,降低毒副作用②改变药物的给药途径,提高生物利用度③调控主药的体内外释放速率与释药规律④可逆性改变人体局部生理功能,以利于药物吸收⑤改变主药的理化性质,使之更适合药效发挥⑥增强主药的稳定性,掩盖主药的不良味道及减少刺激性第二章高分子的结构、合成和化学反应1、高分子的特性:①具有很大的分子作用力②可发生相当大的可逆力学形变③在溶剂中表现出溶胀特性2、单体单元:聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的单元结构。

3、单体:形成结构单元的小分子化合物,是合成聚合物的原料。

4、聚合度(DP):代表重复单元数。

即分子式中的n。

5、均聚物:由一种单体聚合而成的高分子。

6、共聚物:由两种或两种以上的单体聚合而成的聚合物。

7、高分子的分类:①有机高分子:完全由碳原子或由C、0、N、S、P等在有机物中常见的原子组成。

有主链纯为碳原子构成的碳链高分子和主链中含有C及0、N、S、P等原子的杂链高分子。

②元素有机高分子:主链不含C原子,主要由Si、B、Al等原子构成,侧链是含C有机基团。

③无机高分子:主链和侧链都不含C原子。

8、高分子结构按其研究单元不同分为高分子链结构(即分子内结构:近程结构和远程结构)和高分子聚集态结构两大类。

9、近程结构:分子链中较小范围的结构状态,包括高分子结构单元的化学组成和键接方式、空间排列以及支化和交联等,是高分子的微管结构,而且与结构单元有着直接的链子,又称为一次结构或化学结构。

10、均聚物结构单元的键接顺序:完全对称的单体只有一种键接方式,不对称的取代结构的单体形成高分子链时有三种不同的键接顺序--头-头键接、尾-尾键接、头-尾键接(带取代基的碳原子叫做头,不带取代基的碳原子叫做尾)11、共聚物的序列结构:含M1、M2 两种单体的共聚物分子链的结构单元有一下4种典型的排列方式:无规共聚物(无规排列)、交替共聚物(严格交替)、嵌段共聚物(一段较长的M!和另一段较长的MJ、接枝共聚物(主链由M t构成,支链由M2构成)12、高分子链的构型(1 )旋光异构若每一个链节中有一个不对称碳原子,每个链节就有两个旋光异构单元存在,它们组成的高分子链就有 3 种键接方式:全同立构---全部由一种旋光异构单元键接而成的高分子间同立构---由两种旋光异构单元交替键接成的高分子无规立构---两种旋光异构单元完全无规则键接成的高分子(2)几何异构由于双键不能内旋转而引起的异构现象综上,分子链中结构单元的空间排列是规整的,称为有规立构高分子(包括旋光异构和几何异构)13、高分子链的远程结构---是指整个分子范围内的结构状态,又称二次结构。

功能高分子材料有哪些

功能高分子材料有哪些

功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类性能优异、具有特定功能的高分子材料,它们在各个领域都有着重要的应用价值。

下面将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。

首先,我们来谈谈功能高分子材料中的一种——聚合物凝胶材料。

聚合物凝胶材料是一种具有三维网状结构的高分子材料,其特点是具有大量的孔隙结构,表面积大、吸附性能好、机械性能优异。

由于其孔隙结构的特殊性质,聚合物凝胶材料在吸附分离、催化剂载体、药物控释等方面有着广泛的应用。

其次,功能高分子材料中的另一种常见类型是形状记忆高分子材料。

形状记忆高分子材料是一种具有形状记忆性能的高分子材料,其特点是可以在外界刺激下发生形状变化,并且在去除外界刺激后能够恢复原来的形状。

这种材料在医疗器械、纺织品、航空航天等领域有着广泛的应用前景。

另外,还有一种功能高分子材料——导电高分子材料。

导电高分子材料是一类具有导电性能的高分子材料,其特点是具有良好的导电性能、柔韧性和加工性能。

这种材料在电子器件、光伏领域、传感器等方面有着广泛的应用。

此外,功能高分子材料中还包括生物可降解高分子材料、光敏高分子材料、自修复高分子材料等多种类型。

这些材料在环保、医疗、光学等领域都有着重要的应用价值。

综上所述,功能高分子材料具有多种类型和广泛的应用领域,它们在材料科学领域发挥着重要作用。

随着科学技术的不断发展,功能高分子材料的研究和应用将会更加广泛,为人类社会的发展做出更大的贡献。

高分子助剂--第1章绪论

➢ 助剂不仅能影响加工条件、改善加工效率、加速反应进 程、提高加工效率、提高产品收率,还能赋予制品以 特殊性能、扩大应用范围、提高使用价值和寿命。
6
1.1.2 助剂的重要性
➢ 助剂应用广泛。 ➢ 几乎所有聚合物加工成型时都需要添加助剂,不同聚
合物和不同聚合物加工配方对助剂的依赖程度不同。 助剂和聚合物是相互依存的关系,只有在具备适当的 助剂和加工技术的条件下,聚合物才有广泛的用途。 ➢ 在科学研究和生产技术上遇到的许多难题,由于助剂 的使用而得到圆满的解决,因此,人们又称助剂为 “工业味精”
➢ ④防焦剂是指能防止胶料在操作期间产生早期硫化即 “焦烧”,同时又不影响促进剂在硫化温度下正常使 用的物质。
➢ ⑤偶联剂 是指在无机材料或填料与有机合成材料之间 起偶联作用的一种物质,也是应用于粘合材料和复合 材料中的一种助剂。
23
(4)表面性能改进剂
➢ 这类助剂是以改变制品的表面光泽度、表面张力、表 面电阻等表面性能和色彩、透明效果等感观性能为目 的。
丑闻,引发国际关货注商。之后,台湾黑心起云剂风波持续扩大,
除已广为人知的DEHP外,检方和新北市卫生
局另外发现宾汉公司将可能造成肝肾异常的
塑化剂“邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)”添
加在起云剂中,并出货给南部饮料商生产运
动饮料。
9
“起云剂”来了,饮料还能喝吗?
➢ 2011年,台湾昱伸公司被查出将塑化剂DEHP当作起云剂
11
12
最新报道:
➢ 2015-03-07:近日,珠海检验检疫局在九洲口岸 检出一批进 口洋酒塑化剂超标。 该批白兰地中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)含 量为1.86mg/kg,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)含量为 0.615/kg,两项目均超出国家规定的允许最大残留标准值。

功能高分子材料

.功能高分子材料子?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。

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。

《高分子材料》课后习题参考

《⾼分⼦材料》课后习题参考1绪论Q1.总结⾼分⼦材料(塑料和橡胶)在发展过程中的标志性事件:(1)最早被应⽤的塑料(2)第⼀种⼈⼯合成树脂(3)是谁最早提出了⾼分⼦的概念(4)HDPE和PP的合成⽅法是谁发明的(5)是什么发现导致了近现代意义橡胶⼯业的诞⽣?1.(1)19世纪中叶,以天然纤维素为原料,经硝酸硝化樟脑丸增塑,制得了赛璐珞塑料,被⽤来制作台球。

(2)1907年⽐利时⼈雷奥·⽐克兰德应⽤苯酚和甲醛制备了第⼀种⼈⼯合成树脂—酚醛树脂(PF),俗称电⽊。

(3)1920年,德国化学家Dr. Hermann Staudinger⾸先提出了⾼分⼦的概念(4)1953年,德国K.Ziegler以TiCl4-Al(C2H5)3做引发剂,在60~90℃,0.2~1.5MPa条件下,合成了HDPE;1954年,意⼤利G.Natta以TiCl3-AlEt3做引发剂,合成了等规聚丙烯。

两⼈因此获得了诺贝尔奖。

(5)1839年美国⼈Goodyear发明了橡胶的硫化,1826年英国⼈汉考克发明了双辊开炼机,这两项发明使橡胶的应⽤得到了突破性的进展,奠定了现代橡胶加⼯业的基础。

Q2.树脂、通⽤塑料、⼯程塑料的定义。

化⼯辞典中的树脂定义:为半固态、固态或假固态的不定型有机物质,⼀般是⾼分⼦物质,透明或不透明。

⽆固定熔点,有软化点和熔融范围,在应⼒作⽤下有流动趋向。

受热、变软并渐渐熔化,熔化时发粘,不导电,⼤多不溶于⽔,可溶于有机溶剂如⼄醇、⼄醚等,根据来源可分成天然树脂、合成树脂、⼈造树脂,根据受热后的饿性能变化可分成热定型树脂、热固性树脂,此外还可根据溶解度分成⽔溶性树脂、醇溶性树脂、油溶性树脂。

通⽤塑料:按塑料的使⽤范围和⽤途分类,具有产量⼤、⽤途⼴、价格低、性能⼀般的特点,主要⽤于⾮结构材料。

常见的有聚⼄烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯⼄烯(PVC)、聚苯⼄烯(PS)。

⼯程塑料:具有较⾼的⼒学性能,能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,并在此条件下长时间使⽤的塑料,可作为结构材料。

高分子化学与物理-第1章-绪论

纤维制品的舒适性和环保性是当前研究的热点,旨在提 高其性能和降低对环境的负面影响。
涂料与粘合剂
01
涂料是一种能够涂覆在物体表面 并形成保护膜的高分子材料,具 有装饰和保护作用。
02
粘合剂是一种能够将两个物体粘 结在一起的物质,广泛应用于建 筑、机械、电子等领域。
05
高分子化学与物理的未来发展
高分子材料的绿色化
高分子结晶学
高分子结晶的结构与形态
01
描述高分子结晶的结构特点,以及不同形态的高分子结晶的形
成机制。
高分子结晶的成核与生长
02
研究高分子结晶的成核和生长过程,以及成核剂和生长因子对
高分子结晶形成的影响。
高分子结晶的动力学与热力学
03
探讨高分子结晶的动力学和热力学性质,如结晶速率、晶体熔
点和热稳定性等对高分子结晶性质的影响。
高分子化学与物理-第1章绪论
• 绪论 • 高分子的基本概念 • 高分子化学与物理的基本理论 • 高分子材料 • 高分子化学与物理的未来发展
01
绪论
高分子化学与物理的定义
01
02
03
高分子化学
研究高分子化合物的合成、 反应、结构和性能的化学 分支。
高分子物理
研究高分子物质的结构、 运动和转变的物理分支。
塑料的回收和再利用是当前研究的热 点,旨在减少环境污染和资源浪费。
橡胶
01
02
03
04
橡胶是一种具有高弹性和耐摩 擦性能的高分子材料,常用于 制造轮胎、密封件、减震器等

天然橡胶主要来源于橡胶树, 而合成橡胶则是由多种单体聚 合而成,如丁苯橡胶、顺丁橡
胶等。
橡胶的硫化是制造橡胶制品的 重要过程,通过硫化可以使其 具有更好的力学性能和耐久性
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概述
未完待续……
溶解性能好,能够在 骨架具有耐溶剂性, 适宜的溶剂中形成分 便于高分子试剂的回 散态溶液,在制备和 收,同时有利于提高 加工过程中易于选择 机械强度,主要有微 适当的溶剂;玻璃化 孔型或凝胶型离子交 温度较低,黏弹性好, 换树脂和吸附树脂、 易于小分子和离子扩 医用高分子、高吸水 散其中,适合于作反 性树脂、组织工程材 应性材料和聚合物电 料等 解质
功能高分子材料的概念 功能高分子材料的研究内容 功能高分子材料简介 功能高分子材料发展的背景 功能高分子材料的发展历程与展望
功 能 概 念 高 分 子 材 料
从工程应用观点出发,可将 高分子材料分为结构高分子材料 和功能高分子材料。 结构 高分子材料 功能 高分子材料
高分子材料
功 能 概 念 高 分 子 材 料
结构高分子材料包含了通用 高分子材料以及工程高分子材料, 它们通常具有较好的力学性能。 功能高分子材料一般指除了 具有一定的力学性能之外,还具 有某些特定功能(如化学性、导 电性、磁性、光敏性、生物活性、 能量转换性等)的高分子材料。
性 能 和 功 能
一般来说,性能是指材料 对外部作用的抵抗特性。 功能是指从外部向材料 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。
化 学 组 成 的 影 响
化学组成是区别不同高 分子材料的最基本要素。不 同化学组成的高分子材料有 不同的性能和功能。
e.g:
聚乙烯和聚乙炔
化 学 组 成 的 影 响
聚乙烯 聚乙炔 碳氢元素的数量不同 构成化学键的电子结构 不同 性能截然不同
官 能 团 种 类
功能高分子表现出来的特殊 性质往往主要取决于分子中的 官能团的种类和性质。
超 分 子 结 构
e.g: 骨组织
骨组织中最基本的材料为胶 原微纤和羟基磷灰石(HA)结 晶。 胶原微纤由胶原分子通过三 重螺旋自组装形成,而HA纳米 晶体的c轴沿胶原微纤长轴取向, 在微纤内生长,最终形成具有很 高力学强度的骨结构。
功 研 究 内 容 能 高 分 子 材 料
功能高分子材料分类和特点 功能高分子材料结构与性能 的关系 功能高分子材料的研究方法
分 类
日本著名功能高分子专 家中村茂夫教授认为,功能 高分子可以从以下几个方面 分类:
力学功能材料 化学功能材料 物理化学功能材料 生物化学功能材料
国内通常按其性质、功能 或实际用途划分为8种类型:
分 类
•反应性高分子材料 •光敏性高分子材料 •电性能高分子材料 •高分子分离材料 •高分子吸附材料 •高分子智能材料 •医药用高分子材料 •高性能工程材料
在很多情况下,小分子物质本 身并没有特殊的功能性,但转变为 高分子后,却表现出良好的功能性, 显然,高分子骨架对材料功能性起 了关键性作用。 功能高分子材料中的骨架结构 主要有两类,一类是线性结构,另 外一类是交联结构。这两种聚合物 骨架具有明显不同的性质,使用范 骨 架
由于引入高分子骨架而引 起的某些明显的性质变化称为 高分子效应。 常见的高分子效应:
♫ ♫ ♫ ♫ ♫ 高分子骨架的支撑作用 高分子骨架的物理效应 高分子骨架的模板效应 高分子骨架的稳定作用 高分子骨架的其他作用
由于高分子骨架的引入使得 材料的挥发性、溶解性都大大 下降。
e.g:
e.g:
官 能 团 种 类
在功能高分子中,一种特 殊情况是官能团与聚合物骨架 不能区分,官能团是聚合物骨 架的一部分,或者说聚合物骨 架本身就起着官能团的作用。
e.g:
在主链型高分子液晶中,在形成液 晶时起主要作用的刚性结构处在聚合物 主链上,聚合物骨架本身起着官能团的 作用。
高 分 子 骨 架
在制备某些氧化还原试剂时, 由于克服了小分子试剂的挥发性, 从而降低了材料的毒性。 溶解度的降低使高分子试剂 便于再生利用,使固相合成变为 现实。
模板效应是利用高分子骨架 的空间结构,通过其构型和构 象建立起的独特的局部空间环 境,为有机合成提供一个类似 于工业浇铸过程中模板的作用, 从而有利于立体选择性合成乃 至光学异构体的合成。
特 点
功能材料通常都具有技术密集, 品种多,产品少,专用性强和附加 值高的特点,此外,功能高分子材 料还具有以下特点:
质量轻,通过不同的加工方法可以成 型各种形状和宏观形状的制品 可以很方便的与其他的高分子材料以 化学或物理的方式复合 有些功能高分子材料具有很高的力学 性能和尺寸稳定性,可广泛用于制作 结构件,实现结构/功能一体化
《精细化学品化学》 精细化学品化学》
功能高分子材料
Functional Polymer Materials
参考书目
《功能高分子材料》 王国建、王德 海等编著 华东理工大学出版社 《功能高分子材料》 焦剑、姚军燕 主编 化学工业出版社 《功能高分子材料》 周学良主编 化学工业出版社 《精细化学品化学》 吴海霞主编 化学工业出版社
功能高分子材料的概念 功能高分子材料的研究内容 功能高分子材料简介 功能高分子材料发展的背景 功能高分子材料的发展历程与展望
功 研 究 内 容 能 高 分 子 材 料
功能高分子材料分类和特点 功能高分子材料结构与性能 的关系 功能高分子材料的研究方法
分 类
按照组成及结构分为 结构型功能高分子材料和 复合型功能高分子材料。 按照来源分为天然功能 高分子材料、半合成功能 高分子材料以及合成功能 高分子材料。
功 能 高 分 子 材 料
材料技术承载着当今科技的发 展,反映着人类文明的进程。作为 材料科学的一个分支,功能高分子 材料日益受到世人的瞩目,成为材 料学发展中最为迅速和最有潜力的 新兴研究领域。 ,高分子材料 世 发展 , 今 和 的 个领域 的 ,成为 的材料。 中
第一节 概述 Summary) (Summary)
☞ 功能高分子材料的化学组成研究
研 究 方 法
包括元素组成及其相对数量 的分析。通常采用化学分析法、 元素分析法、质谱法和色谱法。 ☞ 功能高分子材料的化学结构分析 早期采用化学分析法和合成 模拟法,后发展为仪器分析法 (红外光谱法、紫外光谱法、 核磁共振法和质谱法)。
☞ 功能高分子聚集态结构的表征
一次功能
1. 2. 3. 4. 5. 6. 声学功能 热学功能 电磁学功能 光学功能 化学功能 其他功能
二次功能
1. 机械能与其他形 式能量的交换 2. 电能与其他形式 能量的转换 3. 磁能与其他形式 能量的转换 4. 热能与其他形式 能量的转换 5. 光能与其他形式 能量的转换
第一节 概述 Summary) (Summary)
e.g:
交联的 聚苯乙烯
季氨基
强碱型离子 交换树脂 强酸型离子 交换树脂
磺酸基
可见其性质主要依赖于结构中的官 能团的性质,高分子骨架仅仅起支撑、 分隔、固定和降低溶解度等辅助作用。
官 能 团 种 类
在某些情况下,功能高分 子的功能必须由官能团和高分 子骨架协同作用而完成。
e.g: 固相合成用高分子试剂
聚 集 态 结 构
e.g: 高分子液晶
由对羟基苯甲酸(PHB)与聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)共聚制得 的PET/PHB共聚酯在加热到300℃左 右后快速冷却,可得到分子排列较规 整的高分子液晶材料,具有十分优异 的力学性能。 若将其加热到400℃以上再快速 冷却,得到的是无定型的高分子材料, 性能与普通的PET材料无明显差别。
没有聚合物骨架的参与,就没有固 相合成,有的只是小分子酯化反应; 而没有官能团,聚合物中就没有反应 活性点,固相反应也无从发生。
官 能 团 种 类
在一些情况下,官能团在 功能高分子中只起辅助作用。 利用官能团的引入改善高 分子的溶解性能、降低玻璃化 转变温度、改变表面润湿性和 提高机械强度等。
在高分子分离膜中引入极性基团, 可提高膜材料的润湿性,但膜材料的分 离功能并不是极性基团提供的。
功 研 究 内 容 能 高 分 子 材 料
功能高分子材料分类和特点 功能高分子材料结构与性能 的关系 功能高分子材料的研究方法
结 构 与 性 能 的 关 系
材料的性能和功能是通过其不 同层次的结构反映出来的。不同的 功能高分子材料因其展现的功能不 同,依据的结构层次也有所不同。 有重要影响的结构层次: 化学组成 官能团的种类 高分子骨架 聚集态结构 超分子组装结构
研 究 方 法
聚集态机构包括高分子的无 定型结构、结晶态结构、取向 态结构、液晶态结构和共混体 系的织态结构等。扫描电子显 微镜和透射电子显微镜。 ☞ 功能高分子宏观结构分析 宏观结构是指建立在聚合物 化学结构、晶体结构和聚集态 结构之上的相对尺寸结构。
☞ 功能高分子的性能测定
研 究 方 法
一般来说,功能高分子性 能测定没有统一的普适方法, 而是依赖于材料所应用领域的 科学研究成果和分析测定手段。 ☞ 功能高分子的机理研究 功能高分子的作用机理研 究一般要将性能研究与结构表 征手段相结合,给出作用机制 模型。
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