功能高分子材料的特点2
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.。
功能高分子资料
1.功能高分子概述功能高分子材料是指那些具有独特物理特性（如光，电，磁灯）或化学特性（如反应，催化等）或生物特性（治疗，相容，生物降解等）的新型高分子材料主要研究目标和内容：新的制备方法研究，物理化学性能表征，结构与性能的关系研究，应用开发研究。
2高分子化学试剂与普通试剂相比优缺点优点:（1）简化操作过程。
高分子化的高分子反应试剂和催化剂在反应体系中仅能溶胀，不能溶解，这样有利于使其与小分子的原料和产物分离（2）有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生（3）可以提高试剂的稳定性和安全性（4）所谓的固相合成工艺可以提高化学反应的机械化和自动化度（5）提高化学反应的选择性（6）可以提供在均相反应条件下难以达到的反应环境缺点：1增加试剂生产的成本2降低化学反应速度氧化还原型高分子试剂：含醌式结构的高分子试剂，含硫醇结构的高分子试剂，含吡啶结构的高分子试剂，含二茂铁结构高分子试剂，含多核杂环芳烃结构高分子试剂高分子氧化试剂：高分子过氧酸，高分子硒试剂高分子还原试剂：高分子锡还原剂，高分子磺酰肼反应试剂高分子卤化试剂：二卤化磷型，Ｎ－卤化酰亚胺型，三价碘型高分子酸碱催化剂的特点：1、网状结构2、难溶（水、酸、碱、有机溶剂）3、稳（热、机械、化学）4、含活性基团（-SO3 H、-COOH）提供-H或者-OH基团催化反应。
3反应型高分子应用特点反应型功能高分子材料是指具有化学活性，并且应用在化学反应过程中的功能高分子材料，包括高分子试剂和高分子催化剂。
应用特点：具有不溶性，多孔性，高选择性和化学稳定性，大大改进了化学反应的工艺过程，且可回收再用。
4复合型导电高分子材料定义：复合型导电高分子是在本身不具备导电性的高分子材料中掺混入大量导电物质，如炭黑、金属粉等，通过分散复合等方法构成的复合材料。
结构：分散复合结构，层状复合结构，表面复合结构，梯度复合结构构成：高分子基体材料（连续相和粘结体作用），导电填充材料，助剂导电原理：渗流理论，隧道导电理论，PTC效应（热膨胀说，晶区破坏说）应用：复合型导电塑料，复合型导电橡胶，复合型导电涂料，导电粘合剂。
简述功能高分子材料的特点
简述功能高分子材料的特点
摘要：
一、功能高分子材料的定义与分类
二、功能高分子材料的特点
1.分子结构的多样性
2.功能的多样性
3.材料的可持续性
4.应用的广泛性
三、功能高分子材料的应用领域
四、我国在功能高分子材料研究与发展现状及前景
正文：
功能高分子材料是一类具有特殊功能和性质的高分子化合物。
它们在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用。
功能高分子材料的特点如下：
一、分子结构的多样性
功能高分子材料的分子结构丰富多样，可以分为线性、支链、交联等结构。
这种多样性使得功能高分子材料在物理、化学和生物性能方面表现出独特的特点。
二、功能的多样性
功能高分子材料具有多种功能，如导电、磁性、光学、生物活性等。
这使得功能高分子材料在电子、能源、医疗等领域具有广泛的应用前景。
三、材料的可持续性
功能高分子材料通常具有可降解、可再生和可回收的特点，这使得它们在环保和可持续发展方面具有重要价值。
例如，生物降解塑料可以减少环境污染，太阳能电池材料可以促进清洁能源的发展。
四、应用的广泛性
功能高分子材料在各个领域均有广泛应用，如电子信息、新能源、生物医药、环境保护等。
它们在电子产品、医疗器械、生物降解塑料、光学薄膜等方面发挥着重要作用。
功能高分子材料在我国的研究与发展已取得了显著成果。
在政策支持下，我国功能高分子材料产业呈现出快速发展的态势。
未来，我国将继续加大研发力度，推动功能高分子材料在更多领域中的应用，以满足国家经济和社会发展的需求。
总之，功能高分子材料具有独特的特点和广泛的应用前景。
医用高分子材料
医用高分子材料的应用及发展前景医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。
它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。
目前医用高分(子材料的应用已遍及整个医学领域如: 人工器官)外科修复、理疗康复、诊断治疗等。
一、医用高分子材料的特点及基本条件：医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触 , 有的甚至要求永久性植入体内.因此 , 这类材（料必须具有优良的生物体替代性、力学性能、功能性和生物相容性。
一般要满足下列基本条件：1 在化学上是不活泼的，不会因与体液或血液接触而发生变化；2 对周围组织不会引起炎症反应;3 不会产生遗传毒性和致癌；4 不会产生免疫毒性;5 长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能；6 具有良好的血液相容性;7 能经受必要的灭菌过程而不变形;8 易于加工成所需要的、复杂的形态.二、医用高分子材料的种类和应用目前所应用的医用高分子材料有聚醚聚氨酯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、硅橡胶、聚酯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚乳酸天然高分子材料等，被广泛应用于植入性生物材料和人工脏器、介入器材、口腔材料、卫生材料及敷料、医用缝合粘合材料、医用医用高分子材料涉及到多个学科 ,根据不同的角度医用高分子材料有不同的分类方法，尚无统一标准.为了便于比较不同结构的生物材料对于各种治疗目的的适用性，按生物医学用途分类如下:2.1 硬组织相容性高分子材料硬组织相容性高分子材料如各种人工骨、人工关节、牙根等是医学临床上应用量很大的一类产品 ,涉及医学临床的骨科、颌面外科、口腔科、颅脑外科和整形外科等多个专科，往往要求具有与替代组织类似的机械性能 ,同时能够与周围组织结合在一起。
如牙科材料蛀牙填补用树脂、假牙和人工牙根、人工齿冠材料和硅橡胶牙托软衬垫等；人造骨、关节材料聚甲基丙烯酸甲酯等。
随着生命科学、材料科学、医学临床的发展和人们生活水平的不断提高，此类材料具有越来越广阔的临床应用前景和巨大的经济效益。
浅析高分子化工材料的特点和用途
浅析高分子化工材料的特点和用途摘要：中国高度重视科学技术的发展。
高分子化学材料在这一研究领域具有重要的地位。
未来的发展需要改善聚合物化工材料的缺点，优化各种材料的性能，充分发挥聚合物化工材料价值，防止对自然资源的过度依赖。
在此基础上，本文对高分子化学材料的特性和应用进行了研究，以供参考。
关键词：聚合物；化学材料；发展状况简介：聚合物化学工业的工业形式是在聚合物的基础上进行复合，合成聚合物化合物，制造共混材料的成品和制备共混材料。
聚合物化学工业可以促进工业生产和制造。
以材料的使用和产品的使用为区别点，聚合物化学工业可分为多种工业形式。
除了橡胶工业和塑料工业外，还有化学纤维工业，可以发挥重要作用。
1、高分子化学材料的特性（1）聚合物化学材料重量轻对于聚合物化学材料，重量轻是其主要特点。
由于原料重量轻，合成原料后的化学原料质量也会相对较轻。
由于高分子化学材料具有重量轻的特点，给人们的日常生活带来了许多便利。
例如，塑料袋经常用于人们的日常生活中，属于高分子化学材料。
由于材料重量轻，可以减轻人们的负担，使人们的生活更加舒适。
此外，聚合物化学材料不仅在生活中有很大的好处，而且在其他领域也有很大的益处。
它们可以广泛应用于各行各业，这与高分子化学材料的轻量化优势密切相关。
而且，它可以推动各行业的经营活动有序进行，为各行业提供更多的经济效益和利润，使其在市场竞争日益激烈的背景下继续发展[1]。
（2）高分子量化学材料由于聚合物化学材料由多个分子组成，因此聚合物化学材料具有高分子量的特性。
一般来说，高分子化学材料中的分子数可以超过10000，而一些高分子化学材料的分子数会更多。
高分子化学材料最初形成的基础是许多分子和原子的有机融合。
因此，总的来说，以分子量计的高分子化学材料的数量很大。
此外，由于聚合物化学材料的高分子量，各种化学材料可以应用于许多行业并发挥各种作用。
同时，由于聚合物化学材料的高分子量，所得材料将更紧凑，质量更高[2]。
高分子合成材料范文
高分子合成材料范文高分子合成材料是一种由化学合成而成的大分子化合物，通常具有高分子量、高强度和高导电性等特点。
高分子合成材料广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂等。
在本篇文章中，将会探讨高分子合成材料的特点、分类以及应用领域。
1.高分子量：高分子合成材料的分子量通常在10^4-10^6之间，因此具有较高的物理强度和化学稳定性。
2.可塑性：高分子合成材料具有较好的塑性，可以通过热加工、注塑等方法加工成不同形状的制品。
3.耐磨性：高分子合成材料通常具有较好的耐磨性能，可以用于制造耐磨部件，如轮胎、刷子等。
4.耐化学性：高分子合成材料通常具有较好的耐化学性，不易受到化学药品的侵蚀。
1.聚合物：聚合物是一种由同种或不同种化学单体通过聚合反应合成的高分子化合物，可以进一步分为塑料和橡胶。
塑料是一种具有可塑性的高分子合成材料，可以根据聚合单体的不同特性，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等分类。
橡胶是一种具有高弹性的高分子合成材料，可以根据其硬度和化学结构的不同，如天然橡胶、丁苯橡胶等。
2.高分子复合材料：高分子复合材料由高分子基质和增强材料组成，可以提高材料的力学性能。
常见的高分子复合材料包括聚合物基复合材料、纳米复合材料和纤维增强复合材料等。
3.高分子溶液：高分子溶液是指高分子化合物在溶剂中形成的溶液。
通过调整高分子溶液的浓度、溶剂的种类和温度等条件，可以使其具有不同的性质和应用前景。
1.医疗领域：高分子合成材料被广泛用于医疗器械的制造，如医用塑料制品、人工骨骼和人工器官等。
此外，高分子合成材料还被用于制造药物缓释系统和生物医学材料。
2.电子领域：高分子合成材料被广泛应用于电子器件的制造，如电子电缆、绝缘材料和电子芯片等。
3.环保领域：高分子合成材料被广泛应用于环保材料的研发和生产，如可降解塑料和水处理材料等。
4.能源领域：高分子合成材料被应用于太阳能电池板、燃料电池和锂离子电池等能源领域。
总之，高分子合成材料具有高分子量、可塑性、耐磨性和耐化学性等特点，广泛应用于医疗、电子、环保和能源等领域。
功能高分子材料
第一章绪论性能：材料对外部作用的抵抗特性。
高性能高分子材料：对外部作用有特别强的抵抗能力的高分子材料。
功能高分子材料：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出响应的高分子材料。
(具有特殊物理化学性质的的材料)通用（常规）高分子材料：应用面广、量大，价格较低。
eg：纤维、塑料、橡胶、涂料、粘合剂。
特种高分子材料：功能高分子材料属于特种高分子材料最早的功能高分子是合成的酚醛型离子交换树脂。
一般采用按其性质、功能或实际用途对功能高分子材料进行分类：1. 反应型高分子材料（包括高分子试剂、高分子催化剂等；）2. 光敏型高分子（包括光稳定剂、光刻胶、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以及其他电敏感性材料等。
）4. 高分子分离材料（包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性，膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等。
）5. 高分子吸附材料（高分子吸附性树脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。
）6. 高分子智能材料(高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。
)7. 医药用高分子材料(医用高分子材料、药用高分子材料和医药用辅助材料等。
)8. 高性能工程材料(高分子液晶材料，耐高温高分子材料、高强高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子等。
)！！！功能高分子材料的制备策略功能型小分子材料的高分子化、已有高分子材料的功能化、多功能材料的复合。
功能型小分子材料的高分子化的实现途径：①化学键连接的化学方法，如共聚、均聚等（举例1：丙烯酸，可用于制备离子交换树脂、高吸水性树脂等。
举例2：含双键的环氧丙烯酸酯，广泛用于制备功能性粘合剂。
）②物理方法，如共混、吸附、包埋等。
（维生素C微胶囊）（1）带有功能型基团可聚合单体的聚合法——包括两步骤。
（a）在功能性小分子中引入可聚合基团，或在含有可聚合基团单体中引入功能性基团；(b）进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。
光功能高分子材料
光功能高分子材料首先，光功能高分子材料的特点主要包括透明度高、光学性能可调控以及光降解等。
透明度高是指该类材料在可见光范围内的透光率非常高，通常可达到90%以上，因此具备了极好的光学透明性。
光学性能可调控是指通过材料的配方及处理方式可以调控其吸收、发射和传导光能的性质，在一定程度上可以满足不同应用场景的需求。
光降解是指在特定条件下，材料能够通过光照作用发生降解反应，从而实现可控释放功能。
其次，光功能高分子材料可以根据其结构和功能进行分类。
常见的分类包括有机光学材料、非线性光学材料、光储存材料以及光敏高分子材料等。
有机光学材料指的是以碳元素为基础的高分子材料，具有良好的透明性和折射率控制能力，主要用于制备光学透镜、光学薄膜等器件。
非线性光学材料是指材料在强光照射下呈现出非线性的光学响应，可以用于制备激光器、光纤通信等光电子器件。
光储存材料主要用于记录和存储信息，如光敏聚合物材料可以通过光照记录信息，并通过光解聚合的方式保存在材料中。
光敏高分子材料具有光化学反应和光物理性质的敏感性，其性能可通过控制光活性基团的结构和含量来调节。
光功能高分子材料在众多领域具有广泛的应用。
在光通信领域，光纤通信是一种高效的通信方式，而光功能高分子材料可以用于制备光纤的光学薄膜、耦合器、滤波器等光学器件，从而提高光纤通信的传输速率和稳定性。
在光存储领域，光功能高分子材料可以用于制备光敏材料，实现高密度的光信息记录和存储。
在光电传感领域，光功能高分子材料可以用于制备传感器、光电池和光电探测器等光电子器件，实现对光、电和热等信号的敏感探测和转换。
总之，光功能高分子材料具有透明度高、光学性能可调控以及光降解等特点，可以根据结构和功能进行分类，并在光通信、光存储、光电传感等领域有着广泛的应用前景。
随着光电技术的不断发展，相信光功能高分子材料将会在更多领域展示出其独特的优势和潜力。
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功能高分子材料的特点：具有一定的力学性能，还具有某些特定功能的高分子材料。
材料的一次功能：当向材料输入的能量和信息与从材料输出的能量和信息属于同一形式时，即材料仅起能量和信息传递作用时，材料的这种功能成为一次功能。
材料的二次功能：当向材料输入和输出的能量不同形式时，材料起能量转换作用，这种功能称为二次功能。
有人把只具有二次功能的材料称为功能材料。
功能高分子材料按功能性的分类：磁，热，声，机械，生物，化学，光，电功能高分子材料和功能高分子的区别：功能高分子包括功能高分子材料。
官能团和功能高分子材料功能性的关系：1.官能团的性质对高分子的功能起主要作用。
2.聚合物与官能团协同作用。
3.聚合物骨架起作用。
4.官能团起辅助作用。
功能高分子材料的制备：1.通过高分子或小分子的化学反应。
2.通过特殊加工。
3.通过普通聚合物与功能材料复合。
吸附树脂：是一类多孔性的，适度交联的高分子聚合物。
吸附树脂的成孔：1。
惰性溶剂制孔。
2.线性高分子制孔。
3.后交联成孔。
吸附选择性：1.水溶性不大的有机化合物容易被吸附，且在水中的溶解性越差越容易被吸附。
2.吸附树脂难于吸附溶于有机溶剂中的有机物。
3.当化合物的极性基团增加时，树脂对其吸附能力也随之增加，如果树脂和化合物之间能发生氢键作用，吸附作用也将加强。
4.在同一树脂中，树脂对体积较大的化合物的吸附作用较强。
最早的离子交换功能树脂：甲醛与苯酚和甲醛与芳香胺的缩聚产物。
树脂的物理结构分类：凝胶型，大孔型和载体型离子交换树脂。
交联聚苯乙烯球粒的制备：制备交联聚苯乙烯球粒所用的单体为苯乙烯和二乙烯苯，在热引发剂的作用下将他们在水箱中进行悬浮聚合，得到珠状苯乙烯-二乙烯苯共聚物。
树脂的外形为球形的颗粒，颗粒的大小将会影响到它的使用性能。
因此树脂颗粒的直径是其重要的性能指标。
均一系数：表示粒径均一程度的参数，其数值越小，表示颗粒大小越均匀。
树脂的含水量：水的存在一方面是树脂的离子化集团和要交换的化合物分子离子化，以便进行交换;另一方面是树脂溶胀，产生内部的凝胶孔，以利于离子能以适当的速度在其中扩散。
但如果含水量太大，则会降低离子交换树脂的机械强度和体积交换容量。
离子交换树脂的含水量一般为：30%~80%，随树脂的种类和用途而变。
树脂的交换容量：离子交换树脂的交换容量是指单位质量或单位体积数值在一定条件下表现出的可进行离子交换的例子集团的量。
离子交换树脂对价数较高的例子的选择性较大。
离子交换树脂的性能劣化：当离子交换树脂使用一段时间后，会发生处理液的纯度下降与收得量下降等现象，这是由于离子交换树脂的性能下降造成的。
其原因可能有离子交换机的化学分解，有机物及腐蚀生成物等不纯物的污染，离子交换树脂的物理破碎。
离子交换树脂在重金属的提取，水处理，化学反应的催化方面均有重要的应用。
高吸水性树脂分类（原料）：天然淀粉类，纤维类衍生物，合成树脂。
合成树脂：聚丙稀酸盐系，聚乙烯醇系，聚氧化乙烯系。
什么叫絮凝剂：能吸收污染物以及待吸收物的高分子液剂。
絮凝剂分类:无机高分子絮凝剂，微生物絮凝剂，有机高分子絮凝剂。
絮凝剂的作用方式：1。
带电的絮凝剂可以与带相反电荷的微粒作用使电荷中和，降低微粒的双电层厚度，促进微粒间的相互碰撞。
2.一个分散微粒可以同时吸附两个以上的高分子连，在高分子链间起吸附架桥的作用，由于高分子链包覆使微粒变大而加速沉降。
3.一个高分子链也可以同时吸附两个以上的微粒，高分子可以在多处与微粒结合一同下降。
影响有机高分子絮凝剂絮凝效果的因素：1.分子链结构的影响。
2.悬浮体系的性质。
3.使用方法的影响。
高分子分离膜的分类：分离膜分离时所选择的球粒的大小,还可分为微滤膜，超滤膜，纳滤膜，反渗透膜。
结构的分类：对称膜和不对称膜，每种膜又可由均质膜和多孔膜或两者共同组成。
不对称膜：结合了致密膜和高选择性和多孔膜的高渗透速率的优点。
膜的材料性能：在膜分离技术上的实现，还必须以合理的膜组件作为载体。
分离膜的指标：选择性和透过性。
分离作用主要依靠过筛作用和溶解扩散作用两种。
多孔膜的分离机理：主要是筛分原理。
致密膜的传质和分离机理是溶解-扩散激励，即在膜上有的溶质分子或气体分子溶解于高分子膜界面，按扩散定律通过膜层，在下游界面脱溶。
提高透过量：增加表面积，增加膜的渗透系数和减小膜的厚度的方法来提高膜的透过量。
高分子分离膜的材料：纤维素衍生物，聚砜类，聚酰胺类及聚酰亚胺类，聚酯类，聚烯烃类，乙烯基类高聚物，有机硅聚合物，含氟聚合物，甲壳素类，高分子合金膜，液晶复合高分子膜。
高分子分离膜的制备：烧结法，拉伸法，径迹蚀刻法，相转化法。
压力驱动膜过程:微滤，超滤，纳滤，反渗透。
浓度差驱动的膜分类：1.气体分离膜。
2.渗透蒸发膜。
材料的导电性能：材料在电场作用下能产生电流是由于介质中存在能自由迁移的带电质点，这种带点质点被称为载流子。
高分子材料的到点特点：导电高分子材料具有质量轻，易成型，电阻率可调节，克通过分子设计合成出具有不同特性的导电性等特点。
离子电导和电子电导区分：电导率的压力依赖性来区分。
导电高分子材料分类：按照材料的结构与组成，可分为结构性和复合型结构性导电高分子材料主要有：1.π共轭系高分子。
2.电荷转移型高分子络合物。
复合型导电高分子材料得导电机理：随着填料浓度增加，填料颗粒接触机会增多，电导率逐步上升。
当填料浓度达到某一临界值时，体系内的填料颗粒相互接触形成无线电网。
这个无线电网就像金属网贯穿于高聚物中，形成导电通道，电导率急剧上升，使聚合物成为导体。
金属填充型导电高分子材料的导电性的影响因素：1.金属性质。
2.金属含量。
3.金属颗粒形状与大小。
4.外磁场。
5.聚合物与金属颗粒的相容性。
含碳黑聚合物导电性的影响因素：1.电场强度对导电性的影响.2.温度对导电性的影响。
3.加工方法对导电性的影响。
结构型导电高分子材料：纯粹的结构型导电高分子材料至今只有-聚氮化硫-（SN）X 一类。
按高分子材料的结构特征和导电机理分类：共轭体系聚合物，高分子电解质，电荷转移络合物和金属有机螯合物。
具有结构性共轭体系必须具备以下条件：1.分子轨道能够强烈离域。
2.分子轨道能够够互相重叠。
共轭高聚物的导电机理：在电子导电聚合物的导电过程中，载流子是聚合物中的自由电子或空穴，导电过程需要载流子在电场作用下能够在聚合物内作定向迁移形成电流。
有机聚合物成为导体的必要条件：应有能使其内部某些电子或空穴具有跨建离域移动能力的大共轭结构。
导电性：随着共轭高分子链的延长，π电子数增多，高聚物的导电性能提高。
受阻共轭：共轭分子轨道上存在缺陷。
掺杂的方法：化学掺杂和物理掺杂影响掺杂共轭高聚物导电性能的因素：1，掺杂剂的用量及种类。
2.温度的影响。
聚合物电导率与分子中共轭链长度之间的关系。
离子导电高聚物：作为固体的，必须对离子化合物具有溶剂化作用。
材料的压电效应及表征：是不对称晶体再外加机械力的作用下能发生极化，从而产生电压；反之，变种晶体在高电场作用下也能产生机械的现象。
超导态特征：电阻为零；超导体内部的磁场为零；超导电只有在临界温度以下才会出现；超导现象存在临界磁场，磁场强度超越临界值，则超导现象消失。
光化学第二定律：一个分子只有在吸收了一个光量子之后，才能发生光化学反应。
光引发剂和光敏剂的异同：二者均能促进光化学反应的进行。
不同在于-光引发剂吸收光能侯跃迁到激发态，当激发态能量高于键断裂所需的能量时，光敏剂吸收光能后跃迁到激发态，然后发生分子内或分子间能量转移，将能量传递给另一个分子。
光敏剂回到基态。
光敏剂的作用类似于化学反应的催化剂。
光敏剂的作用机理：能量转移激励，夺氢机理和生成电荷转移复合物机理。
光敏涂料体系的构成：主要由光敏预聚物，光引发剂和光敏剂，活性稀释剂以及其他添加剂等构成。
活性稀释剂：1.单丙烯酸脂类，2。
双。
3.三。
4.四。
增塑性稀释剂用途：改善涂层的韧性及流动性。
光致抗蚀剂和光刻胶：在化学腐蚀阶段对氧化层起保护作用，这一方法称为光刻工艺。
具有这种性能的感光高分子材料为题。
聚合物抗老化的基本措施和基本原理：1.对有害光线进行屏蔽，吸收或者将光能转化成无害形式，防治自由基的产生；2.切断光老化链式反应的进行路线，使其对聚合物主链不产生破坏力。
高分子光稳定剂的种类：1.光屏蔽剂。
2.激发态猝灭剂。
3.抗氧剂。
4.聚合物型光稳定剂。
光致变色原理：1.化学过程：变色现象大多与聚合物吸收光后的结构变化有关系。
2。
物理过程:通常是有机物质吸收光而激发生成分子激发态，主要是形成激发三线态。
而某处处于激发三线态的物质允许进行三线态。
-三线态的跃迁，此时伴随有特征的吸收光谱变化而导致光致变色。
光导电性特性一般用电导率表示。
光导电性：材料在无光照的情况下呈现电解质的绝缘性质。
电阻率非常高，而在受到一定波长的光照射后，电阻率下降，呈现到导体或半导体性质的现象。
载体判断：测定材料光照射面试加正电压，如果电流增加，可以认为空穴是主要载流子；反之，则电子是主要载流子。
光导电机理：材料内部原本处在束缚状态下的电子，因为受到特定波长的照射后产生载流子。
同时吸收了光相对应的能量后，表现出导电能力。
形成载流子过程：第一步时光活性高分子中的基态电子吸收光能后至激发态，即价带中的电子进入导带。
第二步再外加电场的作用下，电子-空穴对发生解离，产生自由电子或空穴成为载流子。
提高光导电体性能：1.在光照条件下，光激发效率越高，激发态分子越多。
2.降低辐射合肥辐射耗散速率。
3.加大电场强度。
静电复印过程：充电-光照呈像-静电显影-图像转移，定影，加热。
静电复印：在复印过程中光导体在光的控制下收集和释放电荷，通过静电作用吸附带相反电荷的油墨。
生物相容性概念：是生物医用材料与人体之间相互作用产生各种复杂的生物，物理，化学反应的一种概念。
聚氨酯：一类物理性质变化范围广的高分子材料。
液晶:处于液态和晶态之间的中间态称为液晶态，处于液晶态的物质称为液晶。
液晶分类：1.向列型液晶。
2.近晶型液晶态。
3.胆淄型液晶。
主链高分子液晶特点：1.主链液晶高分子具有高强度，高模量，自增强性能。
2.具有突出的耐热性，优异的耐冷热交变性能。
3.具有优良的耐腐蚀性。
4.阻燃性能好。
5.优异的电性能。
6.优良的成型加工性能。
7.线膨胀系数极小。
8.具有优异的耐辐射性能和对微波的良好透明性。
形成液晶的分子的条件：1.分子具有不对称的几何形状。
2.分子应含有苯环，杂环，多重键等刚性结构。
3.分子间要有适当大小的作用力。
溶致液晶：当溶解在溶液中的液晶分子的浓度达到一定值时，分子在溶液中能够按一定有序排列，呈现部分晶体性质。
当溶解的是高分子液晶时，称为容致型高分子液晶。
纳米材料：在三维空间上至少有一位处于纳米尺度范围的物质。
纳米效应的表现：1.小尺寸效应。