光功能高分子材料..154页PPT
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第5章 光功能高分子材料(共120张PPT)
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第五章 光功能高分子材料_概述
• 物质对光的吸收程度即透光率T可以用Beer-Lambert公 式表示：
•
lgT lg I lc
I0
• ε：摩尔消光系数，表示该种物质对光的吸收能力，仅与
化合物的性质和光的波长有关。I为透射光强度，I0为入 射光强度，c为分子摩尔浓度，l为称程长度。上述公式仅
• 光引发阳离子开环聚合：适用于多种具有环张力的单体，如 缩醛、环醚、环氧化物和β-内酯、硫化物、硅酮等。
• 2〕光刻胶或光致抗〔诱〕蚀剂：在光的作用下可以发生 光光交联或者光降解，反响后其溶解性能发生显著变化的 聚合材料，具有光加工性能。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 3〕高分子光稳定剂：能够大量吸收光能，并且以无害方式 将其转化成热能，以阻止聚合材料发生光降解和光氧化反 响，这种参加高分子材料中具有抗老化作用的材料被称为 光稳定剂
• 荧光量子效率：荧光强度与入射光强度的比值。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 光量子效率与结构有关
第五章 光功能高分子材料_概述
• 四．激发态的淬灭
• 激发态的淬灭：能加速激发态分子以非光形式衰减到基 态或者低能态的过程。
• 激发态的淬灭可通过参加淬灭剂实现
• 由淬灭的机理可分为动态淬灭和静态淬灭
• 光敏剂〔增感剂〕：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。增感剂引起的化学反响通常在三线态进行。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 5.1.3 光化学反响 • 光聚合 • 光交联反响 • 光降解反响 • 光异构化
• 一．光聚合与光交联 • 光聚合：化合物由于吸收了光能而发生化学反响，引起产物
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第五章 光功能高分子材料_概述
• 物质对光的吸收程度即透光率T可以用Beer-Lambert公 式表示：
•
lgT lg I lc
I0
• ε：摩尔消光系数，表示该种物质对光的吸收能力，仅与
化合物的性质和光的波长有关。I为透射光强度，I0为入 射光强度，c为分子摩尔浓度，l为称程长度。上述公式仅
• 光引发阳离子开环聚合：适用于多种具有环张力的单体，如 缩醛、环醚、环氧化物和β-内酯、硫化物、硅酮等。
• 2〕光刻胶或光致抗〔诱〕蚀剂：在光的作用下可以发生 光光交联或者光降解，反响后其溶解性能发生显著变化的 聚合材料，具有光加工性能。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 3〕高分子光稳定剂：能够大量吸收光能，并且以无害方式 将其转化成热能，以阻止聚合材料发生光降解和光氧化反 响，这种参加高分子材料中具有抗老化作用的材料被称为 光稳定剂
• 荧光量子效率：荧光强度与入射光强度的比值。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 光量子效率与结构有关
第五章 光功能高分子材料_概述
• 四．激发态的淬灭
• 激发态的淬灭：能加速激发态分子以非光形式衰减到基 态或者低能态的过程。
• 激发态的淬灭可通过参加淬灭剂实现
• 由淬灭的机理可分为动态淬灭和静态淬灭
• 光敏剂〔增感剂〕：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。增感剂引起的化学反响通常在三线态进行。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 5.1.3 光化学反响 • 光聚合 • 光交联反响 • 光降解反响 • 光异构化
• 一．光聚合与光交联 • 光聚合：化合物由于吸收了光能而发生化学反响，引起产物
光功能高分子材料ppt课件
5.2 光敏涂料
优点： 固化速度快 不需加热，耗能少 污染少 便于流水线作业 缺点： 不适合形状复杂物体的涂层 价格高
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
光 表面涂料：装饰和保护层 敏 涂 料 光致抗蚀剂：制造印刷电路板 光敏涂料体系的组成：
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
主 要 内 容
概述 光敏涂料 光致抗蚀剂 光致变色高分子材料 光导电高分子材料
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
光化学反应过程： 1. 激发过程：分子吸收光能，电子从基 态向高能级跃迁，成为激发态。 2. 化学反应：激发态分子向其它分子转 移能量或产生各种活性中间体而发生化 学反应。
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光引发剂（PI）
（PI）*（激发态生成）﹠
功能高分子材料PPT课件
③分子膜的应用： 生活用水、工业废水等废液的处理；
海水、苦咸水的淡化；
浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒
各种能源的转换
.
11
（3）医用高分子材料
.
12
①性能：优异的生物相容性；很高的机械性能。
②应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、 心、肺、肝、肾等各种人工器官
.
13
二、复合材料
玻璃钢
.
14
（1）复合材料的涵义：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，其他的材料作为增强剂。
.
2
2、功能高分子材料的品种和分类
功能高分子
分光 子敏
高
分导 子电
高
感 光光 高 高超
光 致导 分 分导
树 变电 子 子高
脂
色高半 高分导
导分 体子
分子体
子
高微 分生 子物 催降 化解 剂高 与分 试子 剂
分交 子换
型 高
离电 子子 交交 换换 树树 脂脂
.
高生 分物 子医
药
高医 仿 分用 生 子高 高 药分 分 物子 子
（B）仿生高分子材料
（C）高分子智能材料 （D）电磁屏蔽材料
解答：A、D。
启示：高分子材料的研究方面是一方面对重要
的通用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面
研究与人类自身密切相关，. 具有特殊功能材
18
练习册P134，24
例3
.
19
个人观点供参考，欢迎讨论！
橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为 增加橡胶的强度；
高吸水性树脂将线型结构连接成网状结构 是使它既吸水又不溶于水。
《功能高分子材料》PPT课件
特种高分子材料
有机氟材料，耐热性高分子，各 种功能高分子
＞1000 100～1000
20～80
1 1～2 2～4
1～20
10～100
* 价格比以通用高分子为1计。 精选课件ppt
21
2. 科学技术发展的需求
80～90年代，科学技术有了迅速发展。能 源、信息、电子和生命科学等领域的发展，对 高分子材料提出了新的要求。即要求高分子材 料具有迄今还不曾有过的高性能和高功能，甚 至要求既具有高功能亦具有高性能的高分子材 料。
特种高分子材料：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。
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10
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。
特种高分子和功能高分子是目前高 分子学科中发展最快、研究最活跃的 新领域。
29
1993年，俄罗斯科学家报道了在经过长期氧化的
聚丙烯体系中发现了室温超导体，这是迄今为止唯
一报道的超导性有机高分子。
20世纪80年代，高分子传感器、人工脏器、高分
子分离膜等技术得到快速发展。
1991年发现了尼龙11的铁电性，1994年塑料柔性
太阳能电池在美国阿尔贡实验室研制成功，1997年
发现聚乙炔经过掺杂具有金属导电性，导致了聚苯
新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、 活性自由基聚合、等离子聚合等等；
新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共
聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合
物、含C60聚合物等等。
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6
基本概念
《功能高分子 》课件
VS
详细描述
功能高分子材料具有良好的光电性能和化 学稳定性，可用于制造太阳能电池和燃料 电池。同时，一些功能高分子材料还可作 为锂电池的电极材料，提高电池的能量密 度和安全性。
04 功能高分子材料的未来发 展
新材料开发
高性能化
通过改进合成方法、引入新型功 能基团等方式，提高功能高分子 的性能，如强度、耐热性、耐腐 蚀性等。
功能高分子材料
指在分子水平上设计并合成的高分子 材料，具有特定功能和性能，以满足 各种应用需求。
分类
01
02
03
按功能分类
导电高分子、光敏高分子 、磁性高分子、吸附分离 高分子等。
按合成方法分类
加聚型、缩聚型、共聚型 等。
按应用领域分类
电子、能源、环保、生物 医药等。
常见功能高分子材料
导电高分子材料
环保领域
总结词
功能高分子材料在环保领域的应用包括水处理、空气净化、 土壤修复等。
详细描述
功能高分子材料具有吸附、分离、富集等功能，可用于水处 理和空气净化。同时，一些功能高分子材料还可用于土壤修 复，帮助去除重金属和有害物质。
新能源领域
总结词
功能高分子材料在新能源领域的应用包 括太阳能电池、燃料电池、锂电池等。
能源环保
利用功能高分子材料的特殊性质，开发高效能电 池、太阳能电池、环境治理材料等，推动清洁能 源和环保产业的发展。
智能制造
利用功能高分子材料的传感和响应特性，开发智 能传感器、驱动器等关键部件，推动智能制造和 工业自动化的发展。
绿色可持续发展
可降解性
开发可生物降解的功能高分子材料，降低对环境的污染和资源消 耗。
智能化
利用传感器、响应性高分子等技 术，开发具有自适应、自修复、 自感知等功能的智能高分子材料 。
《光功能高分子材料》课件
VS
环境监测
光功能高分子材料还可以用作环境监测的 探针和传感器，通过检测环境中特定物质 的变化来实现环境质量的实时监测和预警 。
05
光功能高分子材料的未来发
展
新材料开发
高性能光敏树脂
研究开发具有高感光度、高分辨 率和高稳定性的光敏树脂，以满 足3D打印、微纳制造等领域的需 求。
新型光聚合引发剂
探索新型光聚合引发剂，提高光 聚合反应的效率和可控性，促进 光功能高分子材料的发展。
将具有光功能的物质掺入到高分子基质中，形成光功能高分 子复合材料。例如，将荧光染料掺入聚合物中，可制备具有 荧光性能的聚合物材料。
复合制备
将两种或多种高分子材料进行复合，形成光功能高分子复合 材料。例如，将聚合物与无机纳米粒子复合，可制备具有光 催化性能的复合材料。
表面改性与涂层制备
表面改性
通过化学或物理方法对高分子材料表面进行改性，赋予其光功能特性。例如，使 用等离子体处理、紫外光照射等方法对高分子表面进行处理，可提高其光敏性。
《光功能高分子材料 》PPT课件
• 光功能高分子材料简介 • 光功能高分子材料的性质 • 光功能高分子材料的制备方法 • 光功能高分子材料的应用 • 光功能高分子材料的未来发展
目录
01
光功能高分子材料简介
定义与分类
总结词
光功能高分子材料是指具有光学功能的高分子材料，可以根据其特性进行分类 。
详细描述
环保等方向发展。
应用领域
总结词
光功能高分子材料在多个领域都有广泛的应用，如显 示、照明、生物成像等。
详细描述
光功能高分子材料因其独特的性能和广泛的应用前景 ，在多个领域都有广泛的应用。在显示领域，光功能 高分子材料可用于制造液晶显示器、有机电致发光显 示器等；在照明领域，光功能高分子材料可用于制造 高效LED灯具、荧光灯管等；在生物成像领域，光功 能高分子材料可用于荧光探针、生物成像标记物等。 此外，光功能高分子材料还可用于太阳能电池、信息 存储等领域。
光功能高分子材料-PPT课件
纤细而柔软的丝状物长度至少为直径的100涂布于物体表面能成坚韧的薄膜起装饰和保护作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料具有特殊功能与用途的精细高分子材料以聚合物为基础加入或不加各种助剂和填料经加工形成的塑性材料或刚性材料
演讲：章俊杰 组员：章俊杰，施军，李翔， 王一钱，李继涛，李江龙，刘熠
说起高分子，纷繁复杂的化学式应该是大多数人的第 一映像了!
然后
想到的是：
高分子材料： macromolecular material，以高分子化合物为基础 的材料。高分子材料是由相对分 子质量较高的化合物构成的材料， 包括橡胶、塑料、纤维、涂料、 胶粘剂和高分子基复合材料，高 分子是生命存在的形式。所有的 生命体都可以看作是高分子的集 合。
功能高分子虽然是一个新兴的领域， 但飞速的发展也使得它具有一个庞大 的家族
按照功能特性通常可分成以下几类
（1）分离材料和化学功能材料 （2）电磁功能高分子材料 （3）光功能高分子材料 （4）生物医用高分子材料
光功能高分子材料
• 所谓光功能高分子材料，是指能 够对光进行透射、吸收、储存、 转换的一类高分子材料。光与半 导体相融台的高技术引人注目.
高分子材料多种多样，形形色色
按高分子主链结构分类：
碳链高分子
分子主链由C原子组成，如： PP、PE、 PVC
分子主链由C、O、N、P等原子构成。 如：聚酰胺、聚酯、硅油 分子主链不含C原子，仅由一些杂原 子组成的高分子。如：硅橡胶
杂链高聚物
元素有机高聚物
高分子：
塑 料 以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和 填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。 纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100 倍。 具有可逆形变的高弹性材料。 涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料 能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料 具有特殊功能与用途的精细高分子材料
演讲：章俊杰 组员：章俊杰，施军，李翔， 王一钱，李继涛，李江龙，刘熠
说起高分子，纷繁复杂的化学式应该是大多数人的第 一映像了!
然后
想到的是：
高分子材料： macromolecular material，以高分子化合物为基础 的材料。高分子材料是由相对分 子质量较高的化合物构成的材料， 包括橡胶、塑料、纤维、涂料、 胶粘剂和高分子基复合材料，高 分子是生命存在的形式。所有的 生命体都可以看作是高分子的集 合。
功能高分子虽然是一个新兴的领域， 但飞速的发展也使得它具有一个庞大 的家族
按照功能特性通常可分成以下几类
（1）分离材料和化学功能材料 （2）电磁功能高分子材料 （3）光功能高分子材料 （4）生物医用高分子材料
光功能高分子材料
• 所谓光功能高分子材料，是指能 够对光进行透射、吸收、储存、 转换的一类高分子材料。光与半 导体相融台的高技术引人注目.
高分子材料多种多样，形形色色
按高分子主链结构分类：
碳链高分子
分子主链由C原子组成，如： PP、PE、 PVC
分子主链由C、O、N、P等原子构成。 如：聚酰胺、聚酯、硅油 分子主链不含C原子，仅由一些杂原 子组成的高分子。如：硅橡胶
杂链高聚物
元素有机高聚物
高分子：
塑 料 以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和 填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。 纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100 倍。 具有可逆形变的高弹性材料。 涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料 能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料 具有特殊功能与用途的精细高分子材料
最新光功能高分子材料
光功能高分子材料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。
这类高分子材料主要包括感光性树脂、光致变色材料、光降解材料及光导纤维。
感光性树脂是在光的作用下能迅速发生光化学反应 ,引起物理和化学变化的高分子。
这类树脂在吸收光能量后使分子内或分子间产生化学的或结构的变化。
吸收光的过程可由具有感光基团的高分子本身来完成 ,也可由加入感光材料中的感光性化合物(光敏剂)吸收光能后引发光化学反应来完成。
感光性树脂在印刷布线、孔板制造、集成电路和电子器件加工、精密机械加工及复印、照相等方面的应用愈来愈广泛。
含有光色基团的化合物受一定波长的光照射时发生颜色变化 ,而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色 ,这种可逆的变色现象称为光色互变或光致变色。
已经知道 ,硫代缩胺基脲衍生物与汞(Hg)能生成有色络合物 ,是化学分析上应用的灵敏显色剂。
在聚丙烯酸类高分子侧链上引入这种硫代缩胺基脲汞的基团 ,则在光照时由于发生了氢原子转移的互变异构 ,发生变色现象。
迄今为止 ,光致变色高分子的应用开发工作尚处在起步阶段 ,但其应用前景是十分诱人的。
光致变色材料在全息记录介质、计算机记忆元件、信号显示系统、感光材料等方面有广泛的应用。
例如 ,可作为窗玻璃或窗帘的涂层 ,从而调节室内光线;可作为护目镜从而防止阳光、激光以及电焊闪光等的伤害;在军事上 ,可作为伪装隐蔽色或密写信息材料;还可作为高密度信息存储的可逆存储介质等。
我国已把光致变色材料列入 863 高科技计划 ,国内一些单位已相继开展这方面的工作并已取得可喜的成果。
为了解决高分子废弃物所造成的公害 ,研究了用时稳定 ,不用时在阳光暴晒下能发生降解的光降解高分子。
要实现这种光降解 ,一是直接合成能被光降解的高分子;另一种方法是加入能促进降解的试剂。
在聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中加入 0105 %的光降解剂(如乙醛基水杨酸的铁、锰、铜盐) ,约经100h ,这些聚合物就发生降解。