功能高分子重点总结(精)
功能高分子材料知识点总结

功能高分子材料知识点总结关于功能高分子材料知识点总结离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水淡化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。
近十年来,国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
已有的研究工作表明,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、聚合反应等具有很高的催化活性和选择性,而且易与反应物分离,可回收重复使用。
导电高分子材料复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定数量的导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。
该类材料兼有高分子材料的易加工特性和金属的导电性。
与金属相比较,导电性复合材料具有加工性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。
与金属和半导体相比较,导电高分子的电学性能具有如下特点:通过控制掺杂度,导电高分子的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。
目前最高的室温电导率可达105S/cm,它可与铜的电导率相比,而重量仅为铜的1/12;导电高分子可拉伸取向。
沿拉伸方向电导率随拉伸度而增加,而垂直拉伸方向的电导率基本不变,呈现强的电导各向异性;尽管导电高分子的室温电导率可达金属态,但它的电导率-温度依赖性不呈现金属特性,而服从半导体特性;导电高分子的载流子既不同于金属的自由电子,也不同于半导体的电子或空穴,而是用孤子、极化子和双极化子概念描述。
高二化学《应用广泛的高分子材料 功能高分子材料》知识点归纳总结+典例导析

应用广泛的高分子材料 功能高分子材料【学习目标】1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能,了解“三大合成材料”的结构、性能和用途;2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用,了解治理“白色污染”的途径和方法;3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用;4、以合成高分子化合物的背景,了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献、合成材料品种特别多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。
其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。
【要点梳理】要点一、塑料1、塑料的成分。
塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂、在塑料的组成中除了合成树脂外,还有依照需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。
如,提高柔韧性的增塑剂,改进耐热性的热稳定剂,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料颜色的着色剂等。
3、几种重要的塑料的性质、(1)聚乙烯塑料的性质。
①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达—100℃;化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的腐蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性能优良。
②聚乙烯塑料品种特别多,应用广泛,主要有:薄膜(低密度聚乙烯,有良好的透明度和一定的抗拉强度)用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装;中空制品(高密度聚乙烯,强度较高)用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器;管板材(高密度聚乙烯)用于铺设地下管道和建筑材料;纤维(线型低密度聚乙烯)用于生产渔网绳索;包覆材料,用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。
(2)酚醛树脂。
①酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物、 ②酚醛树脂属于热固性塑料,体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
《功能高分子材料》知识清单

《功能高分子材料》知识清单一、什么是功能高分子材料功能高分子材料是指那些具有特定的功能作用,同时还具备高分子材料的一般特性,如重量轻、强度高、耐腐蚀等的一类新型材料。
它们在众多领域都发挥着关键作用,从医疗保健到电子科技,从环境保护到航空航天,几乎无处不在。
功能高分子材料与传统高分子材料的最大区别在于,前者能够通过自身的特殊结构和组成,实现诸如分离、传感、催化、能量转换与储存等特定的功能。
二、常见的功能高分子材料分类1、吸附分离材料这类材料具有高选择性和高吸附容量,能够从复杂的混合物中分离出特定的物质。
比如离子交换树脂,可以用于水的软化、去除重金属离子等;吸附树脂则常用于有机化合物的分离和提纯。
2、高分子催化剂它们能在化学反应中提高反应速率和选择性,同时具有易于回收和重复使用的优点。
常见的有高分子酸碱催化剂、高分子金属络合物催化剂等。
3、高分子传感材料能够对各种物理、化学和生物信号做出响应,并将其转化为可检测的信号。
例如,用于检测气体的气敏传感器、检测生物分子的生物传感器等。
4、导电高分子材料具有良好的导电性,在电子器件、防静电材料等方面有广泛应用。
像聚苯胺、聚噻吩等都是常见的导电高分子。
5、高分子药物包括高分子载体药物和高分子前药。
高分子载体可以提高药物的稳定性和靶向性,减少药物的副作用。
6、生物医用高分子材料如人工器官材料(人工心脏瓣膜、人工关节等)、组织工程材料(支架材料)、药物控释材料等,它们在医疗领域发挥着重要作用,能够改善患者的生活质量和治疗效果。
7、液晶高分子材料具有独特的光学和电学性能,常用于显示器件、光学存储等领域。
8、高分子光电材料在太阳能电池、发光二极管等光电转换和发光器件中得到应用。
三、功能高分子材料的制备方法1、功能单体聚合通过选择具有特定功能基团的单体进行聚合反应,直接合成具有功能的高分子材料。
2、高分子化学反应对已有的高分子进行化学修饰,引入所需的功能基团。
3、共混与复合将具有不同功能的高分子材料进行共混或与其他无机、有机材料复合,获得具有综合性能的功能材料。
功能高分子重点

吸水量可达自重的500倍到l 000倍,最高可达 5300倍。根据弗洛利公式,吸水能力与树脂组成、 交联度有关,此外还与外部溶液的性质有关. ▪ (二)保水性 ▪ 高吸水性树脂与普通的纸、棉吸水不同,后者加 压几乎可以完全把水挤出,而前者加压失水不多。 这是因为吸水性树脂一旦吸水就彭胀为凝胶状, 高分子网链被扩展而具有一定的弹性,因此,在 加压下也不易挤出水来,但吸水性树脂可与环境 水份保持平衡.
▪ 阴离于絮凝剂主要有聚丙烯酰胺和它的部 份水解产物或是丙烯酰胺与丙烯酸的共聚 物,此外,还有聚苯乙烯磺酸钠等。
▪ 阳离子絮凝剂。阳离于絮凝剂一般是在侧 基或支链上带有正电荷的阳离子聚电解质
▪ 如高分子量聚丙烯酰胺的改性产物
▪ 非离子絮凝剂。这类絮凝剂主要有聚丙烯 酰胺、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯等。
1、高分子化学反应的特点
相同点: 一般低分子化学反应包括氧化、还原、取代、 加成、消去、酯化、水解、氢化、卤化、 硝化、磺化、环化和配位等,也适用于高 分子.
高分子化学反应的特点
不同点: (l)高分子链含有大量具有反应能力的功能基,当 进行化学反应时,并非所有的基团都参与反应, 故不易分离出单一结构的产物. (2)高分子与化学试剂反应,如属非均相反应,则 试剂在高分子相内的扩散速度对反应的程度影 响很大. (3)由于高分子链很长,在物理或化学的因素作用 下,容易发生降解或异构化,甚至交联.
高分子絮凝剂的特点
▪ 一般低分子无机盐类混凝剂)是通过电荷中和 作用使胶粒碰撞而聚集沉降的。就应用的宏 观效果看,与无机混凝剂相比.高分子絮凝 剂的主要特点是用量少、效果好、适用范围 宽、所形成的絮体大、沉降快、污泥量少且 易于脱水处理
功能高分子材料知识点

功能高分子材料知识点功能高分子材料是一类具有特定功能或应用价值的高分子材料。
它们在现代科技、工程和生活中扮演着重要角色。
本文将介绍功能高分子材料的定义、分类以及常见的知识点。
一、定义功能高分子材料是指那些具有特殊功能或特定应用价值的高分子材料。
传统的高分子材料主要用于作为结构材料,具有良好的力学性能和化学稳定性。
而功能高分子材料则在此基础上引入了其他特殊功能,如光、电、热、磁、生物等功能,以满足不同领域的需求。
二、分类功能高分子材料可以根据其特殊功能和应用领域进行分类。
以下是常见的功能高分子材料分类:1. 光功能高分子材料:如荧光材料、光存储材料、光敏高分子材料等。
这些材料在光学器件、显示器件和光催化等方面具有重要应用。
2. 电功能高分子材料:如导电高分子材料、电致变色材料、电解质材料等。
这些材料可用于电子器件、储能装置和可穿戴设备等领域。
3. 热功能高分子材料:如热敏高分子材料、热稳定材料等。
这些材料在火焰阻燃、温度传感和热能转化等方面具有重要应用。
4. 磁功能高分子材料:如磁性高分子材料、磁性流体材料等。
这些材料在信息存储、医学诊断和磁性传感等方面有广泛应用。
5. 生物功能高分子材料:如生物降解材料、生物传感材料等。
这些材料在医学领域、环境保护和食品包装等方面具有重要应用。
三、知识点功能高分子材料的研究领域非常广泛,以下是其中一些常见的知识点:1. 结构与性能关系:功能高分子材料的特殊功能与其结构密切相关。
研究材料的分子结构和宏观性能之间的关系,可以指导材料的合成和应用。
2. 合成方法:功能高分子材料的合成涉及到多种方法,如化学合成、物理改性和生物合成等。
不同的合成方法会对材料的性能产生不同影响。
3. 表征技术:了解功能高分子材料的结构和性能需要借助于各种表征技术,如光谱分析、热分析和电子显微镜等。
掌握这些表征技术对于研究功能高分子材料至关重要。
4. 应用领域:功能高分子材料在各个领域都有广泛应用。
高分子化学第十章功能高分子

成珠技术: 悬浮聚合 50~1500μm 沉淀聚合 微米级 乳液聚合 0.05~0.7μm 其中以悬浮聚合的应用最为广泛。
悬浮聚合所得的交联聚合物小球为凝胶型,凝胶型交联小球在干态时孔隙非常小,只有在添加良溶剂后才会重构一定的孔隙。因此,凝胶型交联小球常常必须在良溶剂中使用。如果在聚合反应过程中加入致孔剂,则可得到大孔型交联小球,其多孔结构是永久的,在气相和不良溶剂中也可使用,并且大孔型交联小球比凝胶型交联小球吸附能力更强,在进行化学改性时,更容易获得高的功能基引入率。
致孔技术: 惰性稀释剂致孔 线形高分子致孔
化学吸附功能高分子 离子交换树脂 离子交换树脂:通过离子键与各种阳离子或阴离子产生吸附作 用,对相应的离子进行离子交换。
离子交换树脂的分类: 强酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚苯乙烯磺酸树脂 弱酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚(甲基)丙烯酸型 的离子交换树脂 强碱型阴离子交换树脂 常用的是对聚苯乙烯交联小球先后经 氯甲基化和季铵化改性后得到 弱碱型阴离子交换树脂 其离子交换功能团为伯胺基、仲胺基 或叔胺基
吸附分离功能高分子分类: 按其吸附机理可分为化学吸附、物理吸附和亲和吸附高分子三大类; 按其形态可分为无定形、珠状、纤维状; 按其孔结构的不同,可分为微孔型(凝胶型)、中孔型、大孔型、特大孔型等。
吸附分离功能高分子骨架结构的合成 为了保证吸附树脂在使用时不被溶解,其骨架结构通常需有一定程度的交联,常常是由单乙烯基单体和多乙烯基交联单体共聚而成的交联结构,可以有无定形、珠状和纤维状三种基本形态,其中珠状材料应用最为广泛。
生物医用材料必须满足以下的基本要求:
生物医用材料:以医疗为目的、用于与组织接触以形成功能的无生命的材料。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,从而提高病人的生活质量
功能高分子材料知识点

第一章1.什么是材料的功能,什么是材料的性能,举例说明。
第1页材料的功能,从本质上来说是向材料输入某种能量和信息,经过材料的储存、传输或转换等过程,再向外输出的一种特性。
如化学性、导电性、磁性、光敏性、生物活性等。
材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性,如对外里的抵抗表现为强度、模量,对热的抵抗表现为耐热性,对光、电、化学药品的抵抗表现为材料的耐光性、绝缘性、耐化学药品性等。
2.功能高分子材料的制备方法以及各自的特点。
第4页方法:(1)功能性小分子的高分子化,高分子化学反应引入预期的功能基团。
功能性小分子的高分子化主要优点在于可以使生成的功能高分子功能基团分布均匀,生成的聚合物结构可以通过小分子分析和聚合机理加以预测,产物的稳定性高,但这种方法需在功能性小分子中引入可聚单体,从而使反应较为复杂,同时在反应中反应条件对功能基团会产生一定的影响,需对功能集团加以保护,使材料的成本增加。
例如,高吸水性树脂可以通过将亲水性基团的丙烯酸钠进行自由基聚合实现。
利用高分子化学反应制备功能高分子的主要优点在于合成或天然高分子骨架是现成的,可选择的高分子母体多,来源广,价格低廉。
但是在进行高分子化学反应时,反应不可能100%完成,尤其是在多不得高分子化学反应中,制的的产物中含有未反应的官能团,即功能集团较少,功能基团在分子链上的分布也不均匀。
例如聚苯乙烯、尼龙、淀粉都可以作为高分子母体。
(2)通过特殊加工赋予高分子的功能特性。
许多聚合物通过特定的加工方法和加工工艺,可以较精确地控制其聚集状态结构及宏观状态,从而使之体现出一定的功能性。
例如,许多塑料可以经过适当的制膜工艺,制成具有分离功能的多孔膜和致密膜。
(3)通过普通聚合物与功能材料的复合,制成复合型功能高分子材料。
这种制备方法简便快速,不受场地和设备限制,不受聚合物和功能性化合物官能团反应活性的影响,适用范围宽,功能基团的分布较均匀。
但其共混体不稳定,在使用条件下(如溶胀、成膜等)功能聚合物易由于功能小分子的流失而逐步失去活性,如固定化酶。
功能高分子材料小结

出现模量范围涵盖好几个数量级的转变区域。高聚物的粘弹 性是依赖于外力作用时间的力学行为。
而这种时间依赖关系不是由于材料性能的改变而引起的,而 是由于这样一个事实,即分子对外力的响应达不到平衡,是一 个速率过程。
高分子溶液的行为与小分子理想溶液的行为相比有很大的 偏差,尤其是高分子溶液的混合熵比理想溶液的混合熵大得多, 这些都是高分子溶液的性质的特点。
小结
10 平均分子量和分子量分布 高聚物的分子量具有两个特点:
1)它具有比小分子远远大得多的分子量 一般在103 ~107之间,
2)分子量的多分散性 除了有限的几种蛋白质大分子外,无论是天然的还是合成的 高聚物,分子量都是不均一的,具有多分散性。
显然,高聚物性能是与这先前的载荷历史有关。 如果在某个 高聚物材料上加以载荷,材料发生形变但达不到平衡,在一定 时间后,再添加一新载荷,那么在这以后的形变将是这两个载 荷共同作用的结果。
小结
3)形变的恢复的历史效应。
在已经载荷了的高聚物材料上拿掉这个载荷,高聚物将发生 回复。
这个回复过程极其缓慢,因此如果在一有限时间内,在这个高 聚物上再次加上载荷,则高聚物的形变将受这个加载载荷和先 前载荷历史(回复) 的共同作用所支配,这就是高聚物力学行为 的历史效应。
小结
4 链段的运动和玻璃化转变 玻璃化转变是高分子的链段由冻结到运动或由运动到冻结的 一个转变温度。
在玻璃态,由于温度很低,分子运动的能量很低,不足以克服 主链内旋转的位垒,链段运动不能被激发,只有一些比链段更 小的单元才能运动,受外力作用,其形变量很小,模量很高。
随温度升高,分子热运动的能量逐渐升高,达一定温度(玻璃
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第一章功能高分子材料总论1.常规高分子材料:合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料、高分子胶黏剂。
2.特性:分子量巨大,分子内缺少活性官能团,因此通常表现为难以形成完整晶体,难溶于常规溶剂,没有明显熔点,不导电,呈化学惰性。
3.功能高分子是带有特殊物理化学性质和功能的高分子。
4.功能高分子材料:指那些既具有普通高分子特性,同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料。
5.功能高分子材料科学:以功能高分子材料为研究对象,研究其结构组成、构效关系、制备方法以及开发应用的科学。
6.高分子有七种类型(按性质和功能分):反应型高分子材料、光敏型高分子材料、电活性高分子材料、膜型高分子材料、吸附型高分子材料、高性能工程材料、高分子智能材料。
至少列举五个7.功能高分子材料的结构层次:1)构成材料分子的元素组成2)材料分子中的官能团结构3)聚合物的链段结构4)高分子的微观构象结构5)材料的超分子结构和聚集态6)材料的宏观结构。
作用?8.官能团的性质与聚合物功能之间的关系:1)功能高分子材料的性质主要取决于所含的官能团2)功能高分子材料的性质取决于聚合物骨架与官能团协同作用3)官能团与聚合物骨架不能区分4)官能团在功能高分子材料中仅起辅助作用9.功能高分子材料的构效关系:1)官能团的性质与聚合物功能之间的关系2)功能高分子材料中聚合物骨架的作用3)聚合物骨架的种类和形态的影响10.功能型小分子材料的高分子化策略:1)通过功能型可聚合单体的聚合法(化学方法)。
首先通过引入可聚合基团合成功能型小分子单体,然后进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。
2)聚合包埋法(物理方法)。
利用生成高分子的束缚作用将功能型小分子包埋固定来制备功能高分子。
11.高分子化:利用某些特定物理或化学方法赋予功能型小分子化合物某些高分子特性的过程,使制备得到的功能材料同时具有聚合物和小分子的共同性质。
12.普通高分子材料的功能化策略:1)高分子材料的化学改性功能化方法2)聚合物功能化的物理方法。
聚合物物理功能化方法主要是通过小分子功能化化合物与聚合物的共混和复合来实现。
13.高分子效应:由于高分子化产生的特殊效应。
其产生与高分子骨架结构、分子量的大小、分子间相互作用力和功能团的分布等因素紧密相关。
第二章反应型高分子材料1.反应型功能高分子材料: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两大类。
2.高分子化学反应试剂:小分子试剂经过高分子化,在聚合物骨架上引入反应活性基团,得到的具有化学试剂功能的高分子化合物。
3.高分子化学反应催化剂:通过聚合、接枝等方法将小分子催化剂高分子化,使其具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合,得到的具有催化活性的高分子材料。
4.均相化学反应:在化学反应中如果原料、试剂、催化剂相互间互溶,在反应体系中处在同一相态中(相互混溶或溶解)的一类反应。
5.多相化学反应:在化学反应中,如果原料、试剂和催化剂中至少有一种在反应体系中不溶解或不混溶,因而反应体系不能处在同一相态中,这种类型的反应称为多相化学反应,其中催化剂独立成相的称为多相催化反应。
6.反应型高分子材料的应用特点((填空题)在化学反应中高分子骨架和邻近基团的参与,使有些高分子反应试剂和催化剂表现出许多在高分子化之前没有的反应性能或催化活性;表现出所谓的无限稀释效应、立体选择效应、邻位协同效应等由于高分子骨架的参与而产生的特殊性能。
7.反应性高分子材料分类:高分子化学试剂和高分子催化剂。
8.高分子氧化还原试剂(填空题):醌型高分子试剂、硫醇型高分子试剂、吡啶型高分子试剂、二茂铁型高分子试剂、多核芳香杂环型高分子试剂。
9.高分子氧化试剂:高分子过氧酸最常见的是以聚苯乙烯为骨架的聚苯乙烯过氧酸。
(简答题)P30制备过程,写出反应流程。
10.高分子还原试剂:有机锡、肼类基团、金属锂化合物。
11.高分子酰基化反应:主要指对有机化合物中氨基、羧基和羟基的酰化反应,分别生成酰胺、酸酐和酯类化合物。
12.高分子酰基化试剂:高分子活性酯和高分子酸酐。
13.高分子酸碱催化剂:(强酸和强碱型离子交换树脂)聚苯乙烯型酸、碱离子交换树脂。
第三章导电高分子材料(题量多)1.载流子:当材料两端施加电场后,在电场作用下,材料内部产生程度不等的定向迁移电流,产生导电现象。
其中承载定向迁移电流的物质我们称为载流子。
载流子可以是电子、空穴、阴离子或者阳离子中的任何一种。
当载流子主要为电子或者空穴时,称为电子导电体;金属材料是典型的电子导电材料。
当载流子主要为阴离子或者阳离子时,称为离子导电体。
2.导电高分子材料:一种具有高分子结构特征的分子型导电材料。
根据材料的组成的分类:复合型导电高分子材料和本征型导电高分子材料。
复合型导电高分子材料:指以结构型高分子材料与各种导电性物质(如碳系材料、金属、金属氧化物、结构型导电高分子等),通过分散复合、层积复合、表面复合或梯度复合等方法构成的具有导电能力的材料。
由高分子连续相和导电分散相构成。
导电分散相:导电粉体或导电纤维。
3.复合型导电高分子材料导电机理:渗流理论(导电通道机理)、隧道导电机理。
其导电机理是分散相在基体材料中构成导电通路实现的,导电能力主要与导电材料的性质、粒度、化学稳定性、宏观形状等有关4.复合导电聚合物包括导电塑料、导电橡胶、导电涂料和导电粘合剂。
聚合物通过与其他导电材料,如导电粉体或导电纤维,复合制备的复合型聚合物材料具有很好的导电能力。
5.本征导电高分子材料:其内部不含其他导电性物质,完全由导电性高分子本身构成。
高分子材料本身具有导电能力的被称为本征型导电高分子材料,根据载流子的属性和导电形式划分,包括电子导电高分子材料、离子导电高分子材料和氧化还原导电高分子材料。
6.PTC效应:即正温度系数效应是指材料的电阻率随着温度的升高而升高的现象。
当温度升高一度,电阻值增加的幅度称为PTC强度,用以衡量材料的温度敏感效应。
PTC效应的理论解释:热膨胀说、晶区破坏说。
7.压敏效应:指材料受到外力作用时,材料的电学性能发生明显变化的现象。
8.导电机理和结构特征:共轭体系越大,离域性也越大。
当共轭结构达到足够大时,化合物即可提供自由电子。
因此说有机高分子成为导体的必要条件是应有能使其内部某些电子或空穴具有跨键离域移动能力的大共轭结构。
9.、在有机化合物中电子以四种方式存在:内层电子、价电子、n电子、价电子10.与金属导电体不同,有机材料(包括聚合物)是以分子形态存在的。
多数聚合物分子主要由以定域电子或者有限离域电子(价电子)构成的共价键连接各种原子而构成。
11.制备导电高分子材料时根据掺杂方法不同,分成P—型掺杂和n—型掺杂两种。
区别: P—型掺杂是在高分子材料的价带中除掉一个电子,形成半充满能带(产生空穴),由于与氧化反应过程类似,也称为氧化型掺杂。
n—型掺杂是在高分子材料的导带中加入一个电子,形成半充满能带(产生自由电子),与还原反应过程类似,也称为还原型掺杂。
P—型掺杂均为氧化剂,有碘、溴、三氯化铁和五氟化砷,作为电子接受体。
n—型掺杂都是还原剂,通常为碱金属,是电子给予体。
12.金属材料和复合型导电聚合物的温度系数是正值,即温度越高,电导率越低,电阻率增大,属于正温度系数效应。
电子导电高分子材料的温度系数是负的,即随着温度的升高,电阻率减小,电导率增加,属于负温度效应范畴。
13.分析题:在通常情况下为什么电子导电高分子材料的电阻与温度的关系是负数关系?当对材料进行掺杂处理后,其温度系数将发生何种变化??74页??14.提高共轭链的长度是提高导电高分子材料导电性能的重要手段之一。
15.电子导电聚合物的制备方法有:直接法、间接法、电化学聚合法。
16.离子导电高分子材料:以正、负离子为载流子的导电聚合物。
17.固体离子导电机理包括:缺陷导电、无扰亚晶格离子迁移导电和非晶区传导导电。
18.自由体积理论:在一定温度下聚合物分子要发生一定幅度的振动,其振动能量足以抗衡来自周围的静压力,在分子周围建立起一个小的空间来满足分子振动的需要。
19.自由体积越大,越有利于离子的扩散运动,从而增加离子电导能力。
由于聚合物的自由体积与温度成正比,自由体积理论成功地解释了聚合物中离子导电的机理以及导电能力与温度的关系。
20.小结第四章电活性高分子材料1.电活性高分子材料是指那些在电参数作用下,由于材料本身组成、构型、构象或超分子结构发生变化,因而表现出特殊物理和化学性质的高分子材料。
2.高分子驻极体材料:是指在电场作用下材料荷电状态或分子取向发生变化,引起材料永久或半永久性极化,因而表现出某些压电或热电性质的高分子材料。
3.驻极体是指那些在无外加电场条件下,也能够长期储存空间电荷或极化电荷,具有宏观电矩的电介质材料。
4.高分子驻极体:在撤销外加电场的情况下,如果高分子材料的极化状态能够较长时间保持,具有这种性质的材料称为高分子驻极体。
(记住)5.热电性质是指材料由于自身温度的变化能够引起其极化状态的变化,从而导致在材料表面的电荷发生变化,最终表现为材料两端电压发生改变。
6.随着温度改变时材料极化状态发生改变,导致材料两端电压发生变化称为正热电效应;而当对材料施加电压,材料温度发生变化时,称其为逆热电效应。
7.气体电致发光:稀薄气体分子的自由行程比较长,因此在电场作用下解离的气体离子在电场作用下可以积聚较高能量相互之间发生碰撞后能量转移,产生大量气体等离子体。
这些等离子体通过辐射方式耗散激发能出现发光现象。
8.固体材料电致发光:通过电极向材料注入空穴和电子,两者通过在材料内部的相对迁移在材料内部发生复合形成激子(激发态分子),然后激子导带中的电子跃迁到价带的空穴中,多余能量以光的形式放出,产生发光现象。
9.有机材料的电致发光过程:电荷注入过程、电荷传输过程、空穴与电子的复合—激子的形成过程、激子的辐射发光过程。
10.小结第五章高分子液晶材料1.根据刚性结构在分子中的相对位置和连接次序,可以将其分成主链型高分子液晶和侧链型高分子液晶。
2.按液晶形态分类:向列型液晶、近晶型液晶、胆甾醇型液晶。
3.根据高分子液晶的形成过程分类分为热融型液晶(热致液晶)、溶致液晶。
4.液晶分子、液晶态和液晶态固体是三个不同的概念,区分:液晶分子(包括高分子液晶)是指具备形成液晶态的分子,并不一定处在液晶态。
液晶态指的是分子处在固相和液相中间的一种过渡相态,指的是一种状态,分子同时保持液体的流动性和晶体的有序性。
液晶态固体是保留了液晶态是分子堆砌结构的固体,而非液晶态,指的是固体的晶体状态。
5.溶致型液晶: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规律有序排列,形成具有晶体性质的聚集体。