功能高分子ppt课件.ppt

第六章 功 能 高 分 子 材 料一、概 述内容：内容：与常规高分子资料相比，具有明显不同的物理化学性质及某些特殊功能〔如导电性、光敏性催化性和生物活性等诸多功能〕的高分子资料称为高分子资料分分 类按其性质、功能和用途反响型功能高分子光敏高分子电磁功能高分子资料吸附型功能高分子资料膜型高分子资料各种功能高分子资料1.2 功能高分子资料的构造与设计功能高分子之所以表现出特殊功能，主要与分子构造中的两个性质有关：一、与特殊功能有关的官能团二、衔接并承载官能团的聚合物骨架官能团所起作用可归纳：n官能团的性质对资料的功能起主要作用n官能团与聚合物骨架的协同作用n聚合物骨本身具有官能团的作用n官能团起辅助作用功能高分子的设计思绪和设计方法及制备方法：n以小分子的官能团为设计根底n利用小分子与聚合物构造或骨架的协同作用进展设计n功能高分子资料的复合及现有功能的拓展二、反响型功能高分子资料n简化操作过程或工艺流程n有利于回收与再生n提高试剂的稳定性和平安性n提高选择性n减少或防止副反响n提供理想的邻位效应n开辟固相合成反响概念：概念：由高分子试剂和高分子催化剂组成创新之新之处和主要特征：和主要特征：2.1 高分子化学反响试剂n氢醌类氧化/复原反响n硫醇类氧化/复原反响n吡啶类氧化/复原反响n二茂铁类氧化/复原反响n酚噻嗪类氧化/复原反响高分子氧化复原试剂：高分子氧化复原试剂：2.2高分子催化剂n离子交换树脂催化剂n高分子金属络合物催化剂n高分子相转移催化剂n其他高分子催化剂三、导电高分子资料定义：定义：是一类兼具高分子特性及导电体特征的高分子资料根据电荷载流子分为：1.电子导电聚合物2.离子导电聚合物聚乙烯芳香单环杂环共聚物聚醚聚酯聚酰亚胺3.1 导电高分子的导电机理n3.1.1 电子导电高分子的导电机理n3.1.2离子导电聚合物的导电机理3.1.1 电子导电高分子的导电机理电子导电聚合物的载流子是电子或空穴，就导体而言，电子应具有离域或挪动的才干以聚乙炔为例，根据Peierls过渡实际分析:在聚乙炔线性共轭电子体系的链状构造中，每一构造单元〔CH〕中的碳原子外层由4个电子，其中3个电子分别位于3个SP2杂化轨道，分别与一个氢原子和两个相邻的碳原子构成o键,剩余的一个P电子轨道与3个o轨道构成的平面相互垂直，相邻碳原子的P轨道相互平行，电子云相互重叠构成共轭H键，因此具有导电才干3.1.2离子导电聚合物的导电机理离子导电过程是在外加电场的作用下，由离子载流子定向挪动来实现的3.2 导电高分子资料的制备电子导电高分子资料的化学构造是含有大的线性共轭构造，其中心思想是制备具有共轭构造的聚合物制备方法：制备方法：1.化学聚合：首先合成溶解和加工性能较好的共轭聚合物前体，然后经过构成双键的反响生成共轭构造2.电化学聚合：聚合反响在电极外表进展，直接生成导电聚合膜3.3 导电高分子资料的运用n足够的电导率及导电才干n良好的稳定性和力学强度n易成型加工判别能否有适用价值：判别能否有适用价值：电子导电高分子资料的运用：电极资料电子变色显示资料电极外表导电聚合物膜电子元器件离子导电高分子资料的运用：用作电解质替代液态电解质电化安装四、液晶高分子资料 液晶是一种分子呈有序陈列的流体。

它与普通的液体不同，外观呈各向同性液体的流动性，又保管晶体分子的远程有序陈列、具有晶体的双折射等光学各向异性分 类按晶体构成条件分按晶体构成条件分溶致晶体热致晶体按晶体形状分按晶体形状分向列型晶相液晶近晶型晶相液晶胆甾 醇型液晶根本构造刚性：呈近似棒状或片状性：呈近似棒状或片状柔性：棒状或片状的柔性：棒状或片状的刚性部分被柔性分子性部分被柔性分子链连 接接组成液晶分子成液晶分子4.2 热致高分子液晶晶体在加热熔融过程中，高分子仍保管一定的有序陈列的流体称为热致高分子液晶热致侧链高分子液晶热致主链高分子液晶4.3 溶致高分子液晶当溶解在溶液中的高分子液晶分子到达某一浓度时，分子以一定规律呈有序陈列，具有部分晶体性质的液晶称为溶致高分子液晶当主链位亲油性构造时，测链液晶分子的亲油端基与主链衔接，一种方法是将液晶单体亲油端与乙烯基衔接经过乙烯基聚合反响构成高分子；另一种利用双键单体经过加成接枝反响得到侧链高分子液晶合合 成成溶致侧链高分子液晶的合成：溶致侧链高分子液晶的合成：溶致主链高分子液晶溶致主链高分子液晶的合成的合成4.4 高分子液晶的运用构造资料构造资料功能资料功能资料制备高强度和高模量纤维以及薄膜制品防弹性能高强度的电线支撑线，抛锚绳，电缆等线索高分子膜资料和胶囊信息显示资料、光学记录资料、储存资料等五、高分子分别膜资料高分子分别膜是一种具有选择性透过才干的二维资料评价分别膜的目的：透过率和透过选择性分分 类据被分别物质的性质气体分别膜液体分别膜固体分别膜微生物分别膜据膜分别原理及被分别物质的粒度大小反浸透膜渗析膜电渗析膜浸透蒸发膜超细滤膜超滤膜微滤膜据膜短面的宏观物理形状对称膜不对称膜复合膜管式膜中空纤维膜平板膜5.1 膜的分别机理n非多孔性物质膜溶解分散机理 n多孔膜的筛分分散机理n电透析膜的分别机理5.2 高分子分别膜的制备聚合物溶液的制备膜的成型方法纤维素脂类用溶剂聚酰胺类用溶剂聚砜类用溶剂乙烯基聚合物类用溶剂离子交换树脂用溶剂密度膜的成型方法相转变多孔分别膜的成型方法复合膜制备离子交换膜成型其他成型方法5.3 高分子分别膜的运用n气体膜：制备高纯气体、分别工业合成氨中的氢气调理环境气氛对蔬菜、水果保鲜的二氧化碳其气和硫化氢气等n透析膜：制药业的脱盐、冶金工业的废酸的回收、纺织工业的NaOH回收等n浸透与反浸透膜：浸透膜主要用于分别和提纯，工业上利用反浸透法进展海水淡化处置n离子交换膜：消除汞电极法呵斥的汞污染和隔板法产生的石棉污染等n微滤膜：水的消毒与净化、食品的除菌等n超细滤膜：广泛用于医疗及其他工业六、感光性高分子在光照的作用下发生化学或物理变化、并表现出特殊性能的高分子统称为感光性高分子按功能分：按功能分：n光致抗蚀剂n高分子光敏剂n光致变色高分子n光导电高能分子七、高吸水性树脂高吸水性树脂种类主要有天然高分子改性体系及合成树脂体系高吸水性树脂的外形有粉末、膜及纤维状等高吸水性树脂种类主要有天然高分子改性体系及合成树脂体系高吸水性树脂又称超级吸水高分子或超级吸水剂7.1 高吸水性树脂的制备淀粉体系高吸水性树脂的制备淀粉－丙稀腈接枝共聚淀粉－混合单体共聚淀粉或交联淀粉－聚丙烯酸钠接枝共聚淀粉羧甲基化反响纤维素体系高吸水性树脂的制备纤维素接枝共聚羧甲基化反响高吸水性纤维素醚类制备合成树脂类高吸水性树脂的制备聚丙烯酸体系改性聚乙烯醇聚丙烯酸体系聚丙烯酰氨交联非离子型聚合体系7.2 高吸水性树脂的吸水机理与运用 高吸水性树脂的吸水过程经过很弱的化学键进展的，吸水机理与相应的分子构造有关.大多数高吸水性树脂的构造属于立体三维网状构造.在网状构造中分布许多离子基团，水分子进入网状构造后构成氢键，从而可以被结实地吸附在网内。

由于网状构造具有较好的弹性，所以具有较高的吸水才干运用： 在卫生及医疗领域，制成妇女卫生巾、尿布、医用敷贴膏等； 农业上，作为土壤改良剂与保水剂； 在化工、建筑等领域，作为脱水剂、增稠剂、固化剂、保鲜剂等思索题n1.什么是透析膜,有何运用？n2.什么是浸透与反浸透膜,有何运用？n3.高吸水性树脂的吸水机理与运用？。