| 词条 | 功能高分子材料 |
| 释义 | 定义及简介功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。 功能高分子材料分类按照功能来分类1化学功能 离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、分解性高分子等. 2.物理功能 导电性高分子（包括电子型导电高分子、高分子固态离子导体、高分子半导体）、高介电性高分子（包括高分子驻极体、高分子压电体）、高分子光电导体、高分子光生伏打材料、高分子显示材料、高分子光致变色材料等. 3.复合功能 高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等. 4.生物、医用功能 抗血栓、控制药物释放和生物活性等 . 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 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、海水炎化、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。 高分子催化剂和高分子试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。目前，人们试图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： （1）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；（2）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；（3）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；（4）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。 应用主要有电磁波屏蔽、电子元件(二极管、晶体管、场效应晶体管等)、微波吸收材料、隐身材料等。 高分子功能膜高分子功能膜的分类 (1)反渗透膜 反渗透膜主要是不对称膜、复合膜和中空纤维膜。不对称膜的表面活性层上的微孔很小（约2nm），大孔支撑层为海绵状结构；复合膜由超薄膜和多孔支撑层等组成。超薄膜很薄，只有0.4mm，有利于降低流动阻力，提高透水速率；中空纤维反渗透膜的直径极小，壁厚与直径之比比较大，因而不需支持就能承受较高的外压。 反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚等。醋酸纤维素膜透水量大，脱盐率高，价格便宜，应用普遍。芳香聚酰胺膜具有优越的机械强度，化学性能稳定，耐压实，能在pH值4-10的范围内使用。聚苯并咪唑反渗透膜则能耐高温，吸水性好，适用于在较高温度下的作业。反渗透装置已成功地应用于海水脱盐，并达到饮用级的质量。海水淡化的原理是利用只允许溶剂透过，不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。用RO(Reverse Osmosis )进行海水淡化时，因其含盐量较高，除特殊高脱盐率膜以外，一般均须采用二级RO淡化。但是海水脱盐成本较高，目前主要用于特别缺水的中东产油国。 (2)超滤膜 超滤膜是指具有从1-20nm细孔的多孔质膜，它几乎可以完全将含于溶液中的病毒、高分子胶体等微粒子截留分离。超滤膜的分离性能就是用它所截留物质的分子量大小来定义的。超滤膜分离技术主要用于分离溶液中的大分子、胶体微粒。通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留，是溶质分子与小分子溶剂分离的膜过程 。 (3)微滤膜 微滤膜是指孔径范围为0.01-10µm的多孔质分离膜，它可以把细菌、胶体以及气溶胶等微小粒子从流体中比较彻底地分离除去。流体中含有粒子的浓度不同，微滤膜的使用方式也不同。当浓度较低时，常常使用一次性滤膜；当浓度较高时，需要选择可以反复使用的膜。 (4)气体分离膜 气体分离中常用的高分子膜，是非对称的或复合膜，其膜表层为致密高分子层，即非多孔高分子膜。这种膜材料需要具有优良的渗透性。 (5)催化膜 在膜反应器中，利用膜的载体功能将催化剂固定在膜的表面或膜内来制备催化膜。有些膜材料本身就具有催化活性。在反应涉及加氢、脱氢、氧化以及与氧的生成有关的体系时，则常采用金属膜、固体电解质膜，这些膜具有选择性透过氢和氧的能力。 隔膜催化技术有效性的主要特征是生产率和选择率。生产率是由通过隔膜以及隔膜表面上反应物和生成物的分离率来决定的。 高分子吸附剂吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料，从外观形态上看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大网状树脂几种。吸附树脂的吸附性不仅受到结构和形态等内在因素的影响，还与使用环境关系密切：温度因素，树脂周围的介质. 吸水性高分子高吸水性树脂的研究始于60年代，世界上最早开发的一种高吸水性树脂是淀粉-丙烯氰接枝共聚水解产物，即在淀粉上接枝丙烯腈然后水解而成。 通常情况下，纤维素类高吸水性树脂的吸水能力比淀粉类树脂低，但是吸水速度快是其特点之一，在一些特殊情况下却是淀粉类树脂所不能取代的。 高吸水性树脂的结构特征： a.分子中具有强亲水性基团，如羟基、羧基，能够与水分子形成氢键； b.树脂具有交联结构； c.聚合物内部具有较高的离子浓度； d.聚合物具有较高的分子量 吸油性高分子高吸油性树脂是一种新型的功能高分子材料,对于不同种类的油，少则可吸自重的几倍,多则近百倍,吸油量大、吸油速度快且保油能力强，在工业的废液处理以及环境保护方面具有广泛的用途。另外可作橡胶改性剂、油雾过滤材料、芳香剂和杀虫剂的基材、纸张添加剂等。 高吸油性树脂的结构特征：高分子之间形成一种三维的交联网状结构，材料内部具有一定微孔结构。由于分子内亲油基的链段和油分子的溶剂化作用，高吸油性树脂发生膨润。基于交联的存在，该树脂不溶于油中。由此可见,交联度和亲油性基团与高吸油性树脂的性能有密切关系。 图书信息1书 名: 功能高分子材料 作 者：罗祥林 出版社： 化学工业出版社 出版时间： 2010-2-1 ISBN: 9787122075727 开本： 16开 定价: 29.00元 内容简介功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。本书遵循培养学生“基础扎实，知识面宽”的宗旨，在论述功能高分子的基本理论和设计思想的基础上，主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料，如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。在阐述这些功能高分子材料时，对涉及的基本概念、基本原理作了介绍，阐明了功能高分子材料的结构和组成与功能性之间的关系，同时也对发展方向以及最新成果作了一定的介绍。 本书可作为高等学校高分子材料、复合材料、应用化学等相关专业的本科生和研究生的教学用书或参考书，也可供从事功能高分子材料生产和研究的科技人员参考。 图书目录第1章 绪论 第2章 吸附分离功能高分子 第3章 反应型功能高分子 第4章 光功能高分子材料 第5章 电功能高分子材料109 第6章 生物医用功能高分子141 第7章 液晶高分子材料169 第8章 高分子功能膜材料200 第9章 环境敏感高分子材料218 图书信息2书名:功能高分子材料(精细化工产品手册) ISBN:750253443 作者:周学良编 出版社:化学工业出版社 定价:45 页数:557 出版日期:2002-4-1 版次:1 开本:32开 包装:平 简介:本书由中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所等单位从事室内空气污染监测与健康影响评价的专家和教授合作编写。本书内容包括室内空气污染监测概论、室内空气污染对健康影响和危险度评价方法、室内空气污染采样方法、气体标准物质制备、空气中有机和无机污染物以及可吸入颗粒物和生物颗粒物的测定、厨房油烟污染物的测定、室内建筑装饰装修材料中有害物质限量以及室内用品和材料中挥发性化合物释放特征的测定、室内空气中氡和建材放射性的测量、室内空气净化器及其性能的测试。室内热环境参数的测定、空气污染物个体接触量的测定、室内空气污染监测检验方法特性等。书后附录包括室内空气质量标准、公共场所卫生标准、室内建筑装饰装修材料中有害物质限量标准以及相关数据表等。本书内容丰富、资料新颖，基本上反了该领域国内外的最新研究水平。可供从事室内空气污染监测和影响评价的技术与管理人员，大专院校相关专业师生以及建筑、装饰行业相关人员参阅。 目录: 第一章 概论第二章 智能高分子 第一节 智能高分子 第二节 控制释放材料 第三节 形状记忆树脂 第三章 吸水性分子 第一节 淀粉类吸水性高分子 第二节 合成类高吸水性树脂 第三节 纤维类高吸水性树脂 第四节 天然高分子吸水性材料 第五节 其它高吸水性树脂 第四章 液晶高分子第五章 导电高分子 第一节 导电性高分子 第二节 导电塑料 第三节 导电薄膜 第四节 导电橡胶 第五节 导电纤维 第六节 导电涂料 第七节 导电胶粘剂 第八节 压电高分子材料 第九节 高分子磁性材料 第六章 感光功能高分子材料 第一节 感光高分子 第二节 光致变色聚合的 第三节 光致发光高分子材料 第四节 光致导电聚合物 第五节 塑料光导纤维 第六节 塑料光盘 第七节 光固化涂料 第八节 紫外光固化阻焊剂 第九节 紫外光固化油墨 第十节 紫外线固化胶粘剂 第十一节 紫外线固化压敏胶 第十二节 紫外光固化引发剂（光敏剂） 第十三节 光分解性塑料 第十四节 光学塑料 第七章 医用高分子 第一节 人工脏器 第二节 接触镜 第三节 口腔材料 第四节 人工皮肤 第五节 医用胶粘剂 第六节 医用缝合线和生物聚合物 第七节 医用高分子微球 第八节 微胶囊 第九节 其它医用高分子材料 第八章 高分子催化剂 第一节 高分子催化剂 第二节 高分子试剂及其它 第九章 离子交换树脂 第一节 离子交换树脂 第二节 螯合树脂 第三节 氧化还原树脂 第四节 吸附树脂 第五节 萃取树脂 第十章 高分子膜 |
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