功能高分子材料复习资料——赵文元版

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1、1. 功能高分子材料是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。2. 在功能高分子材料中表现较为突出的有以下几种高分子效应（1）溶解度下降效应（2）高分子骨架的机械支撑作用（3）高分子骨架的模板效应（4）高分子骨架的稳定作用（5）高分子骨架在功能高分子材料中还有其他作用，如应用在食品添加剂中3. 功能型小分子材料的高分子策略（1）通过功能型可聚合单体的聚合法（2）聚合包埋法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法在聚合物骨架上引入活性功能基（2）聚合物功能化的物理方法通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合其他制备策略（1）功能高分子材料的多功能

2、复合将两种以上的功能高分子材料以方式结合（2）在同一分子中引入多种功能基4. 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两大类5. 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称为高分子化学反应试剂6. 通过聚合、接枝等方法将小分子催化剂高分子化，使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称为高分子反应催化剂7. 高分子反应试剂最重要的特征是（1）可以简化分离过程（2）高分子试剂可以回收，经再生重新使用8. 固相合成用的高分子试剂必须具备以下两种结构

3、：即对有机合成反应起担载作用，在反应体系中不溶解的载体和起连接反应性小分子和高分子载体，并能够用适当化学方法断键的连接结构两部分对这两部分具体要求9. 载体（1）要求载体在反应体系中不溶解，保证反应在固相上进行（2）要求载体具有高比表面积或者在溶剂中有一定溶胀性（3）要求载体能高度功能化，其功能基在载体中的分布尽可能均匀（4）要求载体可以用相对简单的方法再生重复使用10. 连接结构首先能够与参与反应的小分子发生化学反应，并在两者间生成具有一定稳定性要求的化学键，保证在随后反应中该键不断裂。其次生成的键要有一定的化学活性，能够采用特定的方法使其断裂，而不破坏反应产物的结构。11. 酶固化的主要目

4、的是改变其水溶性。固化方法可以分为化学法和物理法。化学法：化学键合酶固化法、化学交联酶固化法。物理法：包埋法、微胶囊法12. 载流子可以是电子、空穴、阴离子、阳离子中的任何一种13. 导电高分子材料是指那些具有明显聚合物特征，如果在材料两端加一定电压，在材料中有明显电流流过，即具有导体性质的高分子材料。根据其组成和结构划分为复合型和本征型导电高分子材料，根据导电过程中载流子的不同，本征型还可以分为电子、离子和氧化还原型导电高分子材料。14. 复合型导电高分子结构（1）分散复合结构（2）层状复合（3）表面复合（4）梯度复合15. 掺杂指在纯净的无机半导体材料中加入少量具有不同价态的第二种物质，以

5、改变半导体材料中空穴和自由电子的分布状态和密度。常用的两种方式：（1）通过加入具有不同氧化态的物质进行所谓的“物质掺杂”（2）通过聚合材料在电极表面进行电化学氧化或还原反应直接改变聚合物的荷电状态的“非物质掺杂”。此外特殊情况下还有三种方法：（1）酸碱化学掺杂（2）光掺杂（3）电荷注入掺杂16. 电子导电聚合物的制备方法（1）直接法利用某些单体直接通过聚合反应生成具有线型共轭结构的高分子（2）间接法首先合成溶解和加工性能较好的共轭聚合物前体，然后利用消除等反应在聚合物主链上生成共轭结构（3）电化学聚合法采用电极电位作为反应的引发和驱动力，在电极表面进行聚合反应并直接生成导电聚合物膜。17. 构

6、成离子导电必须具备的两个条件：（1）具有独立存在的正负离子而不是离子对，只有独立存在的正负离子才能受电场力的作用（2）离子可以自由移动18. 离子导电理论主要包括缺陷导电、无扰亚晶格离子迁移导电、非晶区传导导电三种类型19. 分离膜两个最重要指标：膜的透过性和选择性。透过性指测定物质单位时间透过单位面积分离膜的绝对量。选择性指同等条件下测定物质透过量与参考物质透过量之比。20. 膜分离机制：过筛分离机制、溶解扩散、选择性吸附。膜分离驱动力：浓度差驱动力、压力差、电场驱动力。21. 根据溶剂与聚合物分子间作用力大小不同，溶剂分为：良溶剂作为主溶剂使用，溶胀剂常作为成孔剂使用，非溶剂常用来使聚合物

7、发生相转变并成膜固化。22. 密度莫是指本身没有明显的孔隙，某些气体和液体的透过是通过分子在膜中的溶解和扩散运动实现的一种分离膜。制备方法：聚合溶液注膜、聚合物直接熔融拉伸成膜和直接聚合成膜。23. 多孔膜的相转变机制：干法、湿法4、热法、聚合物辅助法。24. 干法工艺是利用低沸点良溶剂和高沸点非溶剂在升温过程中挥发速度不同，降低溶解度实现相转变；湿法工艺是利用良溶剂高分子溶液与非溶液进行交换，降低高分子的溶解度实现相转变；热法工艺是利用高分子与某些溶剂制成的溶液，其溶解度随温度的降低而降低的特性，通过降低体系温度实现相转变25. 压力驱动膜分成：微滤、超滤、纳滤？反渗透。膜的孔径从大到小。主

8、要应用于水和溶剂的纯化、软化、苦咸水淡化、消毒灭菌等。反渗透是在高压下溶剂从膜的高浓度一侧向低浓度一侧渗透，过滤的结果是两侧的浓度差距拉大。26. 光敏高分子材料是指在光参量的作用下能够表现出某些特殊物理或化学性能的高分子材料。27. 分子吸收光后三种可能转化方式：（1）发生光化学反应（2）以发射光的形式耗散能量（3）通过其他方式转化成热能28. 光聚合反应根据反应类型分类：自由基聚合、光离子型聚合、光固相聚合。添加剂：光引发剂和光敏剂。29. 光降解存在使废弃的聚合物被消化，对环境保护有利。光降解主要有三种形式：（1）无氧光降解（2）光参与的光氧化过程（3）聚合物中含有光敏剂时，光敏剂吸收光

9、能，促使发生降解。30. 光敏涂料的主要作用机制是利用材料吸收特定波长的光之后发生光聚合或光交联反应，材料溶解度下降，产生光固化现象，在被保护的材料表面形成保护涂层。31. 光敏涂料的结构类型：不饱和环氧树脂涂料、不饱和聚酯涂料、不饱和聚氨酯涂料、不饱和聚醚涂料。32. 流平性能的影响因素主要有涂料的黏度、表面张力、润湿度33. 光致抗蚀剂是一种用于光加工工艺中对加工材料表面起临时选择性保护涂料。作用机理是利用选择性吸收光辐射，通过产生的光化学过程改变材料的溶解性能，对被加工的材料表面进行有选择的保护。34. 光稳定剂根据作用机理可以分为：（1）光屏蔽剂吸收有害光线，并将吸收的光能以无害的方式

10、耗散（2）激发态猝灭剂接受吸收光能后跃迁到激发态分子的能量，使其回到稳定的基态（3）自由基捕获剂将吸收光能产生的高能态自由基捕获并转换成低能态分子（4）抗氧化剂对抗对聚合物老化有促进作用的氧化反应35. 吸附型高分子材料指那些对特定离子或分子有选择性亲和作用，使两者之间发生暂时或永久性结合，进而发挥各种功效的材料。根据材料结构和属性分为无机吸附材料和有机吸附材料；根据材料的性质和用途可以分为：（1）非离子型吸附树脂（2）吸水性高分子吸附剂（3）金属阳离子配位型吸附树脂（4）离子型吸附树脂36. 离子型吸附树脂是一种在聚合物骨架上含有离子交换基团的功能高分子材料。37. 离子型吸附树脂的一般要求：（1）良好的耐溶剂性质（2）良好的稳定性（3）良好的力学性质（4）具有一定的离子交换容量（5）对特定的离子具有选择性的吸附能力（6）具有较大的比表面积。38. 高吸水性树脂都含有亲水性基团、离子型基团并适度交联。亲水性基团可以是水分子与高分子之间的作用力大于高分子之间的作用力；离子型基团在水解离子化之后可以产生一个指向聚合物内部的渗透压，促使外部的水分子进入树脂内部；适度交联则可以保证在上述过程中树脂只能发生溶胀，不能溶解并将被吸附的水分子固化。在农业方面作为保水剂，在土建工程中作为止水材料，在环保方面用于工业重度污水处理等其他应用