第六章 功能高分子材料

1、1國內一般采用按其性質、功能或實際用途劃分特種和功國內一般采用按其性質、功能或實際用途劃分特種和功能高分子材料的劃分普遍采用的方法，具體可劃分為能高分子材料的劃分普遍采用的方法，具體可劃分為8種類型。種類型。1.反應性高分子材料反應性高分子材料 包括高分子試劑、高分子催化劑和高分子染料，特別包括高分子試劑、高分子催化劑和高分子染料，特別是高分子固相合成試劑和固定化酶試劑等。是高分子固相合成試劑和固定化酶試劑等。2. 光敏型高分子光敏型高分子 包括各種光穩(wěn)定劑、光刻膠，感光材料、非線性光學包括各種光穩(wěn)定劑、光刻膠，感光材料、非線性光學材料、光導材料和光致變色材料等。材料、光導材料和光致變色材料等

2、。3. 電性能高分子材料電性能高分子材料 包括導電聚合物、能量轉換型聚合物、電致發(fā)光和電包括導電聚合物、能量轉換型聚合物、電致發(fā)光和電致變色材料以及其他電敏感性材料等。致變色材料以及其他電敏感性材料等。4. 高分子分離材料高分子分離材料 包括各種分離膜、緩釋膜和其他半透性膜材料、離子包括各種分離膜、緩釋膜和其他半透性膜材料、離子交換樹脂、高分子螯合劑、高分子絮凝劑等。交換樹脂、高分子螯合劑、高分子絮凝劑等。25. 高分子吸附材料高分子吸附材料 包括高分子吸附性樹脂、高吸水性高分子、高吸油性包括高分子吸附性樹脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。高分子等。6. 高分子智能材料高分子智能材料 包括

3、高分子記憶材料、信息存儲材料和光、磁、包括高分子記憶材料、信息存儲材料和光、磁、phph、壓力感應材料等。壓力感應材料等。7. 醫(yī)藥用高分子材料醫(yī)藥用高分子材料 包括醫(yī)用高分子材料、藥用高分子材料和醫(yī)藥用輔助包括醫(yī)用高分子材料、藥用高分子材料和醫(yī)藥用輔助材料等。材料等。8. 高性能工程材料高性能工程材料 如高分子液晶材料，耐高溫高分子材料、高強高模量如高分子液晶材料，耐高溫高分子材料、高強高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纖維材料、生物高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纖維材料、生物降解高分子等。降解高分子等。3可以考慮用作醫(yī)用材料?？梢钥紤]用作醫(yī)用材料。4（1）化學隋性，不會因與體液接

4、觸而發(fā)生反應）化學隋性，不會因與體液接觸而發(fā)生反應 人體環(huán)境對高分子材料主要有以下一些影響：人體環(huán)境對高分子材料主要有以下一些影響： 1)1)體液引起聚合物的降解、交聯(lián)和相變化；體液引起聚合物的降解、交聯(lián)和相變化； 2)2)體內的自由基引起材料的氧化降解反應；體內的自由基引起材料的氧化降解反應； 3)3)生物酶引起的聚合物分解反應；生物酶引起的聚合物分解反應； 4)4)在體液作用下材料中添加劑的溶出；在體液作用下材料中添加劑的溶出； 5)5)血液、體液中的類脂質、類固醇及脂肪等物質滲入高分血液、體液中的類脂質、類固醇及脂肪等物質滲入高分子材料，使材料增塑，強度下降。子材料，使材料增塑，強度下降

5、。5但對醫(yī)用高分子來說，在某些情況下，但對醫(yī)用高分子來說，在某些情況下，“老化老化”并不一定并不一定都是貶意的，有時甚至還有積極的意義。如作為醫(yī)用粘都是貶意的，有時甚至還有積極的意義。如作為醫(yī)用粘合劑用于組織粘合，或作為醫(yī)用手術縫合線時，在發(fā)揮合劑用于組織粘合，或作為醫(yī)用手術縫合線時，在發(fā)揮了相應的效用后，反倒不希望它們有太好的化學穩(wěn)定性，了相應的效用后，反倒不希望它們有太好的化學穩(wěn)定性，而是希望它們盡快地被組織所分解、吸收或迅速排出體而是希望它們盡快地被組織所分解、吸收或迅速排出體外。在這種情況下，對材料的附加要求是：在分解過程外。在這種情況下，對材料的附加要求是：在分解過程中，中，不應產(chǎn)生

6、對人體有害的副產(chǎn)物。不應產(chǎn)生對人體有害的副產(chǎn)物。 “ “體內老化體內老化”主要因素可能是主要因素可能是：體液引起高分子降解、交：體液引起高分子降解、交聯(lián)、相變或溶脹；自由基引起的氧化、過氧化降解或交聯(lián)、相變或溶脹；自由基引起的氧化、過氧化降解或交聯(lián)；酶的作用引起分解等。聯(lián)；酶的作用引起分解等。6（2）對人體組織不會引起炎癥或異物反應）對人體組織不會引起炎癥或異物反應 有些高分子材料本身對人體有害，不能用作醫(yī)有些高分子材料本身對人體有害，不能用作醫(yī)用材料。而有些高分子材料本身對人體組織并無不用材料。而有些高分子材料本身對人體組織并無不良影響，但在合成、加工過程中不可避免地會殘留良影響，但在合成、

7、加工過程中不可避免地會殘留一些單體，或使用一些添加劑。當材料植入人體以一些單體，或使用一些添加劑。當材料植入人體以后，這些單體和添加劑會慢慢從內部遷移到表面，后，這些單體和添加劑會慢慢從內部遷移到表面，從而對周圍組織發(fā)生作用，引起炎癥或組織畸變，從而對周圍組織發(fā)生作用，引起炎癥或組織畸變，嚴重的可引起全身性反應。嚴重的可引起全身性反應。7（3）不會致癌）不會致癌根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學理論認為，根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學理論認為，人體致癌的原因是由于正常細人體致癌的原因是由于正常細胞發(fā)生了變異。當這些變異細胞以極其迅速的速度增胞發(fā)生了變異。當這些變異細胞以極其迅速的速度增長并擴散時，就形成了癌。長并擴散時，就形成了癌。

8、 當醫(yī)用高分子材料植入人體后，高分子材料本身的性質，當醫(yī)用高分子材料植入人體后，高分子材料本身的性質，如如化學組成、交聯(lián)度、相對分子質量及其分布、分子化學組成、交聯(lián)度、相對分子質量及其分布、分子鏈構象、聚集態(tài)結構、高分子材料中所含的雜質、殘鏈構象、聚集態(tài)結構、高分子材料中所含的雜質、殘留單體、添加劑都可能與致癌因素有關留單體、添加劑都可能與致癌因素有關。但研究表明，在排除了小分子滲出物的影響之外，與其但研究表明，在排除了小分子滲出物的影響之外，與其他材料相比，高分子材料本身并沒有比其他材料更多他材料相比，高分子材料本身并沒有比其他材料更多的致癌可能性。的致癌可能性。8（4）具有良好的血液相容性

9、）具有良好的血液相容性 當高分子材料用于人工臟器植入人體后，必然要長時間當高分子材料用于人工臟器植入人體后，必然要長時間與體內的血液接觸。因此，與體內的血液接觸。因此，醫(yī)用高分子對血液的相容性是醫(yī)用高分子對血液的相容性是所有性能中最重要的。所有性能中最重要的。血栓的形成：血栓的形成：一般認為材料表面與血液接觸后，蛋白質和脂一般認為材料表面與血液接觸后，蛋白質和脂質吸附于材料表面，材料發(fā)生構象變化，有些則導致血液質吸附于材料表面，材料發(fā)生構象變化，有些則導致血液中各有關成分發(fā)生相互作用，有的凝血，有的溶血反應，中各有關成分發(fā)生相互作用，有的凝血，有的溶血反應，最終形成血栓。最終形成血栓。醫(yī)用高分

10、子材料研發(fā)過程中遇到的一個醫(yī)用高分子材料研發(fā)過程中遇到的一個巨大難題巨大難題是是材料的抗材料的抗血栓問題。血栓問題。 9（5）長期植入體內不會減小機械強度）長期植入體內不會減小機械強度 許多人工臟器一旦植入體內，將長期存留，有許多人工臟器一旦植入體內，將長期存留，有些甚至伴隨人們的一生。因此，些甚至伴隨人們的一生。因此，要求植入體內的高要求植入體內的高分子材料在極其復雜的人體環(huán)境中，不會很快失去分子材料在極其復雜的人體環(huán)境中，不會很快失去原有的機械強度。原有的機械強度。 事實上，在長期的使用過程中，高分子材料受事實上，在長期的使用過程中，高分子材料受到各種因素的影響，其性能不可能永遠保持不變。

11、到各種因素的影響，其性能不可能永遠保持不變。我們僅希望變化盡可能少一些，或者說壽命盡可能我們僅希望變化盡可能少一些，或者說壽命盡可能長一些。長一些。 10 一般來說，一般來說，化學穩(wěn)定性好的，不含易降解基團的高化學穩(wěn)定性好的，不含易降解基團的高分子材料，機械穩(wěn)定也比較好。分子材料，機械穩(wěn)定也比較好。如如聚酰胺聚酰胺的酰胺基團在酸性和堿性條件下都易降解，因的酰胺基團在酸性和堿性條件下都易降解，因此，用作人體各部件時，均會在短期內損失其機械強此，用作人體各部件時，均會在短期內損失其機械強度，故一般不適宜選作植入材料。度，故一般不適宜選作植入材料。而而聚四氟乙烯聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性較好，其在生物體

12、內的穩(wěn)定的化學穩(wěn)定性較好，其在生物體內的穩(wěn)定性也較好。表性也較好。表9 91 1是一些高分子以纖維形式植入狗的是一些高分子以纖維形式植入狗的動脈后其機械強度的損失情況。動脈后其機械強度的損失情況。11（6）能經(jīng)受必要的清潔消毒措施而不產(chǎn)生變性）能經(jīng)受必要的清潔消毒措施而不產(chǎn)生變性 高分子材料在植入體內之前，都要經(jīng)過嚴格的滅菌消毒。高分子材料在植入體內之前，都要經(jīng)過嚴格的滅菌消毒。目前滅菌處理一般有三種方法：目前滅菌處理一般有三種方法： 蒸汽滅菌、化學滅菌、蒸汽滅菌、化學滅菌、射線滅菌。射線滅菌。 國內大多采用前兩種方法。因此在選擇材料時，要考慮國內大多采用前兩種方法。因此在選擇材料時，要考慮能

13、否耐受得了。能否耐受得了。12（7）易于加工成需要的復雜形狀）易于加工成需要的復雜形狀 人工臟器往往具有很復雜的形狀，因此，用于人工臟人工臟器往往具有很復雜的形狀，因此，用于人工臟器的高分子材料應器的高分子材料應具有優(yōu)良的成型性能。具有優(yōu)良的成型性能。否則，即使各否則，即使各項性能都滿足醫(yī)用高分子的要求，卻無法加工成所需的項性能都滿足醫(yī)用高分子的要求，卻無法加工成所需的形狀，則仍然是無法應用的。形狀，則仍然是無法應用的。 此外還要此外還要防止在醫(yī)用高分子材料生產(chǎn)、加工工程中引防止在醫(yī)用高分子材料生產(chǎn)、加工工程中引入對人體有害的物質。入對人體有害的物質。應嚴格控制原料的純度。加工助應嚴格控制原料

14、的純度。加工助劑必須符合醫(yī)用標準。生產(chǎn)環(huán)境應當具有適宜的潔凈級劑必須符合醫(yī)用標準。生產(chǎn)環(huán)境應當具有適宜的潔凈級別，符合國家有關標準。別，符合國家有關標準。136.3 6.3 化學功能高分子材料化學功能高分子材料吸附分離功能高分子主要包括吸附分離功能高分子主要包括離子交換樹脂離子交換樹脂和和吸附樹脂吸附樹脂。離子交換樹脂離子交換樹脂是一種可以與接觸的介質進行是一種可以與接觸的介質進行離子交換離子交換的高分的高分子，它本身不子，它本身不溶解于介質溶解于介質中，只有相關的中，只有相關的離子與介質交換離子與介質交換。吸附樹脂吸附樹脂是指具有特殊吸附功能的一類樹脂。是指具有特殊吸附功能的一類樹脂。 一、

15、吸附分離功能高分子材料一、吸附分離功能高分子材料1.分類及定義分類及定義14弱堿：弱堿： rnh2強堿：強堿強堿：強堿、型型凝膠型樹脂凝膠型樹脂大孔型樹脂大孔型樹脂高分子骨架高分子骨架陽離子陽離子陰離子陰離子兩性兩性氧化還原氧化還原螯合螯合功能基團功能基團強酸性：強酸性： rso3h中強酸性：中強酸性： rpo(oh)2弱堿性：弱堿性： rcooh可交換離子可交換離子- -與功能基團相反電荷的離子與功能基團相反電荷的離子弱堿弱堿- -弱堿弱堿強堿強堿- -弱酸弱酸低交聯(lián)度低交聯(lián)度標準交聯(lián)度標準交聯(lián)度高交聯(lián)度高交聯(lián)度（1）組成和分類）組成和分類（按其物理結構（按其物理結構的不同）的不同）15聚苯

16、乙烯型陽離子交換樹脂的示意圖聚苯乙烯型陽離子交換樹脂的示意圖固定陰離子交換基固定陰離子交換基so3水合水水合水交換離子交換離子 na+二乙烯苯交聯(lián)橋二乙烯苯交聯(lián)橋苯乙烯鏈苯乙烯鏈16 從圖中可見，離子交換樹脂由三部分組成：從圖中可見，離子交換樹脂由三部分組成： 三維空間結構的網(wǎng)絡骨架；三維空間結構的網(wǎng)絡骨架；骨架上連接的可離子化的功能基團；骨架上連接的可離子化的功能基團；功能基團上吸附的可交換的離子。功能基團上吸附的可交換的離子。 強酸型陽離子交換樹脂的功能基團是強酸型陽離子交換樹脂的功能基團是soso3 3-h-h+ +，它可解離出它可解離出h h+ +，而，而h h+ +可與周圍的外來離子

17、互相交可與周圍的外來離子互相交換。功能基團是固定在網(wǎng)絡骨架上的，不能自由換。功能基團是固定在網(wǎng)絡骨架上的，不能自由移動。由它解離出的離子卻能自由移動，并與周移動。由它解離出的離子卻能自由移動，并與周圍的其他離子互相交換。這種能自由移動的離子圍的其他離子互相交換。這種能自由移動的離子稱為稱為可交換離子可交換離子。17（3）凝膠型離子交換樹脂）凝膠型離子交換樹脂定義：定義：凡凡外觀透明、具有均相高分子凝膠結構外觀透明、具有均相高分子凝膠結構的離子交換的離子交換樹脂。樹脂。 這類樹脂表面光滑，球粒內部沒有大的毛細孔。在水中這類樹脂表面光滑，球粒內部沒有大的毛細孔。在水中會溶脹成凝膠狀，并呈現(xiàn)大分子鏈

18、的間隙孔。大分子鏈之會溶脹成凝膠狀，并呈現(xiàn)大分子鏈的間隙孔。大分子鏈之間的間隙約為間的間隙約為2 24nm4nm。一般無機小分子的半徑在。一般無機小分子的半徑在1nm1nm以下，以下，因此可自由地通過離子交換樹脂內大分子鏈的間隙。在無因此可自由地通過離子交換樹脂內大分子鏈的間隙。在無水狀態(tài)下，凝膠型離子交換樹脂的分子鏈緊縮，體積縮小，水狀態(tài)下，凝膠型離子交換樹脂的分子鏈緊縮，體積縮小，無機小分子無法通過。所以，無機小分子無法通過。所以，這類離子交換樹脂在這類離子交換樹脂在干燥條干燥條件下或油類件下或油類中將喪失離子交換功能。中將喪失離子交換功能。常用的樹脂：常用的樹脂：聚苯乙烯型樹脂、聚丙烯酸

19、型樹脂、酚醛類樹脂聚苯乙烯型樹脂、聚丙烯酸型樹脂、酚醛類樹脂18 a. 強酸型陽離子交換樹脂的制備強酸型陽離子交換樹脂的制備 強酸型陽離子交換樹脂絕大多數(shù)為強酸型陽離子交換樹脂絕大多數(shù)為聚苯乙烯系骨架聚苯乙烯系骨架，通，通常采用懸浮聚合法合成樹脂，然后磺化接上交換基團。常采用懸浮聚合法合成樹脂，然后磺化接上交換基團。 由上述反應獲得的球狀共聚物稱為由上述反應獲得的球狀共聚物稱為“白球白球”。將白球洗凈。將白球洗凈干燥后，即可進行連接交換基團的磺化反應。干燥后，即可進行連接交換基團的磺化反應。 將干燥的白球用將干燥的白球用二氯乙烷二氯乙烷或或四氯乙烷四氯乙烷、甲苯甲苯等有機溶劑溶等有機溶劑溶脹，

20、然后用脹，然后用濃硫酸濃硫酸或或氯磺酸氯磺酸等磺化。通常稱磺化后的球狀共等磺化。通常稱磺化后的球狀共聚物為聚物為“黃球黃球”。h2so4, c2h4cl2hso3cl, c2h4cl2so2hso3hh2o19 丙烯酸丙烯酸的水溶性較大，聚合不易進行，故常采用其的水溶性較大，聚合不易進行，故常采用其酯類單酯類單體體進行聚合后再進行水解的方法來制備。進行聚合后再進行水解的方法來制備。ch2ccooch3+ch2ch2cch2chch2ch3cooch3ch3ch2cch2chch2coohch3naohh2o+ ch3ohchch2chchch20 c. 強堿型陰離子交換樹脂的制備強堿型陰離子交

21、換樹脂的制備 強堿型陰離子交換樹脂主要以強堿型陰離子交換樹脂主要以季胺基季胺基作為離子交換基團，作為離子交換基團，以以聚苯乙烯作骨架聚苯乙烯作骨架。制備方法是制備方法是：將聚苯乙烯系：將聚苯乙烯系白球進行氯甲基化白球進行氯甲基化，然后利用苯環(huán)，然后利用苯環(huán)對位上的氯甲基的對位上的氯甲基的活潑氯活潑氯，定量地與各種胺進行，定量地與各種胺進行胺基化胺基化反應。反應。苯環(huán)可在路易氏酸如苯環(huán)可在路易氏酸如znclzncl2 2，alclalcl3 3，snclsncl4 4等催化下，與等催化下，與氯甲氯甲醚氯甲基化醚氯甲基化。ch2chch2ch2chch3och2clch2chch2ch2chch2

22、cl+ ch3ohzncl2chch 所得的中間產(chǎn)品通常稱為所得的中間產(chǎn)品通常稱為“氯球氯球”。用氯球可十分容易地進。用氯球可十分容易地進行胺基化反應。行胺基化反應。21基本特征：基本特征：是高分子骨架上連接有螯合的功能基，對多種金是高分子骨架上連接有螯合的功能基，對多種金屬離子有選擇性的螯合作用。屬離子有選擇性的螯合作用。分類：分類：從結構上分為：從結構上分為： 螯合基團在高分子骨架主鏈上（主鏈型）；螯合基團在高分子骨架主鏈上（主鏈型）； 螯合基團作為測基連與高分子骨架上（側鏈型）。螯合基團作為測基連與高分子骨架上（側鏈型）。從原料來分類，則可分為從原料來分類，則可分為天然的天然的（如纖維素

23、、海藻酸鹽、甲（如纖維素、海藻酸鹽、甲殼素、蠶絲、羊毛、蛋白質等）和殼素、蠶絲、羊毛、蛋白質等）和人工合成人工合成的兩類。的兩類。 螯合基團是含有多個配位原子的功能基團，目前常見的螯合基團是含有多個配位原子的功能基團，目前常見的配位原子有配位原子有o o、p p、s s、n n、sese等。等。（5）螯合樹脂）螯合樹脂22chchm+chchchchmmchchchchm+chchchchmm側鏈型主鏈型chch 式中，式中，ch為功能基團，對某些金屬離子有特定的絡合能力，為功能基團，對某些金屬離子有特定的絡合能力，因此能將這些金屬離子與其他金屬離子分離開來。因此能將這些金屬離子與其他金屬離子

24、分離開來。23 （1）定義：）定義：吸附樹脂是指一類多孔性的、高度交聯(lián)的高分吸附樹脂是指一類多孔性的、高度交聯(lián)的高分子共聚物，又稱為子共聚物，又稱為高分子吸附劑高分子吸附劑。這類高分子材料具有較。這類高分子材料具有較大的比表面積和適當?shù)目讖?，可從氣相或溶液中吸附某些大的比表面積和適當?shù)目讖剑蓮臍庀嗷蛉芤褐形侥承┪镔|。物質。 與離子交換樹脂不同點：與離子交換樹脂不同點：是靠分子間的微孔來其吸附作用。是靠分子間的微孔來其吸附作用。3. 高分子吸附劑和吸附樹脂高分子吸附劑和吸附樹脂苯乙烯體系苯乙烯體系聚丙烯酸酯體系聚丙烯酸酯體系其他體系其他體系大孔微孔交聯(lián)高分子大孔微孔交聯(lián)高分子凝膠分子篩凝膠分

25、子篩吸水性樹脂吸水性樹脂分類分類24定義：定義：與水接觸后，能迅速吸水的高分子材料，有的吸與水接觸后，能迅速吸水的高分子材料，有的吸水率高達幾十倍，稱為高吸水性樹脂。水率高達幾十倍，稱為高吸水性樹脂。結構特征：結構特征：具有大量親水基團的交聯(lián)高分子，不溶但吸具有大量親水基團的交聯(lián)高分子，不溶但吸水后能迅速膨脹，具有一定的強度的立體結構，分子量水后能迅速膨脹，具有一定的強度的立體結構，分子量較高。較高。高吸水性高分子材料與親水性高分子材料高吸水性高分子材料與親水性高分子材料相同點：相同點：具有大量強吸水性基團如羥基、酰氨基、磺酸基和具有大量強吸水性基團如羥基、酰氨基、磺酸基和羧基。羧基。不同點：

26、不同點：高吸水性高分子材料具有低交聯(lián)度的三維網(wǎng)絡結構。高吸水性高分子材料具有低交聯(lián)度的三維網(wǎng)絡結構。吸水機理：吸水機理：由于水分被封閉在吸水性聚合物的網(wǎng)絡結構由于水分被封閉在吸水性聚合物的網(wǎng)絡結構中所致。中所致。制備過程：制備過程：親水性基團的引入（羧化）和不溶化（交聯(lián)）親水性基團的引入（羧化）和不溶化（交聯(lián)）處理。處理。（3）高吸水性樹脂）高吸水性樹脂25 高分子催化劑高分子催化劑是將具有催化活性的功能基或小分是將具有催化活性的功能基或小分子通過共價鍵、配位鍵或離子鍵結合到高分子載子通過共價鍵、配位鍵或離子鍵結合到高分子載體上形成的固體催化劑，其作用是降低化學反應體上形成的固體催化劑，其作用

27、是降低化學反應的活化能加快反應速度。的活化能加快反應速度。 主要有四種：主要有四種：高分子酸堿催化劑、高分子絡合物高分子酸堿催化劑、高分子絡合物催化劑、高分子相轉移催化劑、高分子固定化酶。催化劑、高分子相轉移催化劑、高分子固定化酶。 2. 高分子催化劑高分子催化劑26（1）定義：）定義：膜分離膜分離是利用薄膜對混合物組分的選擇性透過使是利用薄膜對混合物組分的選擇性透過使混合物分離。混合物分離。高分子分離膜高分子分離膜就是能起到膜分離作用的膜材就是能起到膜分離作用的膜材料。料。（2）高分子膜材料的要求：）高分子膜材料的要求：具有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、具有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、耐酸

28、堿、及微生物的侵蝕和耐氧化性能?；瘜W穩(wěn)定性、耐酸堿、及微生物的侵蝕和耐氧化性能。（3）重要指標：）重要指標：透過率（透過速度）和選擇性（分離系數(shù)）。透過率（透過速度）和選擇性（分離系數(shù)）。（4）膜分離過程的膜分離過程的推動力推動力有濃度差、壓力差和電位差等。有濃度差、壓力差和電位差等。（5）膜分離過程的膜分離過程的主要特點主要特點是以是以具有選擇透過性的膜具有選擇透過性的膜作為分作為分離的手段，實現(xiàn)物質分子尺寸的分離和混合物組分的分離。離的手段，實現(xiàn)物質分子尺寸的分離和混合物組分的分離。三、高分子分離膜三、高分子分離膜 1. 概述概述27四、感光性高分子四、感光性高分子 1. 概述概述 感光性

29、高分子感光性高分子是指在吸收了光能后，能在分子是指在吸收了光能后，能在分子內或分子間產(chǎn)生化學、物理變化的一類功能高分子內或分子間產(chǎn)生化學、物理變化的一類功能高分子材料。而且這種變化發(fā)生后，材料將輸出其特有的材料。而且這種變化發(fā)生后，材料將輸出其特有的功能。從廣義上講，按其輸出功能，感光性高分子功能。從廣義上講，按其輸出功能，感光性高分子包括包括光導電材料、光電轉換材料、光能儲存材料、光導電材料、光電轉換材料、光能儲存材料、光記錄材料、光致變色材料和光致抗蝕材料等。光記錄材料、光致變色材料和光致抗蝕材料等。 282.感光性高分子的分類感光性高分子的分類（1）根據(jù)光反應的類型分類）根據(jù)光反應的類型

30、分類 光交聯(lián)型，光聚合型，光氧化還原型，光二聚型，光光交聯(lián)型，光聚合型，光氧化還原型，光二聚型，光分解型等。分解型等。（2）根據(jù)感光基團的種類分類）根據(jù)感光基團的種類分類 重氮型，疊氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等。重氮型，疊氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等。29 所謂導電高分子是由具有所謂導電高分子是由具有共軛共軛鍵的高分子經(jīng)鍵的高分子經(jīng)化學或電化學化學或電化學“摻雜摻雜”使其由絕緣體轉變?yōu)閷w的使其由絕緣體轉變?yōu)閷w的一一類高分子材料。它完全不同于由金屬或碳粉末與高類高分子材料。它完全不同于由金屬或碳粉末與高分子共混而制成的導電塑料。分子共混而制成的導電塑料。 通常導電高分子的結構特征是由有高分子

31、鏈結通常導電高分子的結構特征是由有高分子鏈結構和與鏈非鍵合的一價陰離子或陽離子共同組成。構和與鏈非鍵合的一價陰離子或陽離子共同組成。即在導電高分子結構中，除了具有高分子鏈外，還即在導電高分子結構中，除了具有高分子鏈外，還含有由含有由“摻雜摻雜”而引入的而引入的一價對陰離子（一價對陰離子（p型摻雜）型摻雜）或或對陽離子（對陽離子（n型摻雜）型摻雜）。 30（1） 結構型導電高分子結構型導電高分子 結構型導電高分子本身具有結構型導電高分子本身具有“固有固有”的導電性的導電性，由聚合，由聚合物結構提供導電載流子（包括電子、離子或空穴）。這類物結構提供導電載流子（包括電子、離子或空穴）。這類聚合物經(jīng)摻

32、雜后，電導率可大幅度提高，其中有些甚至可聚合物經(jīng)摻雜后，電導率可大幅度提高，其中有些甚至可達到金屬的導電水平。達到金屬的導電水平。 2.導電高分子的類型導電高分子的類型31（2）復合型導電高分子）復合型導電高分子 復合型導電高分子是在本身不具備導電性的高分子材復合型導電高分子是在本身不具備導電性的高分子材料中摻混入大量導電物質料中摻混入大量導電物質，如炭黑、金屬粉、箔等，通過，如炭黑、金屬粉、箔等，通過分散復合、層積復合、表面復合等方法構成的復合材料，分散復合、層積復合、表面復合等方法構成的復合材料，其中以分散復合最為常用。其中以分散復合最為常用。 與結構型導電高分子不同，在復合型導電高分子中，高與結構型導電高分子不同，在復合型導電高分子中，高分子材料本身并分子材料本身并不具備導電性，只充當了粘合劑的角色不具備導電性，只充當了粘合劑的角色。 32具有共軛結構的導電聚合物盡管和金屬相比具有重