功能高分子材料復習題

1、1.功能高分子概述功能高分子材料是指那些具有獨特物理特性（如光，電，磁燈）或化學特性（如反應，催化等）或生物特性（治療，相容，生物降解等）的新型高分子材料主要研究目標和內(nèi)容：新的制備方法研究，物理化學性能表征，結構與性能的關系研究，應用開發(fā)研究。2.構效關系分析官能團的性質(zhì)與聚合物功能之間的關系，功能高分子中聚合物骨架的作用，聚合物骨架的種類和形態(tài)的影響。3.什么叫反應型高分子？應用特點？反應型功能高分子材料是指具有化學活性，并且應用在化學反應過程中的功能高分子材料，包括高分子試劑和高分子催化劑。應用特點：具有不溶性，多孔性，高選擇性和化學穩(wěn)定性，大大改進了化學反應的工藝過程，且可回收再用。4

2、.常用的氧化還原試劑，鹵代試劑，酰基化試劑分別有哪些？常用的氧化還原試劑：醌型，硫醇型，吡啶型二茂鐵型，多核芳香雜環(huán)型。鹵代試劑：二鹵化磷型，N-鹵代酰亞胺型，三價碘型。?；噭ǚ謩e使氨基，羧基和羥基生成酰胺，酸酐和酯類化合物）：高分子活性酯和高分子酸酐。5.高分子酸堿催化劑的制備及應用陽離子交換樹脂：苯乙烯與少量二乙烯基苯共聚，可得到交聯(lián)聚苯乙烯，將交聯(lián)聚苯乙烯制成微孔狀小球，再在苯環(huán)上引入磺酸基、羧基、氨基等，可得到各種陽離子交換樹脂。 陽離子交換樹脂還能代替硫酸作催化劑，產(chǎn)率高，污染少，便于分離陰離子交換樹脂：在交聯(lián)苯乙烯分子中的苯環(huán)上引入季銨堿基，則得到陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂

3、還能作為堿催化劑離子交換樹脂的用途：水處理重水軟化，污水去重金屬離子，海水脫鹽，無離子水的制備作為酸堿催化劑的用途：酯化反應，醇醛縮合反應，環(huán)氧化反應，水解反應，重排反應6.導電的基本概念材料的導電性能通常是指材料在電場作用下傳導載流子的能力，導電能力的評價采用電導（用西門S表示）或者阻抗（在純電阻情況下用歐姆R表示）為物理量綱進行表述。7.復合型導電高分子材料（P60-68），電子導電型聚合物，離子導電型聚合物的結構，導電原理及應用復合型導電高分子材料：結構：分散復合結構，層狀復合結構，表面復合結構，梯度復合結構導電原理：滲流理論，隧道導電理論，PTC效應（熱膨脹說，晶區(qū)破壞說）應用：復合型

4、導電塑料，復合型導電橡膠，復合型導電涂料，導電粘合劑。點導電聚合物：結構特征：分子內(nèi)具有非常大的共軛電子體系。原理見P71-72應用見P80-848.離子導電聚合物的構成？起導電作用的部分？原理？以正負離子為載流子的導電高分子，又叫聚合物電解質(zhì)原理 在外加電場驅(qū)動力作用下，通過聚合物內(nèi)部的離子的定向移動實現(xiàn)導電離子導電聚合物的導電機理l 自由體積理論 在一定的溫度下聚合物分子要發(fā)生一定幅度的振動，其振動能量足以抗衡來自周圍的靜壓力,在分子周圍建立起一個小的空間來滿足分子振動的需要，這個小空間被稱為自由體積。 離子的傳輸主要在無定型狀態(tài)中受聚合物鏈段運動控制時，離子就是通過熱振動產(chǎn)生的自由體積而

5、定向遷移。自由體積越大，越有利于離子的擴散運動，從而增加離子電導能力，體系電導率增加。l 螺旋隧道模型l 聚合物絡合理論 聚合物電解質(zhì)中物質(zhì)的傳輸主要發(fā)生在無定形區(qū)。在陽離子的運動過程中，高分子鏈段和陽離子的絡合、解離過程為主要決定過程。 例如：電解質(zhì)陽離子先同聚合物鏈上的電負性大的基團絡合，在電場的作用下，隨著聚合物鏈段的熱運動，電解質(zhì)的陽離子與極性基團發(fā)生解離，再與別的鏈段發(fā)生絡合。在這種不斷的絡合-解離-再絡合的過程中，陽離子實現(xiàn)定向移動。9.電致發(fā)光高分子材料的結構，原理及其應用 有機、聚合物薄膜EL器件是通過電子、空穴載流子的注入和復合而發(fā)光的器件的結構包括單層和多層兩大類。 單層E

6、L器件由陰極、發(fā)射層和陽極組成。為了提高載流子的注入效率和發(fā)光效率在陰極或陽極與發(fā)射層之問加入電子輸運層或空穴輸運層，從而得到了雙層或多層EL器件 原理和應用詳見書本P115-127原理:1.載流子的注入從陰極和陽極注入2.載流子的遷移電子和空穴分別向發(fā)光層遷移3.載流子的空穴和遷移電子在發(fā)光層中相遇復合并產(chǎn)生激子4.激子將能量傳遞給發(fā)光分子并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)5.電致發(fā)光激發(fā)態(tài)能量通過輻射耗散產(chǎn)生光子釋放出光能應用：主要材料：空穴注入材料，電子注入材料，電子傳輸層材料，熒光或磷光發(fā)射層材料；輔助材料：電子和空穴阻擋層材料，在發(fā)光層添加熒光染料和磷光染料10.高分子液晶的構成，分類，原

7、理及其應用液晶高分子 定義：某些液晶分子可連接成大分子，或者可通過官能團的化學反應連接到高分子骨架上。這些高分子化的 液晶在一定條件下仍可能保持液晶的特征，就形成 高分子液晶。構成：致晶單元+ 高分子鏈11.溶致型側鏈高分子液晶，溶致型主鏈高分子液晶，熱致型側鏈高分子液晶，熱致型主鏈.高分子液晶分別用于哪些方面（詳見P162-175）1.溶致型側鏈高分子液晶最重要的應用在于制備各種特殊性能高分子膜材料和膠囊，用于混合物的分離純化和藥物的控制釋放。2.溶致型主鏈高分子液晶：能夠從這種液晶態(tài)溶液中紡出具有很高拉伸強度和很好熱穩(wěn)定性的纖維。3. .熱致型主鏈高分子液晶：由于其良好的力學性能，高機械強

8、度，以及物理和化學穩(wěn)定性、高尺寸穩(wěn)定性，首先在電子工業(yè)中得到應用，用于制作高精確度的電路多接點接口部件。4. 熱致型側鏈高分子液晶:（P180-183）5.特殊應用：作為高性能工程材料的應用； 在圖形顯示方面的應用；在我呢度和化學敏感器件制作方面的應用；高分子液晶最為信息存儲介質(zhì)；高分子液作為色譜分離材料12.什么叫膜材料，分離的概念，原理概念：膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實現(xiàn)選擇性分離的技術原理：膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進行分離，并且這過程

9、是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。 本題答案來自百度百科僅供參考13.膜分離的過程與機制，驅(qū)動力為？（詳見P190-191）過程：微濾 鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。 具體涉及領域主要有：醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)（明膠、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等）、高純水、城市污水、工業(yè)廢水、飲用水、生物技術、生物發(fā)酵等。 超濾 早期的工業(yè)超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術的發(fā)展，如今超濾技術已經(jīng)涉及食品加工、飲料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收、環(huán)

10、境工程等眾多領域。 納濾 納濾的主要應用領域涉及：食品工業(yè)、植物深加工、飲料工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、精細化工、環(huán)保工業(yè) 反滲透 由于反滲透分離技術的先進、高效和節(jié)能的特點，在國民經(jīng)濟各個部門都得到了廣泛的應用，主要應用于水處理和熱敏感性物質(zhì)的濃縮，主要應用領域包括以下：食品工業(yè)、牛奶工業(yè)、飲料工業(yè)、植物（農(nóng)產(chǎn)品）深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、制備飲用水、純水、超純水、海水、苦咸水淡化、電力、電子、半導體工業(yè)用水、醫(yī)藥行業(yè)工藝用水、制劑用水、注射用水、無菌無熱源純水、食品飲料工業(yè)、化工及其它工業(yè)的工藝用水、鍋爐用水、洗滌用水及冷卻用水 其他 除了以上四種常用的膜分離過程，另外還有滲

11、析、控制釋放、膜傳感器、膜法氣體分離等。機制：過篩分離機制，溶解擴散機制，選擇性吸附機制。驅(qū)動力：濃度差驅(qū)動力，壓力差驅(qū)動力，電場驅(qū)動力。14.什么叫光敏高分子？光敏性高分子（photosensitive polymer, light-sensitive polymer）又稱感光性高分子，是指在吸收了光能后，能在分子內(nèi)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功能。從廣義上講，按其輸出功能，感光性高分子包括光導電材料、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。15.光敏涂料和光敏膠的組成以及各部分的作用？光敏材料的基本組成

12、中除了可以進一步聚合成膜的預聚物為主要成分外，一般還包括假哦劣跡、稀釋劑、光敏及或者引發(fā)劑、熱阻聚劑和調(diào)色染料。其中預聚物經(jīng)聚合或者腳裂反應后成為涂層的主體，決定涂料的基本力學性能；交聯(lián)劑主要起使線性預聚物發(fā)生交聯(lián)構成網(wǎng)狀結構，并固化的作用，對哦固化過程和涂層的性質(zhì)產(chǎn)生影響；稀釋劑僅起到調(diào)節(jié)涂料涂刷性質(zhì)的作用；而光敏劑和光引發(fā)劑能夠提高光固化速度、調(diào)節(jié)感光范圍；熱阻聚劑是為了防止涂料體系發(fā)生聚合或者熱交聯(lián)反應；調(diào)色顏料用來改變涂層外觀。 光敏膠又稱為感光膠黏劑，是一種光能固化的膠黏劑，起作用原理與光敏涂料相同?？紤]到膠黏性能，所用的預聚物有所不同。其中紫外光感性膠黏劑有韓不飽和鍵的單體或者線性

13、預聚物、交聯(lián)劑、光敏劑、引發(fā)劑、改性劑等組成。16.光致抗蝕劑光致抗蝕劑是以后總用于光加工工藝中隊加工材料表面臨時選擇性保護的涂料，是線代加工工業(yè)中的重要功能材料之一。17.什么叫吸附高分子材料？吸附性材料主要指那些對某些特定離子或分子有選擇性親和作用使兩者之間發(fā)生暫時或永久性結合，進而發(fā)生各種功效的材料。 18.非離子型吸附樹脂的結構特征？吸附何物質(zhì)？（P275）分子結構中不包含離子性基團 也不包括含有配位原子，具有螯合功能的樹脂按照聚合物骨架的類型進行劃分包括聚苯乙烯型、 聚丙烯型、 以及其他類樹脂微觀結構為交聯(lián)三維網(wǎng)狀結構可用來分離有機物。例如，含酚廢水中酚的提取，有機溶液的脫色等等?？?/p>

14、選擇性地吸附酒中分子較大或極性較強的物質(zhì)，較小或極性較弱分子不被吸附而存留。19.如何合成離子型高分子吸附樹脂？（P288）l 陽離子交換樹脂制備方法苯乙烯與少量二乙烯基苯共聚，可得到交聯(lián)聚苯乙烯將交聯(lián)聚苯乙烯制成微孔狀小球，再在苯環(huán)上引入磺酸基、羧基、氨基等，可得到各種陽離子交換樹脂l 陰離子交換樹脂在交聯(lián)苯乙烯分子中的苯環(huán)上引入季銨堿基，則得到陰離子交換樹脂20.如何使離子型高分子樹脂再生？使用過的陰、陽離子交換樹脂可分別用NaOH、HCl溶液再生，以便繼續(xù)使用21.離子型高分子樹脂的應用水處理水軟重化，污水去重金屬離子，海水脫鹽，無離子水的制備22.高吸水性樹脂的結構特征？吸水原理？（P294）原理：階段一 較慢。通過毛細管吸附和分散作用吸水。 階段二 水分子通過氫鍵與樹脂的親水基團作用,親水基團離解, 離子之間的靜電排斥力使樹脂的網(wǎng)絡擴張 階段三 隨著吸水量的增大,網(wǎng)絡內(nèi)外的滲透壓差趨向于零;而網(wǎng)絡擴張的同時,其彈性收縮力也在增加,