功能高分子材料1

功能高分子材料

目錄1.1功能高分子材料的定義1.2功能高分子材料的種類1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.1功能高分子材料的定義

聚吡咯復(fù)合材料抗菌材料離子交換樹脂吸水樹脂1.1功能高分子材料的定義定義：功能高分子材料一般指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料。1.2功能高分子材料的種類①按功能型來源結(jié)構(gòu)性功能材料：高分子本身就帶有

特殊功能復(fù)合型功能材料：以普通高分子材料

為集體，加入具有

特定功能的另一種

材料。1.2功能高分子材料的種類

反應(yīng)功能材料：高分子試劑，如：光降解薄膜

催化功能材料：高分子催化劑，化學(xué)功能如：模擬酶

離子交換功能材料：陰、陽離子交換樹脂

吸附與解吸功能材料：高分子絮凝劑

耐腐蝕性功能材料：具有化學(xué)惰性，如：酚醛樹脂

光傳導(dǎo)功能材料：塑料光纖PMMA

透光與折光功能材料：隱形眼鏡

偏光功能材料：高分子液晶光功能光化學(xué)反應(yīng)材料：遇光發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，光刻膠、感光樹脂

光色功能材料：光致變色高分子、發(fā)光高分子

光熱功能材料：遇熱發(fā)出熒光或隨溫度有

顏色變化。如，熱釋光材料、

熱變色涂料

1.2功能高分子材料的種類

化學(xué)功能

光功能

電功能②按功能

磁功能

生物功能

記憶功能1.2功能高分子材料的種類

導(dǎo)磁功能材料：磁性塑料、磁性橡膠磁功能

磁性流體功能材料：表面吸附有磁性微粒；造影劑

1.2功能高分子材料的種類

身體適應(yīng)性功能材料：與人體有較好相容性，如，硅橡膠生物功能藥物功能材料：藥物助劑

仿生功能材料：用于仿生技術(shù)的高分子材料1.2功能高分子材料的種類記憶功能：記憶高分子材料的最大特性是形變后能夠記住原來的形態(tài),即使超過屈服極限，也可在適當(dāng)溫度下使材料恢復(fù)原先的形狀。只要高分子鏈不斷鏈。

如，杜仲膠就是很好的記憶材料，溫度形狀記憶的最佳溫度范圍為60~70℃。1.2功能高分子材料的種類

導(dǎo)電功能材料：聚乙炔、聚吡咯

光電功能材料：隨光強(qiáng)變化，電阻率以及顏色改變的光電功能電功能高分子材料

熱電功能材料：受熱電阻率發(fā)生變化的熱電功能材料

蓄電功能材料：高分子聚電解質(zhì)1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)反應(yīng)性功能材料

一些高分子試劑,可以和相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);或?qū)?、紫外線較敏感,作用后本身會(huì)發(fā)生降解或交聯(lián)反應(yīng)。如光降解薄膜（添加有FeSt3的LDPE)，這是因FeSt3，在光照作用下，產(chǎn)生的自由基進(jìn)一步轉(zhuǎn)移至LDPE分子鏈段上，形成過氧化自由基，并且占據(jù)主導(dǎo)位置，在有氧的條件下，誘發(fā)分子鏈的斷裂，從而使力學(xué)性能下降，F(xiàn)eSt3含量越多，所產(chǎn)生的過氧化自由基越多，降解程度越大?？梢杂糜谑称钒b或農(nóng)用地膜,一旦完成使用價(jià)值后,遇光照射即發(fā)生降解,成為碎屑或粉末,再受微生物的作用,就可完全分解成無害的物質(zhì),作為垃圾或消失在土壤中,減少對(duì)環(huán)境的污染。1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

化學(xué)功能高分子材料

具有化學(xué)活性的基團(tuán)連接到以原有主鏈鏈為骨架的高分子上。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的活性基團(tuán)，具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶的交聯(lián)聚合物，在水中具有足夠大的凝膠孔或大孔結(jié)構(gòu)，由于它具有高效快速分析和分離功能，目前已廣泛用于硬水軟化，廢水凈化，高純水制備，海水淡化，溶液濃縮和凈化、海水提鈾，特別是在食品工業(yè)，制藥行業(yè)，治理污染和催化劑中應(yīng)用的更為廣泛。聚砜超濾膜1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

電功能高分子材料

一種是依靠高分子結(jié)構(gòu)本身所能提供的載流子導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子，在電致顯色，微波吸收抗靜電等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

另一類是高分子材料本身不具有導(dǎo)電性能，依靠添加在其中的炭黑或金屬粉導(dǎo)電的復(fù)合型導(dǎo)電高分子。具有制備方便，實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。常用作導(dǎo)電橡膠電磁波屏蔽材料和抗靜電材料。1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

高分子磁性材料將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料克服了傳統(tǒng)磁性材料既硬且脆，加工性差等缺點(diǎn)這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料，因具有比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等特點(diǎn)，而越來越受到人們的關(guān)高分子材料磁性排屑器1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

光功能高分子材料

感光性樹脂由感光基團(tuán)（重氮型，疊氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型）或光敏劑（苯甲酮，安息香二甲醚）吸收光的能量后，迅速改變分子內(nèi)或分子間的化學(xué)結(jié)構(gòu)，引起物理和化學(xué)變化。光致變色高分子具有光色基團(tuán)（甲亞胺類，偶氮苯類，螺吡喃類，俘精酸酐類），不同波長的光對(duì)其照射時(shí)會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色，在光的作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)光的傳輸、吸收、貯存、轉(zhuǎn)換的高分子材料即為光功能高分子材料。利用這種可逆反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)、信號(hào)的顯示和材料的隱蔽。應(yīng)用前景十分誘人。熒光涂料涂在自行車上，夜晚會(huì)發(fā)光1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。

破壞性生物降解塑料當(dāng)前主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì)）或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產(chǎn)品：聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)。1.3功能高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

形狀記憶聚合物，輻射交聯(lián)聚乙烯具有兩相結(jié)構(gòu),即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能可逆地固化和軟化的可逆相組成。固定相一般為具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的無定型區(qū)。而高分子量聚降冰片烯、聚己內(nèi)酯是Tm或Tg較高的一相在較低溫度時(shí)形成的分子纏繞。它們的形狀記憶過程如圖1所示。1.3功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.3功能高分子