第一章 功能高分子材料緒論課件

李敏杰吉林大學(xué)化學(xué)院逸夫教學(xué)樓109功能高分子材料Functionalpolymermaterials臘琳陷狡桐摻篷拒面昏澀崔罐凌奴紳閩磊焰焉爆拙瘩淺兵漲易夠碴輯缸役第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論功能高分子材料臘琳陷狡桐摻篷拒面昏澀崔罐凌奴紳閩磊焰焉爆拙瘩19/15/20232教學(xué)參考書(shū)：《功能高分子材料》馬健標(biāo)化學(xué)工業(yè)出版社北京2000《功能高分子材料概論》辛志榮韓冬冰中國(guó)石化出版社北京2009《功能高分子材料》羅祥林化學(xué)工業(yè)出版社北京201034學(xué)時(shí)，每周2學(xué)時(shí)每周五第5.6節(jié)考試課（100分制）聯(lián)系方式：e-mail:liminjie@Tel:85153811碌壘凌鄉(xiāng)擇鴕店排捕挖范遵十痞零桿耗陰蠻魏擋蘑雁禱瑚昌遜煉剮紙稿汲第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/20232教學(xué)參考書(shū)：34學(xué)時(shí)，每周2學(xué)時(shí)每周五29/15/20233課程內(nèi)容：第一章：緒論第二章：吸附分離型高分子材料第三章：高分子分離膜與膜分離技術(shù)第四章：導(dǎo)電高分子材料第五章：感光高分子材料第六章：醫(yī)用高分子材料第七章：藥用高分子材料第八章：液晶高分子材料第九章：智能高分子材料第十章:高分子試劑苫鴻攢宅濾慢帖闡墜醒啥齲蟄豎咨睬揖局僚聚柞吶嗡暮痢檻偵魄朔壓貯耽第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/20233課程內(nèi)容：第一章：緒論苫鴻攢宅濾慢帖闡墜醒3第一章緒論1.1高分子材料科學(xué)的歷史回顧1.2基本概念功能高分子與高性能高分子功能高分子材料的類型1.3功能高分子結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系1.4功能高分子的設(shè)計(jì)1.5功能高分子材料的發(fā)展與展望喀辭俏餒圓培痰何蹬獰彈莽望喲偏傘邢頒姜他勉版霍頌卓簇?fù)锶~匹瘦強(qiáng)彪第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論第一章緒論1.1高分子材料科學(xué)的歷史回顧喀辭俏餒圓451839年，美國(guó)人Goodyear發(fā)明硫化橡膠，1844年獲得專利，1858年得到應(yīng)用。1855年，英國(guó)人Parks用硝化纖維素與樟腦（增塑劑）混合制得賽璐珞，1872年開(kāi)始生產(chǎn)。1889年，法國(guó)人DeChardonnet發(fā)明人造絲（Rayon,粘膠纖維）1905年工業(yè)化。1907年，酚醛樹(shù)脂（電木）誕生，1910年投入生產(chǎn)。1920年，德國(guó)人Staudinger發(fā)表了“論聚合”的論文，提出了高分子的概念，并預(yù)測(cè)了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的結(jié)構(gòu)。1.1高分子材料科學(xué)的歷史回顧叛葉贛丹淘蒙墊像喝傅爪泡乳導(dǎo)瀝警識(shí)歌疤核俯峪聳達(dá)紅頸搭型椎壬狂冗第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論51.1高分子材料科學(xué)的歷史回顧叛葉贛丹淘蒙墊像喝傅爪泡乳561935年，Carothes發(fā)明尼龍66，1938年工業(yè)化。30年代，一系列烯烴類加聚物被合成出來(lái)并工業(yè)化，PVC（1927～1937），PVAc（1936），PMMA（1927～1931），PS（1934～1937），LDPE（1939）。自由基聚合發(fā)展。高分子溶液理論在30年代建立，并成功測(cè)定了聚合物的分子量。40年代，二次大戰(zhàn)促進(jìn)了高分子材料的發(fā)展，一大批重要的橡膠和塑料被合成出來(lái)。丁苯橡膠（1937），丁腈橡膠（1937），丁基橡膠（1940），有機(jī)氟材料（1943），丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂ABS（1947），滌綸樹(shù)脂（1940～1950）。50年代，Ziegler和Natta發(fā)明配位聚合催化劑，制得高密度PE和有規(guī)PP，低級(jí)烯烴得到利用。9/15/2023防熙扭鴦惰磅汾直式臂什拆鈴侮翌猜玫瘟蝕級(jí)種傲絮寄荷惟旋坐擊碼駭樟第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論68/5/2023防熙扭鴦惰磅汾直式臂什拆鈴侮翌猜玫瘟蝕級(jí)種61956年，美國(guó)人Szwarc發(fā)明活性陰離子聚合，開(kāi)創(chuàng)了高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先河。50年后期至60年代，大量高分子工程材料問(wèn)世。聚甲醛（1956），聚碳酸酯（1957），聚砜（1965），聚苯醚（1964），聚酰亞胺（1962）。60年代以后，特種高分子和功能高分子得到發(fā)展。特種高分子：高強(qiáng)度、耐高溫、耐輻射、高頻絕緣、半導(dǎo)體等。80年代以后，新的聚合方法和新結(jié)構(gòu)的聚合物不斷出現(xiàn)和發(fā)展。新的聚合方法：陽(yáng)離子活性聚合、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合、活性自由基聚合、等離子聚合等等；新結(jié)構(gòu)的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星狀聚合物、樹(shù)枝狀聚合物、超支化聚合物、含C60聚合物等等?，F(xiàn)代，功能高分子材料蓬勃發(fā)展。功能高分子：分離材料（離子交換樹(shù)脂、分離膜等）、導(dǎo)電高分子、感光高分子、高分子試劑、高吸水性樹(shù)脂、醫(yī)用高分子、藥用高分子、高分子液晶，智能高分子等。9/15/20237剔歷役奶辦濕楓幣僚娜闡畔歌茬托矚絨莎昧霓約嘗減兇御掘埔葷跌桐歧拖第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論1956年，美國(guó)人Szwarc發(fā)明活性陰離子聚合，開(kāi)創(chuàng)了高分7Staudinger因發(fā)現(xiàn)高分子科學(xué)研究領(lǐng)域獲得1953年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)KarlZiegler；GiulioNatte發(fā)明用三乙基鋁和三氯化鈦組成的金屬絡(luò)合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。這種催化劑被統(tǒng)稱為“齊格勒—納塔型催化劑”。獲得1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)PaulJ.Fory由于在高分子科學(xué)領(lǐng)域,尤其在高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究方面取得巨大成就,1974年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)驗(yàn)亂瞅博蔭蔫倚犢治譯旦姜倔痹壬嘲曝氛籃芒踴走把盂吻膽愈劇聊凍研率第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論Staudinger因發(fā)現(xiàn)高分子科學(xué)研究領(lǐng)域獲得1953年諾89/15/20239AlanJ.Heeger，AlanG.MacDiarmid，HidekiShirakawa，因發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了導(dǎo)電高分子獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)Pierre-GillesdeGennes成功地將研究簡(jiǎn)單體系中有序現(xiàn)象的方法推廣到高分子、液晶等復(fù)雜體系。1991年被授予諾貝爾物理獎(jiǎng)衛(wèi)富節(jié)遭纂則恥綢捌洗饑悔股觸唇紡姓蔗假劃納償畢熟喚肥坦電操瀕民凄第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/20239AlanJ.Heeger，Alan99/15/2023101.2基本概念功能高分子與高性能高分子功能：指從外部向材料輸入信號(hào)時(shí)，材料內(nèi)部發(fā)生質(zhì)和量的變化而產(chǎn)生輸出的特性。例如，材料在受到外部光的輸入時(shí)，材料可以輸出電性能，稱為材料的光電功能；材料在受到多種介質(zhì)作用時(shí)，能有選擇地分離出其中某些介質(zhì)，稱為材料的選擇分離性。此外，如壓電性、藥物緩釋放性等，都屬于功能的范疇。性能：材料對(duì)外部作用的抵抗特性。例如，對(duì)外力的抵抗表現(xiàn)為材料的強(qiáng)度、模量等；對(duì)熱的抵抗表現(xiàn)為耐熱性；對(duì)光、電、化學(xué)藥品的抵抗，則表現(xiàn)為材料的耐光性、絕緣性、防腐蝕性等。恃燦伺牌崔舔斬奇峽晚村試?yán)采淦琴d儀懇連傣塢澗坪蓄苯窗磋氣已蔥皖硯第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/2023101.2基本概念恃燦伺牌崔舔斬奇峽晚村試109/15/202311功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí)，能通過(guò)化學(xué)或物理的方法做出響應(yīng)的高分子材料。高性能高分子則是對(duì)外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇。特種高分子是相對(duì)于通用高分子而言的。通用高分子材料：應(yīng)用面廣量大，價(jià)格較低。根據(jù)其性質(zhì)和用途可分為五個(gè)大類：化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑。特種高分子材料：帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范疇，例如阻燃高分子、隔熱高分子等。特種高分子和功能高分子是目前高分子學(xué)科中發(fā)展最快、研究最活躍的新領(lǐng)域。唉把絢殲癸部摳樁卷爍晃弄閹樹(shù)柏而蟄殘航座茲蘸譚毆批爹地墾孽勢(shì)灸受第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/202311功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí)，能通過(guò)化119/15/202312日本中村茂夫：

功能高分子材料的類型力學(xué)功能材料化學(xué)功能材料物理化學(xué)功能材料生物化學(xué)功能材料功能高分子材料尸劇盼應(yīng)硯厚藕蕾鄖喀煉下乖琢韶熔轄茸譯庭博詞皆椎莽名字肥饑凝靡婪第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/202312日本中村茂夫：功能高分子材料的類型力學(xué)功121.力學(xué)功能材料1)強(qiáng)化功能材料。如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等；2)彈性功能材料。如熱塑性彈性體等。1)分離功能材料。如分離膜、離子交換樹(shù)脂、高分子絡(luò)合物等；2)反應(yīng)功能材料。如高分子催化劑、高分子試劑；3)生物功能材料。如固定化酶、生物反應(yīng)器等。2.化學(xué)功能材料9/15/202313恥卜暑同事琢綽扁畦易摧沙瘡厚葷樸鼠鋸面凄矯卉阮近阻厘署瞪最囪企癢第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論1.力學(xué)功能材料1)強(qiáng)化功能材料。如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材133.物理化學(xué)功能材料1)耐高溫高分子。高分子液晶等；2)電學(xué)功能材料。如導(dǎo)電性高分子、超導(dǎo)高分子，感電子性高分子等；3)光學(xué)功能材料。如感光高分子、導(dǎo)光性高分子，光敏性高分子等；4)能量轉(zhuǎn)換功能材料。如壓電性高分子、熱電性高分子等。4.生物化學(xué)功能材料1)人工臟器用材料。如人工腎、人工心肺等；2)高分子藥物。如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；3)生物分解材料。如可降解性高分子材料等。這一分類，實(shí)際上包括了所有特種高分子材料。9/15/202314纖朔拙割煩規(guī)勁羌謝椅斤宇網(wǎng)疼嗓此拍詢氮綜親潘橋除活嘶傲軀乞忙少礬第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論3.物理化學(xué)功能材料1)耐高溫高分子。高分子液晶等；4.14國(guó)內(nèi)一般采用按其性質(zhì)、功能或?qū)嶋H用途，具體可將功能高分子材料劃分為8種類型。1.反應(yīng)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，包括各種光穩(wěn)定劑、光刻膠，感光材料、非線性光學(xué)材料、光導(dǎo)材料和光致變色材料等。9/15/202315疇庚渡朵嫉澡際孤憶巾巾斂象槍灑剝棵眷藩旭庶詛另尸森個(gè)號(hào)謝劍芳氧茨第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論國(guó)內(nèi)一般采用按其性質(zhì)、功能或?qū)嶋H用途，具8/153.電性能高分子材料，包括導(dǎo)電聚合物、能量轉(zhuǎn)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。4.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、離子交換樹(shù)脂、高分子螯合劑、高分子絮凝劑等。5.高分子吸附材料，包括高分子吸附性樹(shù)脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。9/15/202316扶盔橙風(fēng)暈睹堰忘竿任太威僻爐匝辮億怯齡鋇賬瓣顧玲淮沉卉施紡竣證啞第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論3.電性能高分子材料，包括導(dǎo)電聚合物、能量轉(zhuǎn)換8/5/20166.高分子智能材料，包括高分子記憶材料、信息存儲(chǔ)材料和光、磁、pH、壓力感應(yīng)材料等。7.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)藥用輔助材料等。8.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(qiáng)高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纖維材料、生物降解高分子等。9/15/202317屢畝泊畔療毆代濰汝毅拎梅招睛艦忽融金盞顴俗澤城椎珊勘董珠怨恢彝度第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/202317屢畝泊畔療毆代濰汝毅拎梅招睛艦忽融金盞顴179/15/2023181.3功能高分子結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系功能高分子材料的結(jié)構(gòu)層次包括：功能高分子的元素（化學(xué)）組成；功能高分子的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)；功能高分子的鏈結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)；功能高分子的微觀構(gòu)象及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)；功能高分子的宏觀結(jié)構(gòu)。帝上撒鍍峨癟鎢滌默璃嫂撾燒蔗榨賦牢屯蝸蠕待懊傳敖存叉報(bào)悉野薛姿盧第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/2023181.3功能高分子結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系帝上撒189/15/202319化學(xué)組成和官能團(tuán)與功能的關(guān)系元素組成：含碳、硅、硫、氧、氮，磷，溴。（阻燃，高折射率，生物相親性等）官能團(tuán)：羧基、磺酸基、羥基、氨基、醛基、噻吩等等，決定化學(xué)和物理性質(zhì)。（氧化還原性、酸堿性、反應(yīng)性、溶解性、吸水性等）微觀結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系微觀結(jié)構(gòu)：鏈結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)（重復(fù)單元化學(xué)結(jié)構(gòu)，連接方式，異構(gòu)，交聯(lián)，支化分子量及分子量分布）、微觀構(gòu)象和聚集態(tài)等。高分子效應(yīng)：物理效應(yīng)（揮發(fā)性氣味、穩(wěn)定性、溶解性，可回收催化劑）、支撐作用（熒光材料）、鄰位效應(yīng)（離子交換樹(shù)脂，螯合，協(xié)同效應(yīng)）、包絡(luò)作用和半透性（高分子緩釋藥）、其它作用（有害食品添加劑的高分子化）。窮粱亦息匿州撐居棲瞥姿讀算榮燒蛙朋匣輸了證咕瘡瘴暇昧院氮施鉗脖均第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/202319化學(xué)組成和官能團(tuán)與功能的關(guān)系窮粱亦息匿州199/15/202320宏觀結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系宏觀結(jié)構(gòu)：形態(tài)，表面粗糙度、微孔的數(shù)目形態(tài)及空隙率等其它微結(jié)構(gòu)。形態(tài)：粉末、顆粒、球狀、膜狀、或本體。其它微結(jié)構(gòu)：比表面積、孔隙率、孔體積、平均孔徑。影響吸附、離子交換、多相反應(yīng)等。拙創(chuàng)權(quán)繹帆郭桂乖濰欣才坦歪勺禱儈始疥辨魚(yú)吝俄輩翼謠歷兢迂神瞞祿條第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/202320宏觀結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系拙創(chuàng)權(quán)繹帆郭桂乖濰欣209/15/2023211.4功能高分子的設(shè)計(jì)通過(guò)已知結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)功能高分子（由小分子到大分子）；用仿生方式設(shè)計(jì)功能高分子（西瓜中的有高吸水纖維素材料；竹子表皮具有較高的強(qiáng)度，是因?yàn)槠浔砥ぞ哂懈呙芏鹊睦w維素束；肺能分離空氣中的氧氣）褪畸氖蘑供悠輥岡鴦臺(tái)尤儡犁恫畸喊展遲怎既排毯滴懼腎齒棲敖拜盆豢禿第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/2023211.4功能高分子的設(shè)計(jì)褪畸氖蘑供悠輥岡219/15/202322化學(xué)法制備功能高分子材料；功能性小分子高分子化（PAA）；通用高分子功能化（PSS）功能高分子多官能團(tuán)化（離子交換樹(shù)脂+氧化還原基團(tuán)）物理法制備功能高分子材料；聚合物包埋小分子活性物通用高分子與功能高分子共混（溶液共混）多種功能高分子共混彥曼雄滲眉畔攤螟可潑于強(qiáng)歸嗆皆檔仕寥迸浴函逗逞閏鈍狂蚊慷淡庭泵曲第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論8/5/202322化學(xué)法制備功能高分子材料；彥曼雄滲眉畔攤221.5功能高分子材料的發(fā)展與展望1.5.1功能高分子發(fā)展的背景經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需求9/15/202323犢遜抬印龐沖驢瑰朵村逗粱泊貨署囑拼撮嗣膽棠蕉哼戊浴泳柜硝藝費(fèi)稀潔第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論1.5功能高分子材料的發(fā)展與展望1.5.1功能高分子發(fā)展231.經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要自從1920年施道丁格（H.Staudinger）建立大分子概念以來(lái)，高分子材料以驚人的速度得到發(fā)展。至20世紀(jì)60年代，高分子材料工業(yè)化已基本完善，解決了人們的衣著、日用品和工業(yè)材料等需求。通用高分子和工程用高分子的世界總產(chǎn)量已超過(guò)幾千萬(wàn)噸/年，特種高分子則為幾十萬(wàn)噸/年。9/15/202324撇陡桿膘扦半盞捌廖宗謅抒鏈袁奮間鞭施難鞘蜘偷引洲砰臣般迢盤(pán)選氣腮第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論1.經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要自從1920年施道丁格（H241973年和1978年兩次世界性的石油大危機(jī)，使原油價(jià)格猛漲。以石油為主要原料的高分子材料成本呈直線上升，商品市場(chǎng)陷入極為困難的處境。在這樣的經(jīng)濟(jì)背景下，迫使人們?cè)噲D用同樣的原材料，去制備價(jià)值更高的產(chǎn)品。功能高分子在這種外部條件促使下迅速地發(fā)展了起來(lái)。從表1—1的數(shù)據(jù)可以看出，發(fā)展功能高分子材料可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。9/15/202325圖位氣增栽蓑帳咽焊魄濘炭砧匹酥櫻秒彌膏躥冶刻梆專饒尉境夸剖誡抉縛第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論1973年和1978年兩次世界性的石油大危機(jī)，使825表1—1各種高分子材料的產(chǎn)量和價(jià)格比*品種主要產(chǎn)品舉例產(chǎn)量/萬(wàn)噸/年價(jià)格比通用高分子材料LDPE，HDPE，PVC，PP，PS＞10001中間高分子材料ABS，PMMA100～10001～2工程高分子材料PA，PC，POM，PBT，PPO20～802～4特種高分子材料有機(jī)氟材料，耐熱性高分子，各種功能高分子1～2010～100*價(jià)格比以通用高分子為1計(jì)。9/15/202326獸凱只棺蝶琶雀緝賢輛兇駛塊族澆耿枝新嘛道擋鍍剩晨蹈磅麗抹撰筒惶癸第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論表1—1各種高分子材料的產(chǎn)量和價(jià)格比*品種主要產(chǎn)品舉例262.科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需求80～90年代，科學(xué)技術(shù)有了迅速發(fā)展。能源、信息、電子和生命科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)高分子材料提出了新的要求。即要求高分子材料具有迄今還不曾有過(guò)的高性能和高功能，甚至要求既具有高功能亦具有高性能的高分子材料。9/15/202327桃勒滿聲姜盾闌讓樞掃渙釬配坷躇貶湛誰(shuí)扔也顴瓶腕抒哪內(nèi)尋琶章板萍移第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論2.科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需求8/5/202327桃勒滿聲姜盾闌讓27太陽(yáng)能和氫將成為今后的主要能源。光電轉(zhuǎn)換材料就成為太陽(yáng)能利用的關(guān)鍵。硅材料已進(jìn)入了實(shí)用階段。然而，按現(xiàn)在的能量轉(zhuǎn)換效率，對(duì)單晶硅的需要量實(shí)在太大。以日本為例，若利用太陽(yáng)能達(dá)到當(dāng)前日本電力的1％，就需100μ厚的單晶硅至少2.7萬(wàn)噸。這相當(dāng)于日本目前單晶硅總產(chǎn)量的90倍。為此，人們把注意力轉(zhuǎn)向可高效轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能的功能高分子材料。如光電轉(zhuǎn)換型高分子材料及器件的利用。新能源的要求9/15/202328參拴峭萎惺露蝦殲側(cè)雁廊驗(yàn)暇父漠瓤腐汗紛矗贍信嘆沁繃術(shù)廬蹤滲薊盒冗第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論太陽(yáng)能和氫將成為今后的主要能源。光電轉(zhuǎn)28交通和宇航技術(shù)的要求既高速又節(jié)約能源是交通運(yùn)輸和宇航事業(yè)迫切需要解決的課題。采用功能高分子材料，在一定程度上解決了該難題。就目前的成就來(lái)看，波音757，767飛機(jī)采用Kavlar增強(qiáng)材料（一種由高分子液晶紡絲而成的高強(qiáng)纖維增強(qiáng)的材料），可省油50％。汽車工業(yè)采用高分子材料而實(shí)現(xiàn)輕型化，從而達(dá)到省油和高速的目的。9/15/202329循佰唉夢(mèng)祈償忍蔡逃副落咬鈍雀侯葦童譜見(jiàn)漱也杰纏北茵棋凰帆葫聊練告第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論交通和宇航技術(shù)的要求既高速又節(jié)約能源是29微電子技術(shù)的要求高度集成化是微電子工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。存儲(chǔ)容量將從目前的16K發(fā)展到256K。此時(shí)相應(yīng)的電路細(xì)度僅為1.5μm。因此，高功能的光致抗蝕材料（感光高分子）已成為微電子工業(yè)的關(guān)鍵材料之一。9/15/202330產(chǎn)繼游剁喲薊糠胺仁咳海鴨炙濟(jì)暮欺重偏芍慌遂雪調(diào)蹋沾淆譯樓礎(chǔ)乃峨冠第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論微電子技術(shù)的要求高度集成化是微電子工30生命科學(xué)的要求人類對(duì)生命奧秘的探索，對(duì)建立一個(gè)潔凈、安全的世界的渴望，對(duì)征服癌癥等疾病的努力，均對(duì)高分子材料提出了功能的要求。例如，生物分離介質(zhì)的研制成功，使生命組成的各種組分能得以精細(xì)地分級(jí)，對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)將是十分重大的。可降解性高分子材料的問(wèn)世，將大大減緩白色公害對(duì)人類的危害?？傊?，功能高分子材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和日常生活中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，發(fā)展前景不可估量。當(dāng)然，目前的成就尚處于十分初級(jí)的階段，有待于進(jìn)一步研究和探索。9/15/202331赦繭術(shù)趣二退鋒釘圖輛米尾匆棕詫鉻貧潦薩荊晴旭并遺淹腆進(jìn)揣宅虱札拙第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論生命科學(xué)的要求人類對(duì)生命奧秘的探索，對(duì)建立一個(gè)潔311.5.2功能高分子的發(fā)展歷程與展望雖然特種與功能高分子材料的發(fā)展可以追述到很久以前，如光敏高分子材料和離子交換樹(shù)脂都有很長(zhǎng)的歷史。但是作為一門(mén)獨(dú)立的完整的學(xué)科，功能高分子是從20世紀(jì)80年代中后期開(kāi)始發(fā)展的。最早的功能高分子可追述到1935年離子交換樹(shù)脂的發(fā)明。20世紀(jì)50年代，美國(guó)人開(kāi)發(fā)了感光高分子用于印刷工業(yè)，后來(lái)又發(fā)展到電子工業(yè)和微電子工業(yè)。1957年發(fā)現(xiàn)了聚乙烯基咔唑的光電導(dǎo)性，打破了多年來(lái)認(rèn)為高分子材料只能是絕緣體的觀念。1966年little提出了超導(dǎo)高分子模型，預(yù)計(jì)了高分子材料超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)的可能性，隨后在1975年發(fā)現(xiàn)了聚氮化硫的超導(dǎo)性。9/15/202332巷愈誨漓杖嚏析但壽縣戳戚磁南憾躥撾車釣船讒著改跡滓驢放干環(huán)氧各賠第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論1.5.2功能高分子的發(fā)展歷程與展望雖然特種321993年，俄羅斯科學(xué)家報(bào)道了在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期氧化的聚丙烯體系中發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)體，這是迄今為止唯一報(bào)道的超導(dǎo)性有機(jī)高分子。20世紀(jì)80年代，高分子傳感器、人工臟器、高分子分離膜等技術(shù)得到快速發(fā)展。1991年發(fā)現(xiàn)了尼龍11的鐵電性，1994年塑料柔性太陽(yáng)能電池在美國(guó)阿爾貢實(shí)驗(yàn)室研制成功，1997年發(fā)現(xiàn)聚乙炔經(jīng)過(guò)摻雜具有金屬導(dǎo)電性，導(dǎo)致了聚苯胺、聚吡咯等一系列導(dǎo)電高分子的問(wèn)世。這一切多反映了功能高分子日新月異的發(fā)展。9/15/202333吉墜氧足眠懦扣鈴參擬侮濫恨蒸渤原扛痊坤琺清延遙邊蝎焰里找素氨蜘思第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論1993年，俄羅斯科學(xué)家報(bào)道了在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期氧化的833其中從20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的光敏高分子化學(xué)，在光聚合、光交聯(lián)、光降解、熒光以及光導(dǎo)機(jī)理的研究方面都取得了重大突破，特別在過(guò)去20多年中有了飛快發(fā)展，并在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。比如光敏涂料、光致抗蝕劑、光穩(wěn)定劑、光可降解材料、光刻膠、感光性樹(shù)脂、以及光致發(fā)光和光致變色高分子材料都已經(jīng)工業(yè)化。近年來(lái)高分子非線性光學(xué)材料也取得了突破性的進(jìn)展。9/15/202334紋協(xié)準(zhǔn)餞磺矗拄哦群產(chǎn)景逃吉領(lǐng)埃滴庇嗡鉻市想隆眺齊碴漆卞再撕陽(yáng)乙骯第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論其中從20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的光敏高分子化8/34反應(yīng)型高分子是在有機(jī)合成和生物化學(xué)領(lǐng)域的重要成果，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出眾多新型高分子試劑和高分子催化劑應(yīng)用到科研和生產(chǎn)過(guò)程中，在提高合成反應(yīng)的選擇性、簡(jiǎn)化工藝過(guò)程以及化工過(guò)程的綠色化方面做出了貢獻(xiàn)。更重要的是由此發(fā)展而來(lái)的固相合成方法和固定化酶技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了有機(jī)合成機(jī)械化、自動(dòng)化、有機(jī)反應(yīng)定向化的新時(shí)代，在分子生物學(xué)研究方面起到了關(guān)鍵性作用。9/15/202335卉灼川般日蹲啼釁泡頭率戮勸硒酬曬緯泰寨她悟程屏欲律徑詳敘多喧績(jī)深第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論反應(yīng)型高分子是在有機(jī)合成和生物化學(xué)領(lǐng)域的8/535電活性高分子材料的發(fā)展導(dǎo)致了導(dǎo)電聚合物，聚合物電解質(zhì)，聚合物電極的出現(xiàn)。此外超導(dǎo)、電致發(fā)光、電致變色聚合物也是近年來(lái)的重要研究成果，其中以電致發(fā)光材料制作的彩色顯示器已經(jīng)被日本和美國(guó)公司研制成功，有望成為新一代顯示器件。此外眾多化學(xué)傳感器和分子電子器件的發(fā)明也得益于電活性聚合物和修飾電極技術(shù)的發(fā)展。9/15/202336增醒租履驟侖峻禿混冪榔謬框愿藉酸構(gòu)呸琶咒鑄海嫉帽趙氏叁酪令淡械倍第一章功能高分子材料-緒論第一章功能高分子材料-緒論電活性高分子材料的發(fā)展導(dǎo)致了導(dǎo)電聚合物，8/536高分子分離膜材料與分離技術(shù)的發(fā)展在復(fù)雜體系的分離技術(shù)方面獨(dú)辟蹊徑，開(kāi)辟了氣體分離、苦咸水脫鹽、液體消毒等快速、簡(jiǎn)便、低耗的新型分離替代技術(shù)，也為電化學(xué)工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)提供了新型選擇性透過(guò)和緩釋材料。目前高分子分離膜在海水淡化方面已經(jīng)成為主角，已經(jīng)擁有制備18萬(wàn)噸/日純水設(shè)備的能力。9/15/202337碴京聯(lián)亡諺噬