高分子材料化学重点知识点总结

第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（-SO3H）；阴离子交换树脂（-N+R3Cl-）；两性离子交换树脂离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式）离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先离子交换树脂的再生：a.钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生；b.OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。第三章、高吸液树脂淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸）改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）高吸油树脂类型及制备方法：（1）聚丙烯酸酯类（2）聚烯烃类树酯（3）丙烯酸酯和烯烃共聚物（4）聚氨酯吸油泡沫第四章、高分子螯合剂配位原子【O】：-OH；-O-；-CO；-COOH；-COOR；-P(OH)2；【N】：-NH2；-C=N-R；-C=N-OH；-N=N-；-NH-NH-氧配位的高分子螯合剂：（1）水杨酸树脂用于海水中Fe3+、Cu2+的定量分析。（2）EDTA螯合树脂（方程式）吸附受pH的影含席夫碱结构的螯合树脂（方程式）对Cu2+,Co2+含偶氮结构的螯合树脂：可用于稀土元素的吸附和富集。巯基树脂：对Hg2+有很高的吸附容量。第五章、高分子反应试剂高分子载体上肽的固相合成：（1）聚合物载体的选择：（2）氨基酸的保护及与载体的键合；（3）氨基酸的去保护和去质子化；（4）肽键的生成；（5）肽键从载体上的解脱（方程式）高分子反应试剂的特点：（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；（3）减少副反应。高分子氧化试剂：(1)高分子过氧酸试剂高分子还原试剂：(2)高分子磺酰肼还原试剂高分子卤代试剂：(2)高分子N-卤代酰亚胺（NBS）高分子酰化试剂：(2)高分子酸酐高分子叶立德试剂：(1)高分子膦叶立德试剂（方程式）第六章高分子催化剂高分子酸碱催化剂（结构式）：（1）H型强酸型阳离子交换树脂（SO3H）；（2）OH型强碱型阴离子交换树脂（CH2N+R3OH-）；Mizoroki-Heck（沟吕木-赫克）反应：（方程式）高分子相转移催化剂特点：（1）只需简单过滤即可定量回收，产物分离也很方便；（2）可多次重复使用，而活性不降低或稍微降低；（3）毒性很小，可减少对环境的污染；（4）适合于工业上的连续化生产。高分子季磷盐相转移催化剂（结构式）第七章、液晶高分子材料液晶高分子的分类：（1）按照液晶的形成条件不同：热致液晶；溶致液晶；场致液晶。（2）根据分子排列的形式和有序性的不同：近晶型；向列型；胆甾型。主链型液晶高分子：（1）聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）（凯夫拉纤维）（方程式）；（2）聚苯并噁唑（PBO）（方程式）PPTA纤维的特点：1）刚性苯环，对称；2）高比强度，高比模量，高抗撕裂，耐高温耐低温。PPTA纤维的应用：1）飞机导弹上复合材料；2）防弹服赛马服；3）高性能绳索；4）体育用品Vectran纤维：耐酸，耐碱，耐水，耐磨优于凯夫拉。热致液晶高分子：（1）引入异种刚性结构；（2）引入刚性扭曲成分；（3）刚性主链中引入侧步结构；（4）在刚性主链中引入柔性间隔基；（5）引入取代基特殊结构的液晶高分子：（1）甲壳型液晶高分子；（2）氢键型液晶高分子第八章、导电高分子材料复合型导电高分子材料：优点：工艺简单、加工性好；耐腐蚀；电阻率可调范围大；价格低等。炭黑粉末填充型：目前用途最广、用量最大的一种复合导电高分子材料。金属粉末填充型：金、银：抗氧化性，但价格高，难以进入民用领域；铜、镍、铝：价格便宜，但易氧化，需要进行特殊处理。聚苯乙炔（选一种方法）：Witting反应；Heck反应。（方程式）导电高分子聚苯胺的特点：①原料廉价易得，合成简单；②具有较高的电导率；③稳定性好（耐高温、良好的抗氧化性）；④改进合成方法后可进行溶液和熔融加工。导电高分子聚苯胺的应用：①金属防腐；②二次电池；③抗静电材料；④隐身材料。第九章光敏材料光刻胶：（1）正性光刻胶：聚合物在光照下发生降解反应，溶解性得到提高，在显影过程中曝光部分被除去；（2）负性光刻胶（聚乙烯醇肉桂酸）：在光照下发生聚合或交联反应，生成物的溶解性下降，在显影时曝光部分被保留。光敏涂料：（1）组成：预聚物、稀释剂、交联剂、光引发剂；（2）优点：a.不含溶剂或溶剂含量很少，减少材料消耗，对环境污染小，使用安全；b.交联过程在涂刷之后进行，可得到交联度高、力学强度高的涂层。（3）预聚物：不饱和聚酯型，现在常用饱和苯酐代替部分马来酸酐，另外用一缩乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇代替部分乙二醇，进行共缩聚光致变色高分子材料的应用：（1）光致变色伪装材料；（2）强闪光防护、宇宙线的防护（3）光致变色油墨（4）防复印材料第十章医用高分子医用高分子材料的分类：（1）按材料与活体组织的相互作用关系：A.生物降解医用高分子材料；B.生物惰性医用高分子材料；C.生物活性医用高分子材料。（2）按材料与肌体接触的部位和时间长短进行分类：A.长期植入材料；B.短期植入材料；C.体内体外连通使用的材料；D.体表接触材料与一次性使用医疗用品材料。对医用高分子材料的人体效应的要求：（1）无毒；（2）无热原反应或低热原反应；（3）不致癌、不致畸；（4）不引起过敏反应；（5）不破坏邻近组织；（6）良好的血液相容性。聚乳酸在医疗上的应用：①可降解手术缝合线；②作为组织缺损补强材料；③作为接合固定材料；④药物控制释放材料。聚乳酸的合成方法：开环聚合（方程式）聚酸酐的合成方法（方程式）：（1）混合酸酐法；（2）酰氯羧酸酰化法；（3）开环聚合。聚α-腈基丙烯酸酯类（1）优点：A.不需固化剂；B.能与比较潮湿的人体组织强烈结合；C.聚合热低；D.不致癌、不致畸；E.抗菌且具有良好的生物相容性。（2）缺点：A.粘接部位弹性差；B.储存期短，易发生凝固。甲壳素及壳聚糖在医学领域的应用：（1）制作医用纤维和膜材料；（2）作为药物载体；（3）作为凝血材料；（4）作为高分子药物①增强免疫力、抗肿瘤②降血糖③降低脂肪和胆固醇④消炎⑤健胃；（5）人工器官制作材料。聚氨酯在医学领域的用途：（1）人工心脏及其辅助装置材料；（2）医用导管；（3）假肢（义肢）聚丙烯酸酯类：（1）骨固化剂（骨水泥）（PMMA粉）；（2）牙科材料：聚甲基丙烯酸甲酯强度高、无毒、易加工，可以作为制作假牙的主要材料；（3）隐形眼镜（PMMA）聚四氟乙烯性能：（1）耐强酸、强碱、强氧化剂；（2）耐有机溶剂；（3）耐老化；（4）自润滑性好，是固体材料中摩擦系数最低的；（5）耐高温、耐低温，；（6）生物相容性好。高分子药物（结构）：（1）利用含羧基聚合物和胺基反应；（2）利用含胺基聚合物和羧基反应；（3）青霉素自身缩合低分子量聚二甲基硅氧烷：用于肠胃胀气的治疗（消胀片），聚乙烯氮-氧吡啶：因大量吸入游离二氧化硅粉尘所引起的急性和慢性矽肺病有较好的治疗和预防效果。血液净化膜材料：（1）纤维素膜特点：①具有一定的机械强度；②良好的透过性；③由于纤维素是天然的高分子材料，安全性高；④原料来源丰富、价格低廉。第十一章农用高分子农用转光膜：（1）功能：黄绿光和紫外光转换为红橙光和蓝紫光；（2）效能：增温，生物，减病，品质，增产，早熟。转光膜的制备方法：（1）附染法；（2）母料法；（3）三层共挤法。缓释型化肥：（1）优点：A.在植物生长过程中，持续提供肥料，减少施肥次数，降低人力成本；B.化肥的释放速度被控制，可达到较高的利用效率，从而减少对地下水和大气的污染。高分子包膜肥料作用机理：高分子包膜化肥施入土壤后，在水的浸润下，水分透过高分子膜接触到固体化肥，使其缓慢溶解，通过膜上的孔隙向外渗出。脲甲醛低聚物缓释肥料：冷水几乎不容，热水可溶。