第三节功能高分子材料

第三节功能高分子材料一．功能高分子材料1、功能高分子材料的涵义具有新型骨架结构的高分子材料和在天然或合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能的高分子。功能高分子光敏高分子导电高分子高分子催化剂与试剂微生物降解高分子生物医药高分子高分子吸附剂高分子膜高吸水性树脂交换型高分子感光树脂光致变色高分子光导电高分子高分子半导体高分子导体超导高分子离子交换树脂电子交换树脂高分子药物医用高分子仿生高分子2、功能高分子材料的品种和分类3、几种功能高分子材料（1）高吸水性树脂—具有强亲水性基团“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料，具有很强的吸水能力，它所用得材料就是高吸水性树脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠）。①合成方法：a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。如将淀粉与CH2＝CH—COONa在引发剂作用下共聚，生成以淀粉为主链的接枝共聚物，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的淀粉—聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂；b、以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸CH2＝CH—COOH为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。例如，丙烯酸单体与NaOH中和得到丙烯酸钠，加入少量交联剂，再在引发剂作用下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。两种合成方法的共同点：都要在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得到具有网状结构的树脂。交联剂的作用：让高聚物分子链间发生交联，变线型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于“尿不湿”，还有哪些用途？（2）高分子分离膜②高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉（半透膜）。③分子膜的应用：生活用水、工业废水等废液的处理；海水、苦咸水的淡化；浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒各种能源的转换①高分子分离膜的组成：是用具有特殊分离功能的高分子材料制成（3）医用高分子材料：生物相容性排斥具有优异的_________，较少受到____，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。如：人造心脏、人造关节、人造鼻等。人造关节人工心脏瓣膜一张柔软的纸，白中透出微黄，这张不起眼的“白纸”就是填补国内空白的高科技“人造皮肤”。这种“人造皮肤”能帮助伤口尽快恢复。比如烧烫伤，把水泡的水放出，用药清洗后，将“人造皮肤”敷贴在伤口上，很快“人造皮肤”就和人的身体长在一起，成了真的皮肤。人造皮肤人造血管人造心脏人造肾脏二、复合材料1．复合材料涵义：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_____，另外材料做为________。具有_______________________________等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。2．复合材料的性能：基体增强剂强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀复合材料－玻璃钢玻璃钢游艇玻璃钢冷却塔玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用鲨鱼皮泳衣轻便赛车碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。复合材料—碳纤维复合材料—隐形飞机上的特殊材料B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波1888年，奥地利科学家F·Reinitzer发现了液晶。20世纪70年代初，Helfrich和Schadt利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成显示器件，实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示（NT-LCD）材料，其产品主要应用在电子表和计算器上。80年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示（STN-LCD）材料，其产品主要应用在BP机、移动电话和笔记本电脑上。酯类和联苯类液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，国内各科研机构已开发了近千种，其中已有100种以上应用于混晶配方。三、有机高分子材料的发展趋势1．旧材料改进推广(新型导电塑料、电磁屏蔽材料)2．研制新材料(高分子智能材料、超导材料、光电转换材料、生物材料、光解水催化剂、热电膜、传感膜等)。