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功能高分子名词解释功能高分子是指具有特定功能的高分子化合物。
高分子化合物是由重复单元组成的长链状分子，具有较高的分子量和相对较大的分子尺寸。
功能高分子通过在高分子结构中引入特定的官能团或化学基团，赋予了高分子材料特定的性能和功能。
功能高分子可以根据其特定的功能进行分类和解释。
以下是几种常见的功能高分子及其解释：1. 吸附剂，功能高分子可以具有吸附其他物质的能力，如吸附有害气体、重金属离子或有机污染物等。
这些高分子通常具有大的表面积和良好的吸附性能，可用于环境净化、废水处理等领域。
2. 催化剂，功能高分子可以具有催化反应的能力，促进化学反应的进行。
这些高分子通常具有特定的催化活性中心或催化剂团，可用于催化合成、催化加氢等化学过程。
3. 传感器，功能高分子可以具有感知和响应外部刺激的能力，如温度、湿度、光线等。
这些高分子通常通过结构上的改变或物理性质的变化来实现信号的转换和传递，可用于传感器、智能材料等领域。
4. 控释剂，功能高分子可以具有控制释放物质的能力，如药物、香料、肥料等。
这些高分子通常通过控制物质的扩散、溶解或降解速率来实现控制释放，可用于医药、食品、农业等领域。
5. 增韧剂，功能高分子可以具有增强材料韧性和耐冲击性的能力。
这些高分子通常通过在高分子基体中引入弹性体颗粒或交联结构来增加材料的韧性和延展性，可用于塑料、橡胶等领域。
6. 电子材料，功能高分子可以具有导电、光电或磁性等特殊电子性质。
这些高分子通常通过在高分子结构中引入共轭结构或特定的电子基团来实现，可用于电子器件、光电器件等领域。
以上只是功能高分子的一些常见例子，实际上功能高分子的种类和应用非常广泛。
它们在材料科学、化学工程、生物医学等领域都具有重要的应用价值，为我们的生活和科技进步做出了贡献。
高分子材料科学与工程专业知识技能一、介绍高分子材料科学与工程是一门涉及高分子材料合成、加工、性能表征和应用的综合性学科。
其研究对象涉及聚合物、共聚物、复合材料等高分子材料，以及其在汽车、航空航天、电子、医药、建筑等领域的应用。
本文将围绕高分子材料科学与工程专业的知识和技能展开深入探讨，以帮助读者全面了解这一学科，并为相关专业的学生提供学习和就业指导。
二、高分子材料合成1.聚合反应在高分子材料科学与工程专业中，学生首先需要了解聚合反应的基本概念和原理。
聚合反应是指将单体分子通过化学反应形成具有线性或者支化结构的聚合物的过程。
对于不同种类的高分子材料，其聚合反应的方式和条件也会有所不同。
学生需要熟练掌握不同类型聚合反应的特点和条件，为后续的材料合成奠定基础。
2.聚合物合成方法在聚合物科学与工程专业中，学生还需要学习不同的聚合物合成方法，包括自由基聚合、离子聚合、环氧树脂固化等。
这些方法涉及到催化剂的选择、反应条件的控制、聚合物结构的调控等方面的知识。
掌握这些合成方法，对于学生将来从事高分子材料的研究和工程应用工作都具有重要意义。
三、高分子材料性能表征1.结构表征高分子材料的结构表征是对其分子结构、宏观形貌等特征进行分析和鉴定的过程。
通过使用一系列的仪器和技术，如核磁共振、红外光谱、激光粒度分析仪等，可以对高分子材料的结构进行深入研究。
学生需要学习不同的结构表征方法，并了解它们的适用范围和使用条件。
2.性能测试除了结构表征，高分子材料的性能测试也是学生需要掌握的重要技能之一。
拉伸强度、弯曲模量、热学性能、电学性能等指标都需要通过相应的测试方法进行表征。
学生需要学习这些性能测试方法的原理和操作技巧，为未来从事高分子材料性能评价和改性工作提供技术支持。
四、高分子材料应用1.功能高分子材料随着科技的不断进步，功能高分子材料在各个领域的应用日益广泛。
具有自修复功能的聚合物材料、智能感应材料、生物兼容高分子材料等。
功能高分子材料有哪些高分子材料是一类由高分子化合物所制备的材料, 具有多种功能和应用。
以下是一些常见的功能高分子材料：1. 强度高的高分子材料：例如聚合物增强纤维（如碳纤维和玻璃纤维增强聚合物），具有出色的机械强度和耐磨损性，可用于制造高强度和轻质的结构材料，如飞机胶皮、船舶构件和汽车零件。
2. 高透明度的高分子材料：聚合物材料中有些具有出色的透明性，可用于制造透明的包装材料、光学元件、显示器和透明塑料器具等。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是一种常见的高透明度高分子材料。
3. 高温耐受的高分子材料：一些高分子材料能够耐受高温环境，如聚四氟乙烯（PTFE）和聚醚醚酮（PEEK），可用于制造高温耐受的零件和设备，如机械密封件、炉具部件和航空发动机组件。
4. 阻燃的高分子材料：有些高分子材料添加了阻燃剂，使其能够抵御火焰和燃烧。
这些材料广泛应用于建筑、交通和电子领域，如阻燃聚酰亚胺和阻燃聚苯乙烯。
5. 生物降解的高分子材料：这类材料可以在特定的环境条件下被微生物分解，对环境友好。
生物降解塑料在可持续发展和环保领域有着广泛的应用，如聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）。
6. 吸湿性高分子材料：有些高分子材料具有良好的吸湿性能，如聚乙二醇（PEG）和聚丙烯酰胺（PVA），可用于湿润纸巾、卫生产品和水凝胶等制造。
7. 电学性能优良的高分子材料：聚合物中的某些材料具有良好的电学性能，如聚乳酸酯（PLA）和聚苯硫醚（PES），可用于制造超级电容器、电池隔膜以及电子设备和电气绝缘材料等。
总的来说，高分子材料广泛应用于众多领域，其功能多样，适应性强。
随着科学技术的不断发展，新的功能高分子材料将不断涌现，为各行各业的发展带来更多的机遇和挑战。
功能性高分子材料的合成与应用近年来，功能性高分子材料在各个领域都得到了广泛的应用。
它们具有诸多优异的性能，如高强度、耐热性、导电性等，使其在能源、医疗、电子等行业发挥着重要的作用。
本文将介绍功能性高分子材料的合成方法以及其在不同领域的应用。
一、功能性高分子材料的合成方法1. 自由基聚合法自由基聚合法是功能性高分子材料合成中常用的一种方法。
它通过自由基引发剂引发单体的自由基聚合反应，从而合成出具有特定功能的高分子材料。
例如，通过在聚合反应中引入含有活性基团的单体，可以合成出具有特殊功能的高分子材料，如具有生物活性的聚合物。
2. 阳离子聚合法阳离子聚合法是另一种常用的功能性高分子材料合成方法。
它利用阳离子引发剂引发单体的阳离子聚合反应，从而合成出具有特定性能的高分子材料。
这种方法可用于制备具有高度透明性、耐热性以及生物相容性的高分子材料，常用于光学器件和生物医学领域。
3. 交联反应法交联反应法是一种常用的功能性高分子材料合成方法。
通过引入交联剂，使聚合物分子间发生交联反应，从而形成具有特殊性能的高分子材料。
这种方法常用于制备具有高强度、耐磨性以及耐化学腐蚀性的高分子材料，广泛应用于汽车、航空航天等领域。
二、功能性高分子材料在能源领域的应用1. 锂离子电池功能性高分子材料在锂离子电池中得到了广泛的应用。
通过合成具有高离子导电性和稳定性的高分子材料，可以提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。
此外，高分子材料还可以用于锂离子电池的隔膜材料，提高电池的安全性能。
2. 太阳能电池太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，功能性高分子材料在太阳能电池中具有重要的应用价值。
通过合成具有高光吸收性和电子传输性能的高分子材料，可以提高太阳能电池的转换效率。
此外，高分子材料还可以用于太阳能电池的封装材料，提高电池的稳定性和耐候性。
三、功能性高分子材料在医疗领域的应用1. 生物医学材料功能性高分子材料在生物医学领域具有广泛的应用。
一、绪论1.名词解释：性能、功能、功能高分子、高性能高分子、特种高分子材料、分子自组装性能：材料对外部作用的抵抗特性。
功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。
功能高分子材料：一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
高性能高分子：是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。
特种高分子材料：带有特殊物理、力学、化学性质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畴。
分子自组装：是指在平衡条件下分子间通过非共价的相互作用(即氢键、静电力和配位键)自发缔合形成稳定结构的超分子聚集体的过程。
2.通用高分子材料根据其性质和用途可分为哪五个大类a.反应性高分子材料，包括高分子试剂、高分子催化剂和高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
b. 光敏型高分子,包括各种光稳定剂、光刻胶，感光材料、非线性光学材料、光导材料和光致变色材料等。
c. 电性能高分子材料,包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料以及其他电敏感性材料等。
d. 高分子分离材料,包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等。
e. 高分子吸附材料,包括高分子吸附性树脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。
f.高分子智能材料,包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。
f.医药用高分子材料,包括医用高分子材料、药用高分子材料和医药用辅助材料等。
g高性能工程材料,如高分子液晶材料，耐高温高分子材料、高强高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子等。
3.功能和性能有什么区别?（不确定）从实用的角度看:对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能；而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。
4.特种高分子主要有哪些类型?举出您身边的几种特种和功能高分子的例子。
特种高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高频绝缘、半导体等。
5.有哪些制备特种与功能高分子的方法?他们各有什么优点和缺点?（不全面）通过化学或者物理的方法，按照材料的设计要求将某些带有特殊结构和功能基团的化合物高分子化，或者将这些小分子化合物与高分子骨架相结合，从而实现预定的性能和功能。
a.功能性小分子的高分子化, 许多功能高分子材料是从相应的功能小分子化合物发展而来的. 方法：1.聚合反应，如共聚、均聚等；2.将功能性小分子化合物通过化学键连接的化学方法与聚合物骨架连接，将高分子化合物作为载体；3.物理方法，如共混、吸附、包埋等作用将功能性小分子高分子化。
b.带有功能性基团的小分子与高分子骨架的结合，利用化学反应将活性功能基引入聚合物骨架，改变聚合物的物理化学性质，赋予其新的功能。
c.功能性小分子通过聚合包埋与高分子材料结合，该方法是利用生成高分子的束缚作用将功能性小分子以某种形式包埋固定在高分子材料中来制备功能高分子材料。
d.功能高分子材料的多功能复合。
将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，将形成新的功能材料，而且具有任何单一功能高分子均不具备的性能，这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。
e.在同一分子中引入多种功能基，在同一种功能材料中，甚至在同一个分子中引入两种以上的功能基团。
特点：或者集多种功能于一身，或者两种功能起协同作用，产生出新的功能。
二、高吸水性树脂1.高吸水性树脂也称为超强吸水高分子材料、高吸水性聚合物，是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。
是一种含有强亲水性基团并通常具有一定交联度的高分子材料。
根据原料来源、亲水基团引入方法、交联方法、产品形状等的不同，高吸水性树脂可有多种分类方法。
按原料来源分类，淀粉类，纤维素类，合成聚合物类。
2.淀粉类高吸水性树脂优点：原料来源丰富，产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。
缺点：吸水后凝胶强度低，长期保水性差，在使用中易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。
糊化淀粉与有机单体的接枝共聚接枝方法：铈盐法、锰盐法和辐射法。
利用硝酸铈铵引发淀粉与丙烯腈的接枝共聚制备高吸水性凝胶是研究的最早和最多的一种方法。
3.纤维素类高吸水性树脂a.纤维素与一氯醋酸反应引入羧甲基后，用交联剂交联而成的产物。
b.纤维素与亲水性单体接枝共聚产物。
优点：原料来源丰富。
缺点：吸水倍率较低。
也易受细菌分解失去吸水、保水能力。
4．合成聚合物类合成高吸水性树脂目前主要有聚丙烯酸盐系和聚乙烯醇系两大系列。
5.高吸水性树脂的结构从化学结构看：主链或侧链上含有亲水性基团，如-ＳＯ3Ｈ、-ＣＯＯＨ、-ＣＯＮＨ2、-ＯＨ等吸水能力：-ＳＯ3Ｈ>-ＣＯＯＨ>-ＣＯＮＨ2>-ＯＨ从物理结构看：低交联度的三维网络。
网络骨架可以是淀粉、纤维素等天然高分子，也可以是合成树脂(如聚丙烯酸类）。
6.高吸水性树脂的吸水机理当水与高聚物表面接触时，有三种相互作用:一是水分子与高分子中电负性强的氧原子间的氢键作用；二是水分子与疏水基团间的相互作用；三是水分子与亲水基团间的相互作用。
高吸水树脂的结构骨架可以是淀粉、纤维素以及合成树脂在其主链或侧链上含有亲水性基团，如羧基、酰氨基、羟基、磺酸基等，其骨架多是以轻度交联的形式存在。
高吸水性树脂中的网状结构对吸水性有很大的影响.高吸水性树脂在结构上是轻度交联的空间网络结构，它是由化学交联和树脂分子链间的相互缠绕所形成的物理交联构成的，可以看成是高分子电解质组成的离子网络，其中存在着可移动的离子对。
当遇到水时，由于亲水基与水分子的水合作用，使水渗入到网络内部，使高分子电解质解离，从而产生网络内外的离子浓度差，即产生渗透压。
此外，树脂中亲水性基团的存在也是必不可少的条件，亲水性基团吸附水分子，并促使水分子向网状结构内部的渗透。
7.高吸水性树脂的基本特性A.高吸水性作为高吸水性树脂，高的吸水能力是其最重要的特征之一。
考察和表征高吸水性树脂吸水性的指标通常有两个，—是吸水率，二是吸水速度。
(1).吸水率吸水率是表征树脂吸水性的最常用指标。
指一定条件下所吸收的水分。
物理意义为每克树脂吸收的水的重量。
单位为g水/g树脂。
影响树脂吸水率的因素：影响树脂吸水率有很多因素，除了产品本身的化学组成、亲水性、电荷密度、外界条件及产品形状之外，还与产品的交联度、水解度和被吸液体的性质等有关。
a.交联度对吸水性的影响未经交联前，一般是水溶性的，不具备吸水性或吸水性很低，因此通常需要进行交联。
交联密度过高对吸水性并无好处。
一方面，网格太小而影响水分子的渗透，另一方面，橡胶弹性的作用增大，也不利于水分子向网格内的渗透，因此造成吸水能力的降低。
b.水解度对吸水率的影响高吸水性树脂的吸水率一般随水解度的增加而增加。
但当水解度高于一定数值后，吸水率反而下降。
因为随着水解度的增加，亲水性基团的数目固然增加，但交联部分也将发生水解而断裂，使树脂的网格受到破坏，从而影响吸水性。
c.被吸液的pH值与盐分对吸水率的影响（被吸液性质的影响）高吸水性树脂是高分子电解质，水中盐类物质的存在和pH值的变化都会显著影响树脂的吸水能力。
因为酸、碱、盐的存在一方面影响亲水的羧酸盐基团的解离，另—方面由于盐效应而使原来在水中应扩张的网格收缩，与水分子的亲和力降低，因此吸水率降低。
所谓吸收能力：指树脂在溶液中溶胀和形成凝胶以吸收和保持液体的能力(即保水率)，它可用饱和吸水量来表示一是高吸水性树脂从接触表面吸人水分发生溶胀的能力(吸水率)二是使被吸收的水分呈凝胶状并失去流动性的凝结能力(即凝胶力)。
(2).吸水速率a. 高吸水性树脂的吸水速度受化学组成、交联度等因素影响。
b. 吸水速度也受其形状所影响。
表面积越大，吸水速度也越快。
为提高树脂吸水速率，可将其制成薄膜状、多孔状、鳞片状等，而与水接触后易聚集成团的粉末状树脂的吸水速度相对较慢。
c. 与棉花、海绵等吸水材料比，高吸水性树脂的吸水速率较慢。
一般在数分钟内吸水量达到最大。
B．保水性高吸水性树脂的吸水能力是由化学作用和物理作用共同贡献的。
即利用分子中大量的羧基、羟基和酰氧基团与水分子之间的强烈范德华力吸收水分子，并由网状结构的橡胶弹性作用将水分子牢固地束缚在网格中。
一旦吸足水后，即形成溶胀的凝胶体。
这种凝胶体的保水能力很强，即使在加压下也不易挤出来。
C．吸水状态下的凝胶强度高吸水性树脂的凝胶强度用受压后凝胶的破碎程度来衡量。
因树脂具有一定的交联度，因而其凝胶有一定的强度。
D．无毒性经动物口服实验，无死亡、无异常表现，对皮肤和黏膜无刺激、无过敏反应。
E．吸氨性高吸水性树脂一般为含羧酸基的阴离子高分子，为提高吸水能力，必须进行皂化，使大部分羧酸基团转变为羧酸盐基团。
残存的羧基（约30％左右）使树脂呈现一定的弱酸性。
这种弱酸性使得它们对氨那样的碱性物质有强烈的吸收作用。
F．增黏性粒状高吸水性树脂吸水后得到的水凝胶为粒状凝胶的集合体，如水分过量，粒状凝胶在水中呈悬浮状态。
但在水分未过量时，可获得比使用普通水溶性高分子系列增黏剂更高的黏度。
化妆品中利用增黏性。
H.与其他树脂的混合物高吸水性树脂可与其他树脂混合，应用领域大大拓展.水膨胀性PVC共混料、密封填料、水膨润性，防雾性等新性能，制成功能性吸水树脂。
8.高吸水性树脂的应用a.日常生活和卫生用品(1).高吸水树脂制作的日常卫生用品有婴儿一次性尿布、宇航员尿巾、妇女卫生用品、餐巾、绷带、手术床衬垫等。
(2)高吸水树脂用作公共厕所、车站、码头等人流量大的公共场所和家庭等的芳香除臭剂，有其独特的效果。
(3)利用高吸水树脂的增稠性，可用于化妆品、洗涤剂、水性涂料等的增稠剂。
(4)高吸水树脂作为无土栽培的基材，在家庭养花和插花应用越来越普遍。
b.农业应用(1) 将高吸水树脂加入土壤中，可改善土壤的结构，增加透气、透水和保水性能，避免肥料的流失。
有利于植物根系的生长发育。
(2) 高吸水性树脂用作苗木移植保水剂，可大大降低苗木死亡率。
c.工业应用(1) 利用高吸水性树脂的增稠性和润滑性，将其混入水泥浆或灰浆，可改善运输状况，提高土建工程的效率。
(2) 将高吸水树脂与塑料或橡胶混合制成密封材料，此材料一遇到水就急速膨胀，因此具有很好的密封性。
(3) 利用高吸水性树脂的吸水性大，同时几乎不吸收油和非极性溶剂的性质，可将高吸水性树脂用作工业脱水剂(化工和油田开发助剂)。
d.医疗卫生材料(1) 将聚乙烯醇系高吸水性树脂水凝胶用于人工骨关节的滑动部位以代替软骨。
(2) 高吸水性树脂成功的用作人造皮肤。
e.食品工业应用包装材料、保鲜材料、脱水剂、食品增量剂等。
