1《功能高分子材料》复习题一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类？功能高分子可从以下几个方面分类：1.力学功能材料：1)强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；2)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。2.化学功能材料：1)分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；2)反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；3)生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。3.物理化学功能材料：1)耐高温高分子，高分子液晶等；2)电学功能材料，如导电性高分子、超导高分子，感电子性高分子等；3)光学功能材料，如感光高分子、导光性高分子，光敏性高分子等；4)能量转换功能材料，如压电性高分子、热电性高分子等。4.生物化学功能材料：1)人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；2)高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；3)生物分解材料，如可降解性高分子材料等。二、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。1.阳离子交换树脂。机理：解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换；R-SO3H+M+——R-SO3M+H+2.阴离子交换树脂。机理：解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。RN+H3OH-+X-——RN+H3X-+OH-3.应用：1）水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。2）冶金工业：分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。3）原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等，还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。4）海洋资源利用：从海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料，用以海水制取淡水。5）食品工业：制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。6）医药工业：例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。7）化学工业：在化学实验、化工生产上是重要的单元操作，普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯、浓缩和回收等。8）环境保护：在废水、废气的浓缩、处理、分离、回收及分析检测上都有重要应用，已普遍用于电镀废水、造纸废水、矿冶废水、生活污水、影片洗印废水、工业废气等治理。
卟啉类功能高分子的合成及表征
1 功能高分子简介
兴起于上世纪60年代的功能高分子材料，以其具有轻、强、耐腐蚀、原料丰富、种类繁多、制备简便、易于分子设计等特点，其研究和发展十分迅速，作为一个新兴领域，受到世界各国的普遍重视。所谓功能高分子是在高分子主链和侧链上带有反应性功能基团，并具有可逆的或不可逆的物理功能或化学活性的一类新型高分子。功能高分子材料，是指在合成或天然高分子原有机械性能的基础上再赋予新的诸如催化性、导电性、光敏性、化学性、选择分离性等特殊功能的高分子。这其中并不包括传统的耐热性、高强度和绝缘性等高分子，而是把它们划归在通用高分子改性的范畴。
功能高分子材料从功能上大致可分为四类：第一类是化学功能，包括离子交换、催化、光聚合、光分解、光降解等；第二类是物理功能，包括导电、热电、压电、超导、磁化、光弹性等；第三类是介于化学、物理之间的功能，包括吸附、膜分离、高吸水、表面活性等；第四类是生物功能，包括组织适应性、血液适应性等。
根据用途的不同，又可分为八类。第一类是反应性高分子材料，如高分子试剂、催化剂、染料等；第二类是光敏型高分子材料，如光稳定剂、光刻胶、感光材料、光导材料、非线性光学材料等；第三类为电性能高分子材料，如高分子半导体、导电高分子等；第四类为高分子分离材料，如离子交换树脂等；第五类为高分子吸附材料，如吸附树脂、固定化酶等；第六类为高分子智能材料，如形状记忆高分子材料等；第七类为医用高分子材料，如高分子器械、人造器官等；第八类为高性能工程材料，如工程塑料等。
功能高分子材料是未来材料科学与工程技术领域的重要发展方向，现代多学科交叉的特点促进了新型功能高分子材料的研究与发展，也孕育了新一代的功能高分子材料。由于高分子材料在结构上的复杂性和多样性，可以在分子结构(包括支链结构)、聚集态结构、共混、复合、界面和表面甚至外观结构等诸多方面，进行单一或多种结构的综合利用，因此最大程度地满足了其他高技术要求材料技术为他们提供的更多、更好的功能。随着纳米技术研究的深入，在分子、甚至原子水平上实现材料的功能结构设计、复合与加工生产成为可能，材料的功能将会进一步得到扩展，呈现前所未有的创新。可以预言，新一代功能高分子材料的春天已经来临，纳米材料必将成为新世纪材料发展的主流，也必将对新世纪的高新技术如电子、生物技术、生命科学的研究产生极为深远的影响。
种类繁多的功能高分子材料
功能高分子材料目前尚无严格的定义。一般认为，是指除了具有一定的力学性能之外，还具有某些特定功能（如化学性、导电性、磁性、光敏性、生物活性等）的高分子材料。或者理解为是一种当受到外部刺激时，能通过化学或物理方法做出响应的材料。
材料的性能是指材料对外部作用的抵抗特性。而功能是指向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性。按照功能高分子材料的组成和结构，可将其分为结构型功能高分子材料和复合型功能高分子材料。按照来源又可分为天然功能高分子材料、半合成功能高分子材料和合成功能高分子材料。通常对于功能高分子材料是按照功能和应用特点进行分类。据此大致可将功能高分子材料分为化学、光、电、磁、热、声、机械、生物等八大类。
（1）聚苯乙烯型吸附树脂 80%以上的吸附树脂是聚苯乙烯型的吸附树脂，它们主要是以苯乙烯为主要的合成单体，以二乙烯苯作为交联单体制备的。聚苯乙烯是最早工业化的塑料品种之一，其苯环上的邻、对位具有一定的活性，便于和其他的化合物反应，引入其他的化学基团，实现对聚苯乙烯的改性，同时将之作为吸附树脂使用时，为了提高其稳定性，还需对其进行一定的交联。聚苯乙烯的主要缺点在于，机械强度不够高，抗冲击性和耐热性较差。 在水溶液中悬浮聚合得到的聚苯乙烯型吸附树脂其外观是白色或浅黄色，直径不同的多孔球粒。通过选择不同的引发剂，苯乙烯可以实现光引发、热引发聚合，利用所加入的交联剂如二乙烯苯的用量来调节其交联度。同时聚苯乙烯上的活性点为其改性提供了条件，可以引入其他极性基团，甚至可以引入配位结构形成螯合树脂或引入离子型基团得到离子交换树脂。
（2）离子交换树脂是结构上带有可离子化基团的一类高分子，它由高分子骨架、与高分子骨架以化学键相连的固定离子以及可在一定条件下离解出来并与周围的外来离子相互交换的反离子组成。其功能基团为固定离子与反离子组成的离子化基团。功能基团中的可交换离子与外来离子完成交换过程后，通过改变条件又可再生为原有的反离子。
精品文档
. 功能高分子材料
第一章 绪论
▲1、什么是功能高分子？什么是特种高分子？两者的区别和关系如何？
（1）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。
功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。
（2）特种高分子材料：是指带有特殊物理、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。
（3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。
▲2、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？
（1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。
（2）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。
（3）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。
（4）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。
（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。）
3B、功能高分子材料的类型
（1）力学功能材料：①强化功能材料，②弹性功能材料。
（2）化学功能材料：①分离功能材料，②反应功能材料，③生物功能材料。
（3）物理化学功能材料：①耐高温高分子，②电学功能材料，③光学功能材料，④能量转换功能材料。
（4）生物化学功能材料：①人工脏器用材料，②高分子药物，③生物分解材料。
这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为8种类型。
（1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高性能工程材料。
第二章 功能高分子的制备方法
▲1、什么是活性聚合？阴离子活性聚合的特征是什么？
