复习课件高分子电致变色材料.ppt

q塑 处高料 状弹所 态态：形变很容橡 处易胶 状，所 态具有高弹性液 所。态 处树 状脂 态
q
粘流态：形变能任意发生，具有流动性。
温度升高
温度降低
一、塑料
1． 定义：是指具有可塑性能的高分子材料。
2. 分类
热塑性塑料
据受热可分为 热固性塑料
通用塑料 据应用可分为
工程塑料
3. 组成
树 脂 （ 主 要 成 份 ）
缺点：弹性和耐寒性比天然橡胶差。
用途：广泛用作海底电线绝缘材料，化工防腐 材料，耐油制品等。
《高分子材料》PPT课堂-课件【人教 版】优 秀课件 （实用 教材）
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4. 丁腈橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2+ n H 2 C C引 H 3 发 5 ℃ 剂
1.顺丁橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2
CO 2 N O A i,2 lH (5 )3 C B F 3· (C 2 H 5 )2 O
H 2 C
C2H
CC
H
H
顺 丁 橡 胶 n
优点：弹性好，耐磨性能、耐低温性能 也较好。具有良好的物理机械性能。
缺点：抗斯裂强度、加工性能较差。
5. 硅橡胶 结构：
R
R
O Si O Si
R
Rn
优点：既耐低温，又耐高温。在-65 ~ 250℃保持 弹性。耐油防水，不易老化，绝缘性能也很好。
缺点：机械性能较差，耐酸碱不及其它橡胶。
用途：可作高温高压设备的衬垫，油管衬里，火 箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料。

高分子骨架上邻近功能基团的一些结构和基团对 功能基的性能具有明显的影响力，这种作用称为 高分子的邻位效应。
Chapter8 Polymer
12

高分子骨架的模板效应 高分子骨架的空间结构，包括构型和构象，在其周围建立 起特殊的局部空间环境，在有机合成和其他应用场合提供 一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。这种作
——高分子骨架仅仅起支撑、分隔、固定和降 低溶解度等辅助作用
研究开发中都是围绕着发挥官能团的作用而展开的
Chapter8 Polymer
5
P N
+
Z SO3H
C O OH O
N
N
N
高分子过氧酸
N R
+
N R3 R
+
电活性聚合物
侧链聚合物液晶
离子交换树脂
Chapter8 Polymer
6
②
聚合物骨架与官能团协同作用
Chapter 8 Polymer
高分子材料
Chapter8 Polymer 1
8.3 功能高分子 Functional Polymer

功能高分子概述 导电高分子


生物医用高分子
感光高分子
Chapter8 Polymer
2
8.3.1 功能高分子概述
8.3.1.1 分类（按照性质和功能划分）： ① 反应型高分子，包括高分子试剂和高分子催化剂； ② 光敏型高分子，包括各种光稳定剂、光刻胶，感光材 料和光致变色材料等； ③ 电活性高分子材料，包括导电聚合物、能量转换型聚 合物和其他电敏材料； ④ 膜型高分子材料，包括各种分离膜、缓释膜和其他半 透性膜材料； ⑤ 吸附型高分子材料，包括高分子吸附性树脂、高分子 絮凝剂和吸水性高分子吸附剂等； ⑥ 其他未能包括在上述各类中的功能高分子材料。

吹2塑020年成10月型2日 的聚乙烯薄膜
保鲜膜 11
2 聚氯乙烯（PVC）
化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度 不宜超过60℃，在低温下会变硬 分为：软质塑料和硬质塑料
2020年10月2日
12
3.聚丙烯(PP)
4.聚苯乙烯(PS)
5.有机玻璃(聚甲基丙烯 酸甲酯PMMA)
6.尿醛塑料(电玉)
2020年10月2日
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日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
CH2
CH2
CH3
H
CH2
CH2 C=C
···
C=C
CH2 CH2
CH3 H
答案：天然橡胶的单体为：CH2=CH-C=CH2 （异戊二烯或2-甲基-1,3丁二烯）
CH3
2020年10月2日
6
2.加聚反应 [ (2)共聚反应-两种以上单体] 如工程塑料ABS塑料的合成（ ABS塑料的结构见课本103
（1）人造象牙的结构可表示为 [ CH2—O ]n 它的单
体是（ C ）
A.(CH3)2O B.CH3CHO C.HCHO D.CH3CHO （2）三位科学家因发现导电塑料荣获2000年诺贝尔化
学奖。导电塑料的结构可表示为 [ CH＝CH ]n ，则其单
体为（ C ）。 A.乙烯 B.1,3－丁二烯 C.乙炔 D.乙烷
练习二 写出由丙烯制取聚丙烯的反应方程式?
nCH3CH＝CH2催化剂 [ CH-CH2 ]n
2020年10月2日
CH3

5.2 光敏涂料
优点： 固化速度快 不需加热，耗能少 污染少 便于流水线作业 缺点： 不适合形状复杂物体的涂层 价格高
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
光 表面涂料：装饰和保护层 敏 涂 料 光致抗蚀剂：制造印刷电路板 光敏涂料体系的组成：
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
主 要 内 容
概述 光敏涂料 光致抗蚀剂 光致变色高分子材料 光导电高分子材料
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
光化学反应过程： 1. 激发过程：分子吸收光能，电子从基 态向高能级跃迁，成为激发态。 2. 化学反应：激发态分子向其它分子转 移能量或产生各种活性中间体而发生化 学反应。
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by l i ght
光引发剂（PI）
（PI）*（激发态生成）﹠

• • • • 4.2.2 聚合物电致发光器件结构和发光原理 4.2.2.1 电致发光器件的结构 (1)“三明治”式 (2)在(1)的基础上引进电荷传输层，分为 电子传输层和空穴传输层两种 • 若发光层以空穴传输性质为主，在阴极(电 子注入电极)和发光层之间放入电子传输层； 若发光层以电子传输性质为主，在阳极(空 穴注入电极)和发光层之间放入空穴传输层
4.2 电致发光高分子材料
• 聚合物型电致发光材料优点： • 相对于无机电致发光材料而言，机械加工 性能好，成膜简单，很容易实现大面积显 示，发光器件体积小，驱动电压低，制作 简单，造价低，响应速度快 • 相对于有机小分子电致发光材料，Tg高， 不易结晶，挠曲性和机械强度好
4.2 电致发光高分子材料
4.1 概述
• ⑤高分子介电材料：指在电场作用下，材 料具有较大极化能力，以极化方式储存电 荷的高分子材料 • ⑥电极修饰材料：指用于对各种电极表面 进行修饰，改变电极性质，从而达到扩大 使用范围、提高使用效果的高分子材料
4.1 概述
• 4.1.2 电物理变化和电化学变化 • 由于电参量易控制且易测定，电活性材料 发展迅速，涉及各种领域 • 电物理变化：高分子介电材料，高分子驻 极体，高分子电致发光材料 • 电化学变化：高分子电致变色材料 • 而聚合物修饰电极两种情况都可能发生 • 此外，电活性高分子材料的性能往往由器 件的结构和组成决定，即预定性能的好坏 不仅取决于材料本身
激发态电子能量耗散
4.2 电致发光高分子材料
• 荧光与磷光的区别：当入射光关闭后，荧 光立即消失，而磷光仍可观察 • 电致发光的光谱性质依赖于发光材料的价 带和导带间的能隙宽度 • 通过改变分子结构，调整能隙宽度，可制 备出发出各种波长光的电致发光材料 • 第四代全彩色电致发光显示器：超薄、超 轻、低耗、宽视角、主动发光 • 前三代：阴极射线管，液晶和等离子体

由水杨醛类化合物与吲哚啉类化合物在极性溶剂，如醇类 溶剂中加热回流，经缩合反应得到各种螺吡喃类热致变色 化合物，反应机理（P241） 利用上述方法，还可以得到一系列各种色谱的螺吡喃类化 合物，如：（P243）
H3C
CH3
H3C
CH3
N O CH3 O 2N
N O CH3 NO2
4-硝 基 -1， 3， 3-三 甲 基 螺 黄 棕 色
H N H OCH3
5.2.2.5 吩噁嗪和吩噻嗪类色素

这类化合物实际上也是酸碱变色的色素。（P238）
CH3N
S
2
N C O
NCH3
2
CH3N
S
2
N H C O
N CH3
+
5.2.3 热致变色色素的合成

5.2.3.1 三芳甲烷类热致变色化合物的合成 （1）结晶紫内酯（CVL）的合成（P239）
5.2.2有机热致变色材料



某些荧烷类，三芳甲烷类，螺吡喃类等有机化合 物也具有热致变现象，它们的色变温度比较宽 （-100—100度），颜色变化丰富。 已经实用化的有机热致变色材料主要有液晶和荧 烷两大类 5.2.2.1 三芳甲烷类热致变色色素 最早使用的热致变色色素是结晶紫内酯，简称 CVL,结构式如下(P235)
+
NH
O O
Cl NH COO-
5.2.3.3 螺吡喃类热致变色化合物的合成
螺吡喃类热致变色化合物的一般合成步骤是先合成中间体 水杨醛类化合物，然后再与吲哚啉类化合物缩合得到各种 目标产物。中间体水杨醛类化合物可以有酚类化合物用氯 仿来甲酰化合成，也可以由六亚甲基四胺和多聚甲醛来甲 酰化合成，这两种甲酰化方法机理如下： 1）氯仿法（P241） 2)六亚甲基四胺-多聚甲醛法（P241）