功能高分子材料罗祥林主编思考题

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1、功能高分子思考题第一章绪论1．什么是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特点有哪些？与常规的聚合物相比具有明显不同的物理化学性能，并且具有某些特殊功能（如化学活性、光敏性、导电性等）的聚合物大分子都属于功能高分子材料。特点：a.产量小、产值高、制造工艺复杂；b.具有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功能；c.既可以单独使用，也可以与其他材料复合制作成结构件，实现结构/功能一体化。2．试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。特种高分子：具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的一类高分子。精细高分子：包括高分子化的精

2、细化学品，和有特殊性能的功能高分子材料。3．功能高分子材料应具有哪些功能？物理功能（导电、超塑性、磁记录等）、化学功能（离子交换、催化、氧化还原等）、介于化学和物理之间的功能（吸附、膜分离、表面活性等）、生物或生理功能（组织适应性、血液适应性、非吸附性等）。4．按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别？物理功能高分子材料、化学功能高分子材料、生物功能和医用高分子材料、其他功能高分子材料。5．按照性质和功能划分，功能高分子材料可以分为哪些类型？反应型高分子、光敏型高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附型高分子、高性能功能材料、高分子智能材料、医用高分子、其他功

3、能高分子。6．功能高分子材料的主要结构层次有哪些？元素组成、官能团结构、链结构和分子结构、微观构象和聚集态、宏观结构。7．在功能高分子中官能团所起的作用有哪些？（1）官能团的性质对材料的功能性起主要作用；（2）官能团与聚合物骨架的协同作用决定了功能高分子的功能性；（3）聚合物骨架本身具有官能团的作用；（4）官能团对功能高分子的功能起辅助作用。8．在功能高分子中常见高分子效应有哪几种？物理效应、支撑作用、模板效应、邻位效应、包络作用和半透性、其他效应。9．举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。（选一种）西瓜含水量极高的原因是西瓜中有一种纤维素，仿照西

4、瓜纤维素的构造可以设计超吸水性树脂，它能够吸收超越自身重量数百倍到数千倍的水分；竹子在其表皮组织有密集的纤维束，在内部这样的结构却很稀少，这样形成了一种高强度材料。10．化学方法制备功能高分子时制备功能可聚合单体应该注意什么？可聚合基团的选择要根据在高分子化过程中使用的聚会方法，功能性小分子的结构特点、生成功能聚合物的使用条件和所需要的性能要求等多种因素综合考虑。需考虑可聚合基团与功能化基团之间不要相互干扰，必要时对敏感基团加以保护。11．对通用高分子材料的功能化可以采用哪些途径来实现？a.化学功能化：利用接枝反应在主链上引入活性功能基，从而改变聚合物的物理化学

5、性质，赋予其新的功能；b.物理方法：通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合来实现；c.功能高分子材料的多功能复合；d.在同一种分子中引入多种功能基。第一章吸附分离功能高分子（本章无标准答案）1.什么是吸附选择性和吸附性分离？什么是吸附分离功能高分子材料？固体物质对液体或气体中的不同组分的吸附性有差别。即具有吸附选择性；利用吸附选择性可以分离复杂物质和进行产品提纯，这种利用吸附现象实现分离某些物质的方法，称为吸附性分离。吸附分离功能高分子材料，又称高分子吸附剂或高分子树脂，它是利用高分子材料与被吸附物质之间的各种相互作用，使其发生暂时或永久性结合，从而发生各种功

6、能的材料。2.列举吸附分离功能高分子材料的优势和分类。优势：a.在聚合物骨架内可以通过化学或物理作用引入不同结构与性能的基团进行改性，从而得到本性性能与表面性能均十分优异的各种用途的吸附剂；b.通过调整制备工艺，可以制作各种规格的多孔性材料，使吸附剂有效吸附面积大大增加；c.具有一定交联度的聚合物在溶剂中溶胀后，充分扩张的三维结构又为吸附的动力学过程提供便利条件；d.强度高，寿命长，耐氧化，耐辐射，耐热，易再生和回收。分类：非离子型的高分子吸附树脂、离子型的高分子吸附树脂、金属离子配位型的螯合树脂、亲水性的高分子吸水剂、亲油性的高分子吸油剂、离子交换膜、高分子电

7、解质絮凝剂。3.试分析影响吸附分离功能的因素有哪些？内因：（1）聚合物的化学组成（基本元素的影响、官能团的影响）（2）聚合物链结构和超分子结构（3）吸附树脂的宏观结构外因：温度、周围介质的影响、pH值。其他：流动相的流速、溶液粘度、被吸附物质的扩散系数等动力学因素。1.吸附分离高分子致孔的方法有哪些？各有什么特点？（1）惰性溶剂致孔：（2）线形高分子致孔：（3）后交联成孔：（4）无极纳米微粒致孔：2.物理相互作用吸附物质的吸附树脂可分为非极性、中极性和强极性三类，它们各有什么特点，对它们的制备各举一例。（1）非极性：主要通过范德华力从水溶液中吸附具有一定疏水性的

8、物质。以聚苯乙烯和二乙烯