功能高分子材料习题

《功能高分子材料习题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章功能高分子材料概述1.高性能高分子材料定义：对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。2.功能高分子材料定义：当受外部刺激时，能以化学或物理方式，表现出与常规高分子明显不同的物理化学性质并具有某些特殊功能的高分子。3.功能高分子材料的构效关系：是指功能高分子材料结构变化与所引起性能变化之间的因果关系。4.功能高分子中官能团的作用①功能取决于所含官能团如：高分子氧化剂中的过氧酸基N，N-二取代联吡啶的电致发光功能季胺基、磺酸基的离子交换功能②官能团与聚合物骨架协同作用固相合成试剂(聚对氯甲基苯乙烯)③官能团与聚合物骨架不同区分主链型聚合物液晶(致晶原在主链上)导电高分子(具有线性

2、共轭结构的聚乙炔、聚苯胺)④官能团只起辅助作用改善溶解性、降低Tg5.功能高分子中聚合物骨架的作用①稳定作用、离子交换树脂中的三维网状高分子②机械支撑作用③模板作用,高分子骨架的空间限制立体选择合成及光学异构体的合成6.聚乙烯醇的制备及与小分子化合物反应使其功能化的路线。聚醋酸乙烯酯用甲醇醇解可制得聚乙烯醇。酸和碱都有催化作用。聚乙烯醇的功能化7.功能高分子的制备技术31①功能性小分子的高分子化功能性小分子的高分子化可利用聚合反应，如共聚、均聚等；也可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；甚至可通过物理方法，如共混、吸附、包埋等作用

3、将功能性小分子高分子化。如：将小分子过氧酸引入高分子骨架后形成的高分子过氧酸，挥发性和溶解性下降，稳定性提高；N,N－二甲基联吡啶经过高分子化后，可将其修饰固化到电极表面，便可以成为固体显色剂和新型电显材料；将青霉素与乙烯醇－乙烯胺共聚物以酰胺键相结合，得到水溶性的药物高分子，这种高分子青霉素在人体内的停留时间为低分子青霉素的30～40倍。②已有高分子材料的功能化利用化学反应将活性功能基引入聚合物骨架，从而改变聚合物的物理化学性质，赋予其新的功能。如，聚苯乙烯与氯甲醚反应可以得到聚对氯甲基苯乙烯，将这种氯甲基化的聚苯乙烯在二甲基亚砜中用碳酸氢钾处理，可形成聚对甲醛苯乙烯，进一步氧

4、化则可得到高分子过氧酸。③多功能材料的复合及已有功能高分子的功能扩展。如以微胶囊的形式将功能性小分子包埋在高分子材料中；又如在离子交换树脂中的离子取代基邻位引入氧化还原基团，如二茂铁基团，以该法制成的功能材料对电极表面进行修饰，修饰后的电极对测定离子的选择能力受电极电势的控制。第二章离子交换树脂和吸附树脂1.离子交换树脂：是指具有离子交换基团的高分子化合物。它具有一般聚合物所没有的新功能-离子交换功能，本质上属于反应性聚合物。2.从离子交换树脂出发，还引申发展了一些很重要的功能高分子材料。如离子交换纤维、吸附树脂、螯合树脂、聚合物固载催化剂、高分子试剂、固定化酶等。3.离子交换纤

5、维：是在离子交换树脂基础上发展起来的一类新型材料。其基本特点与离子交换树脂相同，但外观为纤维状，并还可以不同的织物形式出现，如中空纤维、纱线、布、无纺布、毡、纸等。聚苯乙烯型阳离子交换树脂的示意图4.吸附树脂：也是在离子交换树脂基础上发展起来的一类新型树脂，是指一类多孔性的、高度交联的高分子共聚物，又称为高分子吸附剂。这类高分子材料具有较大的比表面积和适当的孔径，可从气相或溶液中吸附某些物质。5.离子交换树脂的结构离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网状高分子材料，外形一般为颗粒状。树脂由三部分组成：三维空间结构的网络骨；骨架上连接的可离子化的功能基团；功能基团上吸附的可交换

6、的离子。6.阳离子交换树脂：31将能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂称作阳离子交换树脂，从酸碱性的角度看，可以认为阳离子交换树脂相当于高分子多元酸。7.阴离子交换树脂：将能解离出阴离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂称作阴离子交换树脂，从酸碱性的角度看，阴离子交换树脂相当于高分子多元碱。8.离子交换树脂的分类按交换基团的性质分类：阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。阳离子交换树脂有R—SO3H为强酸型、R—PO(OH)2为中酸型、R—COOH为弱酸型；阴离子交换树脂有R3—NCl为强碱型、R—NH2(伯胺)、R—NR’H(仲胺)、R—NR’’2、(叔胺)为弱碱型。按

7、树脂的物理结构分类：凝胶型、大孔型和载体型凝胶型：凡外观透明、具有均相高分子凝胶结构的离子交换树脂统称为凝胶型离子交换树脂。这类树脂表面光滑，球粒内部没有大的毛细孔。在水中会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔。大孔型：大孔型离子交换树脂外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构。即使在干燥状态，内部也存在不同尺寸的毛细孔，孔径一般为几纳米至几百纳米，比表面积可达每克树脂几百平方米，可在非水体系中起离子交换和吸附作用。载体型：一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻璃珠等表面上制成，是一种