功能高分子材料 課件-1功能高分子概述-文庫(kù)吧
2024-10-04 12:08 本頁(yè)面
【正文】 這一分類，實(shí)際上包括了所有特種高 分子材料。 2021/11/11 17 第一章 功能高分子概述 國(guó)內(nèi)一般采用按其性質(zhì)、功能或?qū)嶋H用途劃分 特種和功能高分子材料的劃分普遍采用的方法，具 體可劃分為 8種類型。 1. 反應(yīng)性高分子材料 ， 包括高分子試劑、高分子催 化劑和高分子染料，特別是高分子固相合成試劑和 固定化酶試劑等。 2. 光敏型高分子 ，包括各種光穩(wěn)定劑、光刻膠，感 光材料、非線性光學(xué)材料、光導(dǎo)材料和光致變色材 料等。 2021/11/11 18 第一章 功能高分子概述 3. 電性能高分子材料 ，包括導(dǎo)電聚合物、能量轉(zhuǎn)換 型聚合物、電致發(fā)光和電致變色材料以及其他電敏 感性材料等。 4. 高分子分離材料 ，包括各種分離膜、緩釋膜和其 他半透性膜材料、離子交換樹脂、高分子螯合劑、 高分子絮凝劑等。 2021/11/11 19 第一章 功能高分子概述 5. 高分子吸附材料 ，包括高分子吸附性樹脂、高吸 水性高分子、高吸油性高分子等。 6. 高分子智能材料 ，包括高分子記憶材料、信息存 儲(chǔ)材料和光、磁、 pH、壓力感應(yīng)材料等。 7. 醫(yī)藥用高分子材料 ，包括醫(yī)用高分子材料、藥用 高分子材料和醫(yī)藥用輔助材料等。 8. 高性能工程材料 ，如高分子液晶材料，耐高溫高 分子材料、高強(qiáng)高模量高分子材料、阻燃性高分子 材料和功能纖維材料、生物降解高分子等。 2021/11/11 20 第一章 功能高分子概述 功能高分子材料的發(fā)展與展望 功能高分子發(fā)展的背景 1. 經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要 自從 1920年施道丁格（ ）建立大分 子概念以來(lái)，高分子材料以驚人的速度得到發(fā)展。 至 20世紀(jì) 60年代，高分子材料工業(yè)化已基本完善， 解決了人們的衣著、日用品和工業(yè)材料等需求。通 用高分子和工程用高分子的世界總產(chǎn)量已超過幾千 萬(wàn)噸 /年，特種高分子則為幾十萬(wàn)噸 /年。 2021/11/11 21 第一章 功能高分子概述 1973年和 1978年兩次世界性的石油大危機(jī) ， 使 原油價(jià)格猛漲 。 以石油為主要原料的高分子材料成 本呈直線上升 ， 商品市場(chǎng)陷入極為困難的處境 。 在 這樣的經(jīng)濟(jì)背景下 ， 迫使人們?cè)噲D用同樣的原材 料 ， 去制備價(jià)值更高的產(chǎn)品 。 功能高分子在這種外 部條件促使下迅速地發(fā)展了起來(lái)。 從表 1— 1的數(shù)據(jù)可以看出， 發(fā)展功能高分子材料 可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益 。 2021/11/11 22 第一章 功能高分子概述 表 1— 1 各種高分子材料的產(chǎn)量和價(jià)格比 * 品 種 主要產(chǎn)品舉例 產(chǎn)量 /萬(wàn)噸 /年 價(jià)格比 通用高分子材料 LDPE， HDPE， PVC， PP， PS ＞ 1000 1 中間高分子材料 ABS， PMMA 100～ 1000 1～ 2 工程高分子材料 PA， PC， POM， PBT， PPO 20～ 80 2～ 4 特種高分子材料 有機(jī)氟材料，耐熱性高分子，各種功能高分子 1～ 20 10～ 100 * 價(jià)格比以通用高分子為 1計(jì)。 2021/11/11 23 第一章 功能高分子概述 2. 科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需求 80～ 90年代，科學(xué)技術(shù)有了迅速發(fā)展。能源、信 息、電子和生命科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)高分子材料 提出了新的要求。即 要求高分子材料具有迄今還不 曾有過的高性能和高功能 ，甚至要求既具有高功能 亦具有高性能的高分子材料。 2021/11/11 24 第一章 功能高分子概述 新能源的要求 : 太陽(yáng)能和氫將成為今后的主要能源。光電轉(zhuǎn)換材料就成為太陽(yáng)能利用的關(guān)鍵。硅材料已進(jìn)入了實(shí)用階段。然而，按現(xiàn)在的能量轉(zhuǎn)換效率，對(duì)單晶硅的需要量實(shí)在太大。以日本為例，若利用太陽(yáng)能達(dá)到當(dāng)前日本電力的 1％，就需單晶硅至少 。這相當(dāng)于日本目前單晶硅總產(chǎn)量的 90倍。為此，人們把注意力轉(zhuǎn)向可高效轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能的功能高分子材料。如換能型高分子分離膜的利用 。 2021/11/11 25 第一章 功能高分子概述 2021/11/11 26 第一章 功能高分子概述 2021/11/11 27 第一章 功能高分子概述 交通和宇航技術(shù)的要求 : 既高速又節(jié)約能源是 交通運(yùn)輸和宇航事業(yè)迫切需要解決的課題。采用功 能高分子材料，在一定程度上解決了該難題。就目 前的成就來(lái)看，波音 757， 767飛機(jī)采用 Kavlar增強(qiáng) 材料（一種由高分子液晶紡絲而成的高強(qiáng)纖維增強(qiáng) 的材料），可省油 50％。汽車工業(yè)采用高分子材料 而實(shí)現(xiàn)輕型化，從而達(dá)到省油和高速的目的。 2021/11/11 28 第一章 功能高分子概述 微電子技術(shù)的要求 : 高度集成化是微電子工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。存儲(chǔ)容量迅速增加 , 相應(yīng)的電路細(xì)度迅速減少。因此，高功能的光致抗蝕材料（感光高分子）已成為微電子工業(yè)的關(guān)鍵材料之一。 2021/11/11 29 第一章 功能高分子概述 2021/11/11 30 第一章 功能高分子概述 前基板 匯流電極透明電極 透明介質(zhì)層 黑條 MgO保護(hù)層 后基板 數(shù)據(jù)電極 障壁 熒光粉 封接漿料的涂布燒結(jié) 前 工 序 后 工 序 排氣充氣封孔 檢測(cè) 2021/11/11 31 第一章 功能高分子概述 生命科學(xué)的要求 : 人類對(duì)生命奧秘的探索，對(duì) 建立一個(gè)潔凈、安全的世界的渴望，對(duì)征服癌癥等 疾病的努力，均對(duì)高分子材料提出了功能的要求。 例如，生物分離介質(zhì)的研制成功，使生命組成的各 種組分能得以精細(xì)地分級(jí)，對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)將是 十分重大的?？山到庑愿叻肿硬牧系膯柺溃瑢⒋蟠? 減緩白色公害對(duì)人類的危害。 2021/11/11 32 第一章 功能高分子概述 總之，功能高分子材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和日常 生活中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，發(fā)展前景不可估 量。當(dāng)然， 目前的成就尚處于十分初級(jí)的階段 ，有 待于進(jìn)一步研究和探索。 2021/11/11 33 第一章 功能高分子概述 功能高分子的發(fā)展歷程與展望 雖然特種與功能高分子材料的發(fā)展可以追述到 很久以前， 如光敏高分子材料和離子交換樹脂都有 很長(zhǎng)的歷史。 但是作為一門獨(dú)立的完整的學(xué)科， 功 能高分子是從 20世紀(jì) 80年代中后期開始發(fā)展的
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