【正文】 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。 從表 11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 。 第一章 緒論 1973年和 1978年兩次世界性的石油大危機(jī)，使 原油價格猛漲。 特種高分子和功能高分子是目前高分子 學(xué)科中發(fā)展最快、研究最活躍的新領(lǐng)域。 通用高分子材料： 應(yīng)用面廣量大，價格較低。 第一章 緒論 因此： 功能高分子 是指當(dāng)有外部刺激時，能通過化學(xué)或 物理的方法做出相應(yīng)的高分子材料。例如，對 外力的抵抗表現(xiàn)為材料的強(qiáng)度、模量等；對熱的抵 抗表現(xiàn)為耐熱性；對光、電、化學(xué)藥品的抵抗，則 表現(xiàn)為材料的耐光性、絕緣性、防腐蝕性等。 第一章 緒論 功能高分子：分離材料（離子交換樹脂、分離膜 等）、導(dǎo)電高分子、感光高分子、高分子催化劑、高吸水性樹脂、醫(yī)用高分子、藥用高分子、高分子液晶等。 ? 50年后期至 60年代，大量高分子工程材料問世。 ? 40年代，二次大戰(zhàn)促進(jìn)了高分子材料的發(fā)展，一大批重要的橡膠和塑料被合成出來。 ? 30年代，一系列烯烴類加聚物被合成出來并工業(yè)化， PVC（ 1927～ 1937）， PVAc（ 1936），PMMA（ 1927～ 1931）， PS（ 1934～ 1937），LDPE（ 1939）。 ? 1889年，法國人 De Chardon（夏爾多內(nèi)） 發(fā)明人造絲 。 教學(xué)難點(diǎn)： 了解一些功能能高分子材料的制備方法、結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。教學(xué)目的： 通過課堂引導(dǎo)，課后查閱資料、閱讀文獻(xiàn)等手段獲取功能材料的有關(guān)信息。 第一章 緒論 高分子材料科學(xué)的歷史回顧 高分子的概念始于 20世紀(jì) 20年代，但應(yīng)用更早。 ? 1907年，酚醛樹脂誕生。自由基聚合發(fā)展。丁苯橡膠（ 1937），丁腈橡膠（ 1937），丁基橡膠（ 1940），有機(jī)氟材料（ 1943）， ABS（ 1947），滌綸樹脂（ 1940～ 1950）。聚甲醛（ 1956），聚碳酸酯（ 1957），聚砜（ 1965），聚苯醚（ 1964），聚酰亞胺（ 1962）。 ? 80年代以后，新的聚合方法和新結(jié)構(gòu)的聚合物不斷出現(xiàn)和發(fā)展。 第一章 緒論 功能： 指從外部向材料輸入信號時，材料內(nèi)部發(fā)生 質(zhì)和量的變化而產(chǎn)生輸出的特性。 高性能高分子 則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的 高分子材料 。 根據(jù)其性質(zhì)和用途可分為五個大類：化學(xué)纖維、塑 料、橡膠、油漆涂料、粘合劑。 按照功能來分類 : 化學(xué)功能 離子交換樹脂、螯合樹脂、感光性樹脂、氧化還原樹脂、高分子試劑、高分子催化劑、高分子增感劑、分解性高分子等 第一章 緒論 功能高分子材料的類型 第一章 緒論 物理功能 導(dǎo)電性高分子（包括電子型導(dǎo)電高分子、高分子固態(tài)離子導(dǎo)體、高分子半導(dǎo)體）、高介電性高分子（包括高分子駐極體、高分子壓電體）、高分子光電導(dǎo)體、高分子光生伏打材料、高分子顯示材料、高分子光致變色材料等； . 3 復(fù)合功能 高分子、高分子吸附劑、高分子絮凝劑、高分子表面活性劑、高分子染料、高分子穩(wěn)定劑、高分子相溶劑、高分子功能膜和高分子功能電極等 生物、醫(yī)用功能 抗血栓、控制藥物釋放和生物活性等 第一章 緒論 按照功能特性通?？煞殖梢韵聨最悾? （ 1）分離材料和化學(xué)功能材料 （ 2）電磁功能高分子材料 （ 3）光功能高分子材料 （ 4）生物醫(yī)用高分子材料 從制造和結(jié)構(gòu)的角度考慮： 結(jié)構(gòu)型功能高分子 復(fù)合型功能高分子 第一章 緒論 種 類 功 能 特 性 應(yīng) 用 示 例 高分子分離膜和氣液交換膜 傳質(zhì)作用 化工、制藥、海水淡化、冶金 離子交換樹脂和交換膜 離子交換作用 化工、制藥、水凈化 高分子催化劑和高分子固定酶 催化作用 化工、食品加工、生物工程 高分子試劑 反應(yīng)性 農(nóng)藥、醫(yī)用、環(huán)保 貯氫材料 吸著作用 化工、能源 高吸水性材料 吸著作用 農(nóng)業(yè)、紙制品 導(dǎo)電高分子材料 導(dǎo)電性 防靜電材料、屏蔽材料、固體電 解質(zhì)材料、面狀發(fā)熱體 高分子半導(dǎo)體 導(dǎo)電性 電子技術(shù)和電子器件 光導(dǎo)電材料 光電效應(yīng) 電子照相、光電池、傳感器 壓電高分子 力電效應(yīng) 開關(guān)材料、儀器儀表測量材料 機(jī)器人觸感材料 高分子磁性體 導(dǎo)磁作用 塑料磁石、磁性橡膠、中子吸收 微型電機(jī) 磁性記錄材料 磁性轉(zhuǎn)換 磁帶、磁盤 電致變色材料 光電效應(yīng) 顯示、記錄 種 類 功 能 特 性 應(yīng) 用 示 例 光致變色、顯示和發(fā)光材料 光色、光電效應(yīng) 自動調(diào)節(jié)光線明暗 的太陽鏡和窗玻璃 等、顯示、記錄 液晶高分子 偏光效應(yīng) 顯示、連接器 熒光高分子材料 光化學(xué)作用 情報(bào)處理、熒光染料 光降解高分子材料 光化學(xué) 環(huán)境保護(hù) 光盤基板材料 光學(xué)原理 高密度記錄和貯存信息 人工器官材料 仿人體功能與替代 人體臟器 修補(bǔ)作用 藥物高分子 藥理作用 治療動脈硬化、抗血栓 降解性縫合材料 化學(xué)降解 非永久性外科材料 第一章 緒論 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，高分子材料以驚人的速度得到發(fā)展。以石油為主要原料的高分子材料成 本呈直線上升，商品市場陷入極為困難的處境。 第一章 緒論 表 11 各種高分子材料的產(chǎn)量和價格比 * 品 種 主要產(chǎn)品舉例 產(chǎn)量 /萬噸 /年 價格比 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 * 價格比以通用高分子為 1計(jì)。 第一章 緒論 新能源的要求 。然而，按現(xiàn)在的能量轉(zhuǎn)換 效率，對單晶硅的需要量實(shí)在太大。如換能型高分子分離膜 的利用 。就目 前的成就來看，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％。存儲容量將從目前的 16K發(fā)展到 256K。人類對生命奧秘的探索，對 建立一個潔凈、安全的世界的渴望，對征服癌癥等 疾病的努力，均對高分子材料提出了功能的要求。 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 。 1966年 little提出了 超導(dǎo)高分子模型 ，預(yù)計(jì)了高 分子材料超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)的可能性，隨后在 1975年 發(fā)現(xiàn)了聚氮化硫的超導(dǎo)性。 這一切多反映了功能高分子日新月異的發(fā)展。 第一章 緒論 反應(yīng)型高分子 是在有機(jī)合成和生物化學(xué)領(lǐng)域的 重要成果，已經(jīng)開發(fā)出眾多新型 高分子試劑和高分 子催化劑 應(yīng)用到科研和生產(chǎn)過程中，在提高合成反 應(yīng)的選擇性、簡化工藝過程以及化工過程的綠色化 方面做出了貢獻(xiàn)。此外眾多化學(xué)傳感器和分子電子器件的發(fā)明也 得益于電活性聚合物和修飾電極技術(shù)的發(fā)展。 第一章 緒論 特種與功能高分子材料是一門涉及范圍廣泛， 與眾多學(xué)科相關(guān)的新興邊緣學(xué)科，涉及內(nèi)容包括 有 機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、生物 化學(xué)、電子學(xué)、甚至醫(yī)學(xué)等眾多學(xué)科 ，是目前國內(nèi) 外異?；钴S的一個研究領(lǐng)域。 可以預(yù)計(jì)，在今后很長的歷史時期中，特種與 功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主 要方向。 與金屬相比較 ,導(dǎo)電性復(fù)合材料具有 加工性好 、 工藝簡單 、 耐腐蝕 、 電阻率可調(diào)范圍大 、 價格低等 優(yōu)點(diǎn) 。 它不僅原料易得 ,導(dǎo)電性持久穩(wěn)定 ， 而且可以大幅度調(diào)整復(fù)合材料的電阻率 (1～ 108Ω 但由于纖維狀填料的接觸幾率更大 ，因此在填充量很少的情況下便可獲得較高的導(dǎo)電率 。 導(dǎo)電高分子是由含 ?電子的共軛高聚物通過化學(xué)或電化學(xué)摻雜使其由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體。 對于導(dǎo)電高分子來說 ， 摻雜的概念不同于常見的無機(jī)半導(dǎo)體 。 前者簡單易行 ， 有利于了