功能高分子材料課件-1功能高分子概述(編輯修改稿)
2024-11-15 12:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 2021/11/11 34 第一章 功能高分子概述 最早的功能高分子可追述到 1935年 離子交換樹(shù) 脂 的發(fā)明。 20世紀(jì) 50年代，美國(guó)人開(kāi)發(fā)了 感光高分子 用于 印刷工業(yè)，后來(lái)又發(fā)展到電子工業(yè)和微電子工業(yè)。 1957年發(fā)現(xiàn)了 聚乙烯基咔唑的光電導(dǎo)性 ，打破 了多年來(lái)認(rèn)為高分子材料只能是絕緣體的觀念。 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。 2021/11/11 35 第一章 功能高分子概述 1993年，俄羅斯科學(xué)家報(bào)道了在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期氧化的 聚丙烯體系中發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)體 ，這是迄今為止唯 一報(bào)道的超導(dǎo)性有機(jī)高分子。 20世紀(jì) 80年代， 高分子傳感器、人工臟器、高分 子分離膜 等技術(shù)得到快速發(fā)展。 1991年發(fā)現(xiàn)了 尼龍 11的鐵電性 ， 1994年 塑料柔性 太陽(yáng)能電池 在美國(guó)阿爾貢實(shí)驗(yàn)室研制成功， 1997年 發(fā)現(xiàn) 聚乙炔經(jīng)過(guò)摻雜具有金屬導(dǎo)電性 ，導(dǎo)致了 聚苯 胺、聚吡咯 等一系列導(dǎo)電高分子的問(wèn)世。 這一切多反映了功能高分子日新月異的發(fā)展。 2021/11/11 36 第一章 功能高分子概述 其中從 20世紀(jì) 50年代發(fā)展起來(lái)的 光敏高分子 化 學(xué)，在光聚合、光交聯(lián)、光降解、熒光以及光導(dǎo)機(jī) 理的研究方面都取得了重大突破，特別在過(guò)去 20多 年中有了飛快發(fā)展，并在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。比 如 光敏涂料、光致抗蝕劑、光穩(wěn)定劑、光可降解材 料、光刻膠、感光性樹(shù)脂、以及光致發(fā)光和光致變 色高分子材料 都已經(jīng)工業(yè)化。 近年來(lái) 高分子非線(xiàn)性光學(xué)材料 也取得了突破性的 進(jìn)展。 2021/11/11 37 第一章 功能高分子概述 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(kāi)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(guò)程中，在提高合成反 應(yīng)的選擇性、簡(jiǎn)化工藝過(guò)程以及化工過(guò)程的綠色化 方面做出了貢獻(xiàn)。更重要的是由此發(fā)展而來(lái)的固相 合成方法和固定化酶技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了有機(jī)合成機(jī)械化、 自動(dòng)化、有機(jī)反應(yīng)定向化的新時(shí)代，在分子生物學(xué) 研究方面起到了關(guān)鍵性作用。 2021/11/11 38 第一章 功能高分子概述 電活性高分子材料 的發(fā)展導(dǎo)致了 導(dǎo)電聚合物 ， 聚合物電解質(zhì)，聚合物電極 的出現(xiàn)。此外 超導(dǎo)、電 致發(fā)光、電致變色聚合物 也是近年來(lái)的重要研究成 果，其中以電致發(fā)光材料制作的彩色顯示器已經(jīng)被 日本和美國(guó)公司研制成功，有望成為新一代顯示器 件。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。 2021/11/11 39 第一章 功能高分子概述 高分子分離膜材料 與分離技術(shù)的發(fā)展在復(fù)雜體 系的分離技術(shù)方面獨(dú)辟蹊徑，開(kāi)辟了氣體分離、苦 咸水脫鹽、液體消毒等快速、簡(jiǎn)便、低耗的新型分 離替代技術(shù)，也為電化學(xué)工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)提供了新 型選擇性透過(guò)和緩釋材料。目前高分子分離膜在海 水淡化方面已經(jīng)成為主角，已經(jīng)擁有制備 18萬(wàn)噸 /日 純水設(shè)備的能力。 2021/11/11 40 第一章 功能高分子概述 醫(yī)藥用功能高分子 是目前發(fā)展非常迅速的一個(gè) 領(lǐng)域， 高分子藥物、高分子人工組織器官、高分子 醫(yī)用材料在定向給藥、器官替代、整形外科 和拓展 治療范圍方面做出了相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。 2021/11/11 41 第一章 功能高分子概述 特種與功能高分子材料是一門(mén)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(wú)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(guó)內(nèi) 外異常活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域。 可以說(shuō)，特種與功能高分子材料在高分子科學(xué) 中的地位，相當(dāng)于精細(xì)化工在化工領(lǐng)域內(nèi)的地位。 因此也 有人稱(chēng)特種與功能高分子為精細(xì)高分子 ，其 內(nèi)涵指其產(chǎn)品的 產(chǎn)量小，產(chǎn)值高，制造工藝復(fù)雜 。 2021/11/11 42 第一章 功能高分子概述 特種與功能高分子材料之所以能成為國(guó)內(nèi)外材 料學(xué)科的重要研究熱點(diǎn)之一，最主要的原因在于它 們具有獨(dú)特的“性能”和“功能”，可用于替代其他功 能材料，并提高或改進(jìn)其性能，使其成為具有全新 性質(zhì)的功能材料。 可以預(yù)計(jì)，在今后很長(zhǎng)的歷史時(shí)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。 2021/11/11 43 第一章 功能高分子概述 高分子效應(yīng) 隨著高分子化學(xué)反應(yīng)及功能高分子的發(fā)展，人們?nèi)找姘l(fā)現(xiàn)含有功能基的高分子化合物的化學(xué)、物理性質(zhì)不同于含有相同功能基的低分子模型化合物，這種差別在多數(shù)場(chǎng)合下表現(xiàn)得很突出，人們把引起這些差別的各方面原因總的概括起來(lái)稱(chēng)為高分子效應(yīng)。 2021/11/11 44 第一章 功能高分子概述 高分子骨架的機(jī)械支架作用 高分子骨架的本身雖然沒(méi)有功能基，但是它卻是功能基所依附的骨架，連接在高分子骨架上的功能基才能顯示出高分子效應(yīng)，因此功能高分子的功能性是與高分子骨架密切相關(guān)的，沒(méi)有高分子骨架就沒(méi)有高分子效應(yīng)。 2021/11/11 45 第一章 功能高分子概述 C H2C HS O3HC H2C HC H2O C H2OONNOOO12C8H1 7B r + N a C N相 轉(zhuǎn) 移 催 化 劑 28 0oCC8H1 7C N + N a B r2021/11/11 46 第一章 功能高分子概述 鄰基效應(yīng) 在高分子鏈中，功能基近旁的一些功能基，尤其是不相同的功能基對(duì)該種功能基的反應(yīng)速度及最終的功能基轉(zhuǎn)化率有著明顯的影響，這種現(xiàn)象在高分子反應(yīng)中很普遍，稱(chēng)為鄰基效應(yīng)。 2021/11/11 47 第一章 功能高分子概述 C H C H2HC C H3C O O H C O N H2C HH2CC O N H2C H C H3C O N H2H3C3
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1