功能高分子總論ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 12:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 nce and technology a ? 4）高分子骨架的穩(wěn)定作用 ，引入高分子后使溶點和沸點升高，揮發(fā)性降低，擴散速度下降，可以提高某些敏感小分子試劑的穩(wěn)定性。如某些易燃易爆的化學試劑，經(jīng)高分子化后穩(wěn)定性得到大大增強，同時也有利于消除某些小分子的不良氣味和毒性。 ? 5）其它作用 ? 如基于高分子在體內(nèi)的不可吸收性，可以將有害的食品添加劑高分子化，以消除對人體的損害；高分子液晶中聚合物鏈直接參與液晶態(tài)的形成，對形成的液晶態(tài)有穩(wěn)定和支撐作用；將有機染料高分子化不僅可以利用其固定作用降低有害性，還能減少染料的遷移，提高色牢度。 2022/6/3 ? 聚合物的種類和形態(tài)的影響 ? 常用的聚合物： ? 以聚乙烯型、聚苯乙烯、聚醚等為代表的飽和碳鏈型聚合物，通常采用加聚反應制備，鏈柔性好； ? 以聚酯、聚酰胺為代表的聚合物，通常采用縮聚反應制備，強度較高； ? 以多糖和肽鏈為代表的大分子，多為天然高分子或經(jīng)改造的天然高分子，如改性纖維素和甲殼質(zhì)衍生物，生物相容性好； ? 以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等為主鏈，帶有線性共軛結(jié)構(gòu)的聚合物，這類聚合物具有電子傳導性，可以采用電化學或化學聚合法制備； ? 以聚芳香內(nèi)酰胺為主鏈的所謂梯形聚合物，一般具有超常的機械性能，可以制備主鏈型高分子液晶。 2022/6/3 ? 由聚合物的化學形態(tài)，可以分為線形和交聯(lián)聚合物。 ? 交聯(lián)聚合物常用的形態(tài)： ? 1）微孔型或溶膠型樹脂 一般由懸浮聚合制備，在干燥狀態(tài)下空隙率低，孔徑小，在使用前需經(jīng)過適當溶劑溶脹。其溶脹程度、孔徑、空隙率可以通過控制交聯(lián)度加以改變。 ? 2）大孔樹脂，也是通過懸浮聚合制備，只是在聚合過程中加入較多的交聯(lián)劑，并且在反應體系中加入一定量的惰性溶劑作為稀釋劑，這樣產(chǎn)生的樹脂在干燥狀態(tài)也較高的空隙率和較大的孔徑。它可以在一定的壓力下使用，但在干燥狀態(tài)下表現(xiàn)出脆性，容易破裂。 2022/6/3 ? 3）米花狀聚合物 ? 是在不存在任何引發(fā)劑和溶劑的條件下，對乙烯型單體和少量交聯(lián)劑（ %%）進行加熱聚合得到的白色米花狀顆粒，具有不溶解性，多孔性和較低的密度在大多數(shù)溶劑中不溶脹，但是在使用狀態(tài)下允許小分子通過。 ? 4）大網(wǎng)狀聚合物 ? 大網(wǎng)狀聚合物是三維交聯(lián)的網(wǎng)狀聚合物，是在線性聚合物的基礎上，加入交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應制備的，這種聚合物的組成和結(jié)構(gòu)清晰，但機械強度較低。 2022/6/3 ? 第三節(jié) 功能高分子材料的制備 ? 功能型小分子材料的高分子化 ? 已有高分子材料的功能化 ? 多功能材料的復合以及已有功能高分子材料的功能擴展 ? 一．功能型小分子材料的的高分子化 — 材料化 ? 化學方法：共聚、均聚等聚合反應 ? 物理方法：共混、吸附、包埋 ? 1．功能型可聚合單體的聚合 ? 兩個步驟：首先是通過引入可聚合基團合成功能型小分子單體，然后進行均聚或共聚反應生成功能聚合物。 2022/6/3 ? 加成聚合：熱引發(fā)（熱引發(fā)劑）、光引發(fā)（光引發(fā)劑） ? 具體方法：本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合、電化學聚合 ? 合成功能性小分子（引入雙鍵、吡咯基、噻吩、氯硅烷等），然后進行聚合。 ? 下面結(jié)構(gòu)的小分子聚合后功能基處于聚合物側(cè)鏈上。 ? 常用的可聚合功能性小分子： 2022/6/3 ? 縮合聚合：要在聚合物主鏈上引入功能基，一般需要采用縮聚反應，在功能小分子引入雙官能基。 ? 縮合反應最明顯的特征是反應的逐步性和可逆性，反應速度慢?？刂品磻獥l件可以使縮合反應停止在某一階段，也可以在任何時候恢復縮合反應。水解等降解反應是縮聚的逆反應，可以使聚合物的分子量降低。由縮聚產(chǎn)生的聚合物一般機械性能好于聚乙烯型高分子。 2022/6/3 ? 共聚：共聚也是制備功能性高分子的常用方法，特別是當需要控制所含功能基在生成聚合物內(nèi)分布的密度時，共聚可能是唯一可行的方法 ? 根據(jù)單體結(jié)構(gòu)不同，共聚物可以通過加成聚合或縮合反應制備。共聚反應中借助于改變單體的種類和兩種單體的相對量可以得到多種不同性質(zhì)的聚合物。 ? 共聚可以將兩種以上的單體以不同結(jié)構(gòu)單元的形式結(jié)合到一條聚合物主鏈上。 ? 根據(jù)不同結(jié)構(gòu)單元在聚合物鏈中排布不同，可以將共聚反應生成的聚合物分成交替共聚物和嵌段共聚物。 2022/6/3 ? 2．聚合包埋法 ? 利用生成高分子的束縛作用將功能型小分子包埋固定來制備功能高分子材料 ? 在聚合反應前，向單體溶液中加入小分子功能化合物，在聚合過程中小分子被生成的聚合物包埋。 ? 在聚合物與功能性小分子間無化學鍵連接，固化作用通過聚合物的包絡作用完成。 ? 特點：方法簡便、功能小分子的性質(zhì)不受聚合物性質(zhì)的影響，均勻性好，適宜對敏感材料（如酶）的固化；但在使用過程中包絡的小分子功能化合物容易失去，特別在溶脹狀態(tài)下，將
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