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2025-06-23 12:06本頁(yè)面
【正文】 其用途還可分為醫(yī)用高分子，藥用高分子，分離用高分子，高分子化學(xué)反應(yīng)試劑，高分子染料等。 ? 功能高分子材料的特點(diǎn)：質(zhì)量輕，易于加工；結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)；有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu) /功能的一體化。 2022/6/3 ? 二．功能高分子材料構(gòu)效關(guān)系 ? 1．官能團(tuán)的性質(zhì)與聚合物功能之間的關(guān)系 ? （ 1）功能高分子的性質(zhì)主要取決于所含的官能團(tuán) ? 這類(lèi)材料的研究主要圍繞著如何發(fā)揮官能團(tuán)的作用而開(kāi)展的，高分子僅起支撐、分隔、固定和降低溶解度等輔助作用。 2022/6/3 ? （ 2）功能高分子材料的性質(zhì)取決于聚合物骨架與官能團(tuán)協(xié)同作用 ? 例：固相合成試劑 ? 電活性高分子材料修飾電極表面制備化學(xué)敏感器測(cè)定某些活性物質(zhì)，此時(shí)可以利用在聚合物中引入第二種基團(tuán)來(lái)控制敏感器的作用，利用氧化還原基團(tuán)控制修飾層的離子交換能力等。 2022/6/3 ?（ 3）官能團(tuán)與聚合物骨架不能分 ?官能團(tuán)與高分子在形態(tài)上不能區(qū)分，也就是說(shuō)官能團(tuán)是聚合物的一部分，或聚合物本身起著官能團(tuán)的作用。官能團(tuán)是次要結(jié)構(gòu)，所起的貢獻(xiàn)較小。 2022/6/3 ? 2．功能高分子材料中聚合物骨架的作用 ? 高分子效應(yīng)：帶有同樣的功能基的高分子化合物的化學(xué)和物理性質(zhì)不同于其小分子類(lèi)似物。 ? 1）溶解性下降 高分子的引入，將使其溶解性大幅度下降，若能產(chǎn)生交聯(lián)，則只能溶脹而不能溶解，利用這一效應(yīng)可實(shí)現(xiàn)固相試劑和催化劑以及固相合成，也可以使樹(shù)脂完成特定的功能如吸附、分離、絡(luò)合等，利用其不溶性在水處理、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)分析等方面得到廣泛的應(yīng)用。 ? 在聚合物上相對(duì)密集地連接功能基，可得到由官能團(tuán)相互作用而產(chǎn)生的“高度濃縮”作用，產(chǎn)生明顯的鄰位效應(yīng)，即相鄰基團(tuán)參與反而促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。 2022/6/3 ? 3）高分子骨架的模板效應(yīng) ? 利用高分子骨架的空間結(jié)構(gòu)（包括構(gòu)型和構(gòu)象），在其周?chē)⑵鹛厥獾木植靠臻g環(huán)境，在有機(jī)合成和其它應(yīng)用場(chǎng)合提供一個(gè)類(lèi)似于工業(yè)上澆鑄過(guò)程中使用的模板的作用，這種作用與酶催化反應(yīng)有相近的效應(yīng)。 Molecular imprinting science and technology a ? 4）高分子骨架的穩(wěn)定作用 ，引入高分子后使溶點(diǎn)和沸點(diǎn)升高，揮發(fā)性降低，擴(kuò)散速度下降，可以提高某些敏感小分子試劑的穩(wěn)定性。 ? 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(duì)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(duì)形成的液晶態(tài)有穩(wěn)定和支撐作用；將有機(jī)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 ? 由聚合物的化學(xué)形態(tài)，可以分為線(xiàn)形和交聯(lián)聚合物。其溶脹程度、孔徑、空隙率可以通過(guò)控制交聯(lián)度加以改變。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。 ? 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(xiàn)性聚合物的基礎(chǔ)上，加入交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)制備的，這種聚合物的組成和結(jié)構(gòu)清晰，但機(jī)械強(qiáng)度較低。 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(xué)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(jìn)行聚合。 ? 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(yīng)，在功能小分子引入雙官能基?？刂品磻?yīng)條件可以使縮合反應(yīng)停止在某一階段，也可以在任何時(shí)候恢復(fù)縮合反應(yīng)。由縮聚產(chǎn)生的聚合物一般機(jī)械性能好于聚乙烯型高分子。共聚反應(yīng)中借助于改變單體的種類(lèi)和兩種單體的相對(duì)量可以得到多種不同性質(zhì)的聚合物。 ? 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(yīng)生成的聚合物分成交替共聚物和嵌段共聚物。 ? 在聚合物與功能性小分子間無(wú)化學(xué)鍵連接，固化作用通過(guò)聚合物的包絡(luò)作用完成。 2022/6/3 ? 聚合法制備功能高分子的特點(diǎn)： 1．功能基分布均勻 2．生成的聚合物結(jié)構(gòu)可通過(guò)小分子分析和聚合機(jī)理加以測(cè)定 3．產(chǎn)物穩(wěn)定性好 4．在功能性小分子中需引入可聚合基團(tuán)，這種引入常常需要復(fù)雜的合成過(guò)程 5．對(duì)功能基的穩(wěn)定性可能產(chǎn)生影響，有時(shí)需加以保護(hù) 6．引入的功能基對(duì)聚合活性可能有影響 ? 注意問(wèn)題： ? 引入高分子后應(yīng)有利于小分子原有功能的發(fā)揮，并能彌補(bǔ)其不足，兩者的功能不要互相影響； ? 高分子化過(guò)程要盡量不破壞小分子功能材料的作用部分，如主要官能團(tuán)； ? 小分子功能材料能否發(fā)展成為功能高分子，還取決于小分子結(jié)構(gòu)特征和選取的高分子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型是相配。 ? 特點(diǎn)：可選擇的商品化聚合物品種多，機(jī)械 物理性能確定。 ? 常見(jiàn)的品種： ? 聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸衍生物、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、纖維素等 ? 通常上述聚合物是化學(xué)惰性的，無(wú)法
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