國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃863計(jì)劃課題申請(qǐng)書領(lǐng)域名稱：-在線瀏覽
2025-03-31 15:09本頁(yè)面
【正文】 工成微球、多孔顆粒、超薄膜、空心纖維、和復(fù)合材料等都屬于物理方法；在分子中引入功能性基團(tuán)、進(jìn)行共聚以及合成超高分子量聚合物則屬于化學(xué)方法。 最早的功能高分子是離子交換樹脂，出現(xiàn)于 1945年，當(dāng)時(shí)還沒有功能高分子這個(gè)名稱。但這些不過是已開發(fā)的功能高分子的一部分，還有很多品種正在開發(fā)中。本來(lái)，離子交換現(xiàn)象普遍存在于土壤中。 1935年，用苯酚磺酸與甲醛縮合制備了碎片狀的離子交換樹脂，但很不實(shí)用。 如上所述，離子交換樹脂已有 50年以上的歷史，關(guān)于離子交換樹脂的資料已有很多，以下扼要介紹它的分類和用途。 用途： 鍋爐用水常用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂將水中的鈣、鎂離子交換掉，然后再讓水流過陰離子交換樹脂將陰離子交換掉。經(jīng)多次處理后，水的電阻率達(dá)到 20 MΩ?cm以上，可供電子和原子能工業(yè)應(yīng)用。該法是先用硫酸或純堿處理鈾礦，同時(shí)加入 MnO KClO3等氧化劑，使鈾變成 6價(jià)，并生成硫酸鈾?；蛱妓徕欟＝j(luò)合陰離子；然后與氯型強(qiáng)堿性陰離子 交換樹脂進(jìn)行交換；再用酸性或中性 NaCl或 NaNO3溶液洗提 稀土元素的提取與分離是先用強(qiáng)酸性離子交換樹脂處理混合稀土的氯化物，然后用 EDTA的稀溶液在一定的 pH范圍內(nèi)洗提。 c. 抗菌素的提取與分離 從發(fā)酵液中提取抗菌素，過去用活性炭吸附，回收率低，殘留雜質(zhì)多，成本高，現(xiàn)在都改用離子交換法。 此外，胰島素、氨基酸、維生素 B12等的提取與分離也用離子交換法。用離子交換樹脂為催化劑的優(yōu)點(diǎn)如下： 屬于非均相催化，經(jīng)過過濾即可與產(chǎn)物分離； 濾出的催化劑可回收利用； 可進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)； 副反應(yīng)少； 設(shè)備無(wú)需耐腐蝕； 無(wú)污染。 f. 分析 在化學(xué)分析中常用離子交換樹脂來(lái)分離性質(zhì)相近的離子，濃縮稀溶液，以及除去干擾離子等。近年來(lái)還研究用弱堿性離子交換樹脂脫除重金屬和鹽類等。分子中含有可選擇性地與金屬離子形成絡(luò)合物的官能團(tuán)。例如，從電解用鹽水中除去鈣、鎂離子；從工業(yè)廢水中除去重金屬；從紡絲廢水中回收鋅、銅；從電鍍廢水中回收鎳和鎳鈷分離；從海水在提取鈾等。 氧化還原樹脂 這是將具有氧化還原性能的化合物引入高分子主鏈或側(cè)鏈上而制備的樹脂，由于它的作用是造成電子轉(zhuǎn)移，所以又 稱為電子交換樹脂。 感光性樹脂 感光性樹脂是帶有感光性官能團(tuán)的高分子或高分子與感光性化合物的混合物，當(dāng)用紫外光 可見光照射時(shí)，可發(fā)生化學(xué)變化，進(jìn)而導(dǎo)致物性變化 (如溶解性變化、相態(tài)變化、粘附性變化等 )的樹脂。 肉桂酸酯類感光樹脂的機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性、靈敏度、分辨率等各項(xiàng)物性比較均衡，適于作為印刷電路板、集成電路、彩色顯像管障板、銘牌等的光刻膠。萘醌型雙疊氮化物類是正作用型感光樹脂，其分辨率較高，但分子量較低，機(jī)械強(qiáng)度較差，故一部分用作電路光刻膠，一部分用于印刷制版。甲基丙烯酸酯類感光樹脂反應(yīng)性較強(qiáng)，其它樹脂只能在膜厚為數(shù)微米的情況下使用，而這種樹脂在膜厚為數(shù)十微米乃至數(shù)毫米的情況下曝光仍能交聯(lián)，故可制成 干膜用作穿孔電路板的光刻膠，也可用于制作印刷凸版以代替鉛版。 感光性樹脂印刷版 感光性樹脂印刷版有兩種，其一是凸版，另一種是膠印平版。方法是，將由鹵化銀和明膠構(gòu)成的感光乳劑以及由二羥基二苯基化合物組成的凝膠化乳劑涂在纖維素酯類的基板上，按圖形曝光后，放入堿溶液中使曝光部位的明膠凝固，再用溫水將沒有曝光部位的明膠洗去，然后用溶劑蝕刻纖維素酯板 即得浮雕式印刷凸版。 光固化涂料 這類涂料的優(yōu)點(diǎn)是： 無(wú)溶劑，易于使用和保存； 無(wú)需加熱； 輻照固化裝置小； 節(jié)能，節(jié)約資源，節(jié)約勞動(dòng)力，經(jīng)濟(jì)效益高。 光固化涂料的用途很多，主要用于涂飾不宜受熱的材料。 電子束固化涂料 電子束的能量是光能的 10萬(wàn)倍以上，所以，電子束固化后的漆膜與光固化相比，交聯(lián)密度大，表面硬度、耐候性、耐污染性、耐溶劑性都較好。 缺點(diǎn)是： 成本高； 對(duì)金屬粘附性稍差； 固化速度隨顏色而異 (與顏料的吸收光譜有關(guān) )； 須注意印刷順序； 對(duì)皮膚有刺激性。光固化膠粘劑的用途是： 粘接玻璃 例如粘接雕刻玻璃字碼板、光學(xué)玻璃、鏡片和偏光片等 用作灌封劑 例如制造密封的電機(jī)、變壓器、集成電路板等 制造圖象 制備壓敏膠粘劑 使膠粘劑感光時(shí)發(fā)生可逆或不可逆的顏色變化 高分子催化劑 高分子催化劑是具有催化活性基團(tuán)的高分子化合物。它的優(yōu)點(diǎn)是：易于從反應(yīng)體系中分離回收；能反復(fù)使用，并可連續(xù)操作；穩(wěn)定性與活性比高分子化以前提高；具有特異的選擇性。按結(jié)構(gòu)與功能劃分，高分子催化劑有如下 六類： a. 高分子相轉(zhuǎn)移催化劑 它是不溶性物質(zhì)，可加速不同相之間的反應(yīng)。 b. 高分子金屬絡(luò)合物 這種催化劑對(duì)烯烴加氫的催化能力是均相催化劑的 25 － 120倍。 d. 固定化酶 用于制藥等很多方面 e. 氧化還原催化劑 f. 高分子半導(dǎo)體催化劑 高分子試劑 高分子試劑分為兩類：反應(yīng)性高分子試劑和精細(xì)有機(jī)合成用試劑 高分子增感劑 高分子增感劑的主要作用是促進(jìn)能量轉(zhuǎn)移。降冰片二烯在高分子增感劑存在下受光照時(shí)，能異構(gòu)化為另一種化合物并將能量貯存起來(lái)，受熱后又釋放能量。 可降解的高分子 合成高分子時(shí)總是希望它穩(wěn)定、耐久、耐腐蝕、能適合多種用途。為了解決該問題，人們就研究能根據(jù)需要進(jìn)行降解的高分子的合成，特別對(duì)包裝材料和農(nóng)用薄膜研究得較多。近年來(lái)有人開發(fā)出熱塑性淀粉，可以注塑成型或吹塑成膜。在合成高分子中，分子量較大又可被微生物降解的只有聚乙烯醇 (分子量在 10000左右 )一種。目前用化學(xué)法合成的微生物降解性高分子有：脂肪族聚酯、聚酰胺、酰胺與酯的共聚物、聚乙烯醇接枝共聚物和多糖嵌段共聚物。另外，微生物降解性高分子的降解速度和程度，也由土壤中微生物的種類、含量、溫度、濕度、肥力而定，實(shí)際上往往也不能徹底分解。目前的代表性品種是據(jù)乳酸，由葡萄糖經(jīng)發(fā)酵 (生成乳酸 )、脫水 (生成交酯 )和開環(huán)聚合 (生成聚乳酸 )而得。其中，合成的導(dǎo)電性高分子材料又分為如下 3類：共軛型、螯合型和電荷轉(zhuǎn)移型。近年來(lái)開發(fā)出兩種無(wú)需摻雜的導(dǎo)電高分子，一種是聚硫化氮 － (SN)n， 它被稱為超導(dǎo)電材料；另一種是聚磷腈絡(luò)合物。這也是多年來(lái)人們?cè)噲D解決的主要問題?？赏ㄟ^電化學(xué)氧化法將苯胺聚合制備小面積的膜，也可用化學(xué)氧化聚合法制備成粉末，然后加工成較大面積的膜。 1987年日本開發(fā)出聚異戊基噻吩，是一種穩(wěn)定性和加工性較好的導(dǎo)電高分子。預(yù)計(jì)可用于制造電致彩色顯示元件、傳感器和電池等。電容器按所用介電材料的不同分為固體的、氣體的和液體的三種。聚苯乙烯、滌綸、聚碳酸酯、聚丙烯和聚四氟乙烯都已經(jīng)制成商品化電容器用的塑料薄膜。在單位面積上施加單位壓力所產(chǎn)生電荷的量稱為壓電率。此外，合成的聚偏氟乙烯膜經(jīng)拉伸后具有很高的壓電性能，而且質(zhì)地柔軟，能加工成較大面積的薄膜。由于壓電性高分子與生物體的音響阻抗匹配較好，故可用作超聲波診斷設(shè)備的探測(cè)器，它的靈敏度和精度遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)材料探測(cè)器。此外，還可用于 制造水下聲納器、魚群探測(cè)器、無(wú)損傷探傷器、頭戴受話器、電話機(jī)、人體斷層攝影裝置、血壓表、脈搏表、鐘表的音響元件等。另外，利用其能將壓力轉(zhuǎn)換為電的功能，以印刷電路板復(fù)合后，也可用作電子計(jì)算機(jī)的鍵盤。駐極體一般既具有壓電性，又具有熱電性。駐極體除具有壓電性和熱電性之外，還具有非線性光學(xué)元件功能，能將光波波長(zhǎng)折為一半。 高分子紫外線吸收劑 為了防止紫外線吸收劑揮發(fā)與遷移，人們?cè)?jīng)設(shè)法提高紫外線吸收劑的分子量，但分子量過高時(shí)，就與主體高分子的相容性下降，也影響其發(fā)揮功能。 光學(xué)活性高分子 具有光學(xué)活性的生物高分子如蛋白質(zhì) (肽 )、核酸、酶等， 由于它們具有一定的結(jié)構(gòu)順序，所以具有生物功能。 高分子的光學(xué)活性與其化學(xué)結(jié)構(gòu) (不對(duì)稱碳原子 )和空間結(jié)構(gòu) (分子卷曲情況 )有關(guān)。 具有物理 化學(xué)復(fù)合功能的高分子 高分子吸附劑 高分子吸附劑也稱為合成洗發(fā)劑或吸附樹脂。高分子吸附劑可分為兩類： 二乙烯基苯交聯(lián)共聚物， 丙烯酸酯 雙甲基丙烯酸乙二酯交聯(lián)共聚物。 高分子絮凝劑 絮凝劑是能使分散在水中的微粒聚集成絮狀物，從而促進(jìn)其沉降或過濾的添加劑。最早的高分子 最早的高分子絮凝劑是淀粉、海藻酸鈉等天然高分子絮凝劑； 1940年美國(guó)氰胺公司開發(fā)成功聚丙烯酰胺以后，才有了合成的高分子絮凝劑。陰離子型以聚丙烯酸鈉為主，非離子型以聚酰胺為主，陽(yáng)離子型以聚甲基丙烯酸氯化三甲銨基乙酯為主。非離子型高分子絮凝劑的用途與陰離子型高分子絮凝劑沒有明顯區(qū)別，一般當(dāng)被處理物的 pH是中性 ? 堿性時(shí)用陰離子型的；當(dāng)被處理物的 pH是酸性時(shí)用非離子型的。 高分子絮凝劑表面活性劑 關(guān)于高分子表面活性劑，目前還沒有一個(gè)明確的定義。 通常的表面活性劑達(dá)到一定濃度后，分子就集合成膠束；當(dāng)達(dá)到臨界膠束濃度以上時(shí)，其降低表面活性的能力、起泡力、滲透力等就趨于一個(gè)
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