功能高分子材料1

功能高分子材料

目錄1.1功能高分子材料的定義1.2功能高分子材料的種類1.3功能高分子材料的結構特點1.1功能高分子材料的定義

聚吡咯復合材料抗菌材料離子交換樹脂吸水樹脂1.1功能高分子材料的定義定義：功能高分子材料一般指具有傳遞、轉換或貯存物質、能量和信息作用的高分子及其復合材料，或具體地指在原有力學性能的基礎上，還具有化學反應活性、光敏性、導電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉換性、磁性等功能的高分子及其復合材料。1.2功能高分子材料的種類①按功能型來源結構性功能材料：高分子本身就帶有

特殊功能復合型功能材料：以普通高分子材料

為集體，加入具有

特定功能的另一種

材料。1.2功能高分子材料的種類

反應功能材料：高分子試劑，如：光降解薄膜

催化功能材料：高分子催化劑，化學功能如：模擬酶

離子交換功能材料：陰、陽離子交換樹脂

吸附與解吸功能材料：高分子絮凝劑

耐腐蝕性功能材料：具有化學惰性，如：酚醛樹脂

光傳導功能材料：塑料光纖PMMA

透光與折光功能材料：隱形眼鏡

偏光功能材料：高分子液晶光功能光化學反應材料：遇光發生化學反應，光刻膠、感光樹脂

光色功能材料：光致變色高分子、發光高分子

光熱功能材料：遇熱發出熒光或隨溫度有

顏色變化。如，熱釋光材料、

熱變色涂料

1.2功能高分子材料的種類

化學功能

光功能

電功能②按功能

磁功能

生物功能

記憶功能1.2功能高分子材料的種類

導磁功能材料：磁性塑料、磁性橡膠磁功能

磁性流體功能材料：表面吸附有磁性微粒；造影劑

1.2功能高分子材料的種類

身體適應性功能材料：與人體有較好相容性，如，硅橡膠生物功能藥物功能材料：藥物助劑

仿生功能材料：用于仿生技術的高分子材料1.2功能高分子材料的種類記憶功能：記憶高分子材料的最大特性是形變后能夠記住原來的形態,即使超過屈服極限，也可在適當溫度下使材料恢復原先的形狀。只要高分子鏈不斷鏈。

如，杜仲膠就是很好的記憶材料，溫度形狀記憶的最佳溫度范圍為60~70℃。1.2功能高分子材料的種類

導電功能材料：聚乙炔、聚吡咯

光電功能材料：隨光強變化，電阻率以及顏色改變的光電功能電功能高分子材料

熱電功能材料：受熱電阻率發生變化的熱電功能材料

蓄電功能材料：高分子聚電解質1.3功能高分子材料的結構特點反應性功能材料

一些高分子試劑,可以和相應的化學物質發生化學反應;或對熱、紫外線較敏感,作用后本身會發生降解或交聯反應。如光降解薄膜（添加有FeSt3的LDPE)，這是因FeSt3，在光照作用下，產生的自由基進一步轉移至LDPE分子鏈段上，形成過氧化自由基，并且占據主導位置，在有氧的條件下，誘發分子鏈的斷裂，從而使力學性能下降，FeSt3含量越多，所產生的過氧化自由基越多，降解程度越大。可以用于食品包裝或農用地膜,一旦完成使用價值后,遇光照射即發生降解,成為碎屑或粉末,再受微生物的作用,就可完全分解成無害的物質,作為垃圾或消失在土壤中,減少對環境的污染。1.3功能高分子材料的結構特點

化學功能高分子材料

具有化學活性的基團連接到以原有主鏈鏈為骨架的高分子上。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的活性基團，具有三維網狀結構、不溶的交聯聚合物，在水中具有足夠大的凝膠孔或大孔結構，由于它具有高效快速分析和分離功能，目前已廣泛用于硬水軟化，廢水凈化，高純水制備，海水淡化，溶液濃縮和凈化、海水提鈾，特別是在食品工業，制藥行業，治理污染和催化劑中應用的更為廣泛。聚砜超濾膜1.3功能高分子材料的結構特點

電功能高分子材料

一種是依靠高分子結構本身所能提供的載流子導電的結構型導電高分子，在電致顯色，微波吸收抗靜電等領域顯示出廣闊的應用前景。

另一類是高分子材料本身不具有導電性能，依靠添加在其中的炭黑或金屬粉導電的復合型導電高分子。具有制備方便，實用性強的特點。在許多領域發揮著重要的作用。常用作導電橡膠電磁波屏蔽材料和抗靜電材料。1.3功能高分子材料的結構特點

高分子磁性材料將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料克服了傳統磁性材料既硬且脆，加工性差等缺點這樣制成的復合型高分子磁性材料，因具有比重輕、容易加工成尺寸精度高和復雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等特點，而越來越受到人們的關高分子材料磁性排屑器1.3功能高分子材料的結構特點

光功能高分子材料

感光性樹脂由感光基團（重氮型，疊氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型）或光敏劑（苯甲酮，安息香二甲醚）吸收光的能量后，迅速改變分子內或分子間的化學結構，引起物理和化學變化。光致變色高分子具有光色基團（甲亞胺類，偶氮苯類，螺吡喃類，俘精酸酐類），不同波長的光對其照射時會呈現不同的顏色，在光的作用下，實現對光的傳輸、吸收、貯存、轉換的高分子材料即為光功能高分子材料。利用這種可逆反應可以實現信息的存儲、信號的顯示和材料的隱蔽。應用前景十分誘人。熒光涂料涂在自行車上，夜晚會發光1.3功能高分子材料的結構特點

生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。

破壞性生物降解塑料當前主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質）或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

以淀粉等天然物質為基礎的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產品：聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)。1.3功能高分子的結構特點

形狀記憶聚合物，輻射交聯聚乙烯具有兩相結構,即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能可逆地固化和軟化的可逆相組成。固定相一般為具有交聯結構的無定型區。而高分子量聚降冰片烯、聚己內酯是Tm或Tg較高的一相在較低溫度時形成的分子纏繞。它們的形狀記憶過程如圖1所示。1.3功能高分子材料的結構特點1.3功能高分子