光电高分子材料1

《光电高分子材料1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高分子科学与社会发展功能高分子材料信息科学中的高分子材料1功能高分子简介功能高分子（FunctionalPolymers）中的“Functional(功能)”与“Performance(性能)”的词义在英文中有很大区别。一般说来，性能是指材料对外部作用的抵抗特性。功能则是指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。功能高分子是高分子学科中发展最快、研究最活跃的新领域。2功能与性能性能定义：材料对外部作用的抵抗性能例如，对外力的抵抗表现为材料的强度、模量等；对热抵抗表现为耐热性；对光、电、化学药

2、品的抵抗则表现为材料的耐光性、绝缘性、防腐蚀性等。功能定义：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。例如，材料在受到外部光的输入时，材料可以输出电性能，称为材料的光电功能；材料在受到多种介质作用时，能有选择地分离出其中某些介质，称为材料的选择分离性。此外，如压电性、药物缓释放性等，都属于功能的范畴。3功能高分子与高性能高分子功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应的高分子材料。高性能高分子对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它

3、们所具有的独特的功能；而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。4特种高分子和功能高分子是目前高分子学科中发展最快、研究最活跃的新领域。功能高分子材料的分类力学功能材料强化功能材料，弹性功能材料化学功能材料分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂等生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等物理化学功能材料耐高温高分子，高分子液晶等电学功能材料，如导电性高分子、超导性高分子、感电性高分子等光学功能材料，如感光性高分子、导光性高分子、光敏性高分子等能量转换功能

4、材料，如压电性高分子、热电性高分子等生物化学功能材料人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等高分子药用材料，如药物活性高分子、缓释性高分子药物生物分解材料，如可降解性高分子材料等。5功能高分子材料的发展与展望功能高分子发展的背景1.经济发展的需要以石油为主要原料的高分子材料成本呈直线上升，商品市场陷入极为困难的处境。在这样的经济背景下，迫使人们试图用同样的原材料，去制备价值更高的产品。功能高分子在这种外部条件促使下迅速地发展了起来。2.科学技术发展的需求80～90年代，科学技术有了迅速发展。能源、信息、电子和生命科学等领

5、域的发展，对高分子材料提出了新的要求。即要求高分子材料具有迄今还不曾有过的高性能和高功能，甚至要求既具有高功能亦具有高性能的高分子材料。6功能高分子发展的背景3.新能源的要求太阳能和氢将成为今后的主要能源。光电转换材料就成为太阳能利用的关键。硅材料已进入了实用阶段。然而，按现在的能量转换效率，对单晶硅的需要量实在太大。以日本为例，若利用太阳能达到当前日本电力的1％，就需100μ的单晶硅至少2.7万吨。这相当于日本目前单晶硅总产量的90倍。为此，人们把注意力转向可高效转换太阳能的功能高分子材料。如换能型高分子分离膜的利

6、用。4.交通和宇航技术的要求既高速又节约能源是交通运输和宇航事业迫切需要解决的课题。采用功能高分子材料，在一定程度上解决了该难题。就目前的成就来看，波音757，767飞机采用Kavlar增强材料（一种由高分子液晶纺丝而成的高强纤维增强的材料），可省油50％。汽车工业采用高分子材料而实现轻型化，从而达到省油和高速的目的。7功能高分子发展的背景5.微电子技术的要求高度集成化是微电子工业发展的趋势。存储容量将从目前的16K发展到256K。此时相应的电路细度仅为1.5μm。因此，高功能的光致抗蚀材料（感光高分子）已成为微电子

7、工业的关键材料之一。6.生命科学的要求人类对生命奥秘的探索，对建立一个洁净、安全的世界的渴望，对征服癌症等疾病的努力，均对高分子材料提出了功能的要求。例如，生物分离介质的研制成功，使生命组成的各种组分能得以精细地分级，对生命科学的贡献将是十分重大的。可降解性高分子材料的问世，将大大减缓白色公害对人类的危害。8功能高分子的发展历程与展望最早的功能高分子可追述到1935年离子交换树脂的发明。20世纪50年代，美国人开发了感光高分子用于印刷工业，后来又发展到电子工业和微电子工业。1957年发现了聚乙烯基咔唑的光电导性，打破

8、了多年来认为高分子材料只能是绝缘体的观念。1966年little提出了超导高分子模型，预计了高分子材料超导和高温超导的可能性，随后在1975年发现了聚氮化硫的超导性。9功能高分子的发展历程与展望1993年，俄罗斯科学家报道了在经过长期氧化的聚丙烯体系中发现了室温超导体，这是迄今为止唯一报道的超导性有机高分子。20世纪80年代，高分子传感器、人工