功能高分子材料

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1、功能高分子材料第一章绪论▲1、什么是功能高分子？什么是特种高分子？两者的区别和关系如何？（1）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输出的高分子材料。功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。（2）特种高分子材料：是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。（3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。▲2、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？（1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。（2）功能：指从外部向材料输

2、入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。（3）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输出的高分子材料。（4）高性能高分子：是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。）3B、功能高分子材料的类型（1）力学功能材料：①强化功能材料，②弹性功能材料。（2）化学功能材料：①分离功能材料，②反应功能材料，③生物功能材料。（3）物理化学功能材料：①耐高温高分子，②电学功能材料，③光学功能材料，④能量转换功能材料。（4）生物化学功能材料：①人工脏器用材

3、料，②高分子药物，③生物分解材料。这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为8种类型。（1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高性能工程材料。第二章功能高分子的制备方法▲1、什么是活性聚合？阴离子活性聚合的特征是什么？（1）活性聚合：是指引发速度远远大于增长速度，并且在特定条件下不存在链终止反应和链转移反应，亦即活性中心不会自己消失的反应。二氯乙基氯/乙酸乙酯引发（2）阴离子活性聚合的基本特点：①聚合反应速度极快；②单体对引发剂有

4、强烈的选择性；③无链终止反应；④多种活性种共存；⑤相对分子质量分布很窄。▲2、通过哪些途径可实现阳离子活性聚合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？（1）途径①设计匹配性亲核反离子，如采用HI/I2引发体系引发烷基乙烯基醚进行阴离子活性聚合②适当的lewis酸碱配对引发，如采用二氯乙基铝/乙酸乙酯引发（2）目前，烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙烯及其衍生物、1,3—戊二烯、茚和α-蒎烯等都已经实现了阳离子活性聚合。▲3、为什么基团转移聚合也属于活性聚合范畴？基团转移聚合与阴离子型聚合一样，属“活性聚合”范畴。基团转移聚合是以不饱和酯、酮、酰胺和腈类等化合物为单体，以带有硅、锗、锡烷基等基团的化合物为引发

5、剂，用阴离子型或路易士酸型化合物作催化剂，选用适当的有机物为溶剂，通过催化剂与引发剂之间的配位，激发硅、锗、锡等原子与单体羰基上的氧原子结合成共价键，单体中的双键与引发剂中的双键完成加成反应，硅、锗、锡烷基团移至末端形成“活性”化合物的过程。包括①链引发反应，②链增长反应，③链终止反应。▲4、自由基活性可控聚合有哪几类？阴离子活性聚合、阳离子可控聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚合、活性开环歧化聚合等▲5、什么是高分子的化学反应？他们与小分子的化学反应有什么异同点？影响高分子化学反应的因素有哪些？（1）高分子的化学反应：可以将天然和合成的通用高分子转变为具有新型结构与功能的聚合

6、物的化学反应。（2）与小分子的化学反应的相同点：高分子可以进行与低分子同系物相同的化学反应。例如含羟基高分子的乙酰化反应和乙醇的乙酰化反应相同；聚乙烯的氯化反应和己烷的氯化反应类似。（3）与小分子的化学反应的不同点：①在低分子化学中，副反应仅使主产物产率降低。而在高分子反应中，副反应却在同一分子上发生，主产物和副产物无法分离，因此形成的产物实际上具有类似于共聚物的结构。（4）高分子的反应活性的影响因素：①聚集态结构因素：结晶和无定形聚集态结构、交联结构与线性结构、均相溶液与非均向溶液等结构因素均会对高分子的化学反应造成影响。②化学结构因素：a）几率效应：当高分子的化学反应涉及分子中相邻基团作无

7、规成对反映时，某些基团由于反应几率的关系而不能参与反应，结果在高分子的分子链上留下孤立的单个基团，使转化程度受到限制。b）邻近结构效应：分子链上邻近结构的某些作用，如静电作用和位阻效应，均可使基团的反应能力降低或增加。6、有哪些制备特种与功能高分子的制备方法？各有什么优缺点？（1）功能高分子的制备方法主要有以下四种类型：①功能性小分子的高分子化；②已有高分子材料的功能化；③多功能材料的复合；④已有