高中化学 3.3 高分子材料和复合材料-功能高分子材料 新型高分子材料素材1 苏教版选修1.doc

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1、高分子材料和复合材料功能高分子材料新型高分子材料在合成高分子的主链或支链上接上带有显示某种功能的官能团，使高分子具有特殊的功能，满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求，这类高分子通称为功能高分子。功能高分子材料发展已有20多年历史，它可以制成各种质轻柔顺的纤维或薄膜，在许多领域中得到成功的应用，它将成为合成高分子材料中很有发展前途的一个分支。已知的功能高分子的品种和分类如下。导电高分子高分子具有绝缘性，这是由它的结构所决定的，在前面已经讨论过。70年代人们合成了聚乙炔，发现它有导电性能。乙炔分子中碳与碳以叁键结合，单体经加聚聚合后得到聚乙炔，这是一种双键、单键间隔连接的

2、线型高分子，分子中存在共轭π健体系，π电子可以在整个共轭体系中自由流动，因此可以导电。若将碘掺杂到聚乙炔中，导电率会大幅度提高。随聚乙炔后，又发现聚吡咯、聚噻吩、聚噻唑、聚苯硫醚等都具有导电性，导电高分子材料引起人们的重视。用导电塑料做成的塑料电池已进入市场，硬币大小的电池，一个电极是金属锂，另一个电极是聚苯胺导电塑料，电池可多次重复充电使用，工作寿命长。医用高分子高分子材料应用于医学上已有40多年历史。由于某些合成高分子与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能，因此用高分子材料做成的人工器官具有很好的生物相容性，不会因与人体接触而产生排斥和其他作用。目前已知可

3、用于制做人造器官的合成高分子材料有：尼龙、环氧树脂、聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、硅橡胶、聚氨酯、聚碳酸酯等。可降解高分子塑料制品已进入千家万户，垃圾中废弃的塑料也愈来愈多。由于这类合成高分子非常稳定，耐酸耐碱，不蛀不霉，把它们埋入地下，上百年也不会腐烂。因此废弃的塑料已经成为严重的公害，人们大声疾呼要消除“白色污染”。如果包装食品的塑料袋和泡沫塑料饭盒用可降解高分子材料来做，那末废弃的塑料将在一定条件下自行分解成为粉末。合成高分子的主链结合得十分牢固，要降解必须设法破坏、削弱主链的结合。目前已提出生物降解、化学降解和光照降解等三种方法，并

4、合成了生物降解塑料、化学降解塑料和光照降解塑料，这类可降解高分子将在解决环境污染方面起到重要的作用。高吸水性高分子号称“尿不湿”的纸尿片已是婴儿用品的主打商品，婴儿用上它整夜不必换尿片。这种用高吸水性高分子做成的纸尿片，即使吸入1000mL水，依然滴水不漏，干爽通气。有的高吸水性高分子可吸收超过自重几百倍甚至上千倍的水，体积虽然膨胀，但加压却挤不出水来。这类奇特的高分子材料可用淀粉、纤维素等天然高分子与丙烯酸、苯乙烯磺酸进行接枝共聚得到，或用聚乙烯醇与聚丙烯酸盐交联得到。高吸水性高分子的吸水机制尚不清楚，可能与高分子交联后结构中立体网络扩充有关。高吸水性高分子是一种很好的保鲜包装

5、材料，也适宜做人造皮肤的材料。有人建议利用高吸水性高分子来防止土地沙漠化。