第一章 緒論什么是功能高分子？帶有特別功能基團(tuán)并擁有功能性的聚合物就是功能高分子。一般以為：其擁有一般高分子的構(gòu)造性質(zhì)，同時擁有必定的功能，主要指擁有物質(zhì)、能量和信息的儲存、傳達(dá)、轉(zhuǎn)變等作用的高分子。一次功能：當(dāng)向資料輸入的能量和從資料輸出的能量屬同種形式，資料能稱為一次功能。 〔如導(dǎo)電、導(dǎo)熱〕

只好起到能量傳遞零件 的作用，這種功功能。高分子的功能：〔1〕化學(xué)功能－離子互換、催化、氧化復(fù)原〔生物功能－醫(yī)用高分子

起能量變換零件 的作用，這種功能稱為二次2〕物理功能－導(dǎo)電、熱電、壓電、磁記錄?！?3〕功能高分子的主要種類？ 〔1〕離子互換樹脂〔2〕高分子吸水資料〔 3〕高分子功能膜 〔4〕液晶高分子〔5〕導(dǎo)電高分子

6〕醫(yī)用高分子〔7〕感光高分子〔8〕其余功能高分子〔智能高分子 磁性高分子

高分子催化劑 樹形高分子超疏水資料〕1.離子互換樹脂是由交聯(lián)構(gòu)造的高分子骨架 與能離解的基團(tuán)兩組分構(gòu)成的不溶性、多孔的、高分子電 解質(zhì)。功能：能在液相中與帶同樣電荷的離子進(jìn)展互換，恢復(fù)到原有狀態(tài)〔重生〕，可頻頻使用。3.合成功能高分子的一般方法？

此互換反響可逆的，即可用適合的電解質(zhì)沖刷，使 樹脂經(jīng)過化學(xué)或許物理的方法將功能基與高分子骨架相聯(lián)合，實現(xiàn)預(yù)約功能。①.分子合成化學(xué)方法：分子構(gòu)造設(shè)計、官能團(tuán)設(shè)計、引入感光功能公司則賜予了資料感光性。舉措：共聚、接枝、嵌段共聚、交聯(lián)、官能團(tuán)的引入、模板聚合等②.特別加工物理方法：把高分子加工成極薄的膜，把高分子纖維化，如人造羊毛〔介紹其主體構(gòu)造〕有些功能高分子極難加工，如光纜、導(dǎo)電、聚丙烯③. 復(fù)合手段：如將高分子中摻入銀粉獲得導(dǎo)電高分子。 復(fù)合兩種或幾種高分子：纖維復(fù)合、層疊復(fù)合、細(xì)粒復(fù)合、互穿網(wǎng)絡(luò)等方法，可得 功能。(1、功能性小 分子的高分子資料化 2、高分子資料的功能化 )聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維 (PET)---- 滌綸 丙烯腈-丙烯酸酯共聚物 腈綸

聚己二酰己二胺纖維

(PA66)----錦綸66 聚乙烯醇縮甲醛

---- 維綸 聚丙烯纖維

(PP)----

丙綸 聚胺酯彈性纖維(PU)---- 氨綸聚間苯二甲酰間苯二胺纖維---- 芳綸1313 聚氯乙烯纖維(PVC) 氯綸1/7其次章 離子互換樹脂什么是離子互換樹脂？離子互換樹脂是由交聯(lián)構(gòu)造的高分子骨架與能離解的基團(tuán)兩個根本組分所構(gòu)成的不溶性、多孔的、固體高分子電解質(zhì)。 2 什么是互換容量？ 互換容量是表示樹脂互換力氣大小的量，常以每克干樹脂能互換的離子毫克當(dāng)量數(shù)表示。離子互換樹脂的種類 〔一〕依據(jù)離解的基團(tuán)的性質(zhì)，可分為 ：①陽離子互換樹脂

〈1〉強(qiáng)酸性〔聚苯乙烯系〕，

互換基：磺酸 －SOH〈2〉中酸性〔聚苯乙烯系〕

互換基：—P=O(OH)2〈3〉弱酸性〔甲基丙烯酸系〕強(qiáng)堿性〔聚苯乙烯系〕互換基： 季胺

3互換基：羧基—COOHOH叔胺

②陰離子互換樹脂 《1》弱堿性〔聚苯乙烯系〕互換基：氨基— 2

〔二〕依據(jù)高分子基體〔即骨架〕分

：苯乙烯系統(tǒng)樹脂；丙烯酸—甲基丙烯酸酯系統(tǒng)樹脂；苯酚—間苯二胺系統(tǒng)樹脂；環(huán)氧氯丙烷系統(tǒng)樹脂按性能分:螯合樹脂；兩性離子互換樹脂；耐熱性離子互換樹脂；氧化復(fù)原樹脂

〔三〕① 寫出聚苯乙烯系統(tǒng)強(qiáng)酸性陽離子互換樹脂的合成路線CH2

+CH2CH

CH2

CHCH 2CH

24HSOHSO3Cl

CH 2 CH

CH 2 CHCH2 DVB

CH2CH

SO3 SO 3HCH 2 CH

SO3H②

說明離子互換樹脂的離子互換機(jī)理。-H+ +Na +Cl- RSO 3-Na ++ H+Cl-機(jī)理：化學(xué)吸附歷程①溶液內(nèi)離子集中至樹脂外表②由外表集中到樹脂內(nèi)部③離子互換④被互換的離子從樹脂內(nèi)部集中至外表⑤被互換的離子再集中至溶液中機(jī)械強(qiáng)度是由高分子骨架的化學(xué)構(gòu)造和交聯(lián)度、骨架空間構(gòu)造、顆粒粒度和外形打算的③ 說明離子互換樹脂的用途。⑴水辦理：是離子互換樹脂應(yīng)用最廣泛的一個領(lǐng)域，如硬水溶化，無離子水生產(chǎn)⑵鈾的提取和貴金屬的分別回收⑶醫(yī)藥、食品等有機(jī)化合物分別與提純①用弱酸性陽離子互換樹脂提取生物堿等，②用強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂回收黃金工業(yè)生產(chǎn)廢水中的氰化物。⑷用作催化劑幾乎全部一般無機(jī)酸、堿催化反響均可用陽、陰樹脂催化劑來取代樹脂催化的特長〔一〕樹脂催化劑與一般液體酸、堿催化劑比照主要有以下特長：〔 1〕選擇性好，副反響低，收率高；〔2〕無腐化性，設(shè)施損失小，沒有待辦理的廢酸堿液，環(huán)境污染很小，這對 環(huán)保有側(cè)重要意義；〔3〕產(chǎn)物與催化劑易分別，便于實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，工藝簡潔?！捕澈鸵话愎腆w酸、固體堿催化劑比照特長有： a:反響條件平和；b:催化劑的孔構(gòu)造易合成把握，反響界面大。 弊端是：耐熱性〔限 120℃以下使用〕比無機(jī)催化劑低很多，酸堿強(qiáng)度比一般的液體強(qiáng)酸、堿要小，因此反響的活性要低于后者。換樹脂催化劑合成乙酸己酯，催化活性高，反響時間短，反響條件平和。

承受強(qiáng)酸性陽離子交強(qiáng)酸性陽離子互換樹脂性質(zhì)穩(wěn)固，價廉易得，易于保存，使用便利。 3.酯化反響液不需堿洗、水洗等工序，后辦理工藝簡潔，大大削減了廢液排放，不污染環(huán)境。 4. 催化劑留在反響器內(nèi)可直接回用，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保型的酯化反響催化劑。2/7第三章高吸水資料的構(gòu)造高分子骨架：適當(dāng)交聯(lián)的網(wǎng)狀構(gòu)造 吸水官能團(tuán):-COONa-SO3Na-CONH2-CH2-NH2-CH2-OH- C≡N--CH2—O—CH2---吸水原理階段1較慢。經(jīng)過毛細(xì)管作用吸水。階段2 經(jīng)過氫鍵與樹脂的親水基團(tuán)作用 ,親水基團(tuán)離解, 離子之間的靜電斥力使 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外產(chǎn)生浸透壓 ,水份進(jìn)一步浸透，起打算性作用。階段3 跟著吸水量的增大,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的浸透壓趨勢于零; 而網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大的同時,其彈性縮短力也在增加,漸漸抵消陰離子的靜電排擠吸水力氣保水力氣抗鹽力氣

最終到達(dá)吸水均衡。穩(wěn)固性生理衛(wèi)生用品 衛(wèi)生巾、嬰兒一次性尿布、宇航員尿巾、餐巾、手帕、繃帶、脫脂棉、手術(shù)襯墊等。農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面農(nóng)業(yè)：土壤保墑、種子抽芽、播種保苗、種子營造林、無土種植、貴重樹木 的移栽、運輸、可提升成活率?！?〕工業(yè)：扮裝品的增稠劑、石油工業(yè)中的堵漏劑、水泥制品〕〔4〕醫(yī)學(xué)方面：吸水綁帶、病床墊。高吸水樹脂的制備方法〔1〕自然高分子的改性物〔2〕烯類單體的共聚物

養(yǎng)器、改造荒漠；林業(yè)：育苗、植樹、保養(yǎng)劑。講解離子互換樹脂與超高吸水性高分子的構(gòu)造、性能的異同點 ，它們的實質(zhì)差異是什么同樣點：構(gòu)造上都是交聯(lián)構(gòu)造，都有兩局部構(gòu)成即骨架和功能公司；不一樣點：離子互換樹脂的骨架為剛性的，基團(tuán)為強(qiáng)電解質(zhì)，吸水樹脂的高分子骨架為柔性的，基團(tuán)有 SO3Na等與水作用產(chǎn)生的。 實質(zhì)：1. 性不一樣2.交聯(lián)度不一樣離子互換樹脂交聯(lián)度很高，小球剛性很強(qiáng)，吸水樹脂的交聯(lián)度很小。說明吸水樹脂的吸水機(jī)理。 ① 微孔吸附作用、浸透壓作用共同使水向吸水劑構(gòu)造內(nèi)集中，吸水劑網(wǎng)狀構(gòu)造H-鍵、離子電荷作用使水變?yōu)椋骸?/p>

H-鍵或離子電荷作用的水〔

親水基四周的極化水層〔 3〕微孔中的水 〔4〕顆粒空隙和大孔的水評論吸水樹脂性能的指標(biāo)有哪些？

①吸水力氣： 以每克吸水劑能吸取水的克數(shù)表示，②保水力氣 --- 吸水后再失水狀況③抗鹽力氣： 是指吸水劑力氣受水中含離子種類和數(shù)目的影響 ④穩(wěn)固性是指生物降解性：在土壤保墑方面，高分子吸水劑不易發(fā)霉，不易被細(xì)菌損壞，壽命長⑸無毒性：⑹吸氨力氣：⑺增粘性 高吸水性資料可分為二類：〔1〕自然高分子的改性物〔舉例說明吸水樹脂的應(yīng)用。

2〕烯類單體的共聚物⑴農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面：① 農(nóng)業(yè)：土壤保墑、種子抽芽、播種保苗、種子養(yǎng)分器、改造荒漠； ②林業(yè)：育苗、植樹、造林、無土種植、貴重樹木的移栽、運輸、可提升成活率。⑵工業(yè)：扮裝品的增稠劑、石油工業(yè)中的堵漏劑、枯燥劑、水泥制品保養(yǎng)劑。⑶醫(yī)學(xué)方面：吸水綁帶、病床墊6、吸水樹脂的制備門路？①由淀粉接枝丙烯腈水解制備②丙烯酸系聚合劑③廢腈綸經(jīng)水解交聯(lián)法④醋酸乙烯酯和丙烯酸酯的嵌段共聚物3/7水解法⑤聚乙烯醇與酸〔順丁烯 =酸酐 鄰苯=酸酐〕反響法⑥其余：用淀粉接枝丙烯酸；聚乙烯醇接枝物9.說明吸水膨脹橡膠的作用機(jī)理及其應(yīng)用領(lǐng)域。⑴作用機(jī)理：吸水膨脹橡膠既擁有高彈性又有吸水力氣和保水性能的特種橡膠。當(dāng)與水接觸時，吸水膨脹橡膠可吸取必定量的水，體積發(fā)生膨脹，且仍擁有必需的高彈性和優(yōu)秀力氣。⑵應(yīng)用領(lǐng)域：建筑等的防水密封假設(shè)水中有大批的Na+ClˉCa2+等離子存在，這些離子能和水形成水合離子，損壞樹脂中的親水基與水形成的極化水2+層；〔2〕離子的存在，減弱了浸透壓作用 ，大大降低吸水劑的吸水力氣；〔 3〕－COONa,－COOH能和Ca絡(luò)合，使樹脂形成過多的交聯(lián)。解決方法：設(shè)計：使吸水劑樹脂骨架有籠狀構(gòu)造 轉(zhuǎn)變吸水基的種類，如：使骨架上多帶磺酸基淀粉接枝丙烯腈水解制備 ①氮氣保護(hù)下，把加有

20倍左右蒸餾水的淀粉漿在 80~85℃糊化30~40min

，而后冷20~40℃。②將硝酸鈰銨用

1mol/L

的硝酸配成質(zhì)量濃度為

的溶液，并與丙烯腈混淆。

③將丙烯腈的硝酸鈰銨溶液參與到淀粉糊中，在

20~40℃下反響1~2h ?！步又Α?/p>

④用稀氫氧化鈉溶液調(diào)理

pH值至7，加適當(dāng)蒸餾水，加熱至

80℃，保溫30min，除掉未反響的丙烯腈。而后參與丙烯腈

10倍左右的2mol/L氫氧化鈉溶液，于

100℃皂化2h

。⑤冷卻至室溫，用乙酸調(diào)理

pH7~7.5，用乙醇沉析，真空抽

濾，于60~80℃下真空枯燥，粉碎即獲得高吸水樹脂。高分子分別膜的種類？

【第四章 高分子分別膜】按孔徑大?。何V膜、超濾膜、反浸透膜、納濾膜 按膜構(gòu)造：對稱性膜、不對稱膜、復(fù)合膜 按資料分：合成有機(jī)聚合物膜、無機(jī)資料膜原理：由高分子資料制成的擁有分別功能的膜資料。尋常是利用選擇性浸透，壓力差，濃度差或電位差、孔隙大小等的作用實現(xiàn)流體或氣體混淆物的分別。舉例說明高分子分別膜的應(yīng)用？與水相關(guān)：①反浸透技術(shù)用于海水淡化②膜過濾用于污水辦理： a、反浸透法辦理污水 b 、超濾辦理污水 c 、濃縮油乳液③ 制藥工業(yè)：生產(chǎn)桿菌肽、四環(huán)素、鏈霉素、霉素、胰島素、無熱源水。④生物技術(shù)：超濾技術(shù)，除掉微生物，制酶、多糖、氨基酸⑤食品工業(yè)和飲料工業(yè)：超濾和反浸透技術(shù)廣泛應(yīng)用于乳品、食品工業(yè)、生產(chǎn)蛋白質(zhì)和多糖等： a、濃縮食品和飲料； c、濃縮啤酒、葡萄酒、果汁 b、超濾濃縮血漿、明膠。⑥氣體浸透：利用有機(jī)膜對某些氣體擁有選擇性浸透和集中的特征，以到達(dá)氣體分別和純化的目的。哪些聚合物常用于制備高分子分別膜？常用于制備分別膜的合成高分子資料有聚砜、聚酰胺、芳香雜環(huán)聚合物和離子聚合物等。聚烯烴及其共聚物，脂肪族或芳香族聚酰胺類聚合物，全氟磺酸共聚物，全氟羧酸共聚物，聚碳酸酯膜組件的形式主要有哪些？⑴管式膜組件：① 內(nèi)壓式膜組件 ②外壓式膜組件⑵中空纖維膜組件：中空纖維膜組件分為外壓式和內(nèi)壓式⑶螺旋卷式膜組件(4)(5)

板框式膜組件4/7第五章什么是液晶？ 某些結(jié)晶溶化時要經(jīng)過一種兼有液體和晶體的局部性質(zhì)的流體的過渡態(tài)這種既有液體的流淌性，又有晶體的分子擺列齊整、各向異性的狀態(tài)，叫做物質(zhì)的液晶態(tài)。小分子液晶的分子外型特色 ？①剛性分子構(gòu)造，分子間作用勁，分子的長 /寬比：R=L/D 遠(yuǎn)大于1 棒狀或片狀②晶體，固態(tài) ，剛性；污濁液體，流淌性與水鄰近，光學(xué)雙折射；透亮液體，各向同性小分子液晶有哪幾種種類？⑴按構(gòu)造①近晶型——靠近結(jié)晶構(gòu)造。棒狀分子依靠所含官能團(tuán)供給垂直于分子長軸方向的強(qiáng)有力相互作用，相互平行擺列成層狀構(gòu)造。分子的長軸垂直于層片平面；在層內(nèi)，分子擺列保持著大批二維固體有序性。 ②向列型：棒狀分子固然也平行擺列，但長短不一，不分層次，只有一維有序，在外力作用下發(fā)生流淌時，棒狀分子易沿流淌方向取向。③膽甾型 這種液晶，很多是膽甾醇衍生物，被稱為膽甾型。 分子是扁平的，依靠端基的相互作用，相互平行擺列成層狀構(gòu)造，長軸在層片平面上。⑵按液晶的形成條件和構(gòu)成：① 熱致性：溫度惹起物質(zhì)到達(dá)其液晶態(tài)〔相〕的，單調(diào)組分，液晶態(tài)只好在必定溫度范圍內(nèi)消滅。 ②、溶致性 由切合必定構(gòu)造要求的化合物與溶劑構(gòu)成的液晶系統(tǒng)。水和外表活性劑〔如硬脂酸鈉〕可形成液晶系統(tǒng)高分子液晶有哪些性質(zhì)？a.有必定的Tc，Tm～Tc區(qū)間為液晶態(tài)。b. 各向異性：電、光 、磁各向異性 c. 粘度 高分子液晶的粘度特性很特別，它擁有獨到的流淌性，使液晶高分子加工過程中自動取向，打算了液晶高分子資料〔如纖維〕擁有高強(qiáng)度、耐高溫、耐化性等優(yōu)秀性能。高分子液晶在構(gòu)造上有哪些特色？ 〔1〕幾何要素：長徑比≧ 6.4〔2〕分子間作用勁：有特定基團(tuán)〔 3〕鏈結(jié)構(gòu)：剛、柔聯(lián)合。舉例說明高分子液晶的應(yīng)用。⑴液晶〔小分子的〕開頭用于 〔屬應(yīng)用爭論〕電子工業(yè)、航空、激光、微波、超聲波、全息、照相、核磁共振、氣液色譜。⑵1967年R.Williams公布了液晶的電光效應(yīng)后，液晶遇到廣泛地重視，大大擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，如液晶顯示技術(shù)等。⑶當(dāng)前獲得廣泛應(yīng)用的液晶高分子，僅有Kevlar 和Xydar等少量品種，屬高技術(shù)產(chǎn)品，用于飛機(jī)、構(gòu)造材料，輪胎簾子線、船殼、軍事構(gòu)件、防彈服、電器、汽車、醫(yī)療設(shè)施等。 ⑷Xydar 可制成粒狀物，用尋常的槽模注模成型，即用慣例設(shè)施加工成型，可取代金屬、陶瓷5/7【第六章 導(dǎo)電高分子】1導(dǎo)電高分子的種類及其導(dǎo)電機(jī)理？〔 導(dǎo)電高分子資料的共同特色－交替的單鍵、雙鍵共軛構(gòu)造〕 種類①復(fù)合型：一般聚合物 +導(dǎo)電粉末〔如防靜電塑料袋、導(dǎo)電膠〕②本征型：依靠分子構(gòu)造導(dǎo)電⑵導(dǎo)電機(jī)理①在有機(jī)共軛分子中，σ鍵是定域鍵，構(gòu)成分子骨架；而垂直于分子平面的 p軌道組合成離域π鍵，全部π電子在整個分子骨架內(nèi)運動。離域π鍵的形成，增大了π電子活動范圍，使系統(tǒng)能級降低、能級間隔變小，增加物質(zhì)的導(dǎo)電性能。②在共軛有機(jī)分子中σ電子是沒法沿主鏈挪動的，而π電子雖較易挪動，但也相當(dāng)定域化。移去主鏈上的電子 (氧化)或注入電子(復(fù)原)，這些空穴或額外電子能夠在分子鏈上挪動，使高分子成為導(dǎo)電體。導(dǎo)電高分子是指其自己或經(jīng)過“混雜”后擁有導(dǎo)電性的一類高分子資料。舉例說明構(gòu)造型導(dǎo)電高分子的分子構(gòu)造特色。導(dǎo)電高分子資料的共同特色－交替的單鍵、雙鍵共軛構(gòu)造 比方：聚乙炔由長鏈的碳分子以 sp2鍵鏈接而成，每一個碳原子有一個價電子未配對，且在垂直于

sp2面上形成未配對鍵。其電子云相互接觸，會使得未配對電子很簡潔沿著長鏈挪動，實現(xiàn)導(dǎo)電力氣。2 什么是混雜？混雜起什么作用？在共軛有機(jī)分子中σ電子是沒法沿主鏈挪動的，而π電子雖較易挪動，但也相當(dāng)定域化。移去主鏈上的電子()()，這些空穴或額外電子能夠在分子鏈上挪動，使高分子成為導(dǎo)電體。作用：半導(dǎo)體到導(dǎo)體的實現(xiàn)門路與傳統(tǒng)導(dǎo)電資料比照，導(dǎo)電高分子的有什么特征？①電導(dǎo)率范圍寬② 混雜-脫混雜過程可逆③擁有電致變色性④響應(yīng)速度快說明構(gòu)造型導(dǎo)電高分子的應(yīng)用遠(yuǎn)景。發(fā)光二極管顏色可調(diào)、可曲折、大面積和低本錢，分子導(dǎo)線用于超大規(guī)模集成電路高分子的線寬 0.1-0.2nm ，二次電池復(fù)充放電上千次。，傳感器，雷達(dá)隱身，電磁障蔽，信息儲存顯示，光開關(guān)，光計算機(jī)，隱身假裝檢測吸波特征密度小—輕 易加工—薄.復(fù)合型導(dǎo)電高分子的用途在自己不具備導(dǎo)電性的高分子資猜中摻混入導(dǎo)電物質(zhì)， 如炭黑、金屬粉、鋁箔等，經(jīng)過分別復(fù)合、外表復(fù)合等方法構(gòu)成的復(fù)合資料。 導(dǎo)電吸塑片材。炭黑填補(bǔ)能夠作為面狀發(fā)熱體。電極資料及電磁障蔽資料6/7

金屬纖維填補(bǔ) 有機(jī)無機(jī)資料填補(bǔ)：抗靜電資料，也【第七章 醫(yī)用高分子】舉例說明醫(yī)用高分子的分類。醫(yī)用高分子可分三類：①高分子藥物②醫(yī)療器材、器具：輸液輸血袋、縫合線、醫(yī)用膠粘劑、高吸水樹脂、塑料注射器等，用量最大。③人工臟器：心、肺、腎、肝、胰、氣管、眼、耳、喉等。 人工組織：人工骨、關(guān)節(jié)、血管、心臟瓣膜、皮膚、血液、神經(jīng)、肌腱、晶狀體等。舉例說明藥用高分子的應(yīng)用。擁有藥理作用，能夠治病。 如：〔1〕自然高分子：明膠，山東的“阿膠”，胰島素等。⑵把小分子藥物聯(lián)合到高分子載體上藥用高分子的性能要求。1〕自己有藥理作用的：有藥效，副作用小。〔 2〕高分子載體： a. 無毒，不致 b