功能高分子材料的应用

姓名：乞广倩班级：高分子12501指导老师：李海梅二○一六年月日概述功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。本文介绍了功能高分子材料的主要分类及其应用；介绍了几种新型功能高分子材料的发展趋势，并论述了发展功能高分子材料对促进现代化发展具有重要意义。一.功能高分子材料的定义二.功能高分子材料主要分类及其应用按化学功能分类按物理功能分类按复合功能分类三.功能高分子材料的发展趋势目录一.功能高分子材料的定义功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。二.功能高分子材料的主要分类及其应用（一）按化学功能分类1.离子交换树脂2.蛰合树脂3.感光性树脂4.高分子试剂5.高分子催化剂(1)离子交换树脂的基本介绍离子交换树脂是带有官能团、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。(2)离子交换树脂的应用1.离子交换树脂①水处理②食品工业2.蛰合树脂（1）蛰合树脂的定义螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络合物的交联功能高分子材料。螯合树脂吸附金属离子的机理是树脂上的功能原子与金属离子发生配位反应，形成类似小分子螯合物的稳定结构，而离子交换树脂吸附的机理是静电作用。（2）蛰合树脂的应用螯合螯合树脂在湿法冶金、分析化学、海洋化学、药物、环境保护、地球化学、放射化学和催化等领域有广泛用途。螯合树脂与金属离子结合形成络合物后，其力学、热、光、电磁等性能都有所改变。3.感光性树脂（1）感光性树脂的定义感光树脂指利用某些聚合物具有光分解的特性，或某些单体具有光聚合或光交联的特性而产生图像的非银感光材料。（2）感光树脂的应用采用感光性树脂与荧光粉进行了发光二极管平面自适应涂覆技术实现了白光发光二极管荧光粉涂层的平面化工艺，使器件出光的亮度、空间色度均匀性较之传统封装工艺器件有了明显的改善。4.高分子试剂（1）高分子试剂的定义高分子试剂是由起骨架作用的聚合物与起化学反应作用的化合物或活性基团相结合，吸取双方优点而发展起来的一类化学试剂。（2）高分子试剂的应用①利用高分子骨架的立体效应可以实现所谓的“模板反应”提高选择性。②利用高分子骨架的担载作用实现固相合成，有利于合成反应的自动化。广泛用作催化剂、离子交换试剂、氧化还原试剂、卤化反应试剂等。5.高分子催化剂（1）高分子催化剂的介绍高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。生物体内的酶就是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂。（2）高分子催化剂的应用①酶的应用碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍，淀粉酶类餐厅洗碗机的洗涤剂，用于去除难溶的淀粉残迹等。②金属催化剂的应用在选择和设计金属催化剂时，常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能量适应性和空间适应性，然后考虑选择合适的催化剂载体以及所需的制备工艺，并严格控制制备条件，以满足所需的化学组成和物理结构。（二）按照物理功能分类1.导电性高分子2.高介电性高分子1.导电性高分子（1）导电性高分子的基本介绍复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定数量的导电物质组合而成。该类材料兼有高分子材料的易加工特性和金属的导电性。（2）导电性高分子的应用导电高分子材料具有良好的导电性和电化学可逆性，可用作充电电池的电极材料。制作的可充电电池，经300次充放电循环后，效率无下降，已达到商业应用价值。导电性高聚物在太阳能电池上的应用也引起了广泛的关注，美国科学家利用聚吡咯和聚氧化乙烯固态电介质膜制成了光电池。2.高介电性高分子（1）高介电性高分子的介绍高介电性高分子一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有光敏性、导电性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。（2）高介电性高分子的应用在电介质材料领域其应用已涉及电极材料、纳米电子器件、复合材料等多方面逐渐成为了材料界的热点。在微电子领域，通过选择合适的聚合物基体，可以大规模的制备高电容的嵌入式微电容器，这种高电容的微电容器可以保证集成电路的高速和安全运行。在微机电和生物工程领域可被用于人工肌肉和药物释放智能外衣材料等。（三）按复合功能分类1.高分子吸附剂2.高分子表面活性剂3.高分子功能膜1.高分子吸附剂（1）高分子吸附剂的介绍吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料，从外观形态上看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大网状树脂几种。（2）高分子吸附剂的应用高分子吸附剂被广泛用来进行吸附血红细胞中的胆红素、进行生物制药分离纯化、作缓释药物的基体、药片药丸的崩解剂、药物微胶囊的皮膜等。此外，高分子吸附剂还可以应用于人工肾脏的过滤材料、人造皮肤、消炎止疼膏的凝化剂、隐形眼镜的本体材料等。2.高分子表面活性剂（1）高分子表面活性剂的介绍高分子表面活性剂是相对分子数量在数千以上并具有表面活性的物质。高分子表面活性剂能显著降低液体表面张力的高分子量物质。（2）高分子表面活性剂的应用高分子表面活性剂因其独特的优越性能，被广泛应用于多种领域，目前人们研究的许多热点如纳米材料，医用高分子材料，三次采油以及化学工业的粘合剂，乳液聚合等方面都与其密度相关。3.高分子功能膜（1）高分子功能膜的定义高分子功能膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料，也是具有特殊传质功能的高分子材料，通常称为分离膜，也称功能膜（2）高分子功能膜的应用膜分离技术是利用薄膜对混合物组分的选择性、透过性能使混合物分离,一般不发生相变,不消耗相变能,因而是一种能耗低、效率高的分离技术。对水资源的再利用、纯水制备和从废水废气中回收相应资源直接保护环境等方面有着重大意义,此外在化学工业、食品工业、医药工业及生物工程等方面也都广泛应用。三．功能高分子材料的发展趋势（一）导电高分子材料研究导电性高分子材料按材料的结构和组成，可将导电高分子分为两大类：一类是结构型导电高分子，它依靠高分子结构本身提供的导电载流子导电；另一类是复合型导电高分子，它是依靠添加在不具备导电性的高分子材料中的炭黑、金属粉、箔等。复合型导电高分子制备方便，有较强的实用性，用作导电橡胶、导电涂料、导电粘合剂、电磁波屏蔽材料和抗静电材料，在许多领域发挥着重要的作用。（二）生物医用高分子研究一、生物可降解高分子材料的应用前景更加广阔，其中医用可生物降解高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到广泛的重视，它在缓释药物、促进组织生长的骨架材料方面具有极大的发展潜力；二、复制具有人体各部天然组织的物理机械性能和生物学性能的生物医用材料，是医用高分子材料发展的重要方向；三、人工代用器官在材料本体及表面结构的有序化、复合化方面将取得长足进步；四、药用高分子和医药包装用高分子材料的应用将会继续扩大人造肾脏人造关节人造心脏（三）液晶态高分子研究液晶态高分子以其分子间独特的有序排列而赋予聚合物以特有的宏观物理性能，诸如力学性能方面的高强度，高模量，各向异性的光、电性能等等。可开发高性能高分子工程材料、光电显示材料及其其他电子技术信息材料。手机液晶屏电视液晶屏电脑液晶屏校园五年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大专五年学习的默默支持;感谢我的母校烟台工程职业技术学院给了我在校园五年深造的机会，让我能继续学习和提高;感谢老师和同学们五年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲;同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有的这些都让我的五年充满了感动。这次毕业论文设计我得到了李海梅老师的热情帮助。每次遇到难题，我最先做得就是向李海梅老师寻求帮助，而李海梅老师每次不管繁忙还是空闲，总会抽空来找我面谈，然后一起商量解决的办法。在我写毕业论文的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给了我悉心的指导。在此谨向李海梅老师致以诚挚的感谢。