有机高分子磁性材料

1、四川大学海纳百川有容乃大有机高分子磁性材料1四川大学海纳百川有容乃大1 12 23 34 4引言简介应用展望2四川大学海纳百川有容乃大一、引言中国古代很早就认识到磁现象，如磁铁吸引铁粉、指南针指示方向3四川大学海纳百川有容乃大一、引言 在人类材料发展史上，磁性材料曾长期为含铁族或稀土金属合金和氧化物等无机磁性物质所独占 缺点缺点：但是由于传统的磁性材料必须经过高温冶炼的过程,且比重大、磁损耗大、加工成型困难等传统磁性材料4四川大学海纳百川有容乃大 19631963年，美国加州理工学院的年，美国加州理工学院的McConnellMcConnell预言有预言有机化合物中存在着铁磁性的相互作用。机化合

2、物中存在着铁磁性的相互作用。 19861986年，前苏联科学家年，前苏联科学家OvichinnikovOvichinnikov首次报道首次报道有机铁磁性材料有机铁磁性材料 Poly-BIPOPoly-BIPO：CCCCNNOHHOOO.一、引言5四川大学海纳百川有容乃大一、引言概念概念：有机高分子磁性材料是指含有稳定自由基并具有铁磁相互作用的有机化合物或含过渡金属的复合物的总称有机高分子磁性材料优点优点: :比重轻、透光性好、溶于普通溶剂、可塑性强、易于复合加工成型等更优良的性质,非常适于做多种功能材料6四川大学海纳百川有容乃大二、种类简介复合型结构型铁氧体型稀土型金属原子配合物型自由基聚合物

3、型含大键体系的化合物型.有有机机高高分分子子磁磁性性材材料料7四川大学海纳百川有容乃大（一）复合型复合型有机高分子磁性材料复合型有机高分子磁性材料：主要是以有机化合物为基体,加入各种磁粉经混合成形而制得的具有磁性的复合体系。在聚合物中掺杂的无机磁性材料是其导电的根本原因。 复合型磁性高分子材料按填充类型分为铁氧体型铁氧体型和稀土型稀土型。其基体树脂有PA、PE、EVA等。8四川大学海纳百川有容乃大（二）结构型概念：概念：结构型磁性高分子材料是指分子本身具有强磁性的聚合物，如本身具有强磁性的聚合物材料聚双-2，6吡啶基辛二腈(PPH)，最早是由澳大利亚科学家合成的。9四川大学海纳百川有容乃大（1

4、）自由基聚合物型高分子磁性材料自由基聚合物型高分子磁性材料高分子中不含任何金属,仅由C,H,N,O,S等组成的磁性高分子。聚 1,4一双(2,2,6,6一四甲基一4一羟基一1一氧自由基吡啶)丁二炔(poly-BPIO)就是这类聚合物的典型。（二）结构型10四川大学海纳百川有容乃大（2）含大含大键体系的化合物的高分子磁性材键体系的化合物的高分子磁性材料料：通过共轭系统的电子自旋间交换相互作用比小分子级别的有机自由基的空间相互作用强得多。（二）结构型11四川大学海纳百川有容乃大（二）结构型含富勒烯结构：含富勒烯结构：1991年发现了第一个软铁磁性的结构型高分子磁性材料600.86,是四(二甲氨基)

5、乙烯,其=16.1 。这个结构型高分子磁性材料的矫顽力为零,即完全没有磁滞现象,是一个非常软的结构型高分子磁性材料N(CH3)2N(CH3)2(H3C)2N(H3C)2N四(二甲氨基)乙烯12四川大学海纳百川有容乃大（二）结构型（3）金属有机高分子磁体金属有机高分子磁体实际上是含有多种顺磁性过渡金属离子的金属有机高分子络合物,具有特殊的配位环境和配位结构的多样性,能够形成二维或三维的有序网状结构,磁性来源于金属离子与有机基团中的不成对电子间的长程有序-自旋作用。13四川大学海纳百川有容乃大（二）结构型1、桥联型金属有机络合物磁性高分子桥联型金属有机络合物磁性高分子是指用有机配体桥联过渡金属以及

6、稀土金属等顺磁性离子,顺磁性金属离子通过“桥”产生磁相互作用2、Schiff碱型金属有机络合物磁性高分子：碱型金属有机络合物磁性高分子：日本东京大学的管野忠在澳大利亚科学家所合成的PPH(聚双2,6毗吮基辛二睛)聚合物的基础上,合成出了可与磁铁相匹敌的PPHFeSO4型高分子磁体。3、二茂铁有机金属磁性高分子二茂铁有机金属磁性高分子:这是第一个常温稳定具有实用价值的高分子磁体。日本制造有实用价值的常温稳定二茂铁型有机磁性高分子的专利其结构为聚二茂铁烯烃-二氯二氰基苯醌(DDQ)的电荷转移复合物14四川大学海纳百川有容乃大作吸波材料作吸波材料 在隐身材料研究领域，传统材料以强吸收为主要目标，而新

7、型材料则要满足“薄、轻、宽、强”的要求。根据电磁波理论，只有兼具电、磁损耗才有利于展宽频带和提高吸收率。因此，磁性高分子微球与导电聚合物的复合物具有新型微波吸收剂的特征，在隐身技术和电磁屏蔽上具有广阔的应用前景。三、应用15四川大学海纳百川有容乃大三、应用 有机高分子磁性体（OPM）具有很好的缩波能力缩波能力，可将原来工作在24GHz的一般天线或雷达的工作频段拓宽到14GHz，并且具有良好的方向性。OPM可使仪器小型化，可使仪器小型化，轻量化轻量化。 微带天线16四川大学海纳百川有容乃大三、应用磁光存储技术磁光存储技术 利用磁性高分子可以制成膜的特点，在亚分子水平形成均质的高分子磁膜，可大大提

8、高磁记录密度，用以开发高储存信息的光盘等功能性记忆材料。 磁光盘磁光盘（Magneto-Optical），MO是一种采用激光和磁场共同作用的磁光方式存储技术，MO磁光盘兼具硬盘的大容量和可读写功能，又有软盘的便携特性，同时具有光盘防磁、抗湿和可靠的特征 17四川大学海纳百川有容乃大医学、诊断学领域的应用医学、诊断学领域的应用 磁性高分子微球能够迅速响应外加磁场的变化，并可通过共聚赋予其表面多种功能基团(如OH，COOH，CHO，)从而联接上生物大分子、 细胞等。因此，在细胞分离与分析、放射免疫测定、磁共振成像的造影剂、酶的分离与固定化、DNA的分离、靶向药物、核酸杂交及临床检测和诊断等诸多领域有着广泛的应用。三、应用18四川大学海纳百川有容乃大医学、诊断学领域的应用医学、诊断学领域的应用 例如，以改良的纤维素多糖(CAEB)-聚苯酐(PAPE)共聚物为骨架，利用包埋的方法制成了三层结构(骨架材料/磁性材料/药物)的磁性顺铂微球。用这种方法制备的磁性顺铂微球具有良好的药物控释特性，对于治疗恶性肿瘤具有极高的应用价值。 三、应用19四川大学海纳百川有容乃大 1