功能高分子材料 Functional polymers.ppt

1、高分子材料polymers,德州学院/德州先进材料研究所（） 孙汉文,第一章 绪论,1.1 高分子材料科学的历史回顾 高分子的概念始于20世纪20年代，但其应用更早。 1839年，美国人Goodyear发明硫化橡胶。 1855年，英国人Parks用硝化纤维素与樟脑混合制得赛璐珞。 1889年，法国人De Chardonnet（夏尔多内）发明人造丝。 1907年，酚醛树脂诞生。,第一章 绪论,1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文，提出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。 1935年，Carothes发明尼龙66，1938年工业化。 30年代，

2、一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化，PVC（19271937），PVAc（1936），PMMA（19271931），PS（19341937），LDPE（1939）。自由基聚合发展。,第一章 绪论,高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚合物的分子量。Flory为此获得诺贝尔奖。 40年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶（1937），丁腈橡胶（1937），丁基橡胶（1940），有机氟材料（1943），ABS（1947），涤纶树脂（19401950）。 50年代，Ziegler和Natta发明配位聚合催化剂，制得高密度PE和有规PP，低级烯烃得到利

3、用。,第一章 绪论,1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高分子结构设计的先河。 50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛（1956），聚碳酸酯（1957），聚砜（1965），聚苯醚（1964），聚酰亚胺（1962）。 60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。 特种高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高频绝缘、半导体等。,第一章 绪论,功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜 等）、导电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。 80年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和发展。 新的聚合方法：阳离子活性聚合

4、、基团转移聚合、活性自由基聚合、等离子聚合等等； 新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含C60聚合物等等。,1.2 高分子材料与现代文明 是材料领域的重要组成部分 金属 非金属 高分子材料 与人们的衣食住行密切相关,第一章 绪论,在工农业领域中的应用 机械 化工 电子 交通 建筑 在现代高科技领域中的应用 在航空、航天、卫星、导弹等领域，高分子材料（结构材料、功能材料）的地位非常显著。,结构材料 A.高性能合成树脂(广义地讲，可以作为塑料制品加工原料的任何聚合物都称为树脂) B.树脂基复合材料 功能材料 A.超吸水材料及憎水材料 B. 耐烧蚀

5、材料； C. 耐超低温材料； D. 密封、吸声材料； E. 隐身材料；,F.吸附分离功能高分 1. 在天然产物分离纯化中的应用 2. 在血液净化治疗中的应用 3. 在环境保护领域的应用 4. 在组合化学中的新应用,G. 高分子分离膜 1. 水资源再利用 2. 环境保护 3. 微电子工业 4. 化学工业 5 食品工业及医药工业 6. 生物工程,H.电子聚合物 1. 聚合物二次电池 2. 金属防腐和防污 3. 电磁屏蔽和隐身 4. 抗静电 5. 导电高分子电容器 6. 发光二极管 7. 发光电化学池,I. 磁性高分子材料 1.磁记录、光记录、隐身材料 2.OPM移动通讯天线 3.OPM高频、微波电

6、子器件,J.医用高分子材料 (抗凝血材料 可生物降解材料) 1. 药物控制释放体 2.骨内固定装置 3.组织修复 4.外科缝合线 5.组织工程学中的应用,K. 高分子智能凝胶 1. 智能药物释放体系 2. 人工肌肉 3. 刺激响应分离膜 4. 凝胶光栅 5. 智能凝胶与生物技术,L. 聚酰亚胺 1. 分离膜 2. 液晶显示用取向剂 3. 液晶显示器用负性相补偿膜 4. 用于微电子技术的光刻胶 5. 非线性光学材料 6.耐高温透明介电材料 7. LB膜 8. 纳米材料,M. 土建功能高分子材料 1. 高性能混凝土 2. 混凝土聚合物复合材料 3. 高聚物土工复合技术 如：土工织物 4. 高分子化学灌浆材料,N. 高分子液晶材料 1.作为高性能工程材料的应用 2.在图形显示方面的应用 3.高分子液晶作为信息存储介质 4.高分子液晶作为色谱分离材料,O. 光敏高分子材料 1. 光敏涂层 2. 光敏胶