功能高分子材料概述.ppt

功能高分子材料 概述 物理功能高分子材料 化学功能高分子材料 生物功能高分子材料 功能转换型高分子材料 其他功能高分子材料 概 述 功能高分子材料的含义： 除了力学功能、表面和界面功能及部分热学功能的高分子材料，主要包括物理功能、化学功能、生物功能和功能转换型高分子材料 分类: 按照功能来分类 1化学功能 2.物理功能 3.复合功能　 4.生物、医用功能 按照功能特性通常可分成以下几类 1.分离材料和化学功能材料 2.电磁功能高分子材料 3.光功能高分子材料 4.生物医用高分子材料 物理功能高分子材料 导电高分子材料 物质的导电性是由于物质内部的载流子（带电粒子）的移动引起的 电导率：单位截面积、单位长度电阻的倒数 根据物质的电导率可把材料分为四类： （1）导体：102~106/Ω -1· cm-1 （2）半导体： 10-10~102/Ω -1· cm-1 化学功能高分子材料 高分子试剂和高分子催化剂 高分子试剂是通过官能基化把有机合成反应中的试剂或反应底物键合到高分子链上，并用该高分子支载的试剂或反应底物进行有机化学反应 高分子催化剂：是将具有催化活性的功能基或小分子通过共价键、配位键或离子键结合到高分子载体上形成的固体催化剂 作用是降低化学反应的活化能加快反应速度 主要有四类： （1）离子交换树脂 即高分子酸碱催化剂，在化学反应中取代小分子酸碱进行应用 （2）高分子金属催化剂 高分子负载催化剂：将具有催化作用的金属物质以物理方式固定到高分子链上得到的高分子金属催化剂 高分子键合催化剂：将具有催化作用的金属物质以化学键和的方式固定到高分子链上得到的高分子金属催化剂 树枝高分子催化剂：将具有催化作用的金属物质引入到树枝高分子的表面、支化单元或芯上得到的高分子金属催化剂 医用高分子材料 医用高分子材料 生命科学是21世纪备受关注的新型学科，而与人类健康休戚相关的医学在生命科学中占有相当重要的地位。 医用材料是生物医学的分支之一，是由生物、医学、化学和材料等学科交叉形成的边缘学科。 医用高分子材料则是生物医用材料中的重要组成部分，主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断检查、患疾治疗等医疗领域。 众所周知，生物体是有机高分子存在的最基本形式，有机高分子是生命的基础。动物体与植物体组成中最重要的物质——蛋白质、肌肉、纤维素、淀粉、生物酶和果胶等都是高分子化合物。 因此，可以说，生物界是天然高分子的巨大产地。高分子化合物在生物界的普遍存在，决定了它们在医学领域中的特殊地位。在各种材料中，高分子材料的分子结构、化学组成和理化性质与生物体组织最为接近，因此最有可能用作医用材料。 医用高分子材料发展的动力来自医学领域的客观需求。 对医用高分子材料的基本要求 医用高分子材料是一类特殊用途的材料。它们在使用过程中，常需与生物肌体、血液、体液等接触，有些还须长期植入体内。由于医用高分子与人们的健康密切相关，因此对进入临床使用阶段的医用高分子材料具有严格的要求，要求有十分优良的特性。归纳起来，一个具备了以下七个方面性能的材料，可以考虑用作医用材料。 （1）化学隋性，不会因与体液接触而发生反应 人体环境对高分子材料主要有以下一些影响： 1)体液引起聚合物的降解、交联和相变化； 2)体内的自由基引起材料的氧化降解反应； 3)生物酶引起的聚合物分解反应； 4)在体液作用下材料中添加剂的溶出； 5)血液、体液中的类脂质、类固醇及脂肪等物质渗入高分子材料，使材料增塑，强度下降。 （2）对人体组织不会引起炎症或异物反应 有些高分子材料本身对人体有害，不能用作医 用材料。而有些高分子材料本身对人体组织并无不 良影响，但在合成、加工过程中不可避免地会残留 一些单体，或使用一些添加剂。当材料植入人体以 后，这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面， 从而对周围组织发生作用，引起炎症或组织畸变， 严重的可引起全身性反应。 （3）不会致癌 根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由于正常细胞发生了变异。当这些变异细胞以极其迅速的速度增长并扩散时，就形成了癌。而引起细胞变异的因素是多方面的，有化学因素、物理因素，也有病毒引起的原因。 当医用高分子材料植入人体后，高分子材料本身的性质，如化学组成、交联度、相对分子质量及其分布、分子链构象、聚集态结构、高分子材料中所含的杂质、残留单体、添加剂都可能与致癌因素有关。但研究表明，在排除了小分子渗出物的影响之外，与其他材料相比，高分子材料本身并没有比其他材料更多的致癌可能性。 （4）具有良好的血液相容性 当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然 要长时间与体内的血液接触。