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功能高分子—上篇—李晓东篇 第一章 功能高分子材料总论 I 功能高分子材料概述 ★什么是功能高分子材料？ 高分子主链上或支链上加上一种或几种具有某些特殊性质的基团，使它能在光、电、磁、阻燃和耐高温等性能方面有特殊的性质，对物质的能量和信息具有传输、转化或贮存的作用。 ★功能高分子材料如何分类？ ①按照性质和功能分为：反应型高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子功能、吸附性高分子、高性能工程材料、高分子智能材料； ②按照用途分为：医用高分子、分离用高分子、高分子化学反应试剂、高分子染料。 II功能高分子材料的结构与性能的关系 ★功能高分子的结构层次如何划分？ 元素组成、官能团结构、链段结构、微观构象结构、超分子结构和聚集态、宏观结构。（由微观到宏观） ★功能高分子材料的构效关系指什么？ 结构的变化产生性能变化之间的???系 ★官能团的性质与聚合物功能之间有什么关系？ I.功能高分子的性质主要取决于所含的官能团；II.功能高分子的性质取决于聚合物骨架与官能团的协同作用；III.官能团与聚合物不可区分；IV.官能团在功能高分子中起辅助作用。（骨架作用越来越大） ★聚合物骨架有何作用？ I.溶解度下降效应；II.机械支撑作用；III.模板效应；IV.稳定作用；V.其他作用。 ★简述聚合物骨架的种类和形态。 主要有线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物：I.以聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚等为代表的饱和碳链型聚合物；II.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物；III.以多糖和肽链为代表的大分子；IV.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链带有线性共轭结构的聚合物；V.以聚芳香内酰胺为主链的梯形聚合物。 ★简述高分子材料与功能相关的性质。 ①聚合物的溶胀和溶解性质(溶剂分为两性溶剂、溶胀剂和非溶剂。其交联度和溶胀度成反比主要是因为交联度越大，网隙率越小，溶剂越难渗入)②聚合物的多孔性；③聚合物的渗透性；④功能高分子的稳定性（机械稳定性和化学稳定性）。 III功能高分子材料的制备策略 ★简述功能高分子材料的制备的常用方法。 ①功能型小分子材料的高分子化：I.功能性可聚合单体的聚合法：引入可聚合基团合成功能型小分子单体，然后进行均聚或共聚反应生成功能高分子；II.聚合包埋法：利用生成高分子的束缚作用将功能型小分子包埋固定来制备功能高分子。 ②普通高分子的功能化：I.化学功能化方法：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚环氧丙烯、缩合型高分子的功能化反应；II.物理功能化方法：共混和复合。 ③其他制备方法：I.功能高分子的多功能复合：将两种以上的功能高分子以某种方法结合形成新的功能高分子，具有任何单一功能高分子不具备的性能；II.在同一种功能高分子中，在同一个分子中引入两种以上的功能基团。 ★论述功能型小分子材料的高分子化和普通高分子的功能化各自的特点（主要基于化学方法）： 前者小分子反应较为简单但聚合机理可能发生变化；后者高分子反应比较困难但能保证功能化，不过所得功能高分子不纯净，设计性也不强。 IV功能高分子材料的研究内容与研究方法 ★简述功能高分子材料的研究方法。 ①制备方法研究：单体制备方法、高分子化条件研究、聚合物的功能化、聚合物微观结构和宏观结构成型。 ②结构与组成研究方法：功能高分子化学成分、化学结构、晶态结构、聚集态结构、热性质、宏观结构分析。 ③构致关系研究方法：功能高分子性能测定，功能高分子材料的作用机理研究。 第二章 反应型高分子材料 I反应型高分子材料概述 ★解释以下概念：高分子化学反应试剂、高分子化学反应催化剂，均/多相化学（催化）反应。 ①高分子化学反应试剂：小分子试剂经过高分子化，在某些聚合物骨架上引入反应活性基团，得到的具有化学试剂功能的高分子化合物； ②高分子化学反应催化剂：通过聚合，接枝等方法将小分子催化剂高分子化，使具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合，得到的具有催化活性的高分子； ③均相化学反应与多相化学反应：化学反应中原料、试剂、催化剂相互溶解、在反应体系中处于同一相态，称此反应为均相化学反应。 ★均相和多相化学反应各有什么特点？ 均相化学反应中，物料充分接触，反应速度较快，但反应后产品纯化和催化剂的回收一般比较困难。化学反应中原料、试剂、催化剂相互溶解、在反应体系中处于不同相态，称此反应为多相化学反应。多相化学反应的产物分离、纯化、催化剂的回收过程较为简单、快速，但化学反应只能在两相界面进行，因而反应速率收到物料的扩散速度控制，一般反应速度较慢。 ★简述高分子与小分子试剂的特点： 小分子试剂：多用于均相反应，分离、纯化困难，选择性和环保性差； 高分子试剂：多用于多相反应，简化分离、纯化提高稳定性和易处理性。 ★发展高分子试剂的目的是什么？又有什么不足？ ①简化操作过程 ②有利于贵重试剂和催