功能高分子综述论文

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功能高分子综述论文

作者:昝逸凡 专业:应用化学 班级:应化1202 学生ID:1

摘 要：功能高分子（functional polymers）是指利用其某些特殊功能，如离子交换、吸附、

渗透、粘度、导电、发光、对环境因素（光、电、磁、热、pH值）的敏感性、催化活性等特性的的一类高分子材料。 我校的功能高分子方向主要以导电胶粘剂、高分子微胶囊、聚电解质、可生物降解聚合物、耐高温电气绝缘材料、先进复合材料基体树脂、功能性粘合剂、涂料等为研究对象，并开发相应的生产与应用工艺 。本文主要介绍近期国内功能高分子的一些发展现状与进展。

关键词：功能高分子；合成；催化；纳米

1.前言

在科技飞速发展的21世纪，为了满足人们日益提高的生活需求，适应各行各业在

生产实践中对各种不同性能材料的要求，材料学作为一门针对材料的性能、生产与制备等的研究的学科正越来越受到人们的重视。而作为其重要分支的功能高分子因为其特殊的功能，如离子交换，吸附，导电，粘度，环境敏感等，在生产实际中发挥着重要的作用。因此，功能高分子的研究与开发对材料学的发展具有积极而重要的意义。 按照性质和功能划分,可将功能高分子划分为七种类型[1]：

①反应型高分子材料，包括高分子试剂和高分子催化剂，特别是高分子固相合 成试剂和固化酶催化剂。

②光敏型高分子材料，包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线型光学材 料。光导材料和光致变色材料。

③电活性高分子材料，包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致 变色材料以及其他电敏材料。

④膜型高分子材料，包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性膜材料。

⑤吸附型高分子材料，包括高分子吸附性树脂、离子交换树脂、高分子螯合剂、 高分子絮凝剂和吸水性高分子吸附剂等。

⑥高性能工程材料，如高分子液晶材料、功能纤维材料等。

⑦高分子智能材料，包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、电、磁、pH、 压力感应材料等。

按照用途划分其种类将更多，比如医药用高分子材料、分离用高分子材料、高分子化学反应试剂、高分子染料等。

2.功能高分子的性质与合成研究进展

2.1功能高分子纳米复合材料

纳米材料由于其指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间，一般具有

不同于其他材料的特殊性质。而功能高分子纳米材料是由各种纳米材料与高分子材料 复合成型的一种新型材料。

佘世雄等[2]将两种具有不同结构的共轭高分子聚糠醇-苯酚(PFP-0)及聚对苯 撑(PPP-0)分别在一定条件下热活化处理后, 成功地用作为染料废水处理催化剂PFP 及PPP; 利用DTA-TG、TEM、FT-IR、UV-Vis 等技术对样品进行了表征.结果表明, PFP 及PPP在自然光照射及空气氧存在的温和条件下,很短时间内就能使染料亚甲基蓝(MB) 几乎 完全脱色降解和大部分矿化; 材料共轭结构对其稳定性能有较大的影响;横向比 较分析发现, 极性基团的存在,对材料的催化性能有重要影响.

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2.2离子交换与吸附性能的功能高分子

李鹏飞等[3]以马采松香丙烯酸乙二醇酯和丙烯酸为功能单体，采用悬浮聚合法

合成了松香基功能高分子，重点研究了其对水中Cu2+的静态吸附性能。结果表明，在 溶液pH=5．0，Cu2+为3．0mg／mL，温度为308K的条件下，其对cu2+的最大静态饱和吸 附量为67．06mg／g；松香基功能高分子对Cu“吸附速率符合一级动力学方程及颗粒内 扩散方程，过程受液膜扩散阻力及颗粒内扩散阻力共同影响；松香基功能高分子对Cu2+ 吸附过程符合Freundlich和Langmuir方程；对吸附热力学的研究结果表明，该树脂对 Cu2+的吸附为放热过程，而且是自发进行的。

2.3螯合纤维高分子膜

螯合纤维被公认为是从海水中提取U的理想材料，而其中以胺肟螯合纤维的效果 为最佳。日本海洋涡流处U含量大、浓度相对高，日本已将胺肟螯合纤维成功应用于海 水中提取U，并取得了理想的效果。我国海洋面积广阔，从海水中提取U市场前景十分 可观，成功地从海水中提取U对我国的军事工业、电力工业将会产生积极的推进作用， 其贡献将十分巨大。

卢丹等[4]制备含偕胺肟基功能高分子膜的螯合电极，并对该螫合电极吸附天然 海水中铀的性能进行研究。试验结果表明：功能高分子膜静态吸附1 L天然海水中的铀 时，8 d达到吸附平衡，平衡时铀质量浓度为0．60“g／L；吸附铀量随着温度升高近 线性增大，且温度对吸附速率的影响符合Arrhenius公式：k=0.053 exp(一2．26× 104／RT)；实验室条件下，每g偕胺肟基功能高分子膜在30 L天然海水中的饱和吸附铀 量为5．6 mg。

2.4功能涂料

功能高分子广泛地应用于涂料，粘合剂当中。

北京化工大学的穆元春等[5]用分步乳液聚合方法，分别在不同步骤中将乙烯基 硅氧烷单体作为共聚单体引入聚丙烯酸酯类乳液共聚合体系中，制备出具有窄分布多 层核壳结构形态的硅丙型乳胶粒子．利用透射电子显微镜(rIEM)表征，乳胶粒子具有 硅丙型核壳结构；动态激光散射(DLs)分析得到的乳胶粒子的直径与TEM数据相符；同 时由多频调制差示扫描量热(TOPEM．Dsc)技术分析得到的乳胶粒子的3个玻璃化转变温 度与实验设计相符，证实乳液粒子的核壳结构；利用Homs成膜仪对乳胶粒子成膜过程 进行全程监控．利用多种助剂制得水性木器涂料，其漆膜的硬度、耐丙酮性、耐水性、 耐醇性及耐压痕等性能优异．

3.结论

21世纪在人们将目光移向计算机、生物等新兴学科的同时，化学仍然对人类进步 起着不可或缺的推动作用。在功能高分子、酶工程、药物制剂、精细化学品等新领域继续发展着。并且化学未来的发展方向将以绿色化学为指导思想。

功能高分子拥有巨大的发展潜力以及十分积极的研究意义，其发展值得科学界共同关注。

参考文献：

[1]赵文元. 功能高分子材料[M]. 北京. 化学工业出版社,2008： 2-3

[2]佘世雄,苏碧桃,鄢杨燕,敏世雄,雷自强.功能高分子纳米材料的制备及其催化性 能[J].物理化学学报.2007, 23(6):900-904

[3]李鹏飞,雷福厚,严瑞萍,卢建芳,关瑜婷,连锦花.松香基功能高分子对Cu(II)吸 附性能的研究[J].离子交换与吸附.2010,26(6):533—541

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