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1、4.3 功能高分子 functional polymer,功能高分子是指主链和侧链上带有特殊功能基团的一类高分子。,由于大分子中有特殊功能基团，所以这类高分子除了具有一般聚合物所具备的物理和机械性能外，还具有其他功能。如：催化性、光活性、导电性等。,离子交换树脂 光敏高分子 高分子试剂 高分子催化剂 高分子吸附剂 导电高分子,高分子功能膜 高分子药物 高分子化肥 高分子染料 高分子食品添加剂 高分子表面活性剂 ,根据功能的不同，功能高分子可分为：,功能高分子的合成途经, 利用现有的合成高聚物或天然聚合物，通过化学反应，将功能基团接到高分子链上。此途经，可选择的聚合物(母体)品种较多，如：PS、
2、PVC、PVAL、PAA、PMMA、纤维素等等。,磺化 卤化 硝化 氯甲基化 锂化 烷基化 氨基化,在 PS 母体上引入这些功能基团，可以制备多种功能高分子。,利用得较多的是PS。因为 PS 中的苯环类似于小分子苯，能发生以下反应：,高分子过氧酸,偶氮化物,螯合树脂,收缩,伸长,螯合树脂,羟侧基,这是氧化-还原化学能直接变成收缩-伸长机械能的例子，有“人工肌肉”之称。PVAL膜Cu3(PO4)2 PVAL膜收缩提起重物重物 还原剂PVAL膜伸长重物落下,高分子青霉素,光致变色聚合物,黄红色,蓝色, 通过高分子的复合。此途径以聚合物为基体，掺混各种助剂(填料)，复合成为功能高分子。如：,如：导电
3、涂料,用途：电子工业、“加热漆”、抗静电 ,Hideki Shirakawa Alan J. Heeger Alan G. MacDiarmid白川 黑格 马克迪尔米德,导电高分子的故事白川当年的博士论文(1966)是做聚乙炔的合成与表征，他当时得只是得到了一团黑色的粉末，因为不溶，所以很难表征，也没有发现导电性。导电聚乙炔的合成源自一次学生实验，当时他指导的一群韩国留学生在合成聚乙炔时不慎加入了过量将近1000倍的催化剂量，奇怪的现象出现了，白川发现：与以前的黑色粉末不同，最后在反应瓶瓶壁上得到了非常漂亮的具有银色光泽的聚乙炔薄膜。,同时在美国的Heeger正从事理论物理的研究，但他的理论缺
4、乏实验上的支持。因此他找到正在做导电SN（聚氮化硫）合成的McDiarmid，希望能得到一些实验上的证据。McDiarmid的兴趣来自导电的SN具有一种金色光泽，SN被认为是一种无机材料。他在东京一次讲座上提到了他合成的这种有黄金一样光泽的材料。当时听讲座的白川在讲座间隙的咖啡时间对McDiarmid说，自己合成的聚乙炔是一种银色光泽的薄膜。McDiarmid当时就表现出兴趣，并邀请白川是否愿意赴宾大访问，白川欣然同意。这个故事告诉我们，如果你想拿诺贝尔奖的话，请千万要重视学会间隙的咖啡时间。,随后白川进一步研究，对聚乙炔的碘掺杂时发现了导电率的成百万倍的增加，由于导电率的激增，当时用来测电流的万用表指针都被打坏了，但却从此开始了一个导电聚合物的新时代。由于高分子材料的电阻率很高，长期以来，一直只能用作电绝缘材料。这项发现突破了传统的导体、半导体和绝缘体的物质范畴，被认为是对传统高分子观念的一个重大突破。正是导电高分子的发现，使三位科学家分享了2000年诺贝尔化学奖。,
