功能高分子思考題
第1章緒論
1．什麼是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特點有哪些？
與常規的聚合物相比具有明顯不同的物理化學效能，並且具有某些特殊功能（如化學活性、光敏性、導電性等）的聚合物大分子都屬於功能高分子材料。
特點：a. 產量小、產值高、製造工藝複雜；
b. 具有與常規聚合物明顯不同的物理化學效能，並具有某些特殊功能；
c. 既可以單獨使用，也可以與其他材料復合製作成結構件，實現結構
功能一體化。
2．試述功能高分子、特種高分子、精細高分子之間的區別和聯絡。
特種高分子：具有高強度、耐衝擊、耐高溫、特優電絕緣效能或兼而有之的
一類高分子。
精細高分子：包括高分子化的精細化學品，和有特殊效能的功能高分子材料。
3．功能高分子材料應具有哪些功能？
物理功能（導電、超塑性、磁記錄等）、
化學功能（離子交換、催化、氧化還原等）、
介於化學和物理之間的功能（吸附、膜分離、表面活性等）、
生物或生理功能（組織適應性、血液適應性、非吸附性等）。
4．按照功能劃分功能高分子材料可以分哪些類別？
物理功能高分子材料、化學功能高分子材料、生物功能和醫用高分子材料、其他功能高分子材料。
5．按照性質和功能劃分，功能高分子材料可以分為哪些型別？
反應型高分子、光敏型高分子、電活性高分子、膜型高分子材料、吸附型高分子、高效能功能材料、高分子智慧型材料、醫用高分子、其他功能高分子。
6．功能高分子材料的主要結構層次有哪些？
元素組成、官能團結構、鏈結構和分子結構、微觀構象和聚集態、巨集觀結構。
7．在功能高分子中官能團所起的作用有哪些？
（1）官能團的性質對材料的功能性起主要作用；
（2）官能團與聚合物骨架的協同作用決定了功能高分子的功能性；
（3）聚合物骨架本身具有官能團的作用；
（4）官能團對功能高分子的功能起輔助作用。
8．在功能高分子中常見高分子效應有哪幾種？
物理效應、支撐作用、模板效應、鄰位效應、包絡作用和半透性、其他效應。
9．舉一例說明從已知結構和功能的化合物設計功能的高分子。
（選一種）西瓜含水量極高的原因是西瓜中有一種纖維素，仿照西瓜纖維素的構造可以設計超吸水性樹脂，它能夠吸收超越自身重量數百倍到數千倍的水分； 竹子在其表皮組織有密集的纖維束，在內部這樣的結構卻很稀少，這樣形成了一種高強度材料。
10．化學方法製備功能高分子時製備功能可聚合單體應該注意什麼？
可聚合基團的選擇要根據在高分子化過程中使用的聚會方法，功能性小分子的結構特點、生成功能聚合物的使用條件和所需要的效能要求等多種因素綜合考慮。需考慮可聚合基團與功能化基團之間不要相互干擾，必要時對敏感基團加以保護。
11．對通用高分子材料的功能化可以採用哪些途徑來實現？
a. 化學功能化：利用接枝反應在主鏈上引入活性功能基，從而改變聚合物的
物理化學性質，賦予其新的功能；
b. 物理方法：通過小分子功能化合物與聚合物的共混和復合來實現；
c. 功能高分子材料的多功能復合；
d. 在同一種分子中引入多種功能基。
第2章吸附分離功能高分子（本章無標準答案）
1. 什麼是吸附選擇性和吸附性分離？什麼是吸附分離功能高分子材料？
固體物質對液體或氣體中的不同組分的吸附性有差別。即具有吸附選擇性；利用吸附選擇性可以分離複雜物質和進行產品提純，這種利用吸附現象實現分離某些物質的方法，稱為吸附性分離。
吸附分離功能高分子材料，又稱高分子吸附劑或高分子樹脂，它是利用高分子材料與被吸附物質之間的各種相互作用，使其發生暫時或永久性結合，從而發生各種功能的材料。
2. 列舉吸附分離功能高分子材料的優勢和分類。
優勢：a. 在聚合物骨架內可以通過化學或物理作用引入不同結構與效能的基團
進行改性，從而得到本性效能與表面效能均十分優異的各種用途的吸附
劑；b. 通過調整製備工藝，可以製作各種規格的多孔性材料，使吸附劑有效
吸附面積大大增加；
c. 具有一定交聯度的聚合物在溶劑中溶脹後，充分擴張的三維結構又為
吸附的動力學過程提供便利條件；
d. 強度高，壽命長，耐氧化，耐輻射，耐熱，易再生和**。
分類：非離子型的高分子吸附樹脂、離子型的高分子吸附樹脂、金屬離子配位型
的螯合樹脂、親水性的高分子吸水劑、親油性的高分子吸油劑、離子交換
膜、高分子電解質絮凝劑。
3. 試分析影響吸附分離功能的因素有哪些？
內因：（1）聚合物的化學組成（基本元素的影響、官能團的影響）
（2）聚合物鏈結構和超分子結構
（3）吸附樹脂的巨集觀結構
外因：溫度、周圍介質的影響、ph值。
其他：流動相的流速、溶液粘度、被吸附物質的擴散係數等動力學因素。
4. 吸附分離高分子致孔的方法有哪些？各有什麼特點？
（1）惰性溶劑致孔：
（2）線形高分子致孔：
（3）後交聯成孔：
（4）無極奈米微粒致孔：
5. 物理相互作用吸附物質的吸附樹脂可分為非極性、中極性和強極性三類，它們各有什麼特點，對它們的製備各舉一例。
（1）非極性：主要通過范德華力從水溶液中吸附具有一定疏水性的物質。以聚苯乙烯和二乙烯苯共聚得到的吸附樹脂為非極性吸附樹脂。
（2）中極性：從水中吸附物質，除范德華力外，也有氫鍵的作用。中極性單體聚合得到，如聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯。
（3）強極性：主要是通過氫鍵與偶極-偶極相互作用對吸附物質進行吸附。含氰基的吸附樹脂，可由懸浮聚合法合成，如將dvb與丙烯腈共聚，得到含氰基的樹脂。
6. 什麼是離子交換樹脂？陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂分別含有哪些官能團？
離子交換樹脂，又稱為離子交換與吸附樹脂，是指在聚合物骨架上含有離子交換基團，能夠通過靜電引力吸附反離子，並通過競爭吸附使原被吸附的離子被其他離子所取代，從而使物質發生分離的功能高分子材料。
陽離子：-so3h、-cooh、-po3h2、-aso3h2等。
陰離子：-n+(ch3)3、-n+(ch3)2ch2ch2oh等。
7. 以交聯聚苯乙烯為骨架如何分別在苯環上引入陽離子交換基團和陰離子交換基團？ （沒有標準答案，大家自己斟酌一下）
陽離子：首先合成聚苯乙烯-二乙烯苯小球，然後用溶脹劑溶脹聚苯乙烯進行
磺化反應。p 21
陰離子：大部分強鹼性陰離子交換樹脂是從聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物小球出
發，經氯甲基化和胺化反應制得。p 23
8. 表徵離子交換樹脂物理效能指標有哪些？
粒度、密度、孔效能指標、比表面積、含水量。
9. 含有fe3+、ca2+、mg2+、na+的被處理液自上而下通過h+型強酸陽離子交換樹脂柱，達到貫流點的標誌是什麼？為什麼？ （沒找到答案0.0）
標誌：原因：
10. 離子交換樹脂有哪些主要功能？試述離子交換樹脂的用途。
（1）主要功能：離子交換功能、催化功能、吸附功能、脫水功能、脫色功能。
（2）用途：水處理、環境保護、海洋資源利用、冶金工業、原子能工業、食品工業、化學合成。
11. 試分析影響高吸水性樹脂吸水性能的結構因素。高吸水性樹脂有哪些應用？
（1）結構因素：p 39-40
（2）應用：p 43
12. 有哪些環境因素會影響高吸水性樹脂吸水性能。高吸油性樹脂有哪些應用？
（1）環境因素：p 39-40
（2）應用：p 45
13. 影響高吸油性樹脂吸油效能的因素有哪些？
因素：p 44
第3章反應型功能高分子
1. 什麼是反應型功能高分子材料？簡述其原理和應用領域。
反應型功能高分子材料是指具有化學活性、能夠參與或促進化學反應進行的高分子材料，主要包括高分子化學反應試劑和高分子催化劑。
原理：應用領域：
2. 製備反應型功能高分子的有機聚合物載體應滿足什麼要求？反應型功能高分子的特點有哪些？反應型功能高分子主要有哪兩大類？
要求：（1）不溶於普通有機溶劑，但能夠溶脹；
（2）物理機械效能好，有適當的剛性和柔性，不易破損；
（3）容易功能基化，功能基早高分子骨架上分布均勻；
（4）聚合物的功能基容易與反應試劑接近；
（5）在反應過程中不發生副反應；
（6）能通過簡單、經濟和轉化率高的反應進行再生。
特點：（1）化學和物理穩定性好；
（2）試劑和催化劑容易分離和可**利用；
（3）稀釋效應和濃縮效應；
（4）實現連續化和自動化操作；
（5）避免副反應和提高產率。
分類：高分子化學反應試劑、高分子催化劑。
3. 從化學反應的角度可以將高分子化學反應試劑分成哪兩類？它們在進行反應時有何不同？
分類：高分子承載的反應底物（1）、高分子承載的小分子試劑（2）。
不同：（1）將普通的反應底物通過適當的化學反應固載到聚合物上，然後用這
種高分子承載的反應底物與小分子化學反應試劑得到高分子承載的
產物，再用一定的化學反應方法將產物從高分子載體上解脫下來，
除去載體，經簡單純化得到所需要的產物。
（2）將小分子試劑通過適當的化學反應固載到聚合物上，然後用這種高
分子承載的試劑與小分子進行計量反應以獲得產物。
4. 氧化還原型高分子試劑活性中心一般含有哪五種結構型別？作為高分子氧化劑的高分子硒試劑與小分子有機硒相比具有哪些優點？
結構型別：氫醌或酮式結構、硫醇或硫醚結構、吡啶結構、二茂鐵結構、多
核雜環芳烴結構。
優點：消除了毒性和令人討厭的氣味；具有良好的選擇氧化性。
5. 在高分子轉遞試劑中列舉三種以上高分子試劑的製備方法，並分析各種製備方法的特點。
6. 在高分子轉遞試劑中列舉三種以上高分子試劑的化學反應，並分析反應機理和特點。
7. 簡述固相合成過程。高分子固相載體必須滿足的要求有哪些？
功能高分子材料課件
第三章功能高分子材料 3 1 概述 功能高分子是高分子化學的乙個重要領域，它是研究各種功能性高分子材料的分子設計和合成 結構和效能關係以及作為新材料的應用技術。它主要包括化學功能高分子材料 光功能高分子材料 電 磁功能高分子材料 聲功能高分子材料 高分子液晶 醫用高分子材料幾部分，這一領域的研究主要...
《功能高分子材料》教學設計
專題一為課堂教學注入新的生命力 淡如何面對和認識新課程 南京金陵中學李惠娟 在日常教學中，同樣的教學內容在不同的課堂裡，我 們常常會看到這樣兩種截然不同的景象，如右圖所示。其實，作為老師誰不希望自己的課堂精彩受歡迎？然而現實中不少老師發出這樣的感慨和困惑 比起以往，現在的學生 尤其城市 對學習的熱情...
功能高分子材料複習提要
答案僅供參考 一 名詞解釋 1 功能高分子材料 指與常規聚合物相比，除了具有一定的力學效能之外，還具有特定功能 如導電性 光敏性 催化性 化學活性和生物活性等 的高分子材料。2 功能高分子材料化學 以功能高分子材料為研究物件，研究它們的結構和組成 物理化學性質 製備方法及其應用的科學，就稱為功能高分...