功能高分子材料複習提要

2022-08-31 12:51:04 字數 4653 閱讀 1825

(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,就稱為功能高分子材料化學。

3.結構型功能高分子材料:是指在大分子鏈中具有特定功能基團的高分子材料,這種材料所表現的特定功能是由於高分子本身的結構因素決定的。

4.複合型功能高分子材料:是指以普通高分子材料為基體或載體,與具有某些特定功能(如導電、導磁等)的其它材料進行復合而製得的功能材料。

5.滲透係數:是指在單位時間、單位膜面積通過的被測物與單位膜厚度所施加的驅動力的比值。

6.高分子骨架的鄰位效應:在功能高分子材料中,高分子骨架上鄰近功能基團的一些結構和基團對功能基的效能具有明顯的影響力,這種作用稱為高分子的鄰位效應。

7.高分子骨架的模板效應:模板效應是指利用高分子骨架的空間結構,包括構型和構象,在其周圍建立起特殊的區域性空間環境,在有機合成和其他應用場合提供乙個類似於工業上澆鑄過程中使用的模板的作用。

8.聚合物的半透性:指聚合物對某些氣體或液體有一定透過性,而對另外一些物質沒有透過性,或者透過性很小。

9.一次功能:指向材料輸入的能量和從材料輸出的能量同種形式時,即材料僅起能量傳送作用時的這種功能稱為一次功能。

10.二次功能:指向材料輸入的能量和輸出的能量不同形式時,即材料起能量轉換作用時的這種功能稱為二次功能。

11.功能高分子材料的多功能復合:將兩種以上的功能高分子材料以某種方式結合,形成的新的功能材料具有任何單一功能高分子均不具備的效能,這一結合過程被稱為功能高分子材料的多功能復合過程。

12.陽離子交換樹脂:帶有酸性基團(即可解離的反離子是h+或金屬陽離子),能與陽離子進行交換反應的稱作陽離子交換樹脂。

陰離子交換樹脂:帶有鹼性基團(即可解離的反離子是oh-或其它酸根離子),能與陰離子進行交換反應的稱作陰離子交換樹脂。

13.交換容量:交換容量也叫交換量,是指一定數量的離子交換樹脂所帶的可交換離子的數量。通常把交換容量分為總交換容量、工作交換容量和再生交換容量。

總交換容量表示單位重量(或體積)樹脂中所具有的可交換離子的總數,它反映了離子交換樹脂的化學結構特點。工作交換容量是指離子交換樹脂在一定工作條件下表現出的交換量,它是離子交換樹脂實際交換能力的量度。再生交換容量是離子交換樹脂在指定再生劑用量條件下的交換容量。

14.高吸水性樹脂:是指含有強親水性基團並具有一定交聯度,能吸收數百倍至數千倍於自身重量水的功能性高分子材料。

15.絮凝作用:凡具有吸附架橋或表面吸附而導致分散相成絮團沉降的過沉叫做絮凝作用。起絮凝作用的藥劑即絮凝劑。

16.高分子化學試劑:小分子試劑經過高分子化,或者將某些聚合物功能化,使聚合物骨架與具有反應活性的官能團相連線,得到的具有化學反應功能的高分子化合物稱為高分子化學試劑。

17.均相化學反應:在化學反應中如果原料、試劑、催化劑相互間互溶,在反應體系中處在同一相態中(相互混溶或溶解),稱此反應為均相化學反應。

18.多相化學反應:在化學反應中,如果原料、試劑和催化劑中至少有一種在反應體系中不溶解或不混溶,因而反應體系不能處在同一相態中,這種型別的反應稱為多相化學反應。

19.液晶就是液態晶體,指既具有像晶體一樣的各向異性,又具有液體流動性的物質。液晶態:某些物質的晶體在熔融或溶解時,可形成一種兼有晶體和液體部分性質的過渡中間相態。

20.熱致液晶:某些物質熔融後在一定溫度範圍內形成的液晶。

溶致液晶:某些化合物溶解於適當的溶劑中而產生的液晶,就是溶致液晶,也叫溶液液晶。

21.液晶基元:由中心橋鍵和苯環或其它環狀基團結合的有一定剛性的中心骨架稱為液晶基元。

22.生物體相容性:是指醫用材料與生物體組織接觸時,對生物體不產生***,以及與醫用材料接觸的生物體環境,對材料也不產生***。

23. 長效製劑: 指通過適宜的方法延緩藥物在體內的吸收、分布、代謝和排除等過程,從而達到延長藥物作用時間的目的的製劑稱為長效製劑。

24.奈米複合材料:是指無機填充物以奈米尺寸的粒子分散在有機聚合物基體中形成的有機/無機奈米複合材料。

25.高分子分離膜:是指對某些物質有一定的選擇透過性,可從混合物中有選擇地透過或輸送特定物質的高分子膜。

26.高聚物膜的滲透性:是指小分子氣體或液體透過高聚物薄膜的擴散現象。

27.膜的選擇滲透度:當混合組分滲透過聚合物薄膜時,其中某一組分的分子與另一組分的分子相比,要優先滲透過高聚物薄膜。這種現象稱為膜的選擇滲透性。

選擇滲透度指擴散分子離開膜時的濃度比與擴散開始前的濃度比之間的比值。

28.滲透和滲析:如果用膜把一容器隔成兩部分,膜的一側是溶液,另一側是溶劑,或者膜的兩側是濃度不同的溶液,則將溶劑從稀溶液一側透過膜遷移到濃溶液一側的過程稱作滲透。而溶質分子從高濃度一側遷移到低濃度一側的過程稱作滲折。

29.滲透壓:在滲透過程中, 溶劑優先通過膜,如果不轉移走滲透過來的溶劑,那麼最終就會呈現一流體靜壓差,在此淨壓差下物質淨傳遞量為零。這種狀態被稱為滲透平衡,相應的壓差稱為滲透壓。

30.導電聚合物:它是指由許多小的、重複出現的結構單元組成的聚合物,如果在其兩端加上一定的電壓,在材料中就有電流流過。象這種具有導電性質的聚合物我們稱為導電高分子或導電聚合物。

31.結構型導電高分子:是指那些分子結構本身能提供載流子從而顯示導電性的高分子材料。複合型導電高分子:

是指以絕緣聚合物作基體與導電性顆粒或細絲(如銀、銅、石墨等)通過共混、層壓等復合手段而製得的材料。

32.受阻共軛:是指共軛鏈的分子軌道上存在「缺陷」,這種缺陷使整個共軛鏈的π電子離域受到阻礙(或稱中斷)。π電子離域受阻礙的程度越大,分子鏈內電子導電性就越低。

無阻共軛:是指共軛鏈的分子軌道上不存在「缺陷」,整個共軛鏈的π電子離域不受限制(即不中斷),π電子完全可以離域。

二.填空題:

1.功能高分子材料按組成和結構可分為結構型和複合型兩大類。

2.根據聚合物的化學形態,可將聚合物骨架分成兩類:一類是線性聚合物,另一類是交聯聚合物。

3.目前常用的交聯聚合物主要有微孔型或溶膠型樹脂、大孔和大網路樹脂、公尺花狀聚合物、大網狀聚合物幾類。

4.高分子骨架的物理效應指高分子骨架使功能材料的揮發性、溶解性和結晶度均大大下降,特別是引入交聯型聚合物,使其在溶劑中只能溶脹,而不能溶解。

5.通過高分子材料的功能化製備功能高分子材料,包括化學改性和物理共混兩種方法。

6.聚合物的分子量測定,一般多採用端基分析法、滲透壓法、粘度法和凝膠滲透色譜法測定。

7.功能高分子晶相分析的主要方法包括x射線衍射法、小角度x光散射法、電子顯微鏡法等,其中x射線法是通過衍射圖形分析測定晶體結構引數最有力的工具。

8.功能高分子材料的聚集態結構包括聚合物的結晶態、取向態結構、液晶態結構和共混體系的織態結構。聚集態結構分析最常用的工具是電子顯微鏡和掃瞄電鏡。

9.帶有酸性基團(即可解離的反離子是h+或金屬陽離子),能與陽離子進行交換反應的稱作陽離子交換樹脂。帶有鹼性基團(即可解離的反離子是oh-或其它酸根離子),能與陰離子進行交換反應的稱作陰離子交換樹脂。

10.離子交換樹脂的功能有離子交換功能、催化功能、吸附功能、脫水功能、脫色功能等。

11.按原料組成分類,高吸水性樹脂主要有澱粉類、纖維素類及合成樹脂類。

12.高分子絮凝劑的分子量一般在107以下。在實際使用時,高分子絮凝劑的溶液濃度一般配製在0.05%~0.2%之間,否則粘度太大也會影響其絮凝效果。

13.高分子化學試劑主要包括高分子氧化還原試劑、高分子鹵代試劑、烷基化試劑、醯基化試劑及親核試劑等,還包括固化酶試劑,以及固相肽合成試劑等。

14.氧化還原型高分子試劑可分成含醌式結構的、含硫醇結構的、含吡啶結構的、含二茂鐵結構的和含雜原子的多環芳烴結構的5種型別。

15.目前常見的高分子鹵代試劑主要有二鹵化磷型、n-鹵代醯亞胺型、三價碘型反應試劑三種型別。

16.高分子烷基化試劑的種類主要包括高分子金屬有機試劑、高分子金屬絡合物和有疊氮結構的高分子烷基化試劑。

17.按照液晶形成的條件的不同,可將其分為熱致液晶和溶致液晶兩大類。按照液晶基元在大分子鏈中的位置不同,高分子液晶又可分為主鏈型高分子液晶和側鏈型高分子液晶。

18.大多數液晶分子中都含有苯環或其它環狀結構。從幾何形狀看,其分子長度與寬度之比較大,即分子是長形的,通常呈剛性棒狀。

19. 液晶相的產生不僅與分子形狀有關,而且也和分子內極性基團的強度、位置及總極化度有密切關係。

20.側鏈液晶大分子一般由柔性主鏈、剛性側鏈和間隔基團等三部分組成。主鏈多為碳鏈,也有雜鏈(如si-o鏈),它們本質上是柔性鏈,側鏈則是由剛性液晶基元構成的。

21. 高分子藥物與低分子藥物相比具有高效、低毒、靶向、長效、緩釋等特點。

22.奈米粒子的基本特性有體積效應、量子尺寸效應、表面效應和巨集觀量子隧道效應和介電限域效應,並由此派生出傳統固體不具有的許多特殊性質。

23.奈米材料製備的物理方法可分為蒸發冷凝法、物理粉碎法、溶液蒸發法和機械合金法等。

24. 膜分離作用主要依靠過篩作用和溶解擴散作用兩種。

25.按電導率的大小,可將材料劃分為導體(電導率》105s/m)、半導體(電導率=10-7~105s/m)、絕緣體(導電率<10-7s/m)。

26.複合型導電高分子材料是在聚合物基料中混入碳黑、石墨、金屬粉末、導電纖維等導電填料而製得的。

27.賦予導電性的碳黑必須具有結構發達、粒度小、表面積大、捕捉π電子的雜質少及可進一步石墨化等5個基本特性。

28.石墨是典型的無阻共軛體系,它是稠合苯環組成的平面網。苯環中碳與碳之間的π電子離域很強烈,而且在平面網內有非常多的π電子。因此,石墨在平面網上的電導率可達106~107s/m。

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