功能高分子

2022-11-01 03:06:05 字數 4699 閱讀 2109

一、 填空題(共20分,每空1分)

1. 本徵導電高分子材料屬於負溫度係數 (正/負溫度係數)型導電材料,其結構上具有共軛鍵。複合型到點高分子材料屬於正溫度係數 (正/負溫度係數)型導電材料,它的兩大組成是高分子基體和導電性物質 。

2. 電活性高分子材料區別於其他材料的重要屬性是器件依賴屬性 。

3. 調節電致發光高分子材料的主要手段有

4. 根據液晶相態的有序性,高分子液晶材料可分為向列型 、 近晶型 、 膽甾型 、 碟型 。其中作為液晶顯示的高分子材料是向列型。

5. 光敏高分子塗料是由成膜物質 、 交聯劑 、 稀釋劑 、 光敏劑 、 熱阻聚劑 、 調色顏料組成。

6. 反應型功能高分子根據作用分為高分子化學反應試劑 、 高分子催化劑兩類。

二、 名詞解釋(共15分,每題3分)

1. l-b膜:一種超薄有序膜,是在氣-液介面上形成的分子緊密有序排列的單分子膜。單分子膜,是人為的利用分子間相互作用而建立起來的特殊分子體系。

2. 高效能高分子:對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。

3. 特種高分子材料:帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料,其效能和特徵都大大超出了原有通用高分子材料的範疇。

4. 陽離子交換樹脂:能解離出陽離子,並能與外來陰離子進行交換的樹脂。

5. 光致抗蝕:指高分子材料經過光照後,分子結構從線性可溶轉變為網狀不可溶性從而產生了對溶劑的抗蝕能力。

三、 簡答(共20分,每題5分)

1. 高分子化學試劑有哪些優點?

(1) 高分子試劑在反應完成以後可以很容易通過過濾的方與非負載的反應組分分離,可以大大簡化反應操作。

(2) 高分子試劑可以再生,重複使用,這樣在經濟上有一定的吸引力。

(3) 反應過程有可能實現連續自動化、機械化操作。如果反應過程足夠快,可用一根填有高分子試劑的反應柱,其他的反應物依次通過反應柱即可完成反應。

(4) 由於聚合物一般不溶、不揮發、無毒無臭,因此,合物負的硫醇、硒類試劑對環境是友好的。

(5) 一些低分子試劑製成高分子試劑以後,其活性和選擇性會提高.

2. 功能高分子材料製備策略有哪些?

(1) 功能小分子材料的高分子化

(2) 已有高分子材料的功能化,化學改性主要是利用接枝反應在聚合物骨架上引入活性功能基, 從而改變聚合物的物理化學性質, 賦予其新的功能。

(3) 多功能材料的復合以及已有功能高分子材料的功能擴充套件。 將兩種以上功能高分子材料的復合, 在功能高分子材料中引入第二種功能基和擴充套件已有功能高分子材料功能的過程, 叫功能高分子材料的多功能復合與功能擴充套件。

3. 在聚合法製備功能高分子材料時需要注意哪幾個問題?

(1) 要考慮單體中功能基的保護問題;

(2) 應考慮功能基對聚合反應的影響;

(3) 應注意避免在聚合過程中引入的引發劑、溶劑、分散劑殘留對生成聚合物功能的影響;

(4) 要考慮形成的聚合物的交聯度、空隙率、孔徑等對功能材料的影響;

(5) 要考慮生成的聚合物的機械和化學穩定性對實際應用的影響。

4. 如何製備高分子奈米複合材料?

(1) 奈米單元與聚合物直接共混;

(2) 在聚合物基體中原位生成奈米單元;

(3) 在奈米單元存在小單體分子原位聚合生成聚合物;

(4) 奈米單元和聚合物同時生成。

四、 論述題(共30分,每題10分)

1. 何謂高分子效應?表現在功能高分子材料的哪些方面?

聚合物本身的結構對其化學反應效能的影響,稱為高分子效應,這種效應是由高分子鏈節之間的不可忽略的相互作用引起的。高分子效應主要有以下幾種:(1) 鄰近基團效應a.

位阻效應:由於新生成的功能基的立體阻礙,導致其鄰近功能基難以繼續參與反應。b.

靜電效應:鄰近基團的靜電效應可降低或提高功能基的反應活性。(2) 功能基孤立化效應(機率效應)當高分子鏈上的相鄰功能基成對參與反應時,由於成對基團反應存在機率效應,即反應過程中間或會產生孤立的單個功能基,由於單個功能基難以繼續反應,因而不能100%轉化,只能達到有限的反應程度。

表現在以下五個方面:高分子的骨架支撐作用;功能基的相互作用;高稀釋或高濃縮效應;模板作用;包結作用。

2. 與小分子液晶相模擬,同類高分子液晶的優勢有哪些?

(1) 高分子沸點比較高,所以其液晶產品適用溫度廣。

(2) 小分子液晶由於分子結構較小,容易自由旋轉,首尾顛倒,形成我們常說的晶液態,會造成效能不穩定。

(3) 電場通過時,高分子的大分子基團會形成一定的阻抗作用,就是「格里格拉現象」,這些阻抗作用會使調節更加精確,誤差更小。

3. 何謂高分子材料的血液相容性和組織相容性?二者有何差別?採取哪些方法可以提高生物相容性?

組織相容性是指材料與血液以外的生物組織接觸時,材料本身的效能滿足使用要求而對生物體無刺激性、不使組織和細胞發生炎症、壞死和功能下降,並能按照需要進行增殖和代謝。

血液相容性指高分子材料與血液接觸時,不引起凝血及血小板粘著凝聚,沒有破壞血液中有形成分的溶血現象。

二者側重的方向不同。

可以通過表面改性方法來提高生物相容性,如接枝改性、等離子體改性、聚合物表面基團的改變、生物活性分子固定、自組裝單分子層生物表面改性等。

五、 開放性試題(15分)

功能高分子的功能性體現在哪些方面?就其中一方面闡述自己的看法。

反應性、光敏型、電活性、膜型、吸附型、高效能工程材料、高分子智慧型材料、醫用等。

一、 填空題(共20分,每空1分)

1.純淨的電子導電聚合物本身導電率不高,必須經過摻雜才具有高導電性,該類導電高分子材料的電導率主要受摻雜劑 、 摻雜量 、 共軛鏈長度及溫度影響。

2.目前製備高分子駐極體的主要方法有熱極化 、 電暈極化 、 液體接觸極化 、 電子束注入法 、 光電極化法 。

3.超吸水性高分子材料有聚丙烯酸類 、 聚乙烯醇類 、 澱粉類 、 纖維素類 、 其他天然產物類 。

4.**性藥用高分子材料有生物相容性高分子材料 、 生物降解性高分子材料 、 生物功能性高分子材料 。

5.根據光照後溶解度變化的不同,高分子光刻膠分為正膠 、 負膠 。

6.電活性高分子材料區別於其它的功能高分子材料的重要屬性是器件依賴屬性 。

二、 名詞解釋(共15分,每題3分)

1. 功能高分子:指當有外部刺激時,能通過化學或物理的方法做出相應的高分子材料。

2. 通用高分子材料:應用面廣量大,**較低。根據其性質和用途可分為五個大類:化學纖維、塑料、橡膠、油漆塗料、粘合劑。

3. 陰離子交換樹脂:能解離出陰離子、並能與外來陰離子進行交換的樹脂。

4. 光致誘蝕:當高分子材料受光照輻射後,感光部分發生光分解反應,從而變為可溶性。

5. 高分子藥物:它依靠連線在聚合物分子鏈上的藥理活性基團或高分子本身的藥理作用,進入人體後,能與肌體組織發生生理反應,從而產生醫療效果或預防性效果。

三、 簡答(共20分,每題5分)

1. 光敏高分子材料有哪些型別?

高分子光敏塗料、高分子光刻膠、高分子光穩定劑、高分子螢光(磷光)材料、高分子光催化劑、高分子光導電材料、光致變色高分子材料、高分子非線性光學材料、高分子光力學材料

2. 相比於小分子液晶,同類高分子液晶有何不足?

熱致性高分子液晶有較大的相區間溫度;粘度大,流動行為與—般溶液顯著不同。

3. 生物體對用高分子材料有哪些特殊要求?

(1) 化學惰性,不會因與體液接觸而發生反應

(2) 對人體組織不會引起炎症或異物反應

(3) 不會致癌

(4) 具有良好的血液相容性

(5) 長期植入體內不會減小機械強度

(6) 能經受必要的清潔消毒措施而不產生變性

(7) 易於加工成需要的複雜形狀

4. 複合型導電高分子材料有何應用?

導電塑料、導電橡膠、導電黏合劑應用在隱身技術、顯示器、電池、電子器件、生物醫藥、感測器等方面。

四、 論述題(共30分,每題10分)

1. 高吸水性樹脂為什麼能大量吸水並保水?

高吸水性樹脂在分子結構上具有大量的親水性化學基團,而這些基團的親水性很大程度上影響著高吸水性樹脂的吸水保水效能,交聯控制是控制其空間組織結構狀態的重要方面,其交聯點的密度大小直接影響高吸水性樹脂的吸水和保水能力。

2. 簡述長效高分子藥物的研製方法。

藥物以物理方式結合在聚合物基質中,通過擴散作用達到控制釋放的目的。一般分為儲藏型和基質型兩種。

在儲藏型中,藥物被聚合物包埋,通過在聚合物中的擴散釋放到環境中。在該型中,高分子材料通常被製成平面、球型、圓筒等形式。藥物位於其中,隨時間變化成恆速釋放。

藥物集中在中心,外面包裹了聚合物膜,如微膠囊、包衣長效片劑、腸溶膠囊等。

儲藏型又可以細分為微孔膜型和緻密膜型。前者是經過膜中的微孔進行擴散,並釋放到環境中,後者的釋放包括藥物在分散相/膜內側的分配、在膜中的擴散和膜外側環境介面的分配。

3. 簡述甲殼素及殼聚醣在醫藥中的應用。

甲殼素:

(1) 抗微生物活性;

(2) 傷口癒合促進劑;

(3) 手術縫合線與骨骼修復材料;

(4) 人工腎膜;

(5) 藥物傳遞系統;

(6) 高分子藥物;

(7) 神經再生導管;

(8) 止血用品;

(9) 抗菌用紡織品;

(10) 組織工程材料。

殼聚醣:

(1) 促進凝血和傷口癒合;

(2) 作為藥物的緩釋基質;

(3) 用於人造組織和器官;

(4) 具有免疫調節活性;

(5) 其他醫學用途。

五、 開放性試題(15分)

目前為止共有八位高分子諾貝爾獎得主,他們對你有什麼啟示?你認為高分子領域的下乙個突破在**?

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