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某某大學(xué) 功能高分子材料課程論文 功能高分子材料綜述 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 學(xué)生姓名： 班 級： 學(xué) 號： 完成時間： 摘 要 功能高分子材料是高分子學(xué)科中的一個重要分支，它是研究各種功能性高分子材料的分子設(shè)計和合成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系以及作為新材料的應(yīng)用技術(shù)，它的重要性在于所包含的每一類高分子都具有特殊的功能。本文主要論述了在工程上應(yīng)用較廣和具有重要應(yīng)用價值的一些功能高分子材料，如吸附分離功能高分子、反應(yīng)型功能高分子、光功能高分子、電功能高分子、醫(yī)用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 關(guān)鍵詞 材料；高分子；高分子材料；功能材料目 錄1 功能高分子材料總論5 1.1 功能高分子材料概述5 1.2 功能高分子材料的類型5 1.3 功能高分子的發(fā)展歷程與展望62 導(dǎo)電高分子材料6 2.1 導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展概況6 2.2導(dǎo)電聚合物的分類7 2.2.1結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子7 2.2.2 復(fù)合型導(dǎo)電高分子7 2.3 高分子導(dǎo)電機(jī)理7 2.4 展望83 醫(yī)用高分子材料8 3.1 概 述8 3.2 醫(yī)用高分子材料的要求8 3.3 醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用9 3.4 展望94 高分子納米復(fù)合材料9 4.1 概述9 4.2 高分子納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能10 4.3 高分子納米復(fù)合材料的分類10 4.4 高分子納米復(fù)合材料的應(yīng)用前景及展望105 高分子液晶材料11 5.1 概述11 5.2 功能高分子液晶材料的分類11 5.3 展望116 高分子染料12 6.1 概述12 6.2 高分子染料的分類12 6.3 高分子染料的應(yīng)用12 6.4 展望127 高分子表面活性劑13 7.1 概述13 7.2 高分子表面活性劑的類型13 7.3 展望138 吸附性高分子材料13 8.1 概述13 8.2 種類和特點13 8.3 展望149 結(jié)語14參考文獻(xiàn)15致謝16 1 功能高分子材料總論1.1 功能高分子材料概述功能高分子材料的定義為：與常規(guī)聚合物相比具有明顯不同的物理化學(xué)性質(zhì)，并具有某些特殊功能的聚合物大分子(主要指全人工和半人工合成的聚合物)都應(yīng)歸屬于功能高分子材料范疇。而以這些材料為研究對象，研究它們的結(jié)構(gòu)組成、構(gòu)效關(guān)系、制備方法，以及開發(fā)應(yīng)用的科學(xué)，應(yīng)稱為功能高分子材料科學(xué)。功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。它們之所以具有特定的功能，是由于在其大分子鏈中結(jié)合了特定的功能基團(tuán)，或大分子與具有特定功能的其他材料進(jìn)行了復(fù)合，或者二者兼而有之。例如吸水樹脂，它是由水溶性高分子通過適度交聯(lián)而制得，遇水時將水封閉在高分子的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，吸水后呈透明凝膠，因而產(chǎn)生吸水和保水的功能。在合成或天然高分子原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，再賦予傳統(tǒng)使用性能以外的各種特定功能（如化學(xué)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化活性、生物相容性、藥理性能、選擇分類性能等）而制得的一類高分子。一般在功能高分子的主鏈或側(cè)鏈上具有顯示某種功能的基團(tuán)，其功能性的顯示往往十分復(fù)雜，不僅決定于高分子鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)單元的序列分布、分子量及其分布、支化、立體結(jié)構(gòu)等一級結(jié)構(gòu)，還決定于高分子鏈的構(gòu)象、高分子鏈在聚集時的高級結(jié)構(gòu)等，后者對生物活性功能的顯示更為重要。1.2 功能高分子材料的類型人們對功能高分子材料的次級劃分普遍采用按其性質(zhì)、功能或?qū)嶋H用途劃分的辦法。按其性質(zhì)和功能劃分，可以將其劃分為7種類型：（1）反應(yīng)性高分子材料，包括高分子試劑、高分子催化劑和高分子染料，特別是高分子固相合成試劑和固定化酶試劑等。（2）光敏型高分子，包括各種光穩(wěn)定劑、光刻膠，感光材料、非線性光學(xué)材料、光導(dǎo)材料和光致變色材料等。（3）電活性高分子材料，包括導(dǎo)電聚合物、能量轉(zhuǎn)換型聚合物、電致發(fā)光和電致變色材料以及其他電敏感性材料等。（4）膜型高分子材料，包括各種分離膜、緩釋膜和其他半透性膜材料等。（5）高分子吸附材料，包括高分子吸附性樹脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子、離子交換樹脂、高分子螯合劑、高分子絮凝劑等。（6）高性能工程材料，如高分子液晶材料、功能纖維材料等。（7）高分子智能材料，包括高分子記憶材料、信息存儲材料和光、磁、pH、壓力感應(yīng)材料等。1.3 功能高分子的發(fā)展歷程與展望功能高分子正經(jīng)歷日新月異的發(fā)展，其中從20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的光敏高分子化學(xué)，在光聚合、光交聯(lián)、光降解、熒光以及光導(dǎo)機(jī)理的研究方面都取得了重大突破，特別在過去20多年中有了飛快發(fā)展，并在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。比如光敏涂料、光致抗蝕劑、光穩(wěn)定劑、光可降解材料、光刻膠、感光性樹脂、以及光致發(fā)光和光致變色高分子材料都已經(jīng)工業(yè)化。 反應(yīng)型高分子是在有機(jī)合成和生物化學(xué)領(lǐng)域的重要成果，已經(jīng)開發(fā)出眾多新型高分子試劑和高分子催化劑應(yīng)用到科研和生產(chǎn)過程中，在提高合成反應(yīng)的選擇性、簡化工藝過程以及化工過程的綠色化方面做出了貢獻(xiàn)。 電活性高分子材料的發(fā)展導(dǎo)致了導(dǎo)電聚合物，聚合物電解質(zhì)，聚合物電極的出現(xiàn)。此外超導(dǎo)、電致發(fā)光、電致變色聚合物也是近年來的重要研究成果，其中以電致發(fā)光料制作的彩色顯示器已經(jīng)被日本和美國公司研制成功，有望成為新一代顯示器件。高分子分離膜材料與分離技術(shù)的發(fā)展在復(fù)雜體系的分離技術(shù)方面獨辟蹊徑，開辟了氣體分離、苦咸水脫鹽、液體消毒等快速、簡便、低耗的新型分離替代技術(shù)，目前高分子分離膜在海水淡化方面已經(jīng)成為主角，已經(jīng)擁有制備18萬噸/日純水設(shè)備的能力。醫(yī)藥用功能高分子是目前發(fā)展非常迅速的一個領(lǐng)域，高分子藥物、高分子人工組織器官、高分子醫(yī)用材料在定向給藥、器官替代、整形外科和拓展治療范圍方面做出了相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。特種與功能高分子材料是一門涉及范圍廣泛，與眾多學(xué)科相關(guān)的新興邊緣學(xué)科，涉及內(nèi)容包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、生物化學(xué)、電子學(xué)、甚至醫(yī)學(xué)等眾多學(xué)科，是目前國內(nèi)外異?；钴S的一個研究領(lǐng)域?？梢灶A(yù)計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。2 導(dǎo)電高分子材料2.1 導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展概況 近幾年來，導(dǎo)電性高分子的研究取得了長足的發(fā)展，形成了一個十分活躍的邊緣學(xué)科領(lǐng)域，它對電子工業(yè)、信息工業(yè)及新技術(shù)的發(fā)展具有重大的意義?，F(xiàn)有的研究成果表明，發(fā)展導(dǎo)電高分子不僅可以滿足人們對導(dǎo)電材料的需要，而且由于它兼具有機(jī)高分子材料的性能及半導(dǎo)體和金屬的電性能，具有重量輕，易加工成各種復(fù)雜的形狀，化學(xué)穩(wěn)定性好及電阻率可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)等特點。此外在電子工業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛，促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。因此，自然引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛興趣。2.2導(dǎo)電聚合物的分類導(dǎo)電高分子材料可以分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩大類。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料是高分子本身的結(jié)構(gòu)具有一定的導(dǎo)電性能， 或者經(jīng)過一定的摻雜處理后具有導(dǎo)電功能的材料， 例如聚乙炔、聚苯胺等。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料是由高分子基質(zhì)與具有導(dǎo)電性能的材料通過各種復(fù)合方法形成的導(dǎo)電材料， 復(fù)合材料中聚合物本身沒有導(dǎo)電性能， 起導(dǎo)電作用的是聚合物中添加的導(dǎo)電物質(zhì)， 例如炭黑、金屬粉等。2.2.1結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子又可以稱為本征型導(dǎo)電高分子， 本征型導(dǎo)電高分子是指聚合物本身具導(dǎo)電性能， 例如聚乙炔、聚吡咯等。但這些本征型的導(dǎo)電聚合物由于其結(jié)構(gòu)的限制， 導(dǎo)電能力是極其有限的，一般在100S#cm- 1 以下， 所以經(jīng)常在聚合物中摻雜一定的物質(zhì)以提高聚合物的導(dǎo)電性能。2.2.2 復(fù)合型導(dǎo)電高分子復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料中高分子基質(zhì)可以選擇普通塑料， 例如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等， 也可以選擇工程塑料例如ABS， 橡膠也能作為復(fù)合型導(dǎo)電高分子的基質(zhì)， 例如硅橡膠。而導(dǎo)電填料有炭黑、碳纖維、金屬粉、金屬鍍層的玻璃片和纖維以及金屬氟化物等。2.3 高分子導(dǎo)電機(jī)理導(dǎo)電過程是載流子在電場下作定向運動的過程。高分子聚合物要能導(dǎo)電， 必須具備兩個條要能產(chǎn)生足夠數(shù)量的載流子電子、空道件穴或離子等大分子鏈內(nèi)和鏈間要能形成導(dǎo)電通在離子型導(dǎo)電高分子材料中， 聚醚、聚醋等的大分子鏈形成螺旋體空間結(jié)構(gòu)， 與其配位絡(luò)合的堿金屬陽離子在大分子鏈段運動促進(jìn)下， 便能在其螺旋孔道內(nèi)通過空位遷移“ 自由體積模型” ， 或被大分子“ 溶劑化” 了的陽陰離子同時在大分子鏈的空隙間躍遷擴(kuò)散“動力學(xué)擴(kuò)散理論” 。對于電子型導(dǎo)電高分子材料， 作為主體的高分子聚合物， 大多為共扼體系至少是不飽和鍵體系， 長鏈中一鍵電子較為活潑， 特別是與摻雜劑形成電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物后， 容易從軌道上逃逸出來而形成自由電子。大分子鏈內(nèi)和鏈間二一電子軌道重疊交蓋所形成的導(dǎo)電能帶為載流子的轉(zhuǎn)移和躍遷提供了通道。在外加能量和大分子鏈振動的推動下， 便可傳導(dǎo)電流川。2.4 展望雖然導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展史只有短短的30年， 但當(dāng)前導(dǎo)電高分子聚合物在國民經(jīng)濟(jì)中的地位， 在許多方面不亞于20世紀(jì)50年代初傳統(tǒng)塑料的地位。在合成、加工和應(yīng)用方面取得了突破性進(jìn)展， 走向了實用化， 同時很多潛在的應(yīng)用正在探索研究中。目前， 其研究方向可以概括為以下幾個主要方面高導(dǎo)電性， 通過復(fù)合、改變分子結(jié)構(gòu)等手段挖掘?qū)щ姼叻肿硬牧蠞撛谛阅?。最近?已成功研制出導(dǎo)電率達(dá)3000S/cm的聚苯乙炔。多功能化， 其中包括光、電、磁之間的轉(zhuǎn)換， 改善穩(wěn)定性、可加工性。提高導(dǎo)電材料的實用性， 按實用要求確定攻關(guān)方向。多行業(yè)多學(xué)科交叉結(jié)合， 開發(fā)導(dǎo)電高分子材料應(yīng)用新領(lǐng)域， 加速其商品化進(jìn)程。3 醫(yī)用高分子材料3.1 概 述在功能高分子材料領(lǐng)域，生物醫(yī)用高分子材料可謂異軍突起，目前已成為發(fā)展最快的一個重要分支。醫(yī)用高分子材料是一類可對有機(jī)體組織進(jìn)行修復(fù)、替代與再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，可以利用聚合的方法進(jìn)行制備，是生物醫(yī)用材料的重要組成之一。由于醫(yī)用高分子材料可以通過組成和結(jié)構(gòu)的控制而使材料具有不同的物理和化學(xué)性質(zhì)，以滿足不同的需求，耐生物老化，作為長期植入材料具有良好的生物穩(wěn)定性和物理、機(jī)械性能，易加工成型，原料易得，便于消毒滅菌，因此受到人們普遍關(guān)注，已成為生物材料中用途最廣、用量最大的品種，近年來發(fā)展需求量增長十分迅速。3.2 醫(yī)用高分子材料的要求醫(yī)用高分子材料需長期與人體體表、血液、體液接觸，有的甚至要求永久性植入體內(nèi)。因此，這類材料必須具有優(yōu)良的生物體替代性和生物相容性。一般要滿足下列基本條件：(1) 在化學(xué)上是不活潑的，不會因與體液或血液接觸而發(fā)生變化； (2) 對周圍組織不會引起炎癥反應(yīng)；(3) 不會產(chǎn)生遺傳毒性和致癌；(4) 不會產(chǎn)生免疫毒性；(5) 長期植入體內(nèi)也應(yīng)保持所需的拉伸強度和彈性等物理機(jī)械性能；(6) 具有良好的血液相容性；(7) 能經(jīng)受必要的滅菌過程而不變形；(8) 易于加工成所需要的、復(fù)雜的形態(tài)。3.3 醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用 目前用高分子材料制成的人工器官中，比較成功的有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心臟瓣膜、人工關(guān)節(jié)、人工骨、整形材料等。已取得重大研究成果，但還需不斷完善的有人工腎、人工心臟、人工肺、人工胰臟、人工眼球、人造血液等。另有一些功能較為復(fù)雜的器官，如人工肝臟、人工胃、人工子宮等。則正處于大力研究開發(fā)之中。 從應(yīng)用情況看，人工器官的功能開始從部分取代向完全取代發(fā)展，從短時間應(yīng)用向長時期應(yīng)用發(fā)展，從大型向小型化發(fā)展，從體外應(yīng)用向體內(nèi)植入發(fā)展、人工器官的種類從與生命密切相關(guān)的部位向人工感覺器官、人工肢體發(fā)展。3.4 展望 醫(yī)用高分子材料研發(fā)過程中遇到的一個巨大難題是材料的抗血栓問題。當(dāng)材料用于人工器官植入體內(nèi)時，必然要與血液接觸。由于人體的自然保護(hù)性反應(yīng)將產(chǎn)生排異現(xiàn)象，其中之一即為在材料與肌體接觸表面產(chǎn)生凝血，即血栓，結(jié)果將造成手術(shù)失敗，嚴(yán)重的還會引起生命危險。對高分子材料的抗血栓性研制是醫(yī)用高分子研究中的關(guān)鍵問題，至今尚未完全突破。將是今后醫(yī)用高分子材料研究中的首要問題。4 高分子納米復(fù)合材料4.1 概述 納米復(fù)合材料是以樹脂、橡膠、陶瓷和金屬等基體為連續(xù)相，以納米尺寸的金屬、半導(dǎo)體、剛性粒子和其他無機(jī)粒子、纖維、納米碳管等改性為分散相，通過適當(dāng)?shù)闹苽浞椒▽⒏男詣┚鶆蛐缘胤稚⒂诨w材料中，形成一相含有納米尺寸材料的復(fù)合體系，這一體系材料稱之為納米復(fù)合材料。復(fù)合材料由于其優(yōu)良的綜合性能，特別是其性能的可設(shè)計性被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、交通、體育等領(lǐng)域，納米復(fù)合材料則是其中最具吸引力的部分，近年來發(fā)展很快，世界發(fā)達(dá)國家新材料發(fā)展的戰(zhàn)略都把納米復(fù)合材料的發(fā)展放到重要的位置。該研究方向主要包括納米聚合物基復(fù)合材料、納米碳管功能復(fù)合材料、納米鎢銅復(fù)合材料。4.2 高分子納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能 由于復(fù)合材料有著單一材料所不具備的可變結(jié)構(gòu)參數(shù)( 復(fù)合度、聯(lián)結(jié)型、對稱性、標(biāo)度、周期性等) ，改變這些參數(shù)可以在很寬的范圍內(nèi)大幅度地改變復(fù)合材料的物性； 且復(fù)合材料的各組元間存在協(xié)同作用而產(chǎn)生多種復(fù)合效應(yīng)，所以高分子基納米復(fù)合材料的性能不僅與納米粒子的結(jié)構(gòu)性能有關(guān)，還與納米粒子的聚集結(jié)構(gòu)和其協(xié)同性能、高聚物基體的結(jié)構(gòu)性能、粒子與基體的界面結(jié)構(gòu)性能及加工復(fù)合工藝方式等有關(guān)。4.3 高分子納米復(fù)合材料的分類 高分子納米復(fù)合材料的涉及面較寬，包括的范圍較廣，可分為四大類： （1）納米單元與高分子直接共混； （2）在高分子基體中原位生成納米單元； （3）在納米單元存在下單體分子原位聚合生成高分子；（4）納米單元和高分子同時生成。4.4 高分子納米復(fù)合材料的應(yīng)用前景及展望由于高分子納米復(fù)合材料既能發(fā)揮納米粒子自身的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和量子效應(yīng)，以及粒子的協(xié)同效應(yīng)，而且兼有高分子材料本身的優(yōu)點，使得它們在催化、力學(xué)、物理功能等方面呈現(xiàn)出常規(guī)材料不具備的特性，有廣闊的應(yīng)用前景。納米科學(xué)技術(shù)是一門跨學(xué)科、跨行業(yè)的高新科學(xué)技術(shù)， 近幾年來發(fā)展迅速， 成為各國研究與發(fā)展的重點。尤其是納米氧化顆粒技術(shù)應(yīng)用于開發(fā)新功能的復(fù)合材料方面，更成為該學(xué)科的研究熱點， 并將成為下個世紀(jì)科技發(fā)展的， 個重要方向。21 世紀(jì)將是信息、生物、材料三大學(xué)科的發(fā)展變革的時代， 足以可見與材料科學(xué)息息相關(guān)的納米科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要。納米材料科學(xué)是一門新興的并正在迅速發(fā)展的材料科學(xué)。由于納米材料體系具有許多獨特的性質(zhì)，應(yīng)用前景廣闊，而且涉及到原子物理、凝聚態(tài)物理、膠體化學(xué)、配位化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)和表面、界面科學(xué)等多種學(xué)科，在實際應(yīng)用和理論上都具有極大的研究價值，所以成為近些年來材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點之一，被譽為“21 世紀(jì)最有前途的材料”。5 高分子液晶材料5.1 概述 物質(zhì)有固、液、氣三種相態(tài)， 固態(tài)又可分為晶態(tài)和非晶態(tài)。在外界條件發(fā)生變化時， 物質(zhì)可在三種相態(tài)間轉(zhuǎn)換， 即發(fā)生相變。一般情況下，物質(zhì)發(fā)生相變是從一種相態(tài)直接轉(zhuǎn)變成另一種相態(tài)， 不存在中間過渡階段， 如液態(tài)無序狀態(tài)的水受冷在0時轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚺帕械墓虘B(tài)晶體冰。然而， 又存在某些物質(zhì)， 受熱熔融或溶解后，外觀呈現(xiàn)液態(tài)的流動性， 卻又仍然保留著晶態(tài)物質(zhì)的分子有序排列， 在物理性質(zhì)上呈現(xiàn)出各向異性， 這種兼有晶體和液體部分性質(zhì)的中間過渡相態(tài)稱為液晶態(tài)。處于這種狀態(tài)下的物質(zhì)稱為液晶。那么， 將這類具有過渡相態(tài)的分子連接成大分子， 或?qū)⑵溥B接到聚合物骨架上， 仍保持液晶性質(zhì)的材料就稱為高分子液晶材料。5.2 功能高分子液晶材料的分類 功能高分子液晶材料包括： 光學(xué)非線性高分子液晶，鐵電性和反鐵電性高分子液晶，光導(dǎo)高分子液晶，生物性高分子液晶和高分子液晶膜等。由于它們的特殊性能將會有非常廣闊的重要應(yīng)用前景。由于液晶高分子中介晶基元的聚集和有序排列形成的微區(qū)結(jié)構(gòu)也影響了大分子鏈鍘基肉桂酸酯的聚集狀態(tài)， 從而使其光化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化， 可望用于光固化涂料的改性。任何一種材料的開發(fā)都必須有完善的理論作基礎(chǔ)， 都必須以滿足社會的發(fā)展需要為根本目的。5.3 展望隨著高分子液晶的理論日臻完善，其應(yīng)用也日益廣泛，人們不僅開發(fā)了大量的高強、高模以及具有顯示和信息存儲功能的高分子液晶材料，同時還在不斷探索在其它領(lǐng)域的應(yīng)用?？梢钥隙?，作為一門交叉學(xué)科，高分子液晶材料科學(xué)在高性能結(jié)構(gòu)材料、信息記錄材料、功能膜及非線性光學(xué)材料等方面的開發(fā)中必將發(fā)揮越來越重要的作用。6 高分子染料6.1 概述高分子染料是高分子材料與染料分子在分子水平上的結(jié)合，在具有染料色彩性、透明性的同時還具有高分子材料的可加工性等特性，是有發(fā)展前途的功能高分子材料。它是通過一定的化學(xué)反應(yīng)將發(fā)色基團(tuán)引入高分子的主鏈或側(cè)鏈而形成的一類有色高分子化合物，這種結(jié)合方式賦予了高分子染料的雙重功能：即高分子的高強度、易成膜性、耐溶劑性、耐遷移性和耐熱性以及有機(jī)染料對光的選擇吸收性和多彩性。6.2 高分子染料的分類 高分子染料可依據(jù)不同的方法進(jìn)行分類。按聚合方式可分為加聚型和縮聚型等；按所連結(jié)的高分子單體的性質(zhì)可分為苯乙烯類、聚丙烯酸酯類、有機(jī)硅類等。6.3 高分子染料的應(yīng)用大量的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)高分子染料具有如下優(yōu)點: (1) 可明顯地改善了一般小分子染料易遷移的缺點，尤其是偶氮染料和蒽醌染料的耐遷移性大大提高; (2) 在溶劑中的溶解度較低，不易褪色; (3) 分子量極大，不能為細(xì)胞膜所透過，故不為生物體所吸收，對生物體無害; (4) 具有較高的熔點，耐熱性大大提高。高分子染料的獨特性能使得它在纖維著色、塑料加工、涂料工業(yè)、油墨生產(chǎn)、食品制造、化妝品、醫(yī)藥、感光材料等很多領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用。6.4 展望大分子骨架和發(fā)色基團(tuán)的協(xié)同作用， 使它的應(yīng)用不僅僅限于在染色方面。作為一種特殊高分子材料， 高分子染料的合成使其功能擴(kuò)大。不僅具有染色的功能， 還潛在著光致發(fā)光， 光致變色， 光聚合引發(fā)劑等功能。它在非線性光學(xué)、液晶顯示等光電以及導(dǎo)電方面也都有廣泛的應(yīng)用前景。高分子染料是一種有前途的功能高分子材料，對于它的開發(fā)與應(yīng)用都還有很大潛力可挖。同時對它的研究手段和方法隨研究者研究的目的和側(cè)重點不同而有很大差異隊， 屬于多學(xué)科交叉領(lǐng)域。7 高分子表面活性劑7.1 概述分子中具有親水基與疏水基，能富集(吸附)于界面，使界面性質(zhì)發(fā)生顯著改變而出現(xiàn)界面活性的物質(zhì)稱為表面活性劑。而高分子表面活性劑是指相對分子質(zhì)量在數(shù)千以上，具有表面活性功能的高分子化合物。7.2 高分子表面活性劑的類型高分子表面活性劑按離子分類，可分為陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型四種高分子表面活性劑，如表1 所示。高分子表面活性劑按來源分類可分為天然高分子表面活性劑和合成高分子表面活性劑，前者包括半合成高分子表面活性劑。7.3 展望隨著材料工業(yè)的發(fā)展，對高分子表面活性劑的需求必將日趨旺盛，人們對高分子表面活性劑的研究也在不斷深人，開發(fā)新的品種和新的合成方法也是當(dāng)前研究的熱點。到目前為止具有超高分子量和高表面活性的高分子表面活性劑這一領(lǐng)域的研究仍然進(jìn)展緩慢。因此研究其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，重視新型高分子表面活性劑的研究與開發(fā)，合成高摩爾質(zhì)量高赫度、高表面活性的兩親高分子化合物，具有重要的理論和應(yīng)用價值。8 吸附性高分子材料8.1 概述 隨著科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，吸附性高分子材料正迅速進(jìn)入人們的生產(chǎn)和生活領(lǐng)域中，目前已經(jīng)成為重要的有機(jī)功能材料之一. 吸附性高分子材料主要是指那些對某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料。8.2 種類和特點 根據(jù)吸附性高分子材料的性質(zhì)和用途，可將其分為以下幾類.：(1) 非離子型高分子吸附樹脂： 對該材料非極性和弱極性有機(jī)物具有特殊的吸附作用，主要應(yīng)用于分析化學(xué)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中，用于吸附和分離處在氣相和液相( 主要是水相) 中的有機(jī)分子. (2) 親水性高分子吸水劑： 具有親水性分子結(jié)構(gòu)，可以被水以較大倍數(shù)溶脹，廣泛用于土壤保濕和生理衛(wèi)生用品等方面. (3) 金屬陽離子配位型吸附劑：這種高分子材料的骨架上帶有配位原子或配位基團(tuán)，能與特定金屬離子進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，生成配位鍵而結(jié)合. 這種材料也稱為高分子螯合劑，多用于吸附和分離水相中的各種金屬離子. (4) 離子型高分子吸附樹脂： 當(dāng)高分子骨架中含有某些酸性或堿性基團(tuán)時，在溶液中解離后具有與一些陽離子或陰離子相互以靜電引力生成鹽的趨勢，因而產(chǎn)生吸附作用. 最常見的有各種離子交換樹脂，它們被廣泛地用來富集和分離各種陰離子和陽離子。8.3 展望隨著科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展， 涌現(xiàn)出大量具有高吸附量、高選擇性的吸附性高分子材料.各種離子交換樹脂被廣泛應(yīng)用于離子色譜分離、酸堿催化反應(yīng)等方面; 帶有各種配位基團(tuán)的高分子螯合劑在環(huán)境保護(hù)、物質(zhì)分離、化學(xué)分析中有著廣泛的應(yīng)用; 各種親脂性高分子吸附樹脂被大量用于含有各種功能團(tuán)的有機(jī)