合 成
溶致主链高分子液晶 的合成
4.4 高分子液晶的应用 制备高强度和高模量纤维以及薄膜制品
结构材料
防弹性能 高强度的电线支撑线，抛锚绳，电缆等线索
高分子膜材料和胶囊
功能材料
信息显示材料、光学记录材料、贮存材料等
五、高分子分离膜材料
高分子分离膜是一种具有选择性透过能力的二维材料 评价分离膜的指标：透过率和透过选择性
类
各种功能高分子材料
1.2 功能高分子材料的结构与 设计
功能高分子之所以表现出特殊功能，主要与分 子结构中的两个性质有关：
一、与特殊功能有关的官能团
二、连接并承载官能团的聚合物骨架
官能团所起作用可归纳：

官能团的性质对材料的功能起主要作用
官能团与聚合物骨架的协同作用 聚合物骨本身具有官能团的作用 官能团起辅助作用
根据电荷载流子分为：
聚乙烯
1.电子导电聚合物
芳香单环 杂环共聚物 聚醚
2.离子导电聚合物
聚酯 聚酰亚胺
3.1 导电高分子的导电机理

3.1.1 电子导电高分子的导电机理

3.1.2离子导电聚合物的导电机理
3.1.1 电子导电高分子的导电机 理
电子导电聚合物的载流子是电子或空穴，就导体 而言，电子应具有离域或移动的能力 以聚乙炔为例，根据Peierls过渡理论分析: 在聚乙炔线性共轭电子体系的链状结构中，每一 结构单元（CH）中的碳原子外层由4个电子， 其中3个电子分别位于3个SP2杂化轨道，分别 与一个氢原子和两个相邻的碳原子形成o键,剩 余的一个P电子轨道与3个o轨道构成的平面互 相垂直，相邻碳原子的P轨道互相平行，电子 云相互重叠构成共轭H键，因而具有导电能力
高分子氧化还原试剂：

2.1 高分子化学反应试剂
氢醌类氧化/还原反应 硫醇类氧化/还原反应 吡啶类氧化/还原反应



二茂铁类氧化/还原反应
酚噻嗪类氧化/还原反应

2.2高分子催化剂

离子交换树脂催化剂
高分子金属络合物催化剂 高分子相转移催化剂 其他高分子催化剂



三、导电高分子材料
定义：
是一类兼具高分子特性及导电体特征的高分子材料



功能高分子的设计思路和设计方法及制备方法：

以小分子的官能团为设计基础
利用小分子与聚合物结构或骨架的协同 作用进行设计


功能高分子材料的复合及现有功能的拓 展
概念：由高分子试剂和高分子催化剂组成 创新之处和主要特征：

二、反应型功能高分子材料


简化操作过程或工艺流程 有利于回收与再生 提高试剂的稳定性和安全性 提高选择性 减少或避免副反应 提供理想的邻位效应 开拓固相合成反应

气体膜：制备高纯气体、分离工业合成氨中的氢气调节
环境气氛对蔬菜、水果保鲜的二氧化碳其气和硫化氢气等

透析膜：制药业的脱盐、冶金工业的废酸的回收、纺织
工业的NaOH回收等

渗透与反渗透膜：渗透膜主要用于分离和提纯，工业
上利用反渗透法进行海水淡化处理

离子交换膜：消除汞电极法造成的汞污染和隔板法产生
的石棉污染等
2.电化学聚合：聚合反应在电极表面进行，直接生成导电聚合膜
3.3 导电高分子材料的应用 判断是否有实用价值：

足够的电导率及导电能力 良好的稳定性和力学强度 易成型加工
电极材料 电子变色显示材料 电极表面导电聚合物膜 电子元器件
电子导电高分子材料的应用：
离子导电高分子材料的应用：
用作电解质代替液态电解质 电化装置
四、液晶高分子材料 液晶是一种分子呈有序排列的流体。它与普通的液体不同，外
观呈各向同性液体的流动性，又保留晶体分子的远程有序排列、具 有晶体的双折射等光学各向异性
溶致晶体
分 类 基 本 结 构
按晶体形成条件分
热致晶体 向列型晶相液晶
按晶体形态分
近晶型晶相液晶 胆甾 醇型的刚性部分被柔性分子链连 接组成液晶分子
多孔膜的筛分扩散机理 电透析膜的分离机理


纤维素脂类用溶剂 5.2 高分子分离膜的制备 聚合物溶液的制备 聚酰胺类用溶剂 聚砜类用溶剂 乙烯基聚合物类用溶剂 离子交换树脂用溶剂 密度膜的成型方法 相转变多孔分离膜的成型方法 膜的成型方法 复合膜制备 离子交换膜成型
其他成型方法
5.3 高分子分离膜的应用
气体分离膜 据被分离物质的性质 液体分离膜 固体分离膜 微生物分离膜 据膜分离原理及被分离物质的粒度大小 对称膜 据膜短面的宏观物理形态 不对称膜 复合膜 管式膜 中空纤维膜 平板膜 反渗透膜 渗析膜 电渗析膜 渗透蒸发膜 超细滤膜 超滤膜 微滤膜
分 类
5.1 膜的分离机理

非多孔性物质膜溶解扩散机理
晶体在加热熔融过程中，高分子仍保留一定的 有序排列的流体称为热致高分子液晶
热致侧链高分子液晶
4.2 热致高分子液晶
热致主链高分子液晶
4.3 溶致高分子液晶
当溶解在溶液中的高分子液晶分子达到某一浓度 时，分子以一定规律呈有序排列，具有部分晶 体性质的液晶称为溶致高分子液晶
溶致侧链高分子液晶的合成：当主链位亲油性结构时，测链液晶分子的 亲油端基与主链连接，一种方法是将液晶 单体亲油端与乙烯基连接通过乙烯基聚合 反应形成高分子；另一种利用双键单体通 过加成接枝反应得到侧链高分子液晶
第六章 功 能 高 分 子 材 料
一、概 述
内容：
与常规高分子材料相比，具有明显不同的物理化学性质及某些特殊功能 （如导电性、光敏性。、催化性和生物活性等诸多功能）的高分子材料 称为高分子材料
反应型功能高分子
分
按其性质、功能和用途
光敏高分子 电磁功能高分子材料 吸附型功能高分子材料 膜型高分子材料
3.1.2离子导电聚合物的导电机 理
离子导电过程是在外加电场的作用下， 由离子载流子定向移动来实现的
3.2 导电高分子材料的制备
电子导电高分子材料的化学结构是含有大 的线性共轭结构，其核心思想是制备具 有共轭结构的聚合物
制备方法：
1.化学聚合：首先合成溶解和加工性能较好的共轭聚合物
前体，然后通过形成双键的反应生成共轭结构

微滤膜：水的消毒与净化、食品的除菌等 超细滤膜：广泛用于医疗及其他工业
在光照的作用下发生化学或物理变化、并表现出特殊性能的 高分子统称为感光性高分子
六、感光性高分子
按功能分：



光致抗蚀剂 高分子光敏剂 光致变色高分子 光导电高能分子