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功能高分子第一章 * 二、功能组分的高分子化 1. 聚苯乙烯基体的功能化 以聚苯乙烯为骨架的功能高分子主要用于高分子试剂、高分子催化剂、离子交换树脂、螯合树脂和吸附树脂等。以二乙烯苯为交联剂，加入致孔剂，进行苯乙烯的悬浮聚合，获得多孔的、交联的毫米级聚苯乙烯颗粒。聚苯乙烯的苯环可作为反应性的基团，通过化学反应，引入功能组分，赋予高分子体系不同功能。苯环、取代苯环能够发生不同类型的化学反应，因此，引入的功能高分子的功能组分是多种多样的。 2) 磺酰肼：还原试剂 3) 叠氮树脂：光刻胶 4) 5-氨基二氮杂菲：螯合剂 分别得到哪种产物？ 功能高分子第一章 * 1. 聚苯乙烯基体的功能化 ? ? ? 功能高分子第一章 * 1. 聚苯乙烯基体的功能化 ? ? ? ? ? 交联聚苯乙烯作为功能高分子的基体，其适用性强，交联程度易控制，功能高分子材料的外貌、多孔结构能多样化，力学性能和化学稳定性较好，材料与多种常见溶剂有较好的相容性，有利于化学反应的进行。 作业五：完成上述转化所需的试剂是什么? 功能高分子第一章 * 2. 聚乙烯醇的功能化 下述反应，分别对应于羟基的酯化、缩醛化和与卤代烃的取代反应。R代表功能组分。 功能高分子第一章 * 3. 聚氯乙烯的功能化 / 4. 聚环氧氯丙烷的功能化 聚氯乙烯价廉，但是反应活性较低，需剧烈的反应条件、活性较高的试剂。与其它高分子基体而言，聚氯乙烯的化学稳定性较差。（聚环氧氯丙烷的，相似。） 功能高分子第一章 * 高分子的功能化的情况 从高分子端基进行功能化 从高分子侧基进行功能化 注意：主链共价键是否断裂。 主链含有苯环的高分子，如聚苯醚、聚芳香砜，是稳定性高的聚合物，还可进行苯环的特征化学反应，如进行磺化、季铵化。引入离子基团，可作为离子交换膜。 高分子自身的功能化 高分子基体本身，在没有其它试剂作用的情况下，也可以通过自身的化学反应形成功能高分子，特别适用于加工性能特别差的功能高分子。电子导电高分子是共轭结构的，分子间的p键堆积和链的刚性导致不溶、不熔，加工成型能力很低。聚乙炔可以通过预聚体制备，如“高分子化学”教科书所讲述的两种环烃开环聚合、再经热消除，其中间产物——预聚体具有良好的可加工性。另一种途径为： 功能高分子第一章 * 三、功能组分和高分子基体的物理复合 功能组分和高分子基体中间不存在化学键的结合，两者构成混合体系，它们之间可能存在一些弱的相互作用，使得功能组分在高分子基体中的分散较为稳定，不易发生功能组分的流失。如果功能组分能够溶解在高分子基体中，则形成均相体系，这种情况很少见。常见的情况是，功能组分以不同尺寸和形状的分散相区，分布于高分子基体中，形成多相结构。 物理复合的功能高分子，其制备过程相对简单、快捷，受功能组分和高分子基体的结构约束小，有更多的高分子可以选用，且功能组分在高分子基体中的分布程度最有可能达到均匀。在物理复合的同时，可以完成材料的成型。通过一些特殊的混合方法，能够调整功能组分的结合方式、或空间分布、或制品的宏观形状，赋予功能高分子的新性质和性能。但是，物理复合的功能高分子存在结合程度低，会引起性能发挥不稳定，缘于功能组分在使用过程中的流失较为严重。 功能高分子第一章 * 三、功能组分和高分子基体的物理复合 物理复合的功能高分子的制备途径 固体混合法 固熔混合法 溶液混合法 胶囊法和微胶囊法 乳液复合法 层状自组装法 吸附法 功能高分子第一章 * 作业 作业一：查阅高力学性能高分子材料的资料。(p13) 作业二：哪些高分子能够进行光电转化？(p19) 作业三：高分子的结构有哪些层次？具体内容如何？(p28) 作业四：总结、归纳功能高分子中的高分子结构效应。p42） 作业五：完成上述转化所需的试剂是什么?（p65） 功能高分子第一章 * 一、功能高分子的结构层次 3. 高分子的链结构的其它方面 如序列结构、立体构型、几何形状（拓扑结构）等会影响到高分子的聚集态结构，由此会影响到高分子的化学性质和物理性质，对生物降解性和生物相容性也有影响。 高分子的 结晶性 高分子的 链结构 溶解性；化学反应能力 力学性能；光折射 拓扑结构不同，高分子的结晶性和流变行为 存在差异；交联高分子仅能溶胀 线形、支化 交联等 高分子的 结晶性 立体构型 力学性能 化学反应的立体选择性 不对称合成 功能高分子第一章 * 一、功能高分子的结构层次 4. 高分子的链构象 链构象取决于高分子的化学结构，是分子链中各种短程相互作用（范德华力、氢键、静电作用、疏水相互作用、p键堆积作用）综合体现。分子链的构象可以是塌缩球、无规线团、伸直的棒状。链构象可以影响到高分子的溶液性质、结晶性