功能高分子復(fù)習(xí)提綱

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、名詞解釋?zhuān)?題，共15分）功能高分子材料：一般指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料。功能與性能，性能：材料的功能從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是指向材料輸入某種能量和信息，經(jīng)過(guò)材料的儲(chǔ)存、傳輸或轉(zhuǎn)換等過(guò)程，再向外輸出的一種特性；材料的性能是指材料對(duì)外部作用的表征與抵抗的特性。材料在具備功能的同時(shí)，必須具有一定的性能。結(jié)構(gòu)型功能高分子材料，指在大分子鏈中具有特定的功能基團(tuán)的高分子材料，它們的功能性是由分子中

2、所含的特定的功能基團(tuán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)合型功能高分子材料：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(dǎo)電、磁電）的其他材料以一定的方式復(fù)合而成的，它們的功能性是上高分子材料以外的添加組分得到的。智能材料：是將普通材料的各種功能與信息系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的融合型材料，它可以感知外部的刺激（傳感功能），通過(guò)自我判斷和自我結(jié)論（處理功能），實(shí)現(xiàn)自我指令和自我執(zhí)行的功能（執(zhí)行功能）；又稱(chēng)為靈巧材料（機(jī)敏材料）。離子交換樹(shù)脂：是一類(lèi)帶有可離子化基團(tuán)的三維網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物。它具有一般聚合物所沒(méi)有的新功能離子交換功能，本質(zhì)上屬于反應(yīng)性聚合物。高吸水性樹(shù)脂，是由分子鏈上含有強(qiáng)親水性基團(tuán)(如羧基、磺酸基、酰胺

3、基、羥基等)并有一定交聯(lián)度的功能高分子材料。高分子分離膜，是用人工或天然合成的高分子分離膜，可借助于化學(xué)位差（濃度差、壓力差和電位差）的推動(dòng)對(duì)雙組份或多組份的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、提純和選擇性透過(guò)等。導(dǎo)電高分子：是指由具有共軛鍵的高分子本身或經(jīng)過(guò)“摻雜”后具有導(dǎo)電性的一類(lèi)高分子材料。-結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子：-復(fù)合型導(dǎo)電高分子：-載流子：摻雜：這種因添加了電子受體或電子給體而提高電導(dǎo)率的方法稱(chēng)為“摻雜”-光功能高分子材料：也稱(chēng)感光性高分子，指在吸收了光能后，能在分子內(nèi)或分子間產(chǎn)生化學(xué)、物理變化的一類(lèi)功能高分子材料。這種變化發(fā)生后，材料將輸出其特有的功能。光致抗蝕材料：指高分子材料經(jīng)過(guò)光照后，分子結(jié)構(gòu)從

4、線型可溶性轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀不可溶性，從而產(chǎn)生了對(duì)溶劑的抗蝕能力。(負(fù)片型)-光致誘蝕材料，與光致抗蝕材料正好相反，當(dāng)高分子材料受光照輻射后，感光部分發(fā)生光分解反應(yīng)，從而變?yōu)榭扇苄?。（正片型）光引發(fā)劑和光敏劑：都是在光聚合中起到促進(jìn)引發(fā)聚合作用的化合物。二者不同在于，光引發(fā)劑吸收光能后躍遷到激發(fā)態(tài)，當(dāng)激發(fā)態(tài)能量高于鍵斷裂所需的能量時(shí)，斷鍵產(chǎn)生自由基，而引發(fā)反應(yīng)，屬消耗性，光敏劑吸收光能后躍遷到激發(fā)態(tài)，然后發(fā)生分子內(nèi)或分子間能量轉(zhuǎn)移。將能量傳遞給另一個(gè)分子，產(chǎn)生初級(jí)自由基，光敏劑回到基態(tài)，屬非消耗性。生物降解高分子材料：指一類(lèi)能夠被微生物酶的作用分裂成較小聚合物產(chǎn)物的高分子材料。生物降解：是指高分子的分

5、子鏈在微生物酶作用下分裂成較小聚合物產(chǎn)物的過(guò)程。生物相容性：是指生物材料在生物體內(nèi)與周?chē)h(huán)境的相互適應(yīng)性，也可理解為宿主體與材料之間的相互作用程度。生物吸收性高分子：在體內(nèi)逐漸降解，其降解產(chǎn)物為機(jī)體吸收代謝的高分子材料。生物惰性高分子：指在生物環(huán)境下呈現(xiàn)化學(xué)和物理惰性的高分子材料。水凝膠：由液體和高分子網(wǎng)絡(luò)組成，由于高分子網(wǎng)絡(luò)與液體之間的親和性，液體被高分子網(wǎng)絡(luò)封閉在里面，并且像固體一樣顯示一定形狀的材料。智能型凝膠：高分子主鏈或側(cè)鏈上通常存在著離子化基團(tuán)、極性和疏水性基團(tuán)，從而使之具有類(lèi)似生物體的特性，當(dāng)收到外界刺激(溫度 PH 溶劑 鹽濃度 化學(xué)物質(zhì)等)，其結(jié)構(gòu)，物理特性會(huì)產(chǎn)生敏感響應(yīng)的一

6、類(lèi)凝膠材料。形狀記憶材料：是指對(duì)已經(jīng)賦形的材料在一定的條件下（如加熱、光照、改變酸堿度、磁場(chǎng)等）實(shí)施變形，將這種變形狀態(tài)保存下來(lái)；當(dāng)材料再進(jìn)行加熱、光照或者改變酸堿度等刺激的時(shí)候，聚合物又可以恢復(fù)到其原來(lái)的賦形狀態(tài)。-高分子液晶：出現(xiàn)在從各向異性晶體過(guò)渡到各向同性液體之間的、兼有液體和晶體部分性質(zhì)的過(guò)渡狀態(tài)稱(chēng)為液晶態(tài)，處于液晶態(tài)的高分子稱(chēng)為高分子液晶。二、問(wèn)答題（6題，共35分）1. 功能高分子與通用高分子材料的區(qū)別是什么？答：通用型材料高分子，使用量大、應(yīng)用面廣。功能高分子側(cè)重于研究性能特殊(物理、力學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、功能)、使用量小、附加價(jià)值高的一類(lèi)材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高

7、分子材料和范疇。簡(jiǎn)而言之，功能高分子與通用高分子本質(zhì)上不同的是分子上往往帶有特殊結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)。2. 功能高分子按照功能特性可以分為哪幾類(lèi)？答：按照功能特性可以分為：反應(yīng)性高分子材料、光敏性高分子、電性能高分子材料、高分子分離材料、高分子吸附材料、高分子智能材料、醫(yī)藥用高分子材料、高性能工程材料。3. 功能高分子材料的設(shè)計(jì)原理和制備策略有哪些？答：功能高分子材料的設(shè)計(jì)，就是賦予高分子材料特殊功能。設(shè)計(jì)的原理是通過(guò)化學(xué)、物理或者特殊的加工方法，按照材料的設(shè)計(jì)要求將某些帶有特殊結(jié)構(gòu)和功能基團(tuán)的化合物高分子化，或者將這些小分子化合物與高分子骨架相結(jié)合，或者通過(guò)特殊的加工方法來(lái)精確地控制材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

8、及其宏觀形態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定的性能和功能。目前功能高分子材料的制備策略主要有以下四種類(lèi)型：功能性小分子的高分子化。從化學(xué)方法來(lái)看，包括：功能性小分子的聚合反應(yīng)（共聚、均聚等）、將功能性小分子通過(guò)化學(xué)鍵引入到聚合物骨架中（聚合物為載體）。物理方法上，通過(guò)共混、吸附、包埋等作用將功能性小分子高分子化。已有高分子材料的功能化。主要是通過(guò)小分子功能化合物與聚合物的共混和復(fù)合來(lái)實(shí)現(xiàn)多功能材料的復(fù)合。將兩種以上的功能高分子材料以某種方式結(jié)合，將形成新的功能材料，而且具有任何單一功能高分子均不具備的性能。或是在同一種功能材料中，甚至在同一個(gè)分子中引入兩種以上的功能基團(tuán)。以這種方法制備的聚合物，或者及多種功能于

9、一身，或者兩種功能起協(xié)同作用，產(chǎn)生出新的功能。已有功能高分子的功能擴(kuò)展，通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行各種表面處理以獲得新功能，如“低溫等離子處理”4. 離子交換樹(shù)脂在組成與結(jié)構(gòu)上有哪些主要特征？離子交換樹(shù)脂是一類(lèi)帶有可離子化基團(tuán)的三維網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物。結(jié)構(gòu)上，具有兩個(gè)基本特點(diǎn)：其骨架或載體是交聯(lián)聚合物，因?yàn)樵谌魏稳軇┲卸疾荒苁蛊淙芙?，也不能使其熔融聚合物上所帶的功能基可以離子化。組成上，三維空間結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架；骨架上連接的可離子化的功能基團(tuán)；功能集團(tuán)上吸附的可交換的離子。5. 離子交換樹(shù)脂的主要類(lèi)型有哪些？根據(jù)合成方式的不同，分為縮聚型和加聚型。根據(jù)所帶離子化基團(tuán)的不同，分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂和兩

10、性離子交換樹(shù)脂。根據(jù)樹(shù)脂的物理結(jié)構(gòu)，離子交換樹(shù)脂可分為凝膠型、大孔型和載體型離子交換樹(shù)脂。 凝膠型離子交換樹(shù)脂在干態(tài)和溶脹態(tài)都是透明的，呈現(xiàn)出均相結(jié)構(gòu)。樹(shù)脂在溶脹狀態(tài)下存在聚合物鏈間的凝膠孔，小分子可以在凝膠口內(nèi)擴(kuò)散。在干燥狀態(tài)或油類(lèi)中將喪失離子交換功能。凝膠型離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是體積交換容量大、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低。而缺點(diǎn)是耐滲透壓差、抗有機(jī)污染性差。 大孔型離子交換樹(shù)脂內(nèi)存在海綿狀的多孔結(jié)構(gòu)，可在非水體系中起離子交換和吸附作用。優(yōu)點(diǎn)為耐滲透壓強(qiáng)度高、抗有機(jī)污染性好。缺點(diǎn)是體積交換容量小。載體型離子交換樹(shù)脂是一種特殊用途的樹(shù)脂，主要用作液相色譜的固定相。一般是將離子交換樹(shù)脂包覆在硅膠球或玻璃

11、珠等非活性材料的表面上制成。既可經(jīng)受液相色譜中流動(dòng)介質(zhì)的高壓，又具有離子交換功能。6. 主要類(lèi)型離子交換樹(shù)脂的制備1、聚苯乙烯系離子交換樹(shù)脂的合成：分兩步交聯(lián)聚苯乙烯球粒的制備；交聯(lián)聚苯乙烯的功能基團(tuán)化交聯(lián)聚苯乙烯球粒的制備：所用的單體為本乙烯和二乙烯基苯，在熱引發(fā)劑的作用下在水相中進(jìn)行懸浮聚合，反應(yīng)是如下：交聯(lián)聚苯乙烯的功能基團(tuán)化：苯乙烯系強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：通過(guò)白球的磺化即可得到磺酸型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。常用的磺化劑有濃硫酸、氯磺酸和三氧化硫等。苯乙烯系強(qiáng)堿性和弱堿性陰離子交換樹(shù)脂：將白球進(jìn)行氯甲基化，然后用不同的胺進(jìn)行胺化，則可分別得到苯乙烯系強(qiáng)堿性和弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。當(dāng)氯甲基化

12、樹(shù)脂與叔胺進(jìn)行反應(yīng)可得到季銨型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂當(dāng)氯甲基化樹(shù)脂與氨伯胺、仲胺反應(yīng)D.弱堿型陰離子交換樹(shù)脂的制備：利用羧酸類(lèi)基團(tuán)與胺類(lèi)化合物進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，可得弱堿型陰離子交換樹(shù)脂。2.丙烯酸系弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的合成： 首先丙烯酸甲酯與二乙烯基進(jìn)行自由基懸浮共聚合，然后在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下使酯基水解，即可得丙烯酸系弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：2)大孔型離子交換樹(shù)脂：凝膠型離子交換樹(shù)脂基本相同，以苯乙烯骨架為主。與凝膠型樹(shù)脂相比，大孔樹(shù)脂制備中有兩大明顯的不同之處：二乙烯基苯含量大大增加（一般達(dá)85以上），交聯(lián)度較大；制備過(guò)程中加入致孔劑。7. 闡述離子交換樹(shù)脂的特性與功能及其主要應(yīng)用。答：離子交換

13、樹(shù)脂最重要的功能化學(xué)性能，為保證其功能的正常發(fā)揮，還必須具有一些必要的物理化學(xué)性能，具體來(lái)說(shuō)，分為2個(gè)方面來(lái)考慮。物理性能，外觀上為珠狀顆粒型；包含有足夠的水分；同時(shí)兼有化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性?；瘜W(xué)性能上，離子交換樹(shù)脂最基本、最重要的性能離子交換反應(yīng)；合適的交換容量；一定的離子交換選擇性。 離子交換樹(shù)脂應(yīng)該具備5個(gè)方面功能：離子交換樹(shù)脂：離子交換樹(shù)脂最主要的功能吸附作用：具有從溶液中吸附非電解質(zhì)的功能。尤其是大孔型離子交換樹(shù)脂有很強(qiáng)的吸附功能催化作用：離子交換樹(shù)脂實(shí)際上是不溶不熔的多價(jià)酸、堿，故可催化某些化學(xué)反應(yīng)脫水作用：這是由于離子交換樹(shù)脂的交換基團(tuán)是強(qiáng)極性的，親水性強(qiáng)，因此，干燥

14、的離子交換樹(shù)脂有很強(qiáng)的吸水作用。如利用離子交換樹(shù)脂對(duì)各種有機(jī)溶劑進(jìn)行脫水脫色作用。色素大多數(shù)為陰離子物質(zhì)或弱極性物質(zhì)，可用離子交換樹(shù)脂除去。特別是大孔型樹(shù)脂具有強(qiáng)的脫色作用。與常用的活性碳相比較，離子交換樹(shù)脂脫色劑的優(yōu)點(diǎn)是：使用方便，且可以反復(fù)使用。離子交換樹(shù)脂的應(yīng)用廣泛。主要的有：水處理。包括水質(zhì)的軟化、水的脫鹽和高純水的制備等治金工業(yè)。應(yīng)用于鈾、針等超鈾元素、稀土金屬、重金屬、輕金屬、貴金屬和過(guò)渡金屬的分離、提純和回收方面原子能工業(yè)。包括燃料的分離、提純、精制和回收等海洋資源利用。利用離子交換樹(shù)脂，可從許多海洋生物（如海帶）中提取碘、溴、鎂等重要化工原料環(huán)境保護(hù)。用于廢水（電鍍廢水、造紙廢

15、水、礦治廢水、生活污水、影片洗印廢水等）、廢棄的濃縮、處理、分離、回收及分析檢測(cè)。催化劑在制藥行業(yè)中的應(yīng)用：用于可離子化藥品的提純，分離色素、鹽等雜質(zhì)。8. 高吸水性樹(shù)脂為什么能大量吸水并保水？答：高吸水性樹(shù)脂具有特殊的結(jié)構(gòu)，物理結(jié)構(gòu)：輕度交聯(lián)的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。化學(xué)結(jié)構(gòu)：高吸水性樹(shù)脂主鏈和接枝側(cè)鏈上含親水性基團(tuán)。吸水前，高分子網(wǎng)絡(luò)是固態(tài)網(wǎng)絡(luò)，未電離成離子對(duì)，當(dāng)遇到水時(shí)，由于親水性基團(tuán)與水分子的水合作用，使水滲入到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，使高分子電解質(zhì)解離，從而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的離子濃度差，即產(chǎn)生滲透壓，水分子由于滲透壓差而向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部遷移，從而在高分子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部形成純?nèi)軇﹨^(qū)，高分子上解離出的可遷移離子如鈉離子向純?nèi)軇?/p>

16、區(qū)遷移，從而導(dǎo)致高分子鏈上帶有負(fù)電荷，由于靜電斥力使高分子網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張，故而能使大量水封存在高分子網(wǎng)絡(luò)中。此即高吸水性樹(shù)脂能大量吸水的原因。水分子進(jìn)入高分子網(wǎng)絡(luò)后，由于網(wǎng)格的彈性束縛，水分子的熱運(yùn)動(dòng)受到限制，不易重新從網(wǎng)絡(luò)中逸出，因此，具有良好的保水性。9. 簡(jiǎn)述高吸水性樹(shù)脂的主要性能及其應(yīng)用。高吸水性樹(shù)脂作為一種高分子材料，除具有一般高分子材料的性能外，同時(shí)還有其特殊的性能。吸水能力，指樹(shù)脂在溶液中溶脹和形成凝膠以吸收液體的能力保水能力，指的是吸水后的凝膠能保持其水溶液不離析狀態(tài)的能力吸水狀態(tài)的凝膠強(qiáng)度，因?yàn)楦呶詷?shù)脂有一定的交聯(lián)密度，所以凝膠強(qiáng)度較高、不易破碎，一般吸水量較低時(shí)，顯示的強(qiáng)度越

17、大熱穩(wěn)定性，在130以下，高吸水性樹(shù)脂的吸水能力溫度變化不是很大。吸氨能力，高吸水性樹(shù)脂一般為含羧基的陽(yáng)離子聚合物，為提高吸水能力是大部分羧酸基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)轸人猁}基團(tuán)，因水解不完全，殘存的羧基（約30%）往往使樹(shù)脂顯示弱酸性，并可吸收氨類(lèi)等弱堿性物質(zhì)。增黏作用，高吸水性樹(shù)脂吸水后形成水凝膠。高吸水性樹(shù)脂在日常生活中、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、石油化工、土木建筑等方面取得了廣泛的用途。具體來(lái)說(shuō)，在日常生活中，可以用作紙尿布、吸水性抹布、芳香除臭劑、插花材料等；在農(nóng)業(yè)上，可以用作土壤改良劑、植物幼苗移植用保水劑、水果蔬菜保鮮。醫(yī)用材料，醫(yī)用檢驗(yàn)試片、人工皮膚、緩釋性藥劑、抗血栓材料，人工器官代替材料等10. 簡(jiǎn)述高

18、分子分離膜的分類(lèi)。根據(jù)結(jié)構(gòu)主要分為兩大類(lèi)：對(duì)稱(chēng)膜和不對(duì)稱(chēng)膜，每種膜又可由多孔膜和致密膜共同組成。從材料來(lái)源可分為合成膜和天然膜；依據(jù)膜的形態(tài)可分為液態(tài)膜和固態(tài)膜；依據(jù)分離膜分離時(shí)候所選擇的球粒的大小可分為微濾膜、納濾膜、反滲透膜等。(1)按材料的來(lái)源分為合成膜和天然膜(2)按膜的形態(tài)分類(lèi)分為液態(tài)膜和固態(tài)膜(3)按膜所分離物質(zhì)的粒徑及分離原理分類(lèi)微孔膜、超過(guò)濾膜、反滲透膜、納濾膜、滲析膜、電滲析膜、滲透蒸發(fā)膜等。(4) 按膜的宏觀形態(tài)分類(lèi)平板膜、管式膜、中空纖維膜，等。(5)膜按功能分為分離功能膜、能量轉(zhuǎn)化功能膜、生物功能膜等11. 高分子分離膜的分離機(jī)理如何？請(qǐng)簡(jiǎn)述不同結(jié)構(gòu)的膜的分離機(jī)理（多孔

19、膜和致密膜）。各種物質(zhì)與膜的相互作用不一致，高分子分離膜的分離機(jī)理有3種，即過(guò)篩分離機(jī)制、溶解擴(kuò)散機(jī)制、選擇性吸附機(jī)制。其中分離作用主要依靠過(guò)篩分離作用和溶解擴(kuò)散作用。 過(guò)篩分離機(jī)制，類(lèi)似于物理過(guò)篩過(guò)程，被分離物質(zhì)能否通過(guò)篩網(wǎng)取決于物質(zhì)粒徑尺寸和網(wǎng)孔的大小。 溶解擴(kuò)散機(jī)制，當(dāng)膜材料對(duì)某些物質(zhì)具有一定溶解能力時(shí)，在外力作用下被溶解物能夠在膜中擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，從膜的一側(cè)擴(kuò)散到另一側(cè)，在離開(kāi)分離膜。 選擇性吸附機(jī)制，當(dāng)膜材料對(duì)混合物中的部分物質(zhì)有選擇性吸附時(shí)，吸附性高的成分將在表面富集，通過(guò)膜的幾率將加大；相反，不容易被吸附的成分將不易透過(guò)該分離膜。對(duì)膜分離作用的吸附作用主要包括范德華力吸附和靜電吸附。

20、多孔膜的分離機(jī)制主要是過(guò)篩原理，以截留水和非水溶液中不同尺寸的溶質(zhì)分子，也可用于氣體的分離。 致密膜的傳質(zhì)和分離機(jī)理是溶解-擴(kuò)散機(jī)理，即在膜上游的溶質(zhì)（溶液中）分子或氣體分子（吸附）溶解與高分子膜界面，按擴(kuò)散定律通過(guò)膜層，在下游界面脫溶。12. 高分子分離膜的主要制備方法1.多孔膜的制備方法有燒結(jié)法，拉伸法，徑跡刻蝕法，相轉(zhuǎn)化法。相轉(zhuǎn)化法也可以制備致密膜。燒結(jié)法：將聚合物微粒初步成型后再熔融溫度下處理，使微粒的外表面軟化，相互黏結(jié)在一起，冷卻固化后形成多孔性材料。2.拉伸法：由部分晶體狀態(tài)時(shí)的聚合物膜經(jīng)拉伸后再膜內(nèi)形成微孔而得到的非晶區(qū)收到過(guò)渡拉伸而局部斷裂形成微孔，而晶區(qū)則作為骨架得以保存。

21、3.徑跡刻蝕法：當(dāng)高能球粒穿透高分子膜時(shí)，在一定條件下可以形成細(xì)小的徑跡，徑跡小的高分子鏈發(fā)生斷裂，形成活性很高的新鏈端，將其浸入侵蝕液中，細(xì)小的徑跡被侵蝕擴(kuò)大，形成多孔膜。4.相轉(zhuǎn)化法：指配制一定組成的均相聚合物溶液，通過(guò)一定的物理方法改變?nèi)芤旱臒崃W(xué)狀態(tài)，使其從均相的聚合物溶液發(fā)生相分離，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槟z結(jié)構(gòu)。5.復(fù)合膜的制備方法：兩種分離膜分開(kāi)制備，然后再將兩種膜用機(jī)械方法復(fù)合在一起。制備多孔膜作為支撐膜。然后將第二種聚合物溶液滴加到多孔膜表面，直接在第一種膜表面上形成第二種膜，膜形成與復(fù)合一次完成。第一步與2相同，先制備多孔膜，再將制備的第二種聚合物膜的單體溶液沉積在多孔膜表面，最后用等

22、離子體引發(fā)聚合形成第二種膜。并完成復(fù)合。在已制備好的多孔膜表面沉積一層雙官能團(tuán)縮合反應(yīng)單體，將其與另一種雙官能團(tuán)單體溶液接觸并發(fā)生縮合反應(yīng)，在多孔膜表面形成致密膜。13. 導(dǎo)電高分子材料有哪些種類(lèi)？其導(dǎo)電載流子是什么？按照材料的結(jié)構(gòu)和組成分類(lèi)，有結(jié)構(gòu)性導(dǎo)電高分子（本征型）和復(fù)合型導(dǎo)電高分子。結(jié)構(gòu)性導(dǎo)電高分子，本身具有“固有”的導(dǎo)電性，由聚合物結(jié)構(gòu)提供載流子（電子、離子或空穴）。在復(fù)合型導(dǎo)電高分子中，高分子材料本身并不具備導(dǎo)電性，只充當(dāng)了粘合劑的角色。導(dǎo)電性是通過(guò)混合在其中的導(dǎo)電性的物質(zhì)如炭黑、金屬粉末等獲得的。導(dǎo)電填料起提供載流子的作用。按導(dǎo)電機(jī)理分，有離子導(dǎo)電聚合物、電子導(dǎo)電聚合物和氧化還愿

23、型導(dǎo)電聚合物。按材料的結(jié)構(gòu)和組成可分為：結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子和復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料。按導(dǎo)電機(jī)理分為：離子導(dǎo)電聚合物、電子導(dǎo)電聚合物、氧化還原型導(dǎo)電聚合物。其導(dǎo)電載流子是：電子、空穴、或離子。14. 什么是摻雜？為什么摻雜后的共軛高聚物的電導(dǎo)率可大幅度提高？因添加了電子受體或電子給體而提高電導(dǎo)率的方法稱(chēng)為“摻雜”摻雜就是在共軛結(jié)構(gòu)高分子上發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移或氧化還原反應(yīng)。通過(guò)加入摻雜劑，在聚合物的空軌道中加入電子，或從占有軌道中拉出電子，進(jìn)而改變現(xiàn)有電子能帶的能級(jí)，出現(xiàn)能力居中的半充滿能帶，減小能帶間的能量差，使自由電子或空穴遷移時(shí)的阻礙減小，故其電導(dǎo)率大幅提高，有些甚至具有導(dǎo)體的性質(zhì)。P-型摻雜從占有

24、軌道中拉出電子，進(jìn)而改變現(xiàn)有電子能帶的能級(jí)，出現(xiàn)能量居中的半充滿能帶，減少能帶間的能量差，使空穴遷移阻礙減少。n-型摻雜在聚合物空軌道中加入電子，減小空穴遷移的阻礙。碘分子從聚乙炔抽取一個(gè)電子形成I3，聚乙炔分子形成帶正電荷的自由基陽(yáng)離子，在外加電場(chǎng)作用下雙鍵上的電子可以非常容易地移動(dòng)，結(jié)果使雙鍵可以成功地沿著分子移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)電能力。15. 闡述復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理。關(guān)于復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較流行的網(wǎng)鏈形成的機(jī)理及網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電理論有兩種：一是宏觀的滲流理論，即導(dǎo)電通道學(xué)說(shuō)；另一種是微觀的量子力學(xué)的隧道效應(yīng)和場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)。導(dǎo)電通道學(xué)說(shuō)表明，當(dāng)導(dǎo)電填料濃度較低時(shí)，填

25、料顆粒分散在聚合物中，相互接觸很少，導(dǎo)電性很低。隨著填料濃度增加，填料顆粒接觸機(jī)會(huì)增加，電導(dǎo)率逐步上升。當(dāng)填料濃度達(dá)到某一臨界值時(shí)，體系內(nèi)的填料顆粒相互接觸形成無(wú)限網(wǎng)鏈。這個(gè)無(wú)線網(wǎng)鏈就像金屬網(wǎng)貫穿于聚合物中，形成導(dǎo)電通道，電導(dǎo)率急劇上升，是聚合物形成導(dǎo)體。再增加導(dǎo)電顆粒的用量，對(duì)聚合物的導(dǎo)電性不會(huì)再有更多的貢獻(xiàn)，故導(dǎo)電率變化就趨于平緩。隧道效應(yīng)表明，當(dāng)導(dǎo)電顆粒不相互接觸時(shí)，顆粒間存在聚合物隔離層，使導(dǎo)電顆粒中自由電子的定向運(yùn)動(dòng)受到阻礙，電子作為一種微觀粒子，它具有穿過(guò)導(dǎo)電顆粒之間隔離層阻礙的可能性，即可能產(chǎn)生“貫穿效應(yīng)”，也稱(chēng)隧道效應(yīng)。16.環(huán)境降解高分子材料可以分為幾類(lèi)？按降解機(jī)理分為光降解

26、型、生物降解型和光-生物降解型高分子材料?；瘜W(xué)降解按生產(chǎn)方法分為微生物生產(chǎn)高分子、天然高分子、合成高分子按組成與結(jié)構(gòu)分為結(jié)構(gòu)型、摻混型按降解形式分為完全生物降解高分子、生物破壞高分子17. 光降解高分子材料的制備方法共聚是合成光降解高分子最常用的方法，通過(guò)共聚在大分子中引入感光基團(tuán)，如酮基，雙鍵等，并通過(guò)控制感光基團(tuán)的含量以控制聚合物的壽命。通過(guò)大分子的化學(xué)反應(yīng)在分子鏈上引入感光基團(tuán)。如用輻射接枝的法將含有酮基的單體直接接在塑料上。摻入光敏添加劑：在光的作用下，光敏劑通過(guò)分子內(nèi)或分子間能量轉(zhuǎn)移后可激發(fā)其它分子產(chǎn)生初級(jí)自由基，進(jìn)而引發(fā)聚合物分子鏈的連鎖反應(yīng)達(dá)到降解的作用，常用的光敏劑有過(guò)渡金屬絡(luò)

27、合物、羰基化合物、鹵化物以及一些多環(huán)芳香化合物如蒽、菲、芘等。18.生物降解高分子材料的降解機(jī)理是什么？現(xiàn)在有哪些典型的生物降解材料。高分子生物降解的機(jī)理可分為四種：加溶、生成電荷、化學(xué)水解和酶催化水解。加溶。對(duì)于一些易溶于水的高分子，如聚電解質(zhì)、聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮極性高分子等，當(dāng)它們與水接觸時(shí)，高分子首先吸水溶脹形成凝膠，隨著吸水溶脹程度的增大，高分子間相互作用減弱，逐漸溶于水中，形成黏性溶液生成電荷。有些不溶于水的高分子，由于其分子的側(cè)基離子化或質(zhì)子化后可變成水溶性的。水解。水解是生物降解性高分子最重要的降解機(jī)理。在主鏈中引入可水解的功能團(tuán)，可使水解發(fā)生在高分子主鏈上。按類(lèi)型不同，

28、又可分為本體水解和表面蝕解。本體水解，外形保持不變，結(jié)構(gòu)逐漸變松，分子量和力學(xué)性能下降在先，質(zhì)量損失滯后。表面蝕解，分子量和質(zhì)量同時(shí)下降。酶解。酶的催化使水解更易順利進(jìn)行，速度更快。單純水解的聚合物水解后生成低分子量的聚合物片斷可能需要酶作用轉(zhuǎn)化為小分子代謝產(chǎn)物即酶促水解。生物降解高分子材料是指生物或生物化學(xué)作用過(guò)程中或生物環(huán)境中可以發(fā)生降解的高分子。其主要的類(lèi)型為：淀粉類(lèi)生物降解高分子材料、纖維素類(lèi)生物降解高分子材料、甲殼素類(lèi)生物降解高分子材料、微生物合成降解高分子材料、化學(xué)合成的降解高分子材料等，其中使用廣泛較為典型的有殼聚糖、聚羥基脂肪酸酯（PHA）、聚己內(nèi)酯、聚乳酸等。16. 生物降解

29、性與高聚物結(jié)構(gòu)的關(guān)系具有側(cè)鏈的化合物難于降解。直鏈高分子比支鏈高分子，交聯(lián)高分子易于生物降解。柔軟的鏈結(jié)構(gòu)容易被生物降解。有規(guī)晶態(tài)結(jié)構(gòu)阻礙生物降解，非晶態(tài)聚合物比晶態(tài)聚合物易于生物降解。主鏈柔順性越大，降解速率越大，具有不飽和結(jié)構(gòu)的化合物難于降解。脂肪族高分子比芳香族高分子易于降解。分子量低、寬分子量分布的聚合物易于降解。低熔點(diǎn)高分子比高熔點(diǎn)高分子易于降解。酯鍵、肽鍵易于生物降解。而酰胺鍵由于分子間氫鍵難于生物降解。含有親水性基團(tuán)的親水性高分子比疏水性高分子易于降解。環(huán)狀化合物難于降解。表面粗糙的材料易于降解。17. 生物降解評(píng)價(jià)的方法有哪些？18. 什么是微生物合成高分子？有哪些聚酯可以微生

30、物合成？19. 生物吸收性高分子材料的設(shè)計(jì)原理是什么？23.舉例說(shuō)明高分子材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的用途。高分子材料在化學(xué)結(jié)構(gòu)上千變?nèi)f化，并可加工成任意的幾何形狀，因此可滿足材料復(fù)雜形狀等的要求，從實(shí)現(xiàn)多種多樣的治療目的，故在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的用途十分廣泛。在生物吸收性高分子材料方面，可在體內(nèi)生理環(huán)境下逐步降解或溶解并被機(jī)體吸收代謝，主要有PLA，聚羥基乙酸及改性的天然多糖和蛋白質(zhì)等，在臨床上，主要用于暫時(shí)執(zhí)行組織和器官的功能，或作為藥物緩釋系統(tǒng)，可吸收性外科縫合線、創(chuàng)傷敷藥、組織工程支架材料，如PLA，因具有良好的力學(xué)性能，適于用作內(nèi)植骨固定裝置，又因降解和吸收速率快，可用作藥物控釋系統(tǒng)的載體材料。生

31、物惰性材料主要用作體內(nèi)植入材料，人工器官人工組織的制造，典型的有有機(jī)硅橡膠，聚氨酯等，其中，硅橡膠有較好的O2和CO2的透過(guò)性，抗血栓性等優(yōu)異性能，使其廣泛用于體內(nèi)人工器官和組織用品，藥物控釋載體，體外循環(huán)用品。而氨酯的軟硬段的嵌段結(jié)構(gòu)是一種微相分離結(jié)構(gòu)，賦予其良好的生物相容性，加之優(yōu)異的韌性、彈性及耐磨性，可用作人工心臟輔助裝置、外科輔料、包扎材料及組織修復(fù)材料。聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡膠多孔海綿是制作人造皮膚的兩種重要材料。這兩種人造皮膚使用時(shí)手術(shù)簡(jiǎn)便，抗排異性好，移植成活率高，已應(yīng)用于臨床。（具體）硬組織相容性高分子材料：主要包括骨科、齒科材料。軟組織相容性高分子材料：主要用于軟組織上的替

32、代與修復(fù)，如人工皮膚、人工角膜、人工心血管等。血液相容性高分子材料：用于制作與血液接觸的人工器官或器械，不引起凝血、溶血等生理反應(yīng)，與活性組織有良好的互相適應(yīng)性。高分子藥物和藥物緩釋高分子材料：指本身具有藥理活性或輔助其他藥物發(fā)揮作用的高分子材料；對(duì)材料的要求是：無(wú)毒副作用、無(wú)熱原、不會(huì)引起免疫反應(yīng)。其他生物醫(yī)用高分子材料：如組織粘合劑、手術(shù)縫合線。24.主要類(lèi)型的智能型凝膠？PH響應(yīng)性凝膠，化學(xué)物質(zhì)響應(yīng)性凝膠，溫敏性凝膠，光敏性凝膠，電活性凝膠，磁響應(yīng)性凝膠，壓敏性凝膠等。25.寫(xiě)出聚異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）溫敏性水凝膠的體積對(duì)溫度的響應(yīng)過(guò)程。26.闡述熱致形狀記憶高分子材料的形狀記憶原理。形狀記憶高分子具有兩相結(jié)構(gòu)，由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能可逆地硬化和軟化的可逆相組成，由于固定相和可逆相具有不同的軟化溫度，當(dāng)溫度達(dá)到軟段的結(jié)晶態(tài)熔點(diǎn)或高于其玻璃化溫度時(shí)，軟軟段的微觀布朗運(yùn)