功能高分子题目

1、1. 、高分子发展简史，代表人物，特殊贡献答：1893. E.Fischer 纤维素是由葡萄糖单元连接成的长链。 1906年合成十八肽（类似天然蛋白质），孕育了高分子学说基本思想。1920. H.staudinger 论聚合；1932.粘度法测相对分子质量；高分子学说奠基人；1953年获得诺贝尔化学奖（创立高分子学说）1942. Flory;Huggins 晶格理论；Flory.1974年获得诺贝尔化学奖（缩聚，加聚机理系统化；高分子溶液理论）Ziegler；Natta 定向聚合，1963年获得诺贝尔化学奖（金属络合物催化体系；合成HDPE；等规聚丙烯）Robert.B.Merrifield

2、(梅里菲尔德) 1984年获得诺贝尔化学奖（固相聚合，合成多肽）J.Heeger(黑格)；G.MacDiarmid （马克迪尔米德）；白川英树 2000年获得诺贝尔化学奖（导电高分子）De Gennes（德热纳） 把凝聚态物理学应用于高分子学科领域 1991年获得诺贝尔物理学奖。2. 、原子转移自由基聚合机理，代表方程式，与自由基聚合的区别，得到的聚合物有何特点。ATRP机理：通过一个交替的“促活-失活”可逆反应使得体系中的自由基浓度处于极低的状态，迫使不可逆反应被降到最低浓度，从而实现可控/“活性”聚合。代表反应：区别/特点：（1） 适于ATRP的单体种类较多：大多数单体如甲基丙烯酸酯，丙烯

3、酸酯，苯乙烯和电荷转移络合物等均可顺利的进行ATRP，并已成功制得了活性均聚物，嵌段和接枝共聚物。（2） 可以合成梯度共聚物：例如Greszta等曾用活性差别加大的苯乙烯和丙烯腈，以混合一步法进行ATRP，在聚合初期活性较大的单体进入聚合物，随着反应的进行，活性较大的单体浓度下降，而活性较低的单体更多地进入聚合物链，这样就形成了共聚单体随时间的延长而呈梯度变化的梯度共聚物（3） 适用于众多工业聚合方法，如本体聚合，溶液聚合和乳液聚合。3. 、强酸性、弱酸性离子交换树脂的结构、制备方法及用途，强酸性与弱酸性、凝胶型与大孔型的制备方法、结构有何异同。（1） 强酸性、弱酸性离子交换树脂的结构：离子交

4、换树脂是一类带有可离子化基团的三维网状高分子材料，其外形一般为颗粒状，不溶于水和一般的酸、碱，也不溶于普通的有机溶剂，如乙醇、丙酮和烃类溶剂。它的两个基本特性是基本骨架或载体是交联聚合物，因而在任何溶剂中都不能使其溶解，也不能使其熔融；聚合物上所带的离自己可以离子化。制备方法：强酸型阳离子交换树脂绝大多数为聚苯乙烯系骨架，通常采用悬浮聚合法合成树脂，反应获得的球状共聚物称为“白球”；将白球洗净干燥后，进行连接交换基团的磺化反应。将干燥的白球用二氯乙烷或四氯乙烷、甲苯等有机溶剂溶胀，然后用浓硫酸或氯磺酸等磺化然后磺化接上交换基团。弱酸型阳离子交换树脂大多为聚丙烯酸系骨架，因此可用带有功能基的单体

5、直接聚合而成。丙烯酸的水溶性较大，聚合不易进行，故常采用其酯类单体进行聚合后再进行水解的方法来制备。用途：强/弱酸性离子交换树脂在水处理中可以进行水的软化处理、脱盐处理、废水处理；在食品工业中对食品及食品添加剂的提纯分离、脱色脱盐、果汁脱酸脱涩等；在制药行业中对可离子化的药品通过离子交换进行提纯分离，去除可离子化的色素、盐等杂志；在其他方面，离子交换树脂还应用于稀土元素的分离、湿法冶金、碘的提取精制、金属离子痕量分析等许多化学品的提纯。另外强酸性离子交换树脂其酸性和无机强酸酸性相当，可以代替无机酸作催化剂。（2） 强/弱酸性离子交换树脂制备方法、结构异同：两者在结构上都是一类带有可离子化基团的

6、三维网状高分子材料，其外形一般为颗粒状，基本骨架或载体是交联聚合物，因而在任何溶剂中都不能使其溶解，也不能使其熔融，聚合物上所带的离自己可以离子化；制备方法上两者都可以用加聚或者缩聚的方法合成骨架。两者在结构上的差别在与碳链骨架和功能基不同，强酸性离子交换树脂大都是聚苯乙烯为骨架强酸性的功能基，而弱酸性大都是聚丙烯酸骨架，弱酸性的功能基；制备方法上强酸性离子交换树脂通过悬浮聚合得到树脂然后再通过磺化接上功能基，弱酸性是通过丙烯酸的酯类单体通过本体聚合得到树脂然后再水解得到功能基。（3） 凝胶型和大孔型的制备方法、结构异同：两种离子交换树脂在结构上都是多孔型结构的三维网状交联聚合物；制备方法上两

7、者都是悬浮聚合。结构上的不同体现在孔径的大小上，凝胶型的孔径很小，是溶胀状态下的链间孔隙，呈透明装，大孔型的孔径较大，从几纳米到几百纳米甚至微米级不等，类似海绵，一般不透明；制备方法上凝胶型的在前体聚合过程中聚合相除了引发剂和单体外不含其他杂志，而大孔型的除了引发剂和单体还存在致孔剂。4、 微滤膜、超滤膜、电渗析、反渗透的概念，分离机理的异同。微滤：微孔过滤是是以压力差为推动力的膜分离过程，微孔滤膜具有形态整齐的多空结构，分离的机理是膜孔对溶液中的悬浮颗粒的筛分作用，在压力差的作用下，小于孔径的微粒随溶剂一起透过膜上的微孔，大于孔径的微粒被截留。超滤：超过滤简称超滤，是以压力差为推动力的膜分离

8、过程，分离截留的机理为筛分，小于孔径的微粒随溶剂一起透过膜上的微孔，大于孔径的微粒被截留。膜上微孔的尺寸和形态决定膜的分离性质。反渗析：将淡水和盐水用一种智能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，淡水会自然地透过半透膜渗透至盐水一侧，这一现象称之为渗透，渗透过程达到平衡后，在盐水侧加压，使盐水侧与纯水侧的压差大于渗透压，盐水中的水将通过半透流向纯水侧，这一过程称之为反渗透。电渗析：盐溶解在水中形成阴阳离子，在两个电极间电场的存在下，阳离子转向阴极，阴离子转向阳极，这样就形成电流，在两个电极间插入一张阳膜或一张阴膜将导致阳离子或者阴离子通过膜是选择性迁移。微滤、超滤和反渗透都是以压差为推动力使溶剂通

9、过膜的分离过程，而电渗是以电场力为推动力使溶质选择性通过膜的分离过程。反渗析非简单筛分，膜物化性能起主要作用；超滤筛分，膜表面的物化性质对分离有一定影响；微滤筛分，膜的物理结构其决定作用。5、 结构型导电高分子的概念、导电机理，结构型导电与复合型导电的区别，如何提高其导电率。结构导电高分子其导电性能由聚合物分子结构本身确定，在材料内部不需加入导电性物质，即高分子本身具备传输电荷的能力，结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性，由聚合物结构提供导电载流子（包括电子、离子或空穴）。根据导电载流子的不同，结构型导电高分子有两种导电形式：电子导电和离子传导。对不同的高分子，导电形式可能有所不同，但在许

10、多情况下，高分子的导电是由这两种导电形式共同引起的。复合型导电高分子材料是在本身不具备导电性的高分子材料中掺混入大量导电物质，如炭黑、金属粉、箔等，通过分散复合、层积复合、表面复合等方法构成的复合材料。通过掺杂可以大幅度提高结构型导电高分子的电导率，其中有些甚至可以达到金属的导电水平。6、 高吸水性树脂的分子结构特点及分类。从化学组成和分子结构看，高吸水性树脂是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。从直观上理解，当亲水性基团与水分子接触时，会相互作用形成各种水合状态。水分子与亲水性基团中的金属离子形成配位水合，与电负性很强的氧原子形成氢键等。 高分子网状结构中的疏水基团因疏水作用而易

11、于斥向网格内侧，形成局部不溶性的微粒状结构，使进入网格的水分子由于极性作用而局部冻结，失去活动性，形成“伪冰”（False ice）结构。亲水性基团和疏水性基团的这些作用，显然都为高吸水性树脂的吸水性能作了贡献。按原料来源分类可分为：a淀粉类、b纤维素类、c合成聚合物类按亲水基团引入方式分类：亲水单体直接聚合、疏水性单体羧甲基化、疏水性聚合物用亲水单体接枝、腈基、酯基水解按交联方法分类：用交联剂网状化反应、自身交联网状化反应、辐射交联、在水溶性聚合物中引入疏水基团或结晶结按产品形状分类：粉末状、颗粒状、薄片状、纤维状7、简述医用高分子材料的分类以及对医用高分子的基本要求。分类1、 与生物体组织不直接接触类，如药剂容器、血浆袋、注射器等2、 与皮肤、粘膜接触类，这类材料需与人体肌肤粘膜接触但不与人体内部组织、血液、体液接触。如手术用手套、麻醉用品等3、 与人体组织短期接触类，这类材料使用中需一肌体组织或者血液接触，大多用来制造手术中暂时使用或暂时替代病变器官的人工脏器。4、 长期植入体内类，这类材料这类材料制造的人工脏器或者医疗器具一经植入体内将伴随人的终生，不再取出。5、 药用高分子类，这类高分子包括大分子化药物和药物高分子。实际应用中，更实用的是仅将医用高分子分为两大类，一类是直接用于治疗人体某一病变组织