高化之功能高分子

高化之功能高分子第一页，共十六页，2022年，8月28日离子交换树脂光敏高分子高分子试剂高分子催化剂高分子吸附剂导电高分子高分子功能膜高分子药物高分子化肥高分子染料高分子食品添加剂高分子表面活性剂

……根据功能的不同，功能高分子可分为：第二页，共十六页，2022年，8月28日功能高分子的合成途经

①利用现有的合成高聚物或天然聚合物，通过化学反应，将功能基团接到高分子链上。此途经，可选择的聚合物(母体)品种较多，如：PS、PVC、PVAL、PAA、PMMA、纤维素等等。常用的？第三页，共十六页，2022年，8月28日磺化卤化硝化氯甲基化锂化烷基化氨基化在PS母体上引入这些功能基团，可以制备多种功能高分子。利用得较多的是PS。因为PS中的苯环类似于小分子苯，能发生以下反应：第四页，共十六页，2022年，8月28日高分子过氧酸

第五页，共十六页，2022年，8月28日偶氮化物

螯合树脂

第六页，共十六页，2022年，8月28日收缩伸长螯合树脂

羟侧基第七页，共十六页，2022年，8月28日

这是氧化-还原化学能直接变成收缩-伸长机械能的例子，有“人工肌肉”之称。

PVAL膜

Cu3(PO4)2PVAL膜收缩提起重物重物

还原剂

PVAL膜伸长重物落下第八页，共十六页，2022年，8月28日高分子青霉素

第九页，共十六页，2022年，8月28日光致变色聚合物

黄红色

蓝色

第十页，共十六页，2022年，8月28日②通过高分子的复合。此途径以聚合物为基体，掺混各种助剂(填料)，复合成为功能高分子。如：导电涂料复合型导电聚合物导电胶粘剂导电塑料导电橡胶第十一页，共十六页，2022年，8月28日如：导电涂料

金属粉末金、银、镍、锌……导电填料金属氧化物氧化锑、氧化锡……

非金属物质石墨、炭黑……

丙烯酸树脂基体(成膜物)乙烯基树脂醇酸树脂

……用途：电子工业、“加热漆”、抗静电……第十二页，共十六页，2022年，8月28日HidekiShirakawaAlanJ.HeegerAlanG.MacDiarmid

白川黑格马克迪尔米德

第十三页，共十六页，2022年，8月28日导电高分子的故事

白川当年的博士论文(1966)是做聚乙炔的合成与表征，他当时得只是得到了一团黑色的粉末，因为不溶，所以很难表征，也没有发现导电性。导电聚乙炔的合成源自一次学生实验，当时他指导的一群韩国留学生在合成聚乙炔时不慎加入了过量将近1000倍的催化剂量，奇怪的现象出现了，白川发现：与以前的黑色粉末不同，最后在反应瓶瓶壁上得到了非常漂亮的具有银色光泽的聚乙炔薄膜。第十四页，共十六页，2022年，8月28日

同时在美国的Heeger正从事理论物理的研究，但他的理论缺乏实验上的支持。因此他找到正在做导电SN（聚氮化硫）合成的McDiarmid，希望能得到一些实验上的证据。

McDiarmid的兴趣来自导电的SN具有一种金色光泽，SN被认为是一种无机材料。他在东京一次讲座上提到了他合成的这种有黄金一样光泽的材料。当时听讲座的白川在讲座间隙的咖啡时间对McDiarmid说，自己合成的聚乙炔是一种银色光泽的薄膜。McDiarmid当时就表现出兴趣，并邀请白川是否愿意赴宾大访问，白川欣然同意。这个故事告诉我们，如果你想拿诺贝尔奖的话，请千万要重视学会间隙的咖啡时间。第十五页，共十六页，2022年，8月28日

随后白川进一步研究，对聚乙炔的碘掺杂时发现了导电率的成百万倍的增加，由于导电率的激增，当时用来测电流的万用表指针都被打坏了，但却从此开始了一个导电聚合物的新时代。由于高分子材料的电阻率很高，长期以来，一直只