功能高分子材料习题集

.阳离子交换树脂：将能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂称作阳离子交换树脂，从酸碱性的角度看，可以认为阳离子交换树脂相当于高分子多元酸。7.阴离子交换树脂：将能解离出阴离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂称作阴离子交换树脂，从酸碱性的角度看，阴离子交换树脂相当于高分子多元碱。8.离子交换树脂的分类按交换基团的性质分类：阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。阳离子交换树脂有R—SO3H为强酸型、R—PO(OH)2为中酸型、R—COOH为弱酸型；阴离子交换树脂有R3—NCl为强碱型、R—NH2(伯胺)、R—NR’H(仲胺)、R—NR’’2、(叔胺)为弱碱型。按树脂的物理结构分类：凝胶型、大孔型和载体型凝胶型：凡外观透明、具有均相高分子凝胶结构的离子交换树脂统称为凝胶型离子交换树脂。这类树脂表面光滑，球粒内部没有大的毛细孔。在水中会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔。大孔型：大孔型离子交换树脂外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构。即使在干燥状态，内部也存在不同尺寸的毛细孔，孔径一般为几纳米至几百纳米，比表面积可达每克树脂几百平方米，可在非水体系中起离子交换和吸附作用。载体型：一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻璃珠等表面上制成，是一种特殊用途树脂，主要用作液相色谱的固定相。9.吸附树脂的分类吸附树脂目前尚无统一的分类方法，通常按其化学结构分为以下几类。（1）非极性吸附树脂指树脂中电荷分布均匀，在分子水平上不存在正负电荷相对集中的极性基团的树脂。代表性产品为由苯乙烯和二乙烯基苯聚合而成的吸附树脂。(2)中极性吸附树脂这类树脂的分子结构中存在酯基等极性基团，树脂具有一定的极性。（3）极性吸附树脂分子结构中含有酰胺基、亚砜基、腈基等极性基团，这些基团的极性大于酯基。（4）强极性吸附树脂强极性吸附树脂含有极性很强的基团，如吡啶、氨基等。10.强酸型阳离子交换树脂的制备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，获得的球状共聚物称为“白球”；然后将白球用二氯乙烷或四氯乙烷、甲苯等有机溶剂溶胀，用浓硫酸或氯磺酸等磺化。通常称磺化后的球状共聚物为“黄球”。强酸型阳离子交换树脂的制备实例：配方:苯乙烯80g；二乙烯基苯（纯度50％）20g；BPO1g；明胶5g；去离子水500mL工艺：将1gBPO溶于80g苯乙烯与20g二乙烯基苯（纯度50％）的混合单体中。搅拌下加入含有5g明胶的500mL去离子水中，分散至所预计的粒度。从70℃逐步升温至95℃，反应8～10h，得球状共聚物。过滤、水洗后于100～120℃下烘干。即成“将100g干燥球状共聚物置于二氯乙烷中溶胀。加入500g浓硫酸（98％），于95～100℃下加热磺化5～10h。反应结束后，蒸去溶剂，过剩的硫酸用水慢慢洗去。然后用氢氧化钠处理，使之转换成Na型树脂，即得成品。11.弱酸型阳离子交换树脂的制备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直接聚合而成。其中，－COOH即为交换基团。弱酸型阳离子交换树脂的制备实例：配方:丙烯酸甲酯90g；二乙烯基苯10g；BPO1gPVA0.1%；去离子水500mL工艺：将1gBPO溶于90g丙烯酸甲酯和10g二乙烯基苯的混合物中。搅拌下加入含有0.05％～0.1％聚乙烯醇的500mL去离子水中，分散成所需的粒度。于60下保温反应5～10h。反应结束后冷却至室温，过滤、水洗，于100℃将经干燥的树脂置于2L浓度为lmol/L的氢氧化钠乙醇溶液中，加热回流约10h，然后冷却过滤，用水和稀盐酸洗涤，再用水洗涤数次，最后在100℃12.丙烯酸其酯类单体先聚合再水解制备弱酸型阳离子交换树脂的反应历程。13.强碱型阴离子交换树脂的制备强碱型阴离子交换树脂主要以季胺基作为离子交换基团，以聚苯乙烯作骨架。制备方法是：将聚苯乙烯系白球进行氯甲基化，然后利用苯环对位上的氯甲基的活泼氯，定量地与各种胺进行胺基化反应。苯环可在路易氏酸如ZnCl2，AlCl3，SnCl4等催化下，与氯甲醚氯甲基化。所得的中间产品通常称为“氯球”。用氯球可十分容易地进行胺基化反应。Ⅰ型与Ⅱ型季胺类强碱树脂的性质略有不同。Ⅰ型的碱性很强，对OH－离子的亲合力小。当用NaOH再生时，效率很低，但其耐氧化性和热稳定性较好。Ⅱ型引入了带羟基的烷基，利用羟基吸电子的特性，降低了胺基的碱性，再生效率提高。但其耐氧化性和热稳定性相对较差。由于氯甲基化毒性很大，故树脂的生产过程中的劳动保护是一重大问题。14.弱碱型阴离子交换树脂的制备利用羧酸类基团与胺类化合物进行酰胺化反应，可制得含酰胺基团的弱碱型阴离子交换树脂。例如将交联的聚丙烯酸甲酯在二乙烯基苯或苯乙酮中溶胀，然后在130～150℃15.大孔型离子交换树脂大孔型离子交换树脂的特点是在树脂内部存在大量的毛细孔。无论树脂处于干态或湿态、收缩或溶胀时，这种毛细孔都不会消失。凝胶型离子交换树脂中的分子间隙为2～4nm，而大孔型树脂中的毛细孔直径可达几nm至几千nm。分子间隙为2nm的离子交换树脂的比表面积约为lm2/g，而20nm孔径的大孔型树脂的比表面积高达几千m2/g。若在大孔骨架上连接上交换功能基团，就成为大孔型离子交换树脂。大孔型树脂的制备方法与凝胶型离子交换树脂基本相同。重要的大孔型树脂仍以苯乙烯类为主。与凝胶型树脂相比，制备中有两个最大的不同之处：一是二乙烯基苯含量大大增加，一般达85％以上；二是在制备中加入致孔剂。致孔剂可分为两大类：一类为聚合物的良溶剂(溶胀剂)如甲苯；另一类为聚合物的不良溶剂，即单体的溶剂，聚合物的沉淀剂如脂肪醇。16.氧化还原树脂氧化还原树脂也称电子交换树脂，指带有能与周围活性物质进行电子交换、发生氧化还原反应的一类树脂。在交换过程中，树脂失去电子，由原来的还原形式转变为氧化形式，而周围的物质被还原。典型例子如下：氧化还原树脂包括氢醌类、琉基类、吡啶类、二茂铁类、吩噻嗪类等多种类型。（1）氢醌类氢醌、萘醌、葸醌等都可通过与醛类化合物进行聚合而得到氧化还原树脂，也可通过本身带酚基的乙烯基化合物聚合得到氧化还原树脂。（2）巯基类巯基类氧化还原树脂一般是以苯乙烯-二乙烯基苯共聚物为骨架，通过化学反应引入琉基得到的。（3）二茂铁类二茂铁类化合物是良好的氧化还原剂。在乙烯基单体中引入二茂铁，再通过自由基聚合，即可得到氧化还原树脂。17.两性树脂：将阴、阳交换基团连接在同一交联高分子树脂骨架上的离子交换树脂，。18.蛇笼树脂:：分别含有两种聚合物，一种带有阳离子交换基团，一种带有阴离子交换基团。其中一种聚合物是交联的，而另一种是线型的，恰似蛇被关在笼网中，不能漏出，故形象地称为“蛇笼树脂”。在蛇笼树脂中，可以是交联的阴离子树脂为笼，线型的阳离子树脂为蛇，也可以是交联的阳离子树脂为笼，线型的阴离子树脂为蛇。19.热再生树脂离子交换树脂的最大不足是需要用酸碱再生。为了克服这种缺点，已经发明了两性树脂。但普通的两性树脂再生时需用大量的水淋洗，仍觉不够方便。为此，澳大利亚的科学家发明了能用热水简单再生的热再生树脂。20.螯合树脂将既有离子键又有配价键的络合物以基团的形式连接到高分子链上，就得到螯合树脂，螯合树脂最常用的品种：（1）胺基羧酸类（EDTA类）EDTA类螯合树脂可通过许多途径制得。EDTA类螯合树脂的制备路线（2）聚乙烯基吡啶类高分子骨架中带有吡啶基团时，对Cu2+，Ni2+，Zn2+等金属离子有特殊的络合功能。若在氮原子附近带有羧基时，其作用更为明显。几种类型21.离子交换树脂的质量控制指标有：交换容量强度溶出物粒径树脂的含水量比表面积、孔容、孔度、孔径和孔径分布22.离子交换树脂的交换容量：是指单位质量或单位体积树脂可交换的离子基团的数量的能力，即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数，meq/g(干)或meq/mL(湿)。根据测定方法不同，有全交换容量、工作交换容量、再生交换容量等。全交换容量表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。工作交换容量表示树脂在某一定条件下的离子交换能力，它与树脂种类和总交换容量，以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。再生交换容量表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量、表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。23.离子交换树脂的应用（1）水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备等。水处理是离子交换树脂最基本的用途之一。（2）冶金工业：用于铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属的分离、提纯和回收方面。（3）原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等。用离子交换树脂制备高纯水，是核动力用循环、冷却、补给水供应的唯一手段。（4）海洋资源利用：从许多海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料。在海洋航行和海岛上，用离子交换树脂以海水制取淡水是十分经济和方便的。（5）化学工业：用于多种无机、有机化合物的分离、提纯，浓缩和回收；用于化学反应催化剂，可大大提高催化效率，简化后处理操作，避免设备的腐蚀。强酸型阳离子交换树脂能强烈吸水，可作干燥剂吸收有机溶剂或气体中的水分。（6）食品工业：在制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛的应用。（7）医药卫生：。如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、提纯、脱色、中和及中草药有效成分的提取等（8）环境保护：已普遍用于电镀废水、造纸废水、矿冶废水、生活污水，影片洗印废水、工业废气等的治理。24.离子交换树脂的定义是什么?试以甲基丙烯酸甲酯与二乙烯基苯为原料，采用悬浮聚合法合成弱酸性阳离子交换树脂，写出所用原材料和反应的方程式。答：离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网状高分子材料。所用原材料为：甲基丙烯酸甲酯；二乙烯基苯；BPO或其它引发剂；PVA或其它分散剂；去离子水。反应方程式：第三章医用高分子材料1.对生物医用高分子材料材料的基本要求：(1)必须无毒，而且是化学惰性的。(2)与人体组织和血液相容性要好，不引起刺激、炎症、致癌和过敏等反应。(3)有所需的物理性能(尺寸、强度、弹性、渗透性等)，并能在使用期间保持其不变。(4)容易制备、纯化、加工和消毒。2.对高分子材料的抗血栓性研制是医用高分子研究中的关键问题，至今尚未完全突破，是今后医用高分子材料研究中的首要问题。3.日本医用高分子专家樱井靖久将医用高分子分成如下的五大类：（1）与生物体组织不直接接触的材料如药剂容器、血浆袋、输血输液用具、注射器、化验室用品、手术室用品等。（2）与皮肤、粘膜接触的材料医疗器械和用品，需与人体肌肤与粘膜接触，但不与人体内部组织、血液、体液接触，因此要求无毒、无刺激，有一定的机械强度。如手术用手套、麻醉用品（吸氧管、口罩、气管插管等）、诊疗用品（洗眼用具、耳镜、压舌片、灌肠用具、肠、胃、食道窥镜导管和探头、腔门镜、导尿管等）、绷带、橡皮膏等。人体整容修复材料，例如假肢、假耳、假眼、假鼻等，也都可归入这一类中。（3）与人体组织短期接触的材料用来制造在手术中暂时使用或暂时替代病变器官的人工脏器，如人造血管、人工心脏、人工肺、人工肾脏渗析膜、人造皮肤等。这类材料在使用中需与肌体组织或血液接触，故一般要求有较好的生物体适应性和抗血栓性。（4）长期植入体内的材料人工脏器或医疗器具，一经植入人体内，将伴随人的终生，不再取出。要求非常优异的生物体适应性和抗血栓性，并有较高的机械强度和稳定的化学、物理性质。用这类材料制备的人工脏器包括：脑积水症髓液引流管、人造血管、人工瓣膜、人工气管、人工尿道、人工骨骼、人工关节、手术缝合线、组织粘合剂等。（5）药用高分子包括大分子化药物和药物高分子。前者是指将传统的小分子药物大分子化，如聚青霉素；后者则指本身就有药理功能的高分子，如阴离子聚合物型的干扰素诱发剂。4.将医用高分子材料与活体组织的相互作用关系来分类:生物惰性高分子材料；生物活性高分子材料；生物吸收高分子材料5.高分子材料的生物相容性是指植入生物体内的高分子材料与肌体之间的适应性。可分为组织相容性和血液相容性两种。组织相容性是指材料与人体组织，如骨骼、牙齿、内部器官、肌肉、肌腱、皮肤等的相互适应性；血液相容性则是指材料与血液接触是不是会引起凝血、溶血等不良反应。6.影响血小板在高分子材料表面粘附的因素①与材料表面能有关血小板的粘附与两相界面自由能有更为直接的关系。界面自由能越小，材料表面越不活泼，则与血液接触时，与血液中各成分的相互作用力也越小，故造成血栓的可能性就较小。②与材料的含水率有关抗血栓性较好的水凝胶，其含水率应维持在65％～75％。③与材料表面疏水－亲水平衡有关无论是疏水性聚合物还是亲水性聚合物，都可在一定程度上具有抗血栓性。进一步的研究表明，材料的抗血栓性，并不简单决定于其是疏水性的还是亲水性的，而是决定于它们的平衡值。一个亲水－疏水性调节得较合适的聚合物，往往有足够的吸附力吸附蛋白质，形成一层隋性层，从而减少血小板在其上层的粘附。如用作人工心脏材料的聚醚型聚氨酯，具有微相分离的结构，也是为达到这一目的而设计的。④与材料表面的电荷性质有关人体中正常血管的内壁是带负电荷的，而血小板、血球等的表面也是带负电荷的，由于同性相斥的原因，血液在血管中不会凝固。因此，对带适当负电荷的材料表面，血小板难于粘附，有利于材料的抗血栓性。⑤与材料表面的光滑程度有关将材料表面尽可能处理得光滑，以减少血小板、细胞成分在表面上的粘附和聚集，是减少血栓形成可能性的有效措施之一。7.可生物相容的高分子材料包括：肝素、尿激酶、前列腺素、白蛋白肝素是一种硫酸多糖类物质，是最早被认识的天然抗凝血产物之一。作用机理是催化和增强抗凝血酶与凝血酶的结合而防止凝血。8.血管内壁是最完美的血液相容性表面。9.利用仿生学原理，在材料表面生成一层与血管内壁相似的修饰层即为伪内膜法。10.生物吸收性高分子材料在体液的作用下完成两个步骤，即降解和吸收。前者往往涉及高分子主链的断裂，使分子量降低，强度下降，溶解度增加。11.高分子材料在体内最常见的降解反应为水解反应，包括酶催化水解和非酶催化水解。12.酶催化降解高分子：能够通过酶专一性反应降解的高分子13.非酶催化降解高分子：通过与水或体液接触发生水解的高分子。14.已经在临床医学获得应用的生物吸收性天然高分子材料包括蛋白质和多糖两类生物高分子。15.以“基因转殖动物”（transgenicanimals）来生产胶原蛋白的方法叫动物工厂，目前仍处于研发阶段，尚未工业生产。16.世界卫生组织《基本药物指南》推荐的明胶类血浆代用品是聚明胶肽注射液。17.含有纤维蛋白成分的新一代紧急外伤止血产品“血盾”速效止血粉已被列为中国人民解放军装备，并已正式走向社会应用。18．生物吸收合成高分子多数属于能在温和生理条件下发生水解并被生物吸收的高分子，属非酶催化水解，主要品种有：聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚二氧六环、聚α－氰基丙烯酸酯。19.美国Amicon公司研制的离子型水凝胶Ioplexl01是由聚乙烯基苄基三甲基铵氯化物与聚苯乙烯磺酸钠通过离子键结合得到的。20.医用高分子的发展方向(1)人工脏器的生物功能化、小型化、体植化(2)高抗血栓性材料的研制（3）发展新型医用高分子材料（4）推广医用高分子的临床应用21．外科α-氰基丙烯酸酯用粘合剂进行自由基聚合反应的方程式22.作为医用高分子材料，有四个特殊的要求，分别是生物功能性、无毒、生物相容性和可加工性。23.可生物降解性高分子大多含有可水解基团如醛、酯、酰胺、酸酐等。24.简述血液相容性高分于材料的制取方法。答：1）使材料表面带上负电荷的基团；2）高分子材料的表面接枝改性（赋予强亲水或强亲油性）；3）制备具有微相分离结构的材料；4）高分子材料表面引入入生物相容性物质如肝素、尿激酶、前列腺素、白蛋白等；5）材料表面伪内膜化。25.生物吸收性天然高分子材料包括蛋白质（多肽类）和多糖两类生物高分子；蛋白质类有源于动物的胶原、明胶；多糖类有源于动物的甲壳质、壳聚糖、透明质酸；源于植物的纤维素、淀粉、海藻酸等。26.生物吸收合成高分子多数属于能在温和生理条件下发生水解并被生物吸收的高分子，属非酶催化水解，结构上多为含可水解基团的缩合型高分子，如聚酯类、聚酸酐，最重要的品种有聚α－羟基酸酯、聚α－氰基丙烯酸酯等。27.在微相分离高分子材料中，国内外研究得最活跃的是聚醚型聚氨酯，或称聚醚氨酯。28.人工器官的研究已涉及到人体内脏的绝大部分领域。研制的方向正向着小型化、体内化和人体长期适应方面发展。第四章高分子分离膜与膜分离技术1.分离膜：具有选择透过功能的膜型材料，指能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面材料。2.膜的形式可以是固态的，也可以是液态的。被膜分隔的流体物质可以是液态的，也可以是气态的。膜至少具有两个界面，膜通过这两个界面与被分隔的两侧流体接触并进行传递。3.膜在生产和研究中的使用技术被称为膜技术。4.膜分离过程的主要特点是以具有选择透过性的膜作为分离的手段，实现物质分子尺寸的分离和混合物组分的分离。5.膜分离过程的推动力有浓度差、压力差、电位差等。6.膜分离过程可概述为以下三种形式：渗析式膜分离、过滤式膜分离、液膜分离。7.属于渗析式膜分离的有渗析和电渗析等；8.过滤式膜分离利用组分分子的大小和性质差别所表现出透过膜的速率差别，达到组分的分离。属于过滤式膜分离的有超滤、微滤、纳滤、反渗透和气体渗透等。9.根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。10.根据分离膜断面的物理形态不同，可将其分为称膜，不对称膜、复合膜、平板膜、管式膜、中空纤维膜等。11.物质的分离是通过膜的选择性透过实现的。几种主要的膜分离过程及其传递机理膜推动力传递机理透过物截留物膜类型微滤压力差颗粒大小形状水、溶剂溶解物悬浮物颗粒纤维多孔膜超滤压力差分子特性大小形状水、溶剂小分子胶体和超过截留分子量的分子非对称性膜纳滤压力差离子大小及电荷水、一价离子、多价离子有机物复合膜反渗透压力差溶剂的扩散传递水、溶剂溶质、盐非对称性膜复合膜渗析浓度差溶质的扩散传递低分子量物、离子溶剂非对称性膜电渗析电位差电解质离子的选择传递电解质离子非电解质，大分子物质离子交换膜气体分离压力差气体和蒸汽的扩散渗透气体或蒸汽难渗透性气体或蒸汽均相膜、复合膜，非对称膜渗透蒸发压力差选择传递易渗溶质或溶剂难渗透性溶质或溶剂均相膜、复合膜，非对称膜液膜分离浓度差反应促进和扩散传递杂质溶剂乳状液膜、支撑液膜12.实用的有机高分子膜材料，以日本为例，纤维素酯类膜占53％，聚砜膜占33.3％，聚酰胺膜占11.7％，其他材料的膜占2％，可见纤维素酯类材料在膜材料中占主要地位。13.聚砜类膜材料目前的代表品种有：14.目前，国内外的制膜方法很多，其中最实用的是相转化法（流涎法和纺丝法）和复合膜化法。15.相转化制膜工艺：是指将均质的制膜液通过溶剂的挥发或向溶液加入非溶剂或加热制膜液，使液相转变为固相的过程。16.微孔过滤技术始于十九世纪中叶，是以静压差为推动力，利用筛网状过滤介质膜的“筛分”作用进行分离的膜过程。实施微孔过滤的膜称为微孔膜。17.微孔膜是由高分子材料制成的孔结构高度均匀的多孔薄膜，按断面结构可分为通孔型、海绵型、非对称型三种结构类型。18．超过滤简称超滤(UF)，是以压力差为推动力的膜分离过程，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。膜上微孔的尺寸决定膜的分离性质。19.超滤技术始于1861年，其过滤粒径介于微滤和反渗透之间，技术的核心部件是超滤膜。20．超滤膜的结构均为不对称膜，形式有平板式、卷式、管式和中空纤维状等。超滤膜的结构一般由三层结构组成。即最上层的表面活性层，致密而光滑，厚度为0.1～1.5μm，其中细孔孔径一般小于10nm；中间的过渡层，具有大于10nm的细孔，厚度一般为1～10μm；最下面的支撑层，厚度为50～250μm，具有50nm以上的孔。支撑层的作用为起支撑作用，提高膜的机械强度。膜的分离性能主要取决于表面活性层和过度层。中空纤维状超滤膜的外径为0.5～2μm。特点是直径小，强度高，不需要支撑结构，管内外能承受较大的压力差。此外，单位体积中空纤维状超滤膜的内表面积很大，能有效提高渗透通量。21.在高浓度水溶液一侧加压，使高浓度水溶液与低浓度水溶液间的压差大于渗透压，则高浓度水溶液中的水将通过半透膜流向低浓度水溶液，这一过程就称为反渗透。反渗透膜大部分为不对称膜，孔径小于0.5nm，可截留溶质分子。22.反渗透膜的分离机理至今尚有许多争论，主要有氢键理论、选择吸附—毛细流动理论、溶解扩散理论等。23.反渗透的氢键理论认为反渗透膜材料如醋酸纤维素是一种具有高度有序矩阵结构的聚合物，它具有与水或醇等溶剂形成氢键的能力，盐水中的水分子能与醋酸纤维素半透膜上的羰基形成氢键，在反渗透压的推动下，以氢键结合的进入醋酸纤维素膜的水分子能够由一个氢键位置断裂而转移到另一个位置形成氢键。这些水分于通过一连串的不断移位，直至离开表皮层而进人多孔支撑后，源源不断地流出淡水。24反渗透的优先吸附—毛细管流动理论当水溶液与亲水的膜接触时，在膜表面的水被吸附，溶质被排斥，因而在膜表面形成一层纯水层，这层水在外加压力的作用下进入膜表面的毛细孔，并通过毛细孔流出。25.纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术,是八十年代在反渗透复合膜基础上开发出来的，早期被称作低压反渗透或松散反渗透。26.离子交换膜按其可交换离子的性能可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极离子交换膜。这三种膜的可交换离子分别对应为阳离子、阴离子和阴阳离子。27.阴、阳两电极之间插入一张离子交换膜（阳离子交换膜或阴离子交换膜），则阳离子或阴离子会选择性地通过膜，这一过程就称为电渗析。28.全氟磺酸膜（Nafion）以化学稳定性著称，是目前为止唯一能同时耐40％NaOH和100℃温度的离子交换膜，因而被广泛应用29.渗透蒸发：是指液体混合物在膜两侧组分的蒸气分压差的推动力下，透过膜并部分蒸发，从而达到分离目的的一种膜分离方法。30.渗透蒸发技术已进入工业化阶段，但目前除乙醇-水的分离外，其他体系大多处于实验室开发阶段。31.渗透蒸发技术的原理渗透蒸发的实质是利用高分子膜的选择性透过来分离液体混合物。其原理如图所示：由高分子膜将装置分为两个室，上侧为存放待分离混合物的液相室，下侧是与真空系统相连接或用惰性气体吹扫的气相室。混合物通过高分子膜的选择渗透，其中某一组分渗透到膜的另一侧。由于在气相室中该组分的蒸气分压小于其饱和蒸气压，因而在膜表面汽化。蒸气随后进入冷凝系统，通过液氮将蒸气冷凝下来即得渗透产物。渗透蒸发过程的推动力是膜内渗透组分的浓度梯度。32.描述渗透蒸发过程的两个基本参数是渗透通量J（g/m2.h）和分离系数α。33.气体分离膜的分离机理气体分离膜有两种类型：非多孔均质膜和多孔膜。它们的分离机理各不相同。非多孔均质膜的溶解扩散机理：认为气体选择性透过非多孔均质膜分四步进行：气体与膜接触，分子溶解在膜中，溶解的分子由于浓度梯度进行活性扩散，分子在膜的另一侧逸出。多孔膜的透过扩散机理：用多孔膜分离混合气体，是借助于各种气体流过膜中细孔时产生的速度差来进行的。无关。34.液膜：是一层很薄的液体膜。它能把两个互溶的、但组成不同的溶液隔开，并通过这层液膜的选择性渗透作用实现物质的分离。根据形成液膜的材料不同，液膜可以是水性的，也可是溶剂型的。35.液膜的组成1）膜溶剂膜溶剂是形成液膜的基体物质。2）表面活性剂表面活性剂是制备液膜的最重要的组分，它直接影响膜的稳定性、渗透速度等性能。3）流动载体流动载体的作用使指定的溶质或离子进行选择性迁移，对分离指定的溶质或离子的选择性和渗透通量起着决定性的影响，其作用相当于萃取剂。它的研究是液膜分离技术的关键。36.液膜的类型从形状来分类，可将液膜分为支撑型液膜和球形液膜两类，后者又可分为单滴型液膜和乳液型液膜两种。1）支撑型液膜把微孔聚合物膜浸在有机溶剂中，有机溶剂即充满膜中的微孔而形成液膜（见图）。2）单滴型液膜单滴型液膜的形状如图4—8所示。其结构为单一的球面薄层，根据成膜材料可分为水膜和油膜两种。水膜，即O/W/O型，内、外相为有机物；油膜，即W/O/W型，内、外相为水溶液。3）乳液型液膜首先把两种互不相溶的液体在高剪切下制成乳液，然后再将该乳液分散在第三相（连续相），即外相中。乳状液滴内被包裹的相为内相，内、外相之间的部分是液膜。第五章导电高分子1.美国Heeger与MacDiarmid等和白川英树合作研究，发现经掺杂AsF5或I2后的聚乙炔，其电导率达103s/cm，并由此提出了“合成金属”、“金属化聚合物”的概念，标志新型交叉学科导电高分子领域诞生了。2.导电高分子：由具有共轭π键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料，也包括由金属或碳黑等导电粉末与高分子共混而制成的导电材料。3.本征型导电高分子的结构特征是由高分子链结构和与之非键合的一价阴离子或阳离子共同组成。4.在导电高分子结构中，除了具有高分子链外，还含有由“掺杂”而引入的一价对阴离子p型掺杂或对阳离子n型掺杂。5.导电高分子不仅具有由于掺杂而带来的金属特性高电导率和半导体（p和n型）特性之外，还具有高分子结构的可分子设计性，可加工性和密度小等特点。6.按照材料的结构与组成，可将导电高分子分成两大类。一类是结构型（本征型）导电高分子，另一类是复合型导电高分子。7.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的载流子包括电子、离子或空穴。8.国内外对结构型导电高分子研究得较为深入的品种聚乙炔、聚对苯硫醚、聚对苯撑、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩9.复合型导电高分子的组成及其作用。复合型导电高分子是由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。与结构型导电高分子不同，在复合型导电高分子中，高分子材料本身并不具备导电性，只充当了粘合剂的角色,其作用是将导电颗粒牢固地粘结在一起，使导电高分子具有稳定的导电性，同时它还赋于材料加工性。高分子材料的性能对导电高分中的机械强度、耐热性、耐老化性都有十分重要的影响。导电填料在复合型导电高分子中起提供载流子的作用，因此，它的形态、性质和用量直接决定材料的导电性。常用的导电填料有金粉、银粉、铜粉、镍粉、钯粉、钼粉、铝粉、钴粉、镀银二氧化硅粉、镀银玻璃微珠、炭黑、石墨、碳化钨、碳化镍等。10.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。共轭体系聚合物是以电子传导为主。11.在共轭聚合物中，电子离域的难易程度，取决于共轭链中π电子数和电子活化能的关系。12.理论与实践都表明，共轭聚合物的分子链越长，π电子数越多，则电子活化能越低，亦即电子越易离域，则其导电性越好。13.从结构上看，共轭链可分为受阻共轭”和“无阻共轭”两类。前者导电性较低，后者则较高。14.受阻共轭:是指共轭链分子轨道上存在“缺陷”。当共轭链中存在庞大的侧基或强极性基团时，往往会引起共轭链的扭曲、折叠等，从而使π电子离域受到限制。15.无阻共轭：是指共轭链分子轨道上不存在“缺陷”，整个共轭链的π电子离城不受响。16.掺杂：添加电子受体或电子给体而提高电导率的方法。17.掺杂目的：在聚合物的空轨道中加入电子，或从占有轨道中拉出电子，改变现有p电子能带的能级，出现能量居中的半充满能带，减小能带间的能量差，使自由电子或空穴迁移时的阻碍减小。18.掺杂的方法：可分为化学法和物理法两大类，前者有气相掺杂、液相掺杂、电化学掺杂、光引发掺杂等，后者有离子注入法等。19.掺杂剂有很多种类型，在制备导电聚合物时根据掺杂剂与聚合物的相对氧化能力的不同，分成p－型掺杂剂和n-型掺杂剂两种。P－掺杂剂（氧化型、电子接受体）在掺杂反应中为电子接受体。n－型掺杂剂（还原型、电子给予体，通常为碱金属，是电子给予体。掺杂可用下述电荷转移反应式来表示：氧化掺杂(p-doping):[CH]n+3x/2I2——>[CH]nx++xI3-还原掺杂(n-doping):[CH]n+xNa——>[CH]nx-+xNa+20.掺杂的聚合物形成盐类，产生电流的原因并不是碘离子或钠离子而是共轭双键上的电子移动。21.导电性热解聚丙烯腈的热解反应式22.类似石墨结构的合成过程23.复合型导电高分子的导电机理有三种情况：（1）一部分导电颗粒完全连续相互接触形成电流通路，相当于电流流过一只电阻。（2）一部分导电颗粒不完全连续接触，其中不相互接触的导电颗粒之间由于隧道效应而形成电通流路，相当于一个电阻与一个电容并联后再与电阻串联的情况。（3）一部分导电粒子完全不连续，导电颗粒间的聚合物隔离层较厚，是电的绝缘层，相当于电容器的效应。24.“渗滤阈值”:复合型导电高分子中电导率发生突变的导电填料浓度为。25.在制备导电聚合物时根据掺杂剂与聚合物的相对氧化能力的不同，分成p－型掺杂剂和n-型掺杂剂两种。P－型掺杂为氧化型反应，如碘、溴、三氯化铁和五氟化砷等，p－型掺杂剂在掺杂反应中为电子接受体；n－型掺杂为还原型反应，通常为碱金属，n-型掺杂剂是电子给予体。26.说出7种结构型导电高分子的种类。答：聚乙炔、聚苯撑、聚并苯，聚吡咯、聚噻吩、聚苯撑乙炔（聚对苯乙炔）、聚苯胺、热解聚丙烯腈、热解聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚萘。（可是任何7五种）第六章高分子液晶1.某些物质的受热熔融或被溶解后，虽然失去了固态物质的大部分特性，外观呈液态物质的流动性，但可能仍然保留着晶态物质分子的有序排列，从而在物理性质上表现为各向异性，形成一种兼有晶体和液体部分性质的过渡中间相态，这种中间相态被称为液晶态，处于这种状态下的物质称为液晶（liquidcrystals）。2.液晶的其主要特征是其聚集状态在一定程度上既类似于晶体，分子呈有序排列；又类似于液体，有一定的流动性。3.按液晶的形成条件，与小分子液晶一样，可分为溶致性液晶、热致性液晶、压致型液晶、流致型液晶等。4.热致性液晶是依靠温度的变化，在某一温度范围形成的液晶态物质。5.液晶态物质从浑浊的各向异性的液体转变为透明的各向同性的液体的过程是热力学一级转变过程，相应的转变温度称为清亮点，记为Tcl。6.溶致性液晶则是依靠溶剂的溶解分散，在一定浓度范围形成的液晶态物质。7.按致晶单元与高分子的连接方式，可分为主链型液晶和侧链型液晶。8.根据分子排列的形式和有序性的不同，液晶有三种结构类型：近晶型、向列型和胆甾型。9.近晶型液晶（smecticliquidcrystals，S）近晶型液晶是所有液晶中最接近结晶结构的一类，因此得名。近晶态是一种分层结构，即分子分层排列，在每一层中，分子并肩排列，造成每一层的厚度接近分子长度，分子的长轴垂直于层状结构平面。层内分子排列具有二维有序性。但这些层状结构并不是严格刚性的，分子可在本层内运动，但不能来往于各层之间。因此，层状结构之间可以相互滑移，而垂直于层片方向的流动却很困难。这种结构决定了近晶型液晶的粘度具有各向异性。但在通常情况下，层片的取向是无规的，因此，宏观上表现为在各个方向上都非常粘滞。10.向列型液晶nematicliquidcrystals，N）在向列型液晶中，棒状分子只维持一维有序。它们互相平行排列，但重心排列则是无序的。在外力作用下，棒状分子容易沿流动方向取向，并可在取向方向互相穿越。因此，向列型液晶的宏观粘度一般都比较小，是三种结构类型的液晶中流动性最好的一种。向列态的典型结构特征是没有分层结构，有序状态完全是由组成分子的长轴选择某一方向为优先方向排列而形成的。当其作为液体流动时，流动方向即是此择优取向的方向。11.胆甾型液晶(Cholestericliquidcrystals，Ch)层内分子排列与向列型类似，而相邻两层间，分子长轴的取向依次规则地扭转一定的角度，层层累加而形成螺旋结构。分子长轴方向在扭转了360°以后回到原来的方向。两个取向相同的分子层之间的距离称为螺距，是表征胆甾型液晶的重要参数。由于扭转分子层的作用，照射在其上的光将发生偏振旋转，使得胆甾型液晶通常具有彩虹般的漂亮颜色，并有极高的旋光能力。12.液晶的分子其刚性部分均呈长棒型盘型（碟状）的分子形成。13.高分子液晶的表征目前常用于研究和表征高分子液晶的有以下一些手段。热台偏光显微镜法（POM法；示差扫描量热计法（DSC法）；X射线衍射法；核磁共振光谱法；介电松弛谱法；相容性判别法；光学双折射法14.形成液晶的物质通常在分子结构中具有刚性部分，称为致晶单元。从外形上看，致晶单元通常呈现近似棒状或片状的形态。15.对于高分子液晶来讲，致晶单元如果处在高分子主链上，即成为主链型高分子液晶。而如果致晶单元是通过一段柔性链作为侧基与高分子主链相连，形成梳状结构，则称为侧链型高分子液晶。16.形成溶致性高分子液晶的分子结构必须符合两个条件①分子应具有足够的刚性；②分子必须有相当的溶解性。然而，这两个条件往往是对立的。刚性越好的分子，溶解性往往越差。这是溶致性高分子液晶研究和开发的困难所在。17.B纤维聚对苯酰胺的合成PBA的合成有两条路线：一条是从对氨基苯甲酸出发，经过酰氯化和成盐反应，然后缩聚反应形成PBA，聚合以甲酰胺为溶剂。用这种方法制得的PBA溶液可直接用于纺丝。另一条路线是对氨基苯甲酸在磷酸三苯酯和吡啶催化下的直接缩聚这条路线合成的产品不能直接用于纺丝，必须经过沉淀、分离、洗涤、干燥后，再用甲酰胺配成纺丝液。PBA属于向列型液晶。用它纺成的纤维称为B纤维，具有很高的强度，可用作轮胎帘子线等。18.Kevlar纤维聚对苯二甲酰对苯二胺的合成以六甲基磷酰胺（HTP）和N—甲基吡咯烷酮（NMP）混合液为溶剂，对苯二甲酰氯和对苯二胺为单体进行低温溶液缩聚而成的。PPTA具有刚性很强的直链结构，分子间又有很强的氢健，因此只能溶于浓硫酸中。用它纺成的纤维称为Kevlar纤维，比强度优于玻璃纤维。19.在我国，PBA纤维和PPTA纤维分别称为芳纶14和芳纶1414。20.流致性高分子液晶芳香族聚酰胺酰肼(对氨基苯甲酰肼与对苯二甲酰氯的缩聚物)PABH的分子链中的N—N键易于内旋转，因此，分子链的柔性大于PPTA。它在溶液中并不呈现液晶性，但在高剪切速率下（如高速纺丝）则转变为液晶态，因此应属于流致性高分子液晶。21.侧链型高分子液晶的合成侧链型高分子液晶通常通过含有致晶单元的单体聚合而成，因此主要有以下三种合成方法：加聚反应这类合成方法可用通式表示：如：接枝共聚这类合成方法的通式如下：例如将含致晶单元的乙烯基单体与主链硅原子上含氢的有机硅聚合物进行接枝反应，可得到主链为有机硅聚合物的侧链型高分子液晶.缩聚反应这类合成方法的通式如下：例如，将连接有致晶单元的氨基酸通过自缩合即可得到侧链型高分子液晶。22.分子复合材料:是指材料在分子级水平上的复合从而获得不受界面性能影响的高强材料。23.高分子液晶的结构由刚性部分和柔性部分组成。从形成条件出发将其分为热致型和溶致型液晶。按致晶单元与高分子的连接方式，可分为主链型液晶和侧链型液晶。按分子排列形式和有序性的不同可分为近晶型、向列型和胆甾型液晶。第七章高吸水性树脂1.淀粉类高吸水性树脂的制备方法淀粉类高吸水性树脂是采用接枝合成法制备的。即先将丙烯腈接枝到淀粉等亲水性天然高分子上，再加入强碱使氰基水解成羧酸盐和酰胺基团。这种接枝化反应通常采用四价铈作引发剂，反应在水溶液中进行。将淀粉和丙烯酸在引发剂作用下进行接枝共聚。这种方法的单体转化率较高，残留单体仅0.4％以下，而且无毒性。采用Co60—γ射线辐照玉米淀粉和土豆淀粉产生自由基，然后在水溶液中引发接枝丙烯酰胺，也得到了吸水率达2000倍的高吸水性淀粉树脂。2.纤维素类高吸水性树脂的制备方法纤维素也可采用与其他单体进行接枝共聚引入亲水性基团的方法来制取高吸水性树脂，制备方法与淀粉类基本相同。如单体可采用丙烯腈、丙烯酸及其盐、丙烯酰胺等，交联剂可采用双丙烯酰胺基化合物，如N,N—亚甲基二丙烯酰胺等，引发体系则可采用亚盐—过氧化氢、四价铈盐、黄原酸酯等，也可用γ射线辐射引发。不同的引发方法所得的共聚物，其分子量和支链数量差别很大.3.聚丙烯酸盐系高吸水性树脂的制备方法主要采用丙烯酸直接聚合皂化法、聚丙烯腈水解法和聚丙烯酸酯水解法三种工艺路线，最终产品均为交联型结构。丙烯酸直接聚合皂化法丙烯酸在聚合过程中由于氢键作用十分强烈，自动加速效应严重。因此，反应后期极易发生疑胶。故在工艺上常采用丙烯酸钠与二烯类单体直接共聚的方法来解决聚合上的困难。反应历程如下：丙烯酸及其盐类是水溶性单体，若欲制得颗粒状的高吸水性树脂，常采用有机溶剂逆向悬浮聚合工艺。(b)聚丙烯腈水解法将聚丙烯腈用碱水解，再用甲醛、氢氧化铝等交联剂交联成网状结构分子，也是制备高吸水性树脂的有效方法之一。这种方法较适用于腈纶废丝的回收利用。如用氢氧化铝交联腈纶废丝的皂化产物，最终产品的吸水率为自身重量的700倍。反应历程如下：(c)聚丙烯酸酯水解法通过聚丙烯酸酯的水解引入亲水性基团是目前制备聚丙烯酸盐系高吸水性树脂最常用的方法。最常用的是将丙烯酸酯与二烯类单体在分散剂存在下进行悬浮聚合，再用碱进行部分水解的方法。产物的吸水率为300～1000倍。用醋酸乙烯与丙烯酸酯共聚后水解，可得性能更好的高吸水性树脂。如用醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化，产物在高吸水状态下仍具有较高强度，对光和热的稳定性良好，且具有优良的保水性。4.顺丁烯二酸酐交联聚乙烯醇的反应历程5.高吸水性树脂的结构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。6.高分子网状结构中的疏水基团因疏水作用而易于斥向网格内侧，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”（Falseice）结构。7.分三个阶段简述SAP的吸水原理。树脂中亲水性基团吸附水分子，并促使水分子向网状结构内部的渗透。水分子进入高分子网格后，由于网格的弹性束缚，水分子的热运动受到限制，不易重新从网格中逸出，因此，具有良好的保水性。高吸水性树脂吸收水后发生溶胀，形成凝胶。在溶胀过程中，一方面，水分子力图渗入网格内使其体积膨胀，另一方面，由于交联高分子体积膨胀导致网格向三维空间扩展，使网键受到应力而产生弹性收缩，阻止水分子的进一步渗入。当这两种相反的作用相互抵消时，溶胀达到了平衡，吸水量达到最大。如下图示。8.考察和表征高吸水性树脂吸水性的指标通常有两个，—是吸水率，二是吸水速度。9.吸水率表征树脂吸水性的最常用指标。物理意义为每克树脂吸收的水的重量。单位为g水/g树脂。10.影响树脂吸水率的主要因素。1）交联度对吸水性的影响高吸水性树脂在未经交联前，一般是水溶性的，不具备吸水性或吸水性很低，因此通常需要进行交联。但实验表明，交联密度过高对吸水性并无好处。式（7—10）也表明了这一点。交联密度过高，一方面，网格太小而影响水分子的渗透，另一方面，橡胶弹性的作用增大，也不利于水分子向网格内的渗透，因此造成吸水能力的降低。2）水解度对吸水率的影响高吸水性树脂的吸水率一般随水解度的增加而增加。但事实上，往往当水解度高于一定数值后，吸水率反而下降。这是因为随着水解度的增加，亲水性基团的数目固然增加，但交联剂部分也将发生水解而断裂，使树脂的网格受到破坏，从而影响吸水性。表7—3表明了部分水解聚丙烯酸甲酯（HPMA）的水解度与吸水性的关系。3）被吸液的pH值与盐分对吸水率的影响高吸水性树脂是高分子电解质，水中盐类物质的存在和pH值的变化都会显著影响树脂的吸水能力。这是因为酸、碱、盐的存在，一方面影响亲水的羧酸盐基团的解离，另—方面由于盐效应而使原来在水中应扩张的网格收缩，与水分子的亲和力降低，吸水率Q降低。11.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。12.考察和表征高吸水性树脂吸水性的指标通常有三个，—是吸水率、二是吸水速度、三是保水率。13.画出高吸水树脂的吸水率与交联度之间的关系图,说明原因.答：高吸水性树脂在未经交联前，一般是水溶性的，不具备吸水性或吸水性很低，因此通常需要进行交联。但交联密度过低或过高即交联剂用量过少或过多对吸水率的提高并无好处。交联密度过高，一方面，网格太小而影响水分子的渗透，另一方面，橡胶弹性的作用增大，也不利于水分子向网格内的渗透，因此造成吸水能力的降低。14.高吸水树脂的结构特点并说明其结构的必要性.答：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。高吸水性树脂中的网状结构对吸水性有很大的影响。未经交联的树脂基本上没有吸水功能。在普通水中，水分子是以氢键形式互相连结在一起的，运动受到一定限制。而在亲水性基团作用下，水分子易于摆脱氢键的作用而成为自由水分子，这就为网格的扩张和向网格内部的渗透创造了条件。水分子进入高分子网格后，由于网格的弹性束缚，水分子的热运动受到限制，不易重新从网格中逸出，因此，具有良好的保水性。高吸水性树脂吸收水后发生溶胀，形成凝胶。在溶胀过程中，一方面，水分子力图渗入网格内使其体积膨胀，另一方面，由于交联高分子体积膨胀导致网格向三维空间扩展，使网键受到应力而产生弹性收缩，阻止水分子的进一步渗入。当这两种相反的作用相互抵消时，溶胀达到了平衡，吸水量达到最大。第八章感光性高分子1.光敏高分子:是指在光作用下能迅速发生化学和物理变化的高分子，或者通过高分子或小分子上光敏基团所引起的光化学反应（如聚合、二聚、异构化和光解等）和相应的物理性质（如溶解度、颜色和导电性等）变化而获得功能的高分子材料。2.从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子包括光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等。3.开发比较成熟并有实用价值的感光性高分子材料主要是指光致抗蚀材料和光致诱蚀材料，产品包括光刻胶、光固化粘合剂、感光油墨、感光涂料等。4光致抗蚀:是指高分子材料经过光照后，分子结构从线型可溶性转变为网状不可溶性，从而产生了对溶剂的抗蚀能力。5.光致诱蚀:当高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性。6.这时，A被D增感了或光敏了，故D称为增感剂或光敏剂。而反过来，D*的能量被A所获取，这种作用称为猝灭，故A称为猝灭剂。7.增感剂可分为两大类：无机增感剂和有机增感剂。代表性的无机增感剂是重铬酸盐类；有机增感剂则主要有芳香族重氮化合物，芳香族叠氮化合物和有机卤化物等。8.在重铬酸盐水溶液中，Cr[VI]能以重铬酸离子(Cr2O22-)、酸性铬酸离子(HCrO4-)以及铬酸离子(CrO42-)等形式存在。其中只有HCrO4－是光致活化的。9.PVA与重铬酸盐的反应机理在供氢体（如聚乙烯醇）的存在下，八价铬吸收光后还原成三价铬，而供氢体放出氢气生成酮结构。然后，三价铬与具有酮结构的PVA配位形成交联固化结构，完成第二阶段反应。10.水溶性芳香族双叠氮类感光高分子.4,4’—二叠氮芪—2,2’—二磺酸钠和1，5—二叠氮萘—3,7—二磺酸钠就是这一类的典型例子。它们可与水溶性高分子或亲水性高分子配合组成感光高分子。常用的高分子有聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、乙烯醇—马来酸酐共聚物、乙烯醇—丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚醋酸乙烯酯等。11.溶剂型芳香族双叠氮类感光高分子这类双叠氮化合物以柯达公司推出的下列品种为代表。将这些叠氮化合物与天然橡胶、合成橡胶或将它们环化的环化橡胶配合，即可得到性能优良的感光性高分子。其光固化反应主要是亚氮化合物向双键的加成。12.具有感光基团肉桂酰基的高分子的合成方法这类本身带有感光基团的感光性高分子有两种合成方法。一种是通过高分子反应在聚合物主链上接上感光基团，另一种是通过带有感光基团的单体进行聚合反应而成。用这两种方法制备感光性高分子各有其优缺点。（a）通过高分子的化学反应在普通的高分子上连接上感光基团，就可得到感光性高分子。这种方法的典型实例是1954年由美国柯达（Kodak）公司开发的聚乙烯醇肉桂酸酯，它是将聚乙烯醇用肉桂酰氯酯化而成的。该聚合物受光照形成丁烷环而交联。某些情况下，与高分子反应的化合物本身并不具备感光基团，但在反应过程中却能产生出感光基团的结构。例如聚甲基乙烯酮与芳香族醛类化合物缩合就能形成性质优良的感光性高分子。（b）感光性单体聚合法用这种方法合成感光性高分子，一方面要求单体本身含有感光性基团，另一方面又具有可聚合的基团，如双键、环氧基、羟基、羧基、胺基和异氰酸酯基等。如：13.光敏涂料的特点：单组分光固化(聚合+交联)无污染低能耗14.光敏涂料的组成:光敏剂或光引发剂可光聚合单体及预聚物交联剂稀释剂调色颜料热阻聚剂15.光致变色聚合物：在光的作用下能可逆地发生颜色变化的聚合物。16.说出至少5种以上可光聚合的多元醇丙烯酸酯单体。17.光固化涂料中所用单体种类①多元醇的丙烯酸酯这类单体是光聚合单体的典型代表，它们都是沸点＞200℃②氨基甲酸酯型丙烯酸酯将氨基甲酸酯引入丙烯酸酯，可用于制备弹性很高的光固化膜。如用2,4—二异氰酸甲苯与甲基丙烯酸—β—羟乙酯反应：氨基甲酸酯型丙烯酸酯聚合的产物既保持了聚丙烯酸酯的优良性质，又富有聚氨酯的弹性，是一种品质较高的涂料原料。③丙烯酰胺丙烯酰胺类单体较易进行光聚合。它们大多数是水溶性的，使用十分方便。此外，它们极易与含有酰胺基的聚合物混合。常用的丙烯酰胺类单体如下：N,N—双(β—丙烯酰氧乙基)苯胺N—丙烯酰羟乙基马来酰亚胺己内酰胺、丁二胺缩合物的双丙烯酰胺六氢－1,3,5—三丙烯基－5—三吖嗪④多元羧酸的不饱和酯用甲基丙烯酸-β-羟乙酯或烯丙醇酯化苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸等，可得到多官能团的不饱和酯。这类单体经光照聚合后，通常能形成较坚韧的固化膜，适合于印刷制版和光致抗蚀剂。典型品种如下：⑤具有炔类不饱和基的单体分子中含有三键的炔类单体，在光照聚合时，所生成的产物带有很深的颜色，因此可用作复印材料。如由蒽醌和1—甲氧基丁烯-3-炔反应生成的9-(ω-甲氧基丁烯-3-炔基)蒽醌醇，是一种高感度的光聚合性单体，又兼有光敏剂的作用，曝光后变成浓褐色的聚合物。又如由2,4-己二炔-1,6-二醇与正己基异氰酸作用生成的氨基甲酸酯二炔，与聚乙烯吡咯烷酮混合后，经光照聚合可显示出红黑色，用于彩色复印材料。18.光固化涂料中所用预聚物通常为分子量较小的聚合物，也称低聚物，或为可溶性线性聚合物，为有一定粘度和合适的熔点，分子量一般要求在1000~5000间。可有以下几类：①环氧树脂型环氧树脂有良好的粘结性和成膜性。在环氧预聚物中，每个分子中至少有两个环氧基，通过它们与其他不饱和基化合物反应，则可成为光聚合性预聚物。例如，用双酚A型环氧树脂与丙烯酸反应，生成环氧树脂的丙烯酸酯（二丙烯酸双酚A二缩水甘油醚酯）。这是一种感光性良好的光固化涂料预聚物，一般与丙烯酸酯类单体并用。其他各种丙烯酸酯类化合物、二元羧酸类化合物以及各种丙烯酰胺类化合物也都可与环氧预聚物反应，生成性能各异的感光性环氧预聚物。②不饱和聚酯型在分子侧基中或分子末端上含有不饱和基的聚酯，是一类极其重要的感光材料。用于光敏涂料的不饱和聚酯一般由二元酸与二元醇经缩合反应制得，为引入不饱和基团，原料中常含有马来酸酐、甲基马来酸酐及丙烯酸酯等含有双键基团的组分。不饱和聚酯光固化涂料具有坚韧、硬度高和耐溶剂性好特点，在印刷制版、涂料等方面均有广泛的用途。例如，丙烯酸缩水甘油酯和邻苯二甲酸酐的开环共聚酯，是一种涂膜柔韧而有弹性的光固化涂料。由聚乙二醇、顺丁烯二酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯合成的齐聚物，可用作水显影的高感度感光性树脂凸版。③聚氨酯型常用光敏涂料预聚物，具有粘接力强、耐磨和坚韧特点。一般通过含羟基的(甲基)丙烯酸类单体与多异氰酸酯反应制备。丙烯酸结构作为光聚合的活性点。有聚醚型和聚酯型。如已二酸与已二醇反应先制得含端羟基的聚酯，该聚酯再依次与二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯反应得聚酯型。又如，用甲基丙烯酸—β—羟乙酯、N—羟甲基丙烯酰胺分别与聚醚型聚氨酯反应，得到的感光性预聚物都可用于光固化涂料。④聚乙烯醇型聚乙烯醇因其结构中含有大量功能性羟基，作为光聚合预聚体而引入不饱和基是很方便的。例如，将N-羟甲基丙烯酰胺与PVA反应，产物可用于水显影的印刷版。⑤其他含有可反应性基团的聚酰胺、聚丙烯酸、硅酮树脂等都可与不饱和单体反应，形成感光性预聚体，在印刷制版、涂料、油墨方面均有应用。19.光致变色现象一般人为地分成两类：一是在光照