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摘 要： 隨著高聚物工業的發展,近年來不斷出現具有各種功能高聚物,在各方面獲得日益廣泛的應用。功能高聚物,適合做性能變換的元件,顯示其特殊的功能,本文僅對功能高聚物的發展作一簡介。 功能高聚物,就是高聚物主鏈和支鏈上具有低分子官能基團,顯示特殊的功能,但不能
隨著高聚物工業的發展,近年來不斷出現具有各種功能高聚物,在各方面獲得日益廣泛的應用。功能高聚物,適合做性能變換的元件,顯示其特殊的功能,本文僅對功能高聚物的發展作一簡介。
功能高聚物,就是高聚物主鏈和支鏈上具有低分子官能基團,顯示特殊的功能,但不能包括所有功能高聚物,比如壓電性高聚物,熱電性高聚物,并不是在高聚物主鏈和支鏈上具有低分子官能團,而是將高聚物制成薄膜,經過拉伸,由a型結晶變為月型結晶,然后在高壓直流電源作用下進行極化,便可制成。光纖維是以透明芯線與屈折率低的樹脂為鞘而組成。如以聚甲基丙稀酸甲醋為芯線,以含氟聚合物為鞘組成。至于導電高聚物,則通過絡合方法和其他方法制成。屏蔽性高聚物,是通過兩種以上的薄膜層壓而制成。因此,無論通過化學、物理或其他方法,從而使高聚物具有特殊功能,皆可成為功能性高聚物。
根據應用情況,可分為八類:1.電氣功能材料;2.電子功能材料;3.光學功能材料;4.機械功能材料;6.化學功能材料;6.原子功能材料;7.熱功能材料;8生理功能材料。也可以概括地分為三大類:
一、具有物理功能的高聚物,如半導性高聚物、光導電性高聚物等;
二、具有化學功能的高聚物,如離子交換膜、感光樹脂、高分子催化劑、農藥高聚物等;
三、具有生理功能高聚物,如酶和醫藥高聚物等。現在分敘如下:
1.具有物理功能的高聚物(1)壓電性高聚物:當施加機械應力于壓電材料時,發生電壓和電流的性質,稱為壓電性(Piezoeleetrieity)。最初實驗發現日型聚偏氟乙烯具有最大的壓電性。聚偏氟乙稀與無機壓電材料比較,有以下的優點:元件加工性良好,能得到極薄大面積柔軟的元件,彎曲不會損壞,比重輕,壓電常數大,即使施加很小的應力,也得到大的輸出電壓。因此,在難于使用無機壓電材料的地方,往往使用聚偏氟乙烯;(2)熱電性高聚物:由于溫度產生電流的變化稱為熱電性(Pyroeleetrieity)。具有這種熱電性的高聚物,稱為熱電性高聚物;(3)導電性高聚物:導電性高聚物主要分為高分子半導體、分散系復合導電材料、有機絡合分散系三類;(4)光導性高聚物:聚乙烯基咔哩(PVK)具有光導性,PVK的光導性隨著它的結晶度和分子量的增大而增大,并隨著聚合鏈的等規性增加而增大。
隨著光纖維通訊技術的發展,光纖維亦在不斷發展,它具有以下優點:不傳導電流和熱,消除了火花著火的可能性,如果纖維破壞,信號中斷,但沒有短路的危險,因而很安全。由于光傳導,沒有電磁波效應的于涉,不擾亂信號、無燥音。光纖維由芯材和鞘組成,杜邦公司的Pifax芯材為聚芳酞胺Kevlar49,鞘為Hyterl聚酉旨彈性體。
2.具有化學功能的高聚物(1)高分子催化劑:高分子催化劑系高分子鏈上具有活性基團,比如上述的XR樹月旨,當環氧乙烷與水按1:10之比,在10o0C、2磅平方時時,轉化率為30%,選擇性為85%。當通過高分子催化劑XR樹脂時,轉化率提高至94多,選擇性提高至9%;(2)離子交換樹脂、離子交換膜:眾所周知離子交換樹脂具有離子交換、吸附、脫水等作用,離子交換膜用于海水淡化廢水處理、食鹽電解等方面,荷蘭AK20公司利用離子交換膜電解食鹽,生產250000噸氯和280000噸氫氧化鈉;(3)屏蔽性高聚物材料:所謂屏蔽性就是隔斷某些氣體和液體的透過性。為了避免CO:由碳酸飲料瓶散逸,為了保護食物、醫藥不吸水和氣、為了保證化妝品不散逸香味,包裝工業對于屏蔽性高聚物材料要求十分迫切;(4)農藥高聚物:農藥包括殺蟲劑、殺菌劑、除草劑和植物生長調節劑等,當與高分子鏈結合,則變為農藥高聚物,比如長效殺蟲劑,當二甲基4氯酚氟醋酸(MCPA)與聚乙稀醇反應,生成時聚乙烯醇二甲基4氯酚氟醋酸超過10天仍然有效。而MCPA60天失效。長效的除草劑,系氯草定(Pa卜fton)與丙烯酸共聚,前者20天失效,后者70天仍然有效;(5)耐輻射性高聚物:耐輻射性高聚物用于X射線室,系由鉛化物與甲基丙烯酸醋合成的共聚物。隨著大規模集成電路、超大規模集成電路的發展,要求發展多層印刷線路板。能耐高溫的樹脂,但粘合性不好,如聚亞胺、氟、硅樹脂,能耐高溫,但粘合性不好,不適合用于多層印刷線路板,具有這兩種功能的樹脂,有聚仲班酸樹脂、BT樹脂。
3.具有生理功能的高聚物如高聚物醫藥,就是具有藥效的低分子與高分子載體相結合,它提高了醫藥穩定性和專效性。例如抗結核性菌的高聚物醫藥,系由對氨基水楊酞氯與聚乙烯醇反應,另外將對氨基水楊酸鈉和淀粉等反應,得到抗結核菌的高聚物醫藥。
隨著科學技術的不斷發展,功能性高聚物也在不斷發展中,為了加速實現四個現代化,必須積極發展功能性高聚物——論文作者：劉承俊
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