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功能高分子的种类有哪些


一个平凡的化学人 / 2018-07-23

    所谓“特种”高分子是指有特定性能的高分子。例如具有耐高温或高强度度特殊性能的高分子。由于特种高分子的产量小、价格较高,有时也称为“精细高分子”。功能高分子就是这个范畴中的一个重要组成部分。所说“功能”指的是这类高分子除了机械特性以外,另有其他的功能性,例例如导电性、光敏性、催化性、生物活性、选择分离性等等。当然这些都与它们具有特殊的组成成(功能基)和和结构有关。所谓谓“功能高分子”一般是指在高分子主链和侧链上带有反应性功能基团,并具有可逆或不可逆的物理功能或化学活性的一类新型高分子。

    A  导电高分子

    1977年发现了第一个导电有机聚合物,掺杂后的聚乙炔,它具有类似金属的电导率。由于导电高分子材料具有重量轻、易成型、电阻率可调节、组成结构变化的多样性等特点,引起了人们的极大兴趣。随着电子工业、情报信息技术的发展,对于具有导电功能的高分子材料的需要越来越多。导电聚合物可以分为两类:本征型(或结构型)导电聚合物和掺和型导电聚

合物。

    本征型导电聚合物,是指聚合物本身具备“固有”的导电性,它包括共轭聚合物、聚电解质等,如如聚乙炔、聚对苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩。

    摻和型导电聚合物,聚合物本身并无导电性,它的导电过程靠掺入的导电微粒来实现,某些导电塑料、导电涂料、导电胶黏剂属于此类。这一类功能高分子在防静电、消除静电、做波吸收、电磁波屏蔽等方面获得了比较广泛的应用。

    B  感光高分子

    高分子的感光现象是指高分子吸收了光能量后,借助于所吸收的能量使得分子内或分子间产生化学上或者结构上的变化。这种吸收光的过程并不一定非要高分子本身来完成,也包括由所共存的感光化合物(光敏剂)吸收了光能量以后引发反应的情况。凡在光的照射下,由于分子结构改变而引起物理变化和化学变化的高分子统称为感光性高分子。感光高分子的分类方法有多种,一般根据光反应的种类分为:光交联型、光分解型、光致变色型。

    a  光交联型

    聚乙烯醇的不饱和酸酯是典型的交联型感光树脂。在光照下,不饱和键打开而发生二聚作用,形成环丁烷而不溶于溶剂。因此,光光照射后用溶剂处理,未未照到光的部分,可被溶剂洗去,而照到光的部分则洗不去,形成与底片对应的四凸面。根据这种原理,照照相印刷版和印刷线路等制作都可使用光敏性聚合物。

    b  光分解型

    属于光分解型的较有代表性的是邻重氮醌化合物。该化合物经光照发生分解反应放出氮气,同时其分子结构经重排产生环的收缩,形成五元烯酮化合物,水解后生成茚酸,其光分解反应可用下式表示

    由于产物带有亲水的羧酸基,因此用稀碱显影时,光照部分的光化学产物即溶于弱碱性溶液中,而未受光照部分则保持不变,呈现出图像。

    c  光致变色型

    在高分子链上引入可逆变色基团以制成光致变色高分子。这种光致变化材料是由于不同波长的光照射时化学学结构产生变化,使其对可见光吸收波长不同,因而颜色变化。

                             S

     例如硫代缩氨基脲(N=N-C-NH-NH-)衍生物与Hg2+能生成有色配合物。在聚丙烯酸类高分子侧链上引入这种硫代缩氨基脉汞的基团,则在光照时发生了氢原子转移的互变异构变化,使颜色由黄红色变为蓝色。

 


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