1、第五章 进入合成有机高分子化合物的时代第三节 功能高分子材料1一、功能高分子材料1、功能高分子材料：指既有传统高分子材料的机械性能，以有某些特殊功能的高分子材料。2、几种功能高分子材料的种类（1）高吸水性材料 亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）234淀粉高吸水性树脂制备机理5（2）高分子分离膜：）高分子分离膜：组成组成特点特点应用应用具有特殊分离功能的高分子材料制成具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜的薄膜能让某些物质有选择地通过，而把另能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉外一些物质分离掉物质分离物质分离6高分子分离膜7 能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达到大规能从海水中分
2、离出淡水的逆渗透膜已达到大规模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种PECPEC10001000的海水淡化装置对海水如加压的海水
3、淡化装置对海水如加压 40407070公斤公斤/平平方厘米，就可以得到方厘米，就可以得到16162020的淡水。的淡水。建于沙特建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水厂，日供应淡水1200012000吨，主要使用醋酸纤维素分吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。离膜装置。8思考如何分离酒精溶液中的乙醇？蒸馏法9 分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领会。将一瓶面的实验中不难领会。将一瓶含酒精含酒精4.5的的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻
4、璃容器内，只要将这种溶液器内，只要将这种溶液通过通过薄薄的薄薄的一层分离一层分离膜膜，就能够在几分钟内，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达提取出酒精浓度达 93的乙醇的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。10（3）医用高分子材料）医用高分子材料性能性能应用应用制作人体的皮肤、骨骼
5、、眼、喉、制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。心、肺、肝、肾等各种人工器官。如：人工心脏、人工关节、人造鼻如：人工心脏、人工关节、人造鼻等。等。优异的生物相容性、很高的机械性能优异的生物相容性、很高的机械性能11人造血管的发现人造血管的发现 两年前，美国生物医药专家两年前，美国生物医药专家 从家猪体内提取从家猪体内提取的细胞制成了一条完整的血管，之后的细胞制成了一条完整的血管，之后 ，将每条，将每条新制的血管放在称作生物反应器的培养皿中，在新制的血管放在称作生物反应器的培养皿中，在反应器上安装一个微型泵并把它与新制成的人造反应器上安装一个微型泵并把它与新制成的人造血管相
6、连。微型泵可以像人的心脏一样有规律地血管相连。微型泵可以像人的心脏一样有规律地跳动。在这种环境中培养几个星期后，得到一条跳动。在这种环境中培养几个星期后，得到一条血管，人工合成的血管可以像真的血管一样工作血管，人工合成的血管可以像真的血管一样工作。研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动。研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上，在几周内该血管一直保持开放并且未发生脉上，在几周内该血管一直保持开放并且未发生血液凝结。血液凝结。12人造心脏13人工肾脏人工肾脏14人工膝关节人工膝关节15人工心脏瓣膜人工心脏瓣膜16人造关节人造关节17其它功能高分子材料1888年，奥地利科学家年，奥地利科学家
7、FReinitzer发现了液晶。发现了液晶。20世纪世纪70年代初，年代初，Helfrich和和Schadt利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成显示器件，实现了液晶利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成显示器件，实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示（材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示（NT-LCD）材料，其产）材料，其产品主要应用在电子表和计算器上。品主要应用在电子表和计算器上。80年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示（STN-LCD）材料，其产品主要应用在）材料，其产品主要应用在BP机、移动电话和笔记本
8、电脑上。酯类机、移动电话和笔记本电脑上。酯类和联苯类液晶化合物是和联苯类液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，国内各科研机构已开用混晶材料的主要成分，国内各科研机构已开发了近千种，其中已有发了近千种，其中已有100种以上应用于混晶配方。种以上应用于混晶配方。18偏光显微镜下的高分子液晶19电致发光高分子202122 B B2 2飞机的整个机身，除主梁和发动机机飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料还全部包覆上了一层特制的吸波材料(RAM)(RAM)。位。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B B2A2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波，这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。23
