功能高分子材料

章节摘录

插图：离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。它的两个基本特性是：①其骨架或载体是交联聚合物，因而在任何溶剂中都不能使其溶解，也不能使其熔融；②聚合物上所带的功能基可以离子化。早期的缩聚型离子交换树脂是由块状粉碎而成的无规颗粒状，现在所用的离子交换树脂的外形一般为球形珠状颗粒.常用的离子交换树脂的颗粒直径为0.3－1.2mm。一些特殊用途使用的离子交换树脂的粒径可能大于或小于这个范围，如高效离子交换色谱所用的离子交换树脂填料的粒径可小到几微米。实用的离子交换树脂除具有上述的性能外，还必须具有下列性能：①高机械强度，以减少使用过程中的破碎；②高交换容量；③足够的亲水性，以使水能进入树脂内部，使离子化基团离子化，使水溶液中的离子与树脂上的离子相互接近；④在水中具有足够大的凝胶孑乙或大孔结构，以使离子能以适当的速度在其中扩散；⑤高的热稳定性和化学稳定性，使之不会在使用中发生降解，也不会破坏其结构；⑥高的渗透稳定性；⑦树脂必须具有适合于应用的粒度分布。离子交换树脂有很多种类。根据合成方法，可分成缩聚型和加聚型两大类。缩聚型指离子交换树脂或其前体是通过单体逐步缩合聚合形成的，同时副产简单的小分子如水等.如甲醛与苯酚或甲醛与芳香胺的缩聚产物。此外，像多乙烯多胺与环氧氯丙烷反应形成带有氨基的交联聚合物，聚合过程中虽然没有小分子的形成，但聚合是逐步聚合过程，而且其聚合物的性能与缩合聚合产物的性能类似。因此，这类离子交换树脂也归类于缩聚型。加聚型指离子交换树脂或其前体是通过含烯基的单体与含双烯基或多烯基的交联剂通过自由基共聚合形成的。如由苯乙烯与二乙烯苯的共聚物合成的离子交换树脂。根据树脂的孔结构，可分为凝胶型和大孔型离子交换树脂。凝胶型离子交换树脂一般是指在合成离子交换树脂或其前体的聚合过程中，聚合相除单体和引发剂外不含有不参与聚合的其它物质，所得的离子交换树脂在干态和溶胀态都是透明的.在溶胀状态下存在聚合物链间的凝胶孔，小分子可以在凝胶孔内扩散。大孔型离子交换树脂是指在合成离子交换树脂或其前体的聚合过程中，聚合相除单体和引发剂外还存在不参与聚合、与单体互溶的所谓致孔剂。所得的离子交换树脂内存在海绵状的多孔结构，因而是不透明的（大孔型离子交换树脂一般在溶胀状态及干态下都是不透明的，但某些大孑L型离子交换树脂，如交联度较低、孔径较小或聚合物链柔顺性较大时，在干态时会塌孔而形成透明的凝胶状。但用水溶胀后会再形成不透明的多孔状）。这种聚合物在分子水平上，很像烧结玻璃过滤器。大孔型离子交换树脂的孔径从几纳米到几百纳米甚至到微米级。比表面积可以达到每克几百平方米。

前言

在众多作者的共同努力下，《功能高分子材料》一书于2000年7月正式出版。自本书面世以来，一直受到广大读者的厚爱，我们甚感欣慰。由于近年来功能高分子材料领域发展很快，不断有新的研究成果出现，有必要在第一版的基础上对本书进行修订和完善。在第二版中，多数章节都进行了修改，补充了近期本领域的研究成果。鉴于有些功能高分子材料的研究已经取得比较系统的研究成果，根据相关作者意见，离子交换树脂和导电高分子材料两章内容未作修改。众所周知，功能高分子材料内容浩瀚，而且发展变化日新月异。《功能高分子材料》作为专著，编入内容取舍面临较大困难。考虑到本书主要面向高校、科研机构的教学科研人员和企业技术人员，本书重点介绍已经获得实际应用的功能高分子材料。与第一版相比，第二版编入内容做了少量调整。因篇幅所限，征得有关作者同意，高分子色谱固定相（第一版第五章）、高分子负载催化剂（第一版第七章）、电致发光高分子材料（第一版第九章）、非线性光学高分子材料（第一版第十章）不再编入第二版。若读者需要阅读这些内容，请参看本书第一版。

书籍目录

第一章 离子交换树脂闫虎生南开大学1第一节 概述1一、离子交换树脂的发展简史1二、离子交换树脂的结构与分类2第二节 离子交换树脂的合成4一、苯乙烯系离子交换树脂的合成4二、丙烯酸系离子交换树脂的合成11三、缩聚型离子交换树脂的合成13第三节 离子交换树脂的性能及其测定14一、树脂的粒度14二、树脂的含水量14三、树脂的密度15四、树脂的交换容量16五、树脂的离子交换选择性17六、树脂的热稳定性18七、树脂的机械强度18八、树脂的比表面积、孔容（孔度）、孔径和孔径分布19第四节 离子交换树脂的应用20一、作用原理20二、在水处理中的应用21三、在食品工业中的应用28四、作为催化剂的应用28五、在制药行业中的应用29六、其它方面的应用29参考文献29第二章 吸附树脂史作清南开大学32第一节 概述32第二节 吸附树脂的形态结构33一、吸附树脂的外部形态33二、吸附树脂的内部结构34第三节 吸附树脂的合成34一、悬浮聚合法34二、后交联法35三、极性吸附树脂的合成方法36第四节 吸附树脂的性能37一、吸附平衡37二、吸附等温线38三、吸附动力学38四、吸附选择性40五、脱附40六、吸附树脂的使用方法41第五节 吸附树脂的应用42一、在天然食品添加剂提取中的应用42二、在药物提取纯化中的应用44三、在环境保护中的应用53四、在血液净化方面的应用55参考文献58第三章 离子交换纤维与活性炭纤维符若文中山大学60第一节 离子交换纤维60一、简介60二、制备方法61三、离子交换纤维的性能72四、螯合纤维的制备及性能75第二节 活性炭纤维80一、进展80二、种类及制备工艺80三、活性炭纤维的制备原理86四、化学活化法制备活性炭纤维88五、活性炭纤维的结构与性能89六、活性炭纤维的氧化还原特性94第三节 吸附分离功能纤维的应用98一、离子交换和螯合纤维的主要应用98二、活性炭纤维的主要应用102参考文献107第四章 高分子膜分离材料与膜分离技术徐志康浙江大学史林启南开大学117第一节 概述117一、膜分离技术发展简史117二、膜的概念、分类和特点117第二节 微滤119一、微滤及微孔滤膜119二、微孔滤膜的材质及制备方法120三、微滤的应用120第三节 超滤121一、超滤及超滤膜121二、超滤的应用122第四节 反渗透122一、反渗透原理122二、反渗透膜123三、反渗透膜的透过机理124四、反渗透的应用126五、反渗透与超滤、微滤的比较126第五节 纳滤127一、纳滤及纳滤膜127二、纳滤膜制备方法127三、纳滤的应用128第六节 离子交换膜128一、离子交换膜的发展历史128二、离子交换膜的类型和制备方法129三、离子交换膜的应用和原理130第七节 渗透蒸发膜134一、渗透蒸发过程134二、渗透蒸发膜135三、渗透蒸发的应用137第八节 气体分离膜137一、化学结构与透气性能的关系138二、形态结构与透气性能的关系139三、小分子添加剂对透气性的影响139四、气体分离膜材料139第九节 液膜分离142一、液膜的结构和分类142二、液膜分离机理144三、液膜的应用146第十节 新型膜分离过程146一、膜蒸馏146二、膜萃取147三、亲和膜分离技术147四、膜反应器147五、集成膜分离148参考文献148第五章 高分子试剂黄文强南开大学149第一节 概述149一、高分子试剂在有机合成反应中的应用分类149二、高分子试剂的优缺点150第二节 聚合物载体的合成和功能基化151一、聚合物载体的合成151二、载体的功能基化153第三节 肽的固相合成157一、聚合物载体及其与第一个氨基酸的键合159二、氨基酸的保护与去保护和质子化159三、肽键的生成160四、肽键从树脂上解脱161第四节 寡核苷酸的固相合成161一、单体核苷酸的保护162二、聚合物载体与核苷酸单元的键合162三、低聚核苷酸链的增长163第五节 多糖的固相合成164第六节 聚合物支载的固相有机合成166一、对称二醇单醚、单酯的合成166二、对称二醛的单保护及其合成应用167三、二元酸的单保护168四、二胺的单保护169第七节 聚合物支载的底物的反应169第八节 组合化学技术171一、组合化学概述171二、溶液相中的组合化学172三、固相组合化学176四、固相组合合成方法180五、化合物库的生物活性筛选182六、化合物结构的确定182参考文献183第六章 导电高分子材料万梅香中国科学院化学研究所185第一节 导电高聚物的结构特征及其物理化学性能185第二节 导电高聚物的分子设计和掺杂187第三节 导电高聚物的可溶性和加工性189第四节 导电高聚物的应用前景及其现状190第五节 导电高聚物的挑战与机遇193参考文献194第七章 液晶高分子材料张其震山东大学197第一节 概述197第二节 主链型液晶高分子材料198一、主链型液晶高分子的分子设计198二、聚芳酰胺200三、聚芳杂环200四、聚芳酯201五、其它主链型液晶高分子201第三节 侧链型液晶高分子材料203一、侧链型液晶高分子的分子设计203二、腰接型SCLCP206三、含柔性棒状介晶基元的侧链液晶高分子206四、其它侧链液晶高分子207第四节 第三类液晶高分子——甲壳型液晶高分子（MJLCP）208一、早期研究208二、不含介晶基元和间隔基的液晶高分子210三、刚柔嵌段共聚物210四、光学活性甲壳型液晶高分子212第五节 液晶性树枝状大分子213一、向列相液晶214二、近晶型液晶215三、胆甾型液晶216四、柱状六方相液晶217五、柱状四方相液晶218六、立方相液晶219七、四方相液晶219第六节 液晶高分子材料的新发展219一、功能性液晶高分子219二、组合型液晶高分子221三、分子间氢键作用液晶、液晶离聚物和液晶网络体224四、条带织构和高强向错227五、液晶LB膜228参考文献229第八章 感光高分子材料李佐邦河北工业大学232第一节 概述232一、光化学反应基础232二、感光性高分子的功能233三、感光高分子体系的设计与构成234第二节 耐热感光高分子234一、概述234二、耐热感光高分子的分子设计235三、负性光敏聚酰亚胺体系236四、正性光敏聚酰亚胺242五、化学增幅型光敏聚酰亚胺245六、我国感光聚酰亚胺的研究情况245七、耐热感光聚酰亚胺的应用247第三节 光敏涂料248一、概述248二、光敏涂料体系的构成248三、液状可视光固化材料255四、液状光敏涂料光固化反应的一些主要影响因素255五、光敏涂料应用实例257六、粉末状光敏涂料258第四节 光致变色高分子260一、概述260二、光致变色的基本原理260三、光致变色存储信息及可逆光调节作用的基本原理261四、主要的光致变色高分子262参考文献272第九章 医用高分子材料马建标高辉天津理工大学274第一节 概述274一、医用高分子发展简史274二、医用高分子材料的分类275三、对医用高分子材料的基本要求276四、医用高分子的应用277第二节 医用高分子材料的生物相容性278一、肌体软组织对植入材料的反应(Response)278二、血液对植入高分子材料的反应281三、高分子植入材料在体内的结构与性能变化284四、可溶性高分子在体系内的代谢285第三节 血液净化高分子材料288一、血液净化膜材料289二、血液净化吸附材料290第四节 生物惰性高分子材料292一、医用有机硅高分子292二、聚氨酯294三、聚甲基丙烯酸甲酯295四、水溶胶295第五节 生物吸收性高分子材料296一、设计生物吸收性高分子的基本原理296二、天然生物吸收性高分子材料297三、人工合成生物吸收性高分子材料299四、生物吸收性高分子材料的应用303第六节 生物活性高分子材料303一、表面肝素化高分子材料304二、酶、抗体的固定化305三、高分子材料表面内皮化306四、生物活性树状高分子306五、高分子材料的生物杂化307六、天然合成高分子生物杂化材料308第七节 高分子材料在药学中的应用308一、药用高分子辅料309二、高分子药物控制释放体系309参考文献311第十章 环境敏感高分子材料刘文广天津大学313第一节 概述313第二节 温度敏感性高分子凝胶313一、在血管栓塞中的应用314二、在药物释放载体和组织工程支架的应用314三、细胞膜片组织工程317第三节 化学物质敏感性高分子凝胶318一、葡萄糖敏感水凝胶318二、抗原敏感水凝胶319第四节 电场敏感性高分子凝胶320第五节 离子敏感性高分子凝胶320第六节 光敏感性高分子凝胶321第七节 酶敏性感高分子凝胶322第八节 磁场敏感性凝胶323第九节 pH敏感性凝胶324第十节 超高强度的刺激响应高分子凝胶326参考文献328第十一章 高分子电解质叶林四川大学330第一节 高分子电解质类型330第二节 高分子电解质的合成332一、阳离子聚电解质的合成332二、阴离子聚电解质的合成336三、两性高分子电解质的合成336第三节 高分子电解质的性质338一、高分子电解质的基本性质338二、两性高分子电解质342三、聚电解质复合物344四、两亲聚电解质346第四节 高分子电解质的应用347一、在水处理中的应用347二、在造纸工业中的应用348三、在石油工业中的应用349四、高吸水材料353五、在其它领域中的应用353第五节 高分子固体电解质353一、高分子固体电解质基体354二、凝胶高分子固体电解质355三、高分子固体电解质基体改性研究356参考文献358第十二章 高分子染料张淑芬大连理工大学360第一节 概述360第二节 高分子染料的分类361第三节 高分子染料的合成362一、单体聚合法362二、聚合物化学改性法(官能团反应法)373三、金属络合梯度彩色高分子376第四节 高分子染料的性能378第五节 高分子染料的应用379参考文献381第十三章 淀粉、纤维素衍生物高分子杨锦宗具本植大连理工大学384第一节 单糖和二糖单体384第二节 呋喃环的高聚物和低聚物389第三节 淀粉和纤维素的化学改性394一、降解反应395二、交联反应398三、酯化反应401四、醚化反应406五、纤维素和淀粉的接枝共聚414参考文献419

编辑推荐

《功能高分子材料(第2版)》由化学工业出版社出版。

作者简介

《功能高分子材料(第2版)》为2000年7月正式出版《功能高分子材料》一书的修订版。近年来功能高分子材料领域发展很快，不断有新的研究成果出现，在第二版中，多数章节都进行了修改，补充了近期本领域的最新研究成果。全书共分十三章，结合功能高分子材料的结构与性能、制备方法及应用领域，对离子交换树脂，吸附树脂，离子交换纤维与活性碳纤维，高分子膜分离材料与膜分离技术，高分子试剂，导电高分子材料，液晶高分子材料，感光高分子材料，医用高分子材料，环境敏感高分子材料，高分子电解质，高分子染料，淀粉、纤维素衍生物高分子等进行了详细论述。 

《功能高分子材料(第2版)》由长期从事该领域研究的专家撰写，兼顾基础理论和应用实践两个方面，并融入各位作者及国内同行的研究成果。可对从事工业生产和科学研究的相关人员提供有价值的参考。《功能高分子材料(第2版)》可供高等院校与科研机构的研究人员、研究生与高年级本科生、厂矿企业的科技人员等参考。

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