功能高分子材料ppt课件.ppt
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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分功能高分子材料功能高分子材料Functional Polymer Materials 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分第一章第一章 功能高分子材料总论功能高分子材料总论第一节第一节 功能高分子材料概述功能高分子材料概述1.1.功能高分子材料的研究内容功能高分子材料的研究内容 常规高分子材料常规高分子材料 合成纤维合成纤维 合成橡胶合成橡胶 塑料塑料 涂料涂料
2、 高分子粘合剂高分子粘合剂 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分功能高分子材料是具有功能高分子材料是具有光、电、磁、生物活性、光、电、磁、生物活性、吸水吸水等特殊功能的聚合物材料。等特殊功能的聚合物材料。 与常规高分子材料相比,在原有性能的基与常规高分子材料相比,在原有性能的基础上还具有础上还具有化学反应活性、光敏性、导电性、化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性能量转换性、磁性等功能。等功能。变电站电气主接
3、线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2.2. 功能高分子材料的发展历程功能高分子材料的发展历程 特种与功能高分子材料是一门涉及范围广泛,与众特种与功能高分子材料是一门涉及范围广泛,与众多学科相关的新兴边缘学科,涉及到有机化学、无机多学科相关的
4、新兴边缘学科,涉及到有机化学、无机化学、光学、电学、结构化学、生物化学、电子学、化学、光学、电学、结构化学、生物化学、电子学、甚至医学等众多学科,是目前国内外异常活跃的一个甚至医学等众多学科,是目前国内外异常活跃的一个研究领域。研究领域。 虽然特种与功能高分子材料的发展可以追述到很久虽然特种与功能高分子材料的发展可以追述到很久以前,如光敏高分子材料和离子交换树脂都有很长的以前,如光敏高分子材料和离子交换树脂都有很长的历史。但是作为一门独立的完整的学科,功能高分子历史。但是作为一门独立的完整的学科,功能高分子是从是从2020世纪世纪8080年代中后期开始发展的年代中后期开始发展的。变电站电气主接
5、线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 最早的功能高分子可追述到最早的功能高分子可追述到1935年离子交换树脂年离子交换树脂的发明。的发明。 20世纪世纪50年代,美国人开发了感光高分子用于印年代,美国人开发了感光高分子用于印刷工业,后来又发展到电子工业和微电子工业。刷工业,后来又发展到电子工业和微电子工业。 1957年发现了聚乙烯基咔唑的光电导性,打破了年发现了聚乙烯基咔唑的光电导性,打破了多年来认为高分子材料只能是绝缘体的观念。多年来认为高分子材料只能是绝缘体的观念。 1966年年little提出了超导高分
6、子模型,预计了高分提出了超导高分子模型,预计了高分子材料超导和高温超导的可能性,随后在子材料超导和高温超导的可能性,随后在1975年年发现了聚氮化硫的超导性。发现了聚氮化硫的超导性。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 1993年,俄罗斯科学家报道了在经过长期氧化的年,俄罗斯科学家报道了在经过长期氧化的聚丙烯体系中发现了室温超导体,这是迄今为止聚丙烯体系中发现了室温超导体,这是迄今为止唯一报道的超导性有机高分子。唯一报道的超导性有机高分子。 20世纪世纪80年代,高分子传感器、人工脏器、高分年代
7、,高分子传感器、人工脏器、高分子分离膜等技术得到快速发展。子分离膜等技术得到快速发展。 1991年发现了尼龙年发现了尼龙11的铁电性,的铁电性,1994年塑料柔性年塑料柔性太阳能电池在美国阿尔贡实验室研制成功,太阳能电池在美国阿尔贡实验室研制成功,1997年发现聚乙炔经过掺杂具有金属导电性,导致了年发现聚乙炔经过掺杂具有金属导电性,导致了聚苯胺、聚吡咯等一系列导电高分子的问世。聚苯胺、聚吡咯等一系列导电高分子的问世。 这一切多反映了功能高分子日新月异的发展。这一切多反映了功能高分子日新月异的发展。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接
8、线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3. 功能高分子材料的分类功能高分子材料的分类 化学活性高分子材料化学活性高分子材料 高分子试剂和高分子催化剂高分子试剂和高分子催化剂 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分光活性高分子材料光活性高分子材料 光稳定剂、光敏涂料、光刻胶、感光材料、非线性光稳定剂、光敏涂料、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光导材料、光致变色材料光学材料、光导材料、光致变色材料 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是
9、电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分导电聚合物、高分子电解质、高分子驻极体、高分导电聚合物、高分子电解质、高分子驻极体、高分子介电材料、能量转换用聚合物、电致发光和电致子介电材料、能量转换用聚合物、电致发光和电致变色等材料。变色等材料。 电活性高分子材料电活性高分子材料变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分膜型高分子材料膜型高分子材料 多孔分离膜、密度膜、超滤膜、微
10、滤膜、纳滤膜多孔分离膜、密度膜、超滤膜、微滤膜、纳滤膜变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分吸附型高分子材料吸附型高分子材料 高分子吸附性树脂、离子交换树脂、高分子螯合高分子吸附性树脂、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂、吸水性高吸水树脂剂、高分子絮凝剂、吸水性高吸水树脂变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分高分子液晶材料高分子液晶材料变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相
11、连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分生物活性高分子材料生物活性高分子材料 生物相容性、生物可降解性、药物活性生物相容性、生物可降解性、药物活性变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分高分子智能材料高分子智能材料高分子形状记忆材料、信息存储材料和光、电、磁、高分子形状记忆材料、信息存储材料和光、电、磁、pH、压力感应材料。、压力感应材料。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重
12、要组成部分第二节第二节 功能高分子材料的结构功能高分子材料的结构与性能的关系与性能的关系功能高分子材料的结构层次功能高分子材料的结构层次 (1)构成材料的元素组成)构成材料的元素组成 (2)材料分子中的官能团结构)材料分子中的官能团结构 (3) 聚合物的链段结构聚合物的链段结构 (4)高分子的微观构象结构)高分子的微观构象结构 (5) 材料的超分子结构和聚集态材料的超分子结构和聚集态 (6)材料的宏观结构)材料的宏观结构 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分(1)官能团的性质与聚合物功能之间的关
13、系)官能团的性质与聚合物功能之间的关系 功能高分子材料的性质主要取决于所含官能功能高分子材料的性质主要取决于所含官能团的种类和性质团的种类和性质 当官能团的性质对材料的功能起主要作用时,当官能团的性质对材料的功能起主要作用时,高分子仅仅起支撑、分隔、固定和降低溶解度等高分子仅仅起支撑、分隔、固定和降低溶解度等辅助作用。如高分子过氧酸,电活性聚合物中的辅助作用。如高分子过氧酸,电活性聚合物中的N,N二取代联吡啶结构,侧链聚合物液晶中的二取代联吡啶结构,侧链聚合物液晶中的刚性侧链等。刚性侧链等。2.功能高分子材料构效关系分析功能高分子材料构效关系分析 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎
14、样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 功能高分子材料的性质取决于聚合物骨架与所功能高分子材料的性质取决于聚合物骨架与所含官能团的协同作用。含官能团的协同作用。 官能团的作用需要通过与高分子的结合或者通官能团的作用需要通过与高分子的结合或者通过高分子与其它官能团相互结合而发挥作用,如过高分子与其它官能团相互结合而发挥作用,如固相合成用高分子试剂是比较有代表性的例子。固相合成用高分子试剂是比较有代表性的例子。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分官
15、能团与聚合物骨架不能区分官能团与聚合物骨架不能区分 官能团是聚合物的一部分,或者说聚合物本身起官能团是聚合物的一部分,或者说聚合物本身起着官能团的作用,如具有共轭结构的导电高分子着官能团的作用,如具有共轭结构的导电高分子聚乙炔、芳香烃以及芳香杂环聚合物、高分子聚聚乙炔、芳香烃以及芳香杂环聚合物、高分子聚电解质、主链型聚合物液晶等。电解质、主链型聚合物液晶等。官能团在功能高分子材料中仅起辅助作用官能团在功能高分子材料中仅起辅助作用 以聚合物为完成功能过程的主体,官能团只起辅助效以聚合物为完成功能过程的主体,官能团只起辅助效应,利用引入官能团改善溶解性能、降低玻璃化温度、改应,利用引入官能团改善溶
16、解性能、降低玻璃化温度、改变润湿性和提高机械强度等,如在主链型液晶高分子的芳变润湿性和提高机械强度等,如在主链型液晶高分子的芳香环上引入一定体积的取代基以降低液晶相温度。在高分香环上引入一定体积的取代基以降低液晶相温度。在高分子膜材料中引入极性基团可以改变润子膜材料中引入极性基团可以改变润变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分(2)功能高分子材料中聚合物骨架的作用)功能高分子材料中聚合物骨架的作用高分子效应高分子效应溶解度下降效应溶解度下降效应高分子骨架的机械支撑作用高分子骨架的机械支撑作用高分子
17、骨架的模板效应高分子骨架的模板效应高分子骨架的稳定作用高分子骨架的稳定作用 高分子骨架在功能高分子材料中的其他作用高分子骨架在功能高分子材料中的其他作用变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分(3)聚合物骨架的种类和形态的影响)聚合物骨架的种类和形态的影响高分子骨架类型高分子骨架类型 饱和碳链型聚合物饱和碳链型聚合物 (PP、PS、POM) 聚酯、聚酰胺骨架的聚合物聚酯、聚酰胺骨架的聚合物 天然高分子天然高分子 (多糖和肽链)(多糖和肽链)线性共轭结构的聚合物(聚吡咯、聚乙炔、聚苯)线性共轭结构的聚
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