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1、 课题题目：功能高分子 文献检索部分：1、 在校图书馆检索到有关“功能高分子”的图书：1马建标. 功能高分子材料M. 北京:化学工业出版社,2010.2辛志荣,韩冬冰. 功能高分子材料概论M. 北京:中国石化出版社,2009.3王国建,刘琳. 特种与功能高分子材料M. 北京:中国石化出版社,2004.2、 在中国知网检索到有关“功能高分子”的文献：1 韩建军,彭仁会,郁建生. 21世纪的功能高分子材料J.铜仁职业技术学院学报,2008,6(02):59-61.2杨北平,陈利强,朱明霞.功能高分子材料发展现状及展望J.广州化工, 2011,6(39):17-18,59.3余响林,曾艳,李兵,等.

2、新型功能化高吸水性树脂的研究进展J.化学与生物工程,2011,28(03):8-12.4段鸿洋.液晶高分子材料的发展与应用J.科协论坛(下半月),2011(04):31.5马培静.导电高分子材料在隐身技术中的应用J.广州化学,2011,36(01):60-66.6周洪豪. 可降解高分子材料的研究现状J. 科技与企业, 2011,(08).7文耀锋,刘廷华. 磁性高分子材料的研究进展J. 现代塑料加工应用, 2005,17(05):53-57.8吴桐.浅谈几种生物医用高分子材料的应用J. 科技资讯,2011,(29):52.9李元玲.高吸水性树脂的研究进展J.漯河职业技术学院学报, 2011,1

3、0(05):10-12.10王锦成,李光, 杨胜林,等. 高分子材料的智能性及其应用J. 合成技术及应用,2001,16(04):17- 21.3、 在重庆维普数据库检索到有关“功能高分子”的文献：1.朱永闯,李莉. 亲水性高分子表面活性剂的研究及应用进展J.广东化工，2011，38(7)：59-60.2赵利利. 论新型高分子材料的开发与应用J. 科技致富向导，2011(3)：44-44,46.3苗秀梅,张晓光,保石,等. 功能高分子材料在伪装防护中的应用J. 光电技术应用，2007，22(4)：8-13.4薛福连. 功能高分子材料及其应用（）J. 材料开发与应用，2005，20(4)：33-

4、33,40,46.5徐喜民,王冀敏. 21世纪的功能高分子材料J. 内蒙古石油化工，2004，30(4)：25-27.6徐军. 新型功能高分子材料的研究与应用J. 纺织高校基础科学学报，2002，15(3)：258-263.7陈秀丽,裴先茹. 管窥：智能高分子材料的研究进展J. 化学工程与装备，2010(3)：134-135.4、 在中国优秀硕博学位论文检索到有关“功能高分子”的文献：1张青. 功能高分子材料在环境生物传感器中的应用研究D.重庆：西南大学，2009.2陈妮娜. 功能高分子膜的制备及其在电合成中的应用D.福建:福建师范大学,2008.3汪小钢. 功能高分子在茶叶深加工中的应用基础

5、研究D.合肥：中国科学技术大学，2007.5、在中国专利检索到有关“功能高分子”的文献：1北京欧凯纳斯科技有限公司.功能高分子膜在去除中药中重金属的应用P. 中国. 200910237539.8, 2010-5-12.2武汉理工大学.一种保水保肥的多功能高分子复合材料及其制备方法P. 中国.200610124735.0, 2007-4-18.3浙江恒基电源有限公司. 功能高分子纳米电解液及其配制方法P. 中国. 200810068779.5, 2008-10-22.6、 在国家标准化管理委员会检索到有关“功能高分子”有关中国国家标准：1GB/T 18173.3-2002 高分子防水材料 第3部

6、分 遇水膨胀橡S.2GB/T 26518-2011 高分子增强复合防水片材S3GB/T 26696-2011 家具用高分子材料台面板S7、 欧洲专利检索到有关“功能高分子”的文献：1Beehag Andrew, Hou Meng. WELDING OF FUNCTIONAL COMPONENTS TO POLYMER COMPOSITE COMPONENTSP. EP2004388 (A1), 2008-12-24.2Fricke Jochen, Proebstle Hartmut. POLYMER BONDED FUNCTIONAL MATERIALSP. EP1687360 (A1), 2

7、006-08-09.3Barnard Thomas Duncan, Bujalski Duane Ray. Crosslinkers for silazane polymersP. EP0808862 (A2), 1997-11-26. 8、 在万方数据库的会议论文中检索到有关“功能高分子”的文献:1王会宗. 隐形材料及其应用A. 中国电子学会. 中国磁性产业跨越性可持续发展战略研讨会论文集C. 浙江：出版者不详, 2010.2王正伟,刘吉平,王君,等. 新型功能高分子材料研究A. 中国化工学会,现代化工编辑部. 2007年国际现代化工技术论坛暨第二届全国化工应用技术开发热点研讨会论文集C.

8、苏州：出版者不详, 2007.3胡平,高峰,施一平. PHA生物可降解材料及其在生物医学工程中应用. 2002年全国高分子材料工程应用研讨会. 青岛,2002.4中国材料研究学会,中国复合材料学会,中国电子材料行业协会. 材料导报C. 成都：出版者不详,2007.5严瑞宣. 功能高分子及其在电子材料中的应用. 2006全国电子化学品发展研讨会. 无锡,2006.9、“google”或 “百度”搜索 以“功能高分子”为关键词，查到：1功能高分子材料（百度百科）2生物医用高分子材料（百度文库)3功能高分子材料综述(百度文库）10、检索外文文献：Springer-link和Sciencedirect

9、外文数据库检索到有关“功能高分子”的文献:Springer-link期刊:1V. Percec, H. Nava, J. M. Rodriguez-Parada. Functional polymers and sequential copolymers by phase transfer catalysisJ. Polymer Bulletin, 1984, 12(03):261-268.2N. A. Davidenko, A. A. Ishchenko. Structure and Photoelectric Characteristics of Functional Polymers a

10、nd of Compositions Based on ThemJ. Theoretical and Experimental Chemistry, 2002,38(02):88-108.3E. I. Soborover, V. A. Tverskoi , S. V. Tokarev. An Optical Chemical Sensor Based on Functional Polymer Films for Controlling Sulfur Dioxide in the Air of the Working Area: Polydimethylsiloxane Copolymers

11、with Ionically Bound Brilliant Green CationsJ. Journal of Analytical Chemistry, 2005, 60(05):447-453.：1Simon N Zhou, Edward P.C Lai. N-phenylacrylamide functionalpolymer with high affinity for ochratoxin AJ. Reactive and Functional Polymers,2004,58(01):35-42.2Jui-Yang Lai,Ging-Ho Hsiue. Functional b

12、iomedical polymers for corneal regenerative medicineJ. Reactive and Functional Polymers,2007,67(11):1284-1291.3Andr Revillon, Denis Leroux. Functional silica supported polymer V Onto versus fromgrafting processesJ.Reactive and Functional Polymers,1995,26(1-3):105-118 功能高分子材料的发展概况 张思鹏 （惠州学院化学工程系，惠州 5

13、16007） 摘 要: 本文综述了各种功能高分子材料的类型和应用领域，并且对未来功能高分子材料发展方向进行了展望。 关键词: 功能高分子材料；应用领域；发展方向 The Development of Functional Polymer Materials Zhang Sipeng (Department of Chemical Engineering, Huizhou University, Huizhou 516007) Abstract: This paper summarizes types and applied field about all kinds of functional

14、 polymer material，and functional polymer materials for future developments were discussed.Keywords: functional polymer materials; applications; development 功能高分子材料是材料科学和高分子科学中的重要研究领域。通用高分子材料(如塑料、橡胶、纤维)的应用主要是利用其机械性能，它们往往被称为结构材料。与此相对应的是，另有形形色色的高分子材料的应用是利用其某种特殊功能，例如离子交换、吸附、渗透、磁性、导电、发光、对环境因素(光、电、磁、热、PH值

15、)的敏感性、催化活性等等，这些结构上差异很大的高分子材料统称为功能高分子材料。功能高分子的独特性使其在诸多工业领域(如化工、制药、医学、环保、军事、建筑与装饰、光电信息等)获得广泛应用。 1.功能高分子材料简介、定义及分类 1.1 功能高分子材料的简介 功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。 1.2功能高分子材料的定义 功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力

16、学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。 1.3功能高分子材料的分类 功能高分子材料分为两类 ：一类是在原来高分子材料的基础上，使其成为具有更高性能和功能的高分子材料，另一类是具有新型功能的高分子1。 2. 功能高分子材料发展现状 2.1光功能高分子材料 光功能高分子材料是指能够对光吸收、储存、转化的一类高分子材料。其在材料领域中占有十分重要的地位，目前，这一类材料主要包括各种光稳定剂、感光材料、非线性光材料、光学用塑料、光转换系统材料、光导材料和光致变色材料等。光功能高分子材料今后的发展方向主要集

17、中在以下三个方面: (1) 现代社会是信息社会，光导纤维是目前主要的通信器材，并且发展迅速。因此，今后应重点开发低光损耗，长距离光传输的高分子光纤制品; (2) 光导高分子在光照时能够导致其电阻率明显下降，可以利用其该特性来制备复印机、激光打印机中的关键部件，节约硒材料; (3) 功能高分子材料在太阳能转换中的研究，其研究方向括: 光电转换、光热转化及光化学转化等方面。目前在大面积可控高分子太阳能电池已取得突破，其在未来将取代现在的硅太阳能电池2。 2.2导电高分子材料 导电高分子材料是一类具有导电功能（包括半导电性、金属导电性和超导电性）、电导率在10Sm以上的聚合物材料。高分子导电材料具有

18、密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜以及电导率可在十多个数量级的范围内进行调节等特点，不仅可作为多种金属材料和无机导电材料的代用品，而且已成为许多先进工业部门和尖端技术领域不可缺少的一类材料。目前开发出了聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚苯胺、聚噻吩等能导电的高分子材料。导电高分子材料具有良好的导电性和电化学可逆性，可用作充电电池的电极材料。导电高分子材料由于具有独特的物理化学性能及电磁参数可调等优点，使其在未来“薄、轻、宽、强”的隐身材料领域占有重要一席之地，是未来隐身材料领域发展的新型材料之一。 2.2.1 复合型导电高分子材料 复合型导电高分子材料是利用物理化学方法(共混或表面镀层等)

19、在普通高分子材料中掺杂导电物质而形成的既具有一定力学性能，又具有导电性的高分子材料。例如，在高交子基体中添加导电炭黑、金属粉末和碳纳米管等导电填料。相对于结构型导电高分子材料合成困难、成本高等缺点，复合型导电高分子材料成本低、加工方便、可设计性强，因而无论在涂覆型隐身材料还是在结构型隐身材料方面都得到了广泛应用3。 2.2.2导电高聚物 导电高聚物是由具有共扼体系的高聚物经化学或电化学掺杂，使其由绝缘体转夺为导体的高聚物的统称。导电聚合物重量较轻、易成形、工艺简单，并能生成大面积膜，具有绿色环保的特点，因而发展前景十分诱人。由于导电高聚物的结构特征和独特的掺杂机制，使导电高聚物有优异的物理化学

20、性能。这些性能使导电高聚物在能源(二次电油，太阳能电池)、光电子器件、电磁屏蔽、隐身技术、传感器、金属防腐、分子器件和生命科学等技术领域都有广泛的应用前景，有些正向实用化的方向发展。 2.3磁性高分子材料 2.3.1复合型磁性高分子材料 复合型磁性高分子材料主要是指在塑料或橡胶中添加磁粉和其他助剂，均匀混合后加工而成的一种复合型材料。复合型磁性高分子材料根据磁性填料的不同可以分为:铁氧体类、稀土类和纳米晶磁粒类。铁氧体类磁性塑料具有质轻、柔韧、成型后收缩小，可制形状复杂的制品、可连续成型及可通过控制磁粉含量来控制磁性等特点，并且化学稳定性好。目前主要用于家电和日用品。稀土永磁材料是近年来备受关

21、注的磁材料，其粘结磁体的磁性可超过烧结铁氧体及其他金属合金。纳米晶磁性合金一般是指尺寸在115nm的磁性粒子，由于其具有居里温度高，高频特性好等优点，所以在近10年得到广泛应用。 2.3.2磁性高分子微球 磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的微球。磁性高分子微球同时兼具高分子的众多特性和磁响应性，能通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基，还能在外加磁场下方便迅速地分离，是现在研究得最多的磁材料。磁性高分子微球因具有磁响应性和不同的表面功能性，已在细胞分离、亲合色谱、核酸研究和固定化酶等领域得到广泛的应用4。 2.4生物医用高分子材料

22、 生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或 恢复其功能的高分子材料，研究领域涉及材料学、医学、生命科学虽已有40多年的研究历史，但蓬勃发展始于20世纪70年代，随着高分子化学工业的发展，出现了大量的医用新材料和人工装置，如 人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器以及骨生长诱导剂等近10年来，由于生物医 学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用5. 2.4.1 聚乳酸 聚乳酸(PLLA)是FDA(美国食品和药物管理局)认可的一种可完全生物降解,对环境无污染的

23、聚酯类高分子材料,属于人工合成的科生物降解的热塑性脂肪族聚酯。聚乳酸合成的主要原料是乳酸,乳酸是一类可再生的资源,而且具有无毒无刺激的特性。PLLA具有适应的生物降解特性、良好的生物相容性和可加工性,以及优良的力学强度。已广泛应用于可吸收缝合线、药物缓释材料、人工血管、止血剂、外科粘合剂和骨折内固定等领域,近几年来引起人们广泛的关注6。 2.5 液晶高分子材料 液晶高分子材料是在一定条件下可以液晶态存在的高分子所加工制成的材料，较高分子量和液晶有序的有机结合使液晶高分子材料具有一些优异的特性7。 作为结构材料，由于液晶高分子是强度和模量最高的高分子。它可用于防弹衣、航天飞机、宇宙飞船、人造卫星

24、、飞机、船舶、火箭和导弹等；由于它具有对微波透明，极小的线膨胀系数，突出的耐热性，很高的尺寸精度和尺寸稳定性，优异的耐辐射、耐气候老化、阻燃、电、机械、成型加工和耐化学腐蚀性，它可用于微波护具、纤维光缆的被覆、仪器、仪表、汽车及机械行业设备及化工装置等；作为功能材料它具有光、电、磁及分离等功能，可用于光电显示、记录、存储、调制和气、液分离材料等。 2.6高吸水性树脂高吸水性树脂( Super Absorbent Polymer，SAP) 是一类特殊类型的功能高分子材料，首次出现于 20 世纪 60 年代，是一种白色或微黄色、无毒无味的中性小颗粒。其除具有分子量大、分子链长、多分散性之外，还是一

25、种含有强的亲水性基团并具有一定交联度的功能高分子，因而既不溶于水，也难溶于有机溶剂，具有吸收自身重量几百倍乃至上千倍水的能力，且吸水速度快，保水性能好，即使加压也难把水分离出来，被誉为“超强吸水剂”。近年来，高吸水性树脂的研究越来越多，生产规模也不断扩大，广泛应用于农业、林业、医疗、建筑等领域，开发前景十分光明，已成为国内外高分子材料领域争相研究的热点8。 3.功能高分子材料发展方向 3.1高分子材料向更高性能功能化发展 3.1.1隐形材料 隐形技术是2l世纪信息战争的重要组成部分，没有隐形功能的武器装备，在战争中是没有战斗力的，国际上先进工业的国家都投入大量的人力和物力对隐形技术进行研究。随

26、着现代战争的侦察军事目标的技术发展，对隐形材料性能提出了更高的要求，需要隐形的军事装备更多9。 作为隐形技术包括二大部分。其一为隐形体外形技术。llp-毪行器外形设计和结构吸波材料；其二为表面涂敷吸波材料，即伪装涂敷材料。随着隐形技术发展。结构吸波材料向多层结构吸波材料发展。高性能的隐形涂料，除了有高性能的吸波剂外，还需要适合于飞行器在复杂、恶劣环境中工作技术要求的胶粘剂。提高隐形材料的吸波效果是隐形技术发展的关键技术之一。对隐形材料的性能要求是向宽频带化薄层化，轻量化的方向发展。以适应未来战争对隐形技术提出更高的要求。 3.1.2先进复合高分子材料 当今材料技术的发展趋势一是从均质材料向复合

27、材料发展, 二是由结构材料往功能材料、多功能材料并重的方向发展。这种发展趋势使得先进复合材料的迅速崛起与快速发展。先进复合高分子材料是指以一种材料为基体(如树脂、陶瓷、金属等), 加入另一种称之为增强(或增韧)材料的高聚物(如纤维等)复合成的高功能整体结构物, 这种将多相物复合在一起, 充分发挥各相性能优势的结构特征赋予了高分子复合材料广阔的应用空间。目前高分子复合材料的发展和应用已进入世界科技和工业经济的各个领域, 重点集中在航空航天、基础设施、沿海油气田和汽车的应用, 与此同时, 医用复合材料日益增长, 成为近年来不可忽视的快速发展领域10。 3.1.3 生态可降解高分子材料 随着环保概念

28、的提出, 环保意识的增强, 人们对生态可降解一词已不再陌生, 材料的生态可降解性能要求逐渐被提上日程, 生态可降解高分子材料的开发和应用也随之日益受到政府、企业和科研机构的重视。可降解高分子材料按照降解机理可大致分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光生物双降解高分子材料三大类。目前的重点研究方向是具有光生物双降解特性的高分子材料和具有完全降解特性的完全生物降解高分子,这也是今后产业发展的方向11。 3.1.4 智能高分子材料 智能材料系统和结构是近年国际上最具活跃的研究热点之一, 一经出现便引起各领域专家学者的极大兴趣和关注。智能材料是能够感知环境变化(传感或发现的功能),通过自我判断和

29、自我结论(思考或处理的功能),实现自我指令和自我执行(执行的功能)的新型材料。它与普通功能材料的区别是具有响应性,与情报信息和仿生密切相关,智能材料在能源交通、信息通讯、医疗卫生和航空航天等领域具有传统材料不可替代的用途。智能材料系统和结构的研究在世界范围已成为材料科学与工程领域的热点之一。甚至有人把21世纪称为智能材料世纪。智能高分子材料作为智能材料领域的一门分支学科,其研究成果涉及信息、电子、生命科学、宇宙、海洋科学技术等领域。它的研究与开发孕育着新一代的技术革命。智能化将成为21世纪高分子材料的重要发展方向12。 4.前景与展望功能高分子材料是未来材料科学与工程技术领域的重要发展方向,

30、现代多学科交叉的特点促进了新型功能高分子材料的研究与发展, 也孕育了新一代的功能高分子材料。由于高分子材料在结构上的复杂性和多样性, 可以在分子结构(包括支链结构)、聚集态结构、共混、复合、界面和表面甚至外观结构等诸多方面, 进行单一或多种结构的综合利用, 因此，最大程度地满足了其他高技术要求材料技术为他们提供的更多、更好的功能。随着纳米技术研究的深入, 在分子、甚至原子水平上实现材料的功能结构设计、复合与加工生产成为可能, 材料的功能将会进一步得到扩展, 呈现前所未有的创新。可以预言, 新一代功能高分子材料的春天已经来临, 纳米材料必将成为新世纪材料发展的主流, 也必将对新世纪的高新技术如电

31、子、生物技术、生命科学的研究产生极为深远的影响13。致谢：非常感谢彭忠利老师对我们学习的悉心指导 参考文献1徐喜民,王冀敏. 21世纪的功能高分子材料J. 内蒙古石油化工，2004，30(4)：25-27.2杨北平,陈利强,朱明霞.功能高分子材料发展现状及展望J.广州化工, 2011,6(39):17-18,59.3马培静.导电高分子材料在隐身技术中的应用J.广州化学,2011,36(01):60-66.4文耀锋,刘廷华. 磁性高分子材料的研究进展J. 现代塑料加工应用, 2005,17(05):53-57.5徐军. 新型功能高分子材料的研究与应用J. 纺织高校基础科学学报，2002，15(3

32、)：258-263.6吴桐.浅谈几种生物医用高分子材料的应用J. 科技资讯,2011,(29):52.7段鸿洋.液晶高分子材料的发展与应用J.科协论坛(下半月),2011(04):31.8李元玲.高吸水性树脂的研究进展J.漯河职业技术学院学报, 2011,10(05):10-12.9王会宗. 隐形材料及其应用A. 中国电子学会. 中国磁性产业跨越性可持续发展战略研讨会论文集C. 浙江：出版者不详, 2010.10 韩建军,彭仁会,郁建生. 21世纪的功能高分子材料J.铜仁职业技术学院学报,2008,6(02):59-61.11周洪豪. 可降解高分子材料的研究现状J. 科技与企业, 2011,(08).12王锦成,李光, 杨胜林,等. 高分子材料的智能性及其应用J. 合成技术及应用,2001,16(04):17- 21.13王正伟,刘吉平,王君,等. 新型功能高分子材料研究A. 中国化工学会,现代化工编辑部. 2007年国际现代化工技术论坛暨第二届全国化工应用技术开发热点研讨会论文集C. 苏州：出版者不详, 2007.