功能高分子材料的分類和特點(diǎn)

       功能高分子材料是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的新興領(lǐng)域，是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后出現(xiàn)的新材料。該類材料一般指在原有力學(xué)性能基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性及磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料。所謂材料的功能，從本質(zhì)上來說是指向材料輸入某種能量和信息，經(jīng)過材料的儲存、傳輸或轉(zhuǎn)換等過程，再向外輸出的一種特性。因此材料的功能和性能之間存在一定的區(qū)別，但材料在具備功能的同時(shí)，必須具有一定的性能。

一、組成與結(jié)構(gòu)分類

      按照功能高分子材料的組成及結(jié)構(gòu)，可以將其分為結(jié)構(gòu)型功能高分子材料和復(fù)合型功能高分子材料。

       結(jié)構(gòu)型功能高分子材料是指在大分子鏈中具有特定的功能基團(tuán)的高分子材料，它們的功能性是由分子中所含的特定的功能基團(tuán)來體現(xiàn)的。

      復(fù)合型功能高分子材料通常指以普通高分子材料為基體或載體，與具有某些特定功能（如導(dǎo)電、電磁）的其他材料以一定的方式復(fù)合而成的，它們的功能性是由高分子材料以外的添加組分得到的。

二、來源分類

      按照功能高分子材料的來源可以將其分為天然功能高分子材料、半合成功能高分子材料以及合成功能高分子材料。

      天然功能高分子材料的突出代表是一些生物高分子，如酶、蛋白質(zhì)、核酸、多肽等，它們在什么活動中扮演著重要角色。如海參可以在受到刺激時(shí)，體內(nèi)的組織產(chǎn)生收縮，變得僵硬，這就是一種天然的智能型凝膠。

      半合成功能高分子材料是指以天然高分子材料為主體，通過對它們的改性而制備的功能高分子材料。如淀粉、纖維素通過化學(xué)反應(yīng)可以向其上引入功能性的基團(tuán)，它們可以作為高吸水性樹脂或吸油性樹脂來應(yīng)用。

      上述兩種功能高分子材料通常是可以進(jìn)行生物降解的，因此具有良好的環(huán)境親和性，但也由于其原料來源的問題，使其功能性的發(fā)揮受到一定的限制。目前應(yīng)用最多的還是合成的功能高分子材料。研究者可以根據(jù)功能性的需求，對其化學(xué)結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、復(fù)合結(jié)構(gòu)以及宏觀形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而充分發(fā)揮其功能性，如各種離子交換樹脂、導(dǎo)電高分子材料、分離膜材料、生物組織工程材料、高分子藥物等。

三、功能高分子特點(diǎn)

      功能材料通常都具有技術(shù)密集、品種多，產(chǎn)品少，專用性強(qiáng)和附和價(jià)值高的特點(diǎn)，功能高分子材料也不例外。功能高分子材料還具有以下特點(diǎn)。

     1. 質(zhì)量輕，通過不同的加工方法可以成型各種形狀和宏觀形態(tài)的制品。

      2. 功能高分子材料可以很方便地與其他的材料以化學(xué)或物理的方式復(fù)合，結(jié)構(gòu)和配方的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，這就為擴(kuò)大功能高分子材料的品種和功能的擴(kuò)展創(chuàng)造了極大的空間。如阻燃劑高分子材料、導(dǎo)熱高分子材料，分別是將阻燃劑、導(dǎo)熱劑添加到高分子材料中制備而得，從而賦予高分子材料以阻燃性和導(dǎo)熱性。

      3. 有些功能高分子材料具有很高的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于制作結(jié)構(gòu)件，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)/功能一體化。例如，早期，人民就知道玻璃纖維增強(qiáng)塑料（或復(fù)合材料）具有低的介電損耗，可作為透（電磁）波結(jié)構(gòu)材料，用于制造雷達(dá)天線罩。而金屬纖維增強(qiáng)塑料則具有一定的導(dǎo)電性，可作為屏蔽電磁波的結(jié)構(gòu)材料。在現(xiàn)代，又開發(fā)了具有吸波功能的樹脂基復(fù)合材料，作為飛機(jī)和導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)件，可以顯著地提升飛機(jī)和導(dǎo)彈的生存能力和突擊能力。

       與一般的功能材料相比，結(jié)構(gòu)/功能高分子材料能夠更充分地發(fā)揮材料的效應(yīng)，在國防和其他科技中具有更重要的應(yīng)用價(jià)值，是新材料的發(fā)展重點(diǎn)之一。

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