功能高分子材料是高分子學(xué)科中的一個(gè)重要分支，本教材根據(jù)高分子材料與工程、復(fù)合材料等專業(yè)的特點(diǎn)，論述了一些具有重要應(yīng)用價(jià)值的功能高分子材料品種，如已發(fā)展較為成熟的離子交換樹脂、吸附樹脂、高分子分離膜、液晶高分子、電功能高分子、高分子納米復(fù)合材料、生物降解高分子材料等，對(duì)它們的研究和發(fā)展方向以及新成果作了一定的介紹，同時(shí)對(duì)于一些新的功能高分子材料如高分子催化劑，形狀記憶高分子、智能型高分子凝膠、高吸油樹脂等高分子也有所涉及。在闡述這些材料時(shí)，著重強(qiáng)調(diào)基本概念、基本原理，闡明了功能高分子材料的結(jié)構(gòu)和組成與功能性之間的關(guān)系，同時(shí)對(duì)功能高分子材料的發(fā)展也作了扼要的介紹。
本書可作為高校高分子材料、復(fù)合材料、應(yīng)用化學(xué)等相關(guān)專業(yè)的研究生和本科生的教學(xué)用書；也可供從事功能高分子材料生產(chǎn)和研究的科技人員參考。
該教材上版（書號(hào)00821）銷售11000多冊(cè)，被多家學(xué)校選用，如西北工業(yè)大學(xué)、西安工程大學(xué)、陜西科技大學(xué)、山東理工大學(xué)、茂名石油化工學(xué)院、遼寧石油化工學(xué)院、青島科技大學(xué)、西南石油大學(xué)、湖南工業(yè)大學(xué)等。
焦劍，西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，教授，長(zhǎng)期從事高分子材料、功能高分子以及樹脂基復(fù)合材料的教學(xué)和科研工作，陜西省復(fù)合材料學(xué)會(huì)會(huì)員，中國(guó)環(huán)氧樹脂學(xué)會(huì)會(huì)員，PhysicaB審稿人。講授研究生課程《功能高分子材料》、《生物化學(xué)》，以及本科生課程《高分子物理》、《塑料材料學(xué)》、《功能高分子材料》。撰寫專著、教材四部，多次獲西北工業(yè)大學(xué)獎(jiǎng)教金、教學(xué)成果獎(jiǎng)、青年教師等獎(jiǎng)勵(lì)。主持“973”子專題、國(guó)家自然基金、橫向課題多項(xiàng)，發(fā)表研究論文60余篇。
第1章緒論/1
1.1功能高分子材料概述1
1.1.1功能高分子材料的概念及研究?jī)?nèi)容1
1.1.2功能高分子材料的分類2
1.1.3功能高分子材料的發(fā)展4
1.2功能高分子材料的結(jié)構(gòu)與功能7
1.2.1高分子骨架7
1.2.2官能團(tuán)與功能性的關(guān)系11
1.3功能高分子材料的設(shè)計(jì)方法12
1.3.1依據(jù)已知功能的小分子設(shè)計(jì)12
1.3.2根據(jù)小分子或官能團(tuán)與聚合物骨架之間的協(xié)同作用進(jìn)行設(shè)計(jì)12
1.3.3拓展已有高分子材料的功能14
1.3.4從其他科學(xué)領(lǐng)域的理論和方法中借鑒14
1.4功能高分子材料的制備14
1.4.1高分子的合成新技術(shù)14
1.4.2功能高分子材料的制備16
1.4.3功能高分子材料的多功能復(fù)合20
思考題21
參考文獻(xiàn)21
第2章吸附分離高分子材料/23
2.1概述23
2.2吸附樹脂24
2.2.1吸附樹脂的分類及品種24
2.2.2吸附樹脂的合成27
2.2.3吸附樹脂的性能及吸附分離原理31
2.2.4吸附樹脂的應(yīng)用35
2.3離子交換樹脂37
2.3.1離子交換樹脂的分類38
2.3.2離子交換樹脂的合成39
2.3.3離子交換樹脂的性能45
2.3.4離子交換樹脂的工作原理47
2.3.5離子交換樹脂的應(yīng)用49
2.4高分子絮凝劑53
2.4.1高分子絮凝劑的種類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)54
2.4.2高分子絮凝劑的作用原理56
2.4.3影響高分子絮凝劑絮凝效果的因素57
2.4.4高分子絮凝劑的應(yīng)用59
思考題60
參考文獻(xiàn)60
第3章高分子試劑及高分子催化劑/63
3.1概述63
3.1.1高分子試劑及高分子催化劑63
3.1.2高分子試劑及催化劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)64
3.2高分子試劑65
3.2.1概述65
3.2.2高分子試劑的制備66
3.2.3高分子試劑的種類及應(yīng)用68
3.2.4在高分子載體上的固相合成71
3.3高分子催化劑74
3.3.1高分子催化劑的合成74
3.3.2高分子催化劑的高分子效應(yīng)76
3.3.3高分子催化劑的類型及應(yīng)用77
3.3.4酶的固化及其應(yīng)用78
思考題82
參考文獻(xiàn)82
第4章高分子分離膜/84
4.1概述84
4.1.1分離膜與膜分離的特點(diǎn)84
4.1.2高分子分離膜的定義及分類85
4.1.3分離膜的膜組件86
4.2高分子分離膜的分離原理88
4.2.1多孔膜的分離原理88
4.2.2致密膜的分離機(jī)理89
4.3高分子分離膜的材料及制備91
4.3.1高分子分離膜的材料91
4.3.2高分子分離膜的制備94
4.4膜過程及其應(yīng)用97
4.4.1濃度差驅(qū)動(dòng)的膜分離過程98
4.4.2壓力驅(qū)動(dòng)的膜過程101
4.4.3電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)膜過程104
4.5液膜分離105
4.5.1液膜的結(jié)構(gòu)和分類105
4.5.2液膜分離機(jī)理107
4.5.3液膜的應(yīng)用107
4.6新型膜分離過程108
4.6.1膜蒸餾108
4.6.2膜萃取108
4.6.3親和膜分離技術(shù)108
思考題109
參考文獻(xiàn)109
第5章電功能高分子材料/112
5.1概述112
5.1.1高分子材料的導(dǎo)電特點(diǎn)112
5.1.2導(dǎo)電高分子材料的分類113
5.2復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料114
5.2.1復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機(jī)理115
5.2.2金屬填充型高分子材料的導(dǎo)電性117
5.2.3碳系列復(fù)合高分子材料118
5.2.4復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的應(yīng)用123
5.3結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子的結(jié)構(gòu)與性能124
5.3.1電子導(dǎo)電高聚物124
5.3.2離子導(dǎo)電高聚物135
5.4電功能高分子材料的應(yīng)用137
5.4.1電致發(fā)光高聚物137
5.4.2電致變色高聚物141
5.4.3高分子壓電材料144
5.4.4超導(dǎo)高分子148
思考題150
參考文獻(xiàn)150
第6章高分子納米復(fù)合材料/152
6.1納米效應(yīng)及納米復(fù)合材料152
6.1.1納米效應(yīng)152
6.1.2納米復(fù)合材料的定義及特點(diǎn)153
6.1.3聚合物基納米復(fù)合材料154
6.2納米復(fù)合材料的制備155
6.2.1共混法155
6.2.2溶膠凝膠法156
6.2.3插層法159
6.2.4其他方法164
6.3無機(jī)/聚合物納米復(fù)合材料的表征與分析164
6.3.1納米材料的化學(xué)成分的表征165
6.3.2納米微粒結(jié)構(gòu)的表征165
6.3.3納米微粒的表面分析165
6.4無機(jī)/聚合物納米復(fù)合材料的性能及應(yīng)用166
6.4.1力學(xué)性能167
6.4.2熱性能169
6.4.3阻燃性169
6.4.4高阻透性170
6.4.5電性能171
6.4.6光功能172
6.4.7磁特性173
6.4.8其他特性174
思考題174
參考文獻(xiàn)175
第7章光功能高分子材料/178
7.1概述178
7.2光功能高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能179
7.2.1光物理和光化學(xué)原理179
7.2.2光化學(xué)反應(yīng)181
7.2.3感光高分子體系的設(shè)計(jì)與構(gòu)成185
7.3光功能高分子材料的應(yīng)用185
7.3.1光敏性涂料185
7.3.2光致抗蝕劑190
7.3.3高分子光穩(wěn)定劑197
7.3.4光致變色高分子材料199
7.3.5光導(dǎo)電高分子材料203
7.3.6光學(xué)塑料與光纖210
思考題212
參考文獻(xiàn)212
第8章液晶高分子材料/214
8.1概述214
8.1.1高分子液晶的發(fā)展概況214
8.1.2液晶的特性215
8.1.3液晶的分類215
8.2高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)及理論218
8.2.1高分子液晶的典型化學(xué)結(jié)構(gòu)219
8.2.2高分子液晶的結(jié)構(gòu)與性能221
8.2.3液晶高分子理論221
8.3高分子液晶材料的表征方法222
8.3.1熱臺(tái)偏光顯微鏡法222
8.3.2差示掃描量熱法223
8.3.3X射線衍射法223
8.3.4核磁共振光譜法224
8.4液晶高分子的合成224
8.4.1溶致型側(cè)鏈高分子液晶224
8.4.2溶致型主鏈高分子液晶226
8.4.3熱致型側(cè)鏈高分子液晶228
8.4.4熱致型主鏈高分子液晶233
8.4.5其他液晶高分子236
8.5特種液晶高分子材料238
8.5.1功能性液晶高分子238
8.5.2組合型液晶高分子241
8.5.3樹枝狀大分子液晶243
8.5.4分子間氫鍵作用液晶高分子、液晶離聚物和液晶網(wǎng)絡(luò)體243
8.6液晶高分子材料的應(yīng)用245
8.6.1高性能工程材料245
8.6.2高分子液晶合金246
8.6.3高分子液晶復(fù)合材料246
8.6.4圖形顯示246
8.6.5信息存儲(chǔ)介質(zhì)247
8.6.6功能液晶膜材料247
思考題248
參考文獻(xiàn)248
第9章環(huán)境降解高分子材料/249
9.1概述249
9.2光降解高分子材料250
9.2.1光降解機(jī)理250
9.2.2光降解高分子材料及制備252
9.2.3光降解高分子材料的應(yīng)用255
9.3生物降解高分子材料256
9.3.1生物降解高分子材料的概念及分類256
9.3.2天然生物降解高分子材料259
9.3.3生物合成降解型高分子材料264
9.3.4化學(xué)合成的高分子266
9.3.5光生物雙降解高分子材料270
9.4生物降解復(fù)合材料270
9.5可生物降解的聚合物納米微粒271
思考題272
參考文獻(xiàn)272
第10章生物醫(yī)用高分子材料/274
10.1概述274
10.1.1醫(yī)用高分子材料的分類274
10.1.2對(duì)醫(yī)用高分子材料的基本要求276
10.1.3醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用276
10.2生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性和生物學(xué)評(píng)價(jià)277
10.3血液凈化高分子材料279
10.3.1血液凈化膜材料279
10.3.2血液凈化吸附材料281
10.4生物吸收性高分子材料282
10.4.1生物吸收性高分子材料的基本性能283
10.4.2生物吸收性高分子材料284
10.4.3生物吸收性高分子材料的應(yīng)用289
10.5生物惰性高分子材料289
10.5.1醫(yī)用有機(jī)硅高分子289
10.5.2聚氨酯290
10.5.3聚丙烯酸酯及其衍生物291
10.5.4聚四氟乙烯291
10.6生物活性高分子材料291
10.6.1表面肝素化高分子材料291
10.6.2酶、抗體的固定化292
10.6.3組織工程支架材料293
10.7高分子材料在藥學(xué)中的應(yīng)用296
10.7.1高分子藥物296
10.7.2藥用高分子輔料298
10.7.3高分子藥物控制釋放體系298
思考題300
參考文獻(xiàn)300
第11章智能高分子材料/302
11.1智能材料與智能高分子302
11.2智能型高分子凝膠303
11.2.1凝膠的溶脹及體積相轉(zhuǎn)變304
11.2.2高分子凝膠的響應(yīng)306
11.2.3智能型高分子凝膠的應(yīng)用311
11.3形狀記憶功能高分子材料313
11.3.1高分子的形狀記憶原理314
11.3.2形狀記憶高分子材料的品種316
11.3.3形狀記憶高分子材料的應(yīng)用318
11.4智能型高分子復(fù)合材料319
11.4.1復(fù)合材料的自監(jiān)控320
11.4.2復(fù)合材料的自修復(fù)321
11.5其他智能型高分子322
11.5.1智能型液晶高聚物322
11.5.2生物工程用智能型高分子322
11.5.3智能高聚物微球323
11.5.4智能高分子膜323
11.5.5智能高分子纖維324
思考題324
參考文獻(xiàn)325
第12章高吸液樹脂/328
12.1高吸水性樹脂328
12.1.1高吸水性樹脂的分類及制備328
12.1.2高吸水性樹脂的吸水機(jī)理331
12.1.3高吸水性樹脂的性能332
12.1.4高吸水性樹脂的應(yīng)用334
12.2高吸油性樹脂335
12.2.1高吸油性樹脂的吸油機(jī)理335
12.2.2高吸油性樹脂的種類336
12.2.3高吸油性樹脂的合成特點(diǎn)338
12.2.4影響高吸油性樹脂性能的主要因素339
12.2.5高吸油性樹脂的應(yīng)用340
思考題341
參考文獻(xiàn)341
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