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1、第一章第一章 绪论绪论1 1、什么是功能高分子？什么是特种高分、什么是功能高分子？什么是特种高分子？两者的区别和关系如何？子？两者的区别和关系如何？（1 1）功能高分子）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。（2 2）特种高分子材料特种高分子材料：是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。（3 3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。2 2、功能和性能有什么区别？功
2、能高分子、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？和高性能高分子有什么不同？（1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。（2）功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。（3）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。（4）高性能高分子：是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。（从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能；而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。）3B3B、功能高分子材料的类型、功能高分子材料的类型（1）力学功能材料：强化功能材料，弹性功能材料。（2）化学功能材
3、料：分离功能材料，反应功能材料，生物功能材料。（3）物理化学功能材料：耐高温高分子，电学功能材料，光学功能材料，能量转换功能材料。（4）生物化学功能材料：人工脏器用材料，高分子药物，生物分解材料。这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为 8 种类型。（1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高性能工程材料。第二章第二章 功能高分子的制备方法功能高分子的制备方法1 1、什么是活性聚合？阴离子活性聚合的、什么是活性聚合？阴离子活性聚合
4、的特征是什么？特征是什么？（1 1）活性聚合）活性聚合：是指引发速度远远大于增长速度，并且在特定条件下不存在链终止反应和链转移反应，亦即活性中心不会自己消失的反应。二氯乙基氯/乙酸乙酯引发（2 2）阴离子活性聚合的基本特点）阴离子活性聚合的基本特点：聚合反应速度极快；单体对引发剂有强烈的选择性；无链终止反应；多种活性种共存；相对分子质量分布很窄。2 2、通过哪些途径可实现阳离子活性聚、通过哪些途径可实现阳离子活性聚合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？（1）途径设计匹配性亲核反离子，如采用 HI/I2 引发体系引发烷基乙烯基醚进行阴离子活性聚合适当的 lewi
5、s 酸碱配对引发，如 采用二氯乙基铝/乙酸乙酯引发（2）目前，烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙烯及其衍生物、1,3 戊二烯、茚和-蒎烯等都已经实现了阳离子活性聚合。3 3、为什么基团转移聚合也属于活性聚合、为什么基团转移聚合也属于活性聚合范畴？范畴？基团转移聚合与阴离子型聚合一样，属“活性聚合”范畴。基团转移聚合是以不饱和酯、酮、酰胺和腈类等化合物为单体，以带有硅、锗、锡烷基等基团的化合物为引发剂，用阴离子型或路易士酸型化合物作催化剂，选用适当的有机物为溶剂，通过催化剂与引发剂之间的配位，激发硅、锗、锡等原子与单体羰基上的氧原子结合成共价键，单体中的双键与引发剂中的双键完成加成反应，硅、锗、锡烷基团
6、移至末端形成“活性”化合物的过程。包括链引发反应，链增长反应，链终止反应。4 4、自由基活性可控聚合有哪几类？、自由基活性可控聚合有哪几类？阴离子活性聚合、阳离子可控聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚合、活性开环歧化聚合等5 5、什么是高分子的化学反应？他们与小、什么是高分子的化学反应？他们与小分子的化学反应有什么异同点？影响高分分子的化学反应有什么异同点？影响高分子化学反应的因素有哪些？子化学反应的因素有哪些？（1 1）高分子的化学反应）高分子的化学反应：可以将天然和合成的通用高分子转变为具有新型结构与功能的聚合物的化学反应。（2 2）与小分子的化学反应的相同点）与小分子的化
7、学反应的相同点：高分子可以进行与低分子同系物相同的化学反应。例如含羟基高分子的乙酰化反应和乙醇的乙酰化反应相同；聚乙烯的氯化反应和己烷的氯化反应类似。（3 3）与小分子的化学反应的不同点）与小分子的化学反应的不同点：在低分子化学中，副反应仅使主产物产率降低。而在高分子反应中，副反应却在同一分子上发生，主产物和副产物无法分离，因此形成的产物实际上具有类似于共聚物的结构。（4 4）高分子的反应活性的影响因素：）高分子的反应活性的影响因素：聚集态结构因素聚集态结构因素：结晶和无定形聚集态结构、交联结构与线性结构、均相溶液与非均向溶液等结构因素均会对高分子的化学反应造成影响。化学结构因素化学结构因素：
8、a）几率效应：当高分子的化学反应涉及分子中相邻基团作无规成对反映时，某些基团由于反应几率的关系而不能参与反应，结果在高分子的分子链上留下孤立的单个基团，使转化程度受到限制。b）邻近结构效应：分子链上邻近结构的某些作用，如静电作用和位阻效应，均可使基团的反应能力降低或增加。6 6、有哪些制备特种与功能高分子的制备方、有哪些制备特种与功能高分子的制备方法？各有什么优缺点？法？各有什么优缺点？（1）功能高分子的制备方法主要有以下四种类型：功能性小分子的高分子化；已有高分子材料的功能化；多功能材料的复合；已有功能高分子的功能扩展。（2）制备方法各自的优缺点：功能性小分子的高分子化：对功能性小分子进行高
9、分子化反应，赋予其高分子的功能特点。包括：a）带有功能性基团的单体的聚合，b）带有功能性基团的小分子与高分子骨架的结合，c）功能性小分子通过聚合包埋与高分子材料结合。主要优点是可以使生成的功能高分子功能基分布均匀，聚合物结构可以通过聚合机理预先设计，产物的稳定性较好。缺点主要包括：a）在功能性小分子中需要引入可聚合基团，而这种引入常常需要复杂的合成反应；b）要求在反应中不破坏原有结构和功能；c）当需要引入的功能基稳定性不好时需要加以保护；d）有时引入功能基后对单体聚合的活性会有影响。已有高分子材料的功能化：好处：可以利用廉价的商品化聚合物，并且通过对高分子材料的选择，使得到的功能高分子材料机械
10、性能比较有保障。主要是通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合来实现。多功能材料的复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，将形成新的功能材料，而且具有任何单一功能高分子均不具备的性能，这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。已有功能高分子的功能扩展：在同一种功能材料中，甚至在同一个分子中引入两种以上的功能基团也是制备新型功能聚合物的一种方法。以这种方法制备的聚合物，或者集多种功能于一身，或者两种功能起协同作用，产生出新的功能。第三章第三章 吸附分离功能高分子材料吸附分离功能高分子材料1 1、什么是离子交换树脂？离子交换树脂、什么是离子交换树脂？离子交换树脂具有哪些功能？具有哪
11、些功能？（1 1）离子交换树脂）离子交换树脂是指具有离子交换基团的高分子化合物。（2 2）离子交换树脂最主要的功能）离子交换树脂最主要的功能是离子交换。此外，还具有吸附、催化、脱水、脱色、作载体等功能。2 2、离子交换树脂为什么可作为许多化学、离子交换树脂为什么可作为许多化学反应的催化剂？反应的催化剂？小分子酸和碱是许多有机化学反应和聚合反应的催化剂。离子交换树脂相当于多元酸和多元碱，也可对许多化学反应起催化作用。（与低分子酸碱相比，离子交换树脂催化剂具有易于分离、不腐蚀设备、不污染环境、产品纯度高、后处理简单等优点。离子交换树脂用作化学反应催化剂，可大大提高催化效率，简化后处理操作，避免设备
12、的腐蚀）3 3、何谓离子交换树脂的中毒？、何谓离子交换树脂的中毒？在离子交换树脂使用中，体积较大的离子扩散进入树脂内部。而在再生时，由于外疏内密的结构，较大离子会卡在分子间隙中，不易与可移动离子发生交换，最终失去交换功能，造成树脂“中毒”现象。4 4、什么是大孔型离子交换树脂？它们与、什么是大孔型离子交换树脂？它们与普通离子交换树脂的区别何在？普通离子交换树脂的区别何在？（1）大孔型离子交换树脂：是外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构的离子交换树脂。（2）大孔型离子交换树脂与普通的凝胶型离子交换树脂的区别：大孔型离子交换树脂：外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构。凝胶型离子交换树脂：外观透
13、明，表面光滑。具有均相高分子凝胶结构。大孔型离子交换树脂：在树脂内部存在大量的毛细孔。无论树脂处于干态或湿态、收缩或溶胀时，这种毛细孔都不会消失。因此可在非水体系中起离子交换和吸附作用。凝胶型离子交换树脂：球粒内部没有大的毛细孔。有在干态和非水系统中不能使用的缺点。大孔型离子交换树脂：孔径一般为几纳米至几百纳米，比表面积可达几百或几千m2/g，因此其吸附功能十分显著。凝胶型离子交换树脂：在水中会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔。大孔型离子交换树脂：吸附能力远远大于凝胶型树脂。不仅可以从极性溶剂中吸附弱极性或非极性的物质，而且可以从非极性溶剂中吸附弱极性的物质，也可对气体进行选择吸附。大孔型
14、离子交换树脂：不存在外疏内密的结构，从而克服了中毒现象。凝胶型离子交换树脂使用中会产生“中毒”现象。5 5、什么是螯合树脂？它们有哪些基本功、什么是螯合树脂？它们有哪些基本功能？能？（1）螯合树脂是对分离重金属、贵金属应运而生的树脂，分析化学中常利用络合物既有离子键又陪未见的特点来鉴定特定的金属离子，将这些络合以基团的形式连接到高分子链上，就得到螯合树脂。（2）具有特殊的选择分离功能胺基羧酸类（EDTA 类）：对特种贵金属有很好的选择分离性。肟类：分离 Ni。8羟基喹啉类：分离 Cr2+，Ni2+，Zn2+。聚乙烯基吡啶类：分离 Cu2+，Ni2+，Zn2+。6 6、氧化还原树脂又称什么树脂？
15、它们能、氧化还原树脂又称什么树脂？它们能与周围活性物质进行哪类化学反应？与周围活性物质进行哪类化学反应？（1 1）氧化还原树脂）氧化还原树脂也称电子交换树脂（指带有能与周围活性物质进行电子交换、发生氧化还原反应的一类树脂）。（2）能与周围活性物质进行电子交换、发发生氧化还原反应。生氧化还原反应。第四章第四章 高分子分离膜与膜分离技术高分子分离膜与膜分离技术1 1、典型的分离膜技术有哪些？、典型的分离膜技术有哪些？典型的膜分离技术有：微孔过滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、渗析(D)、电渗析(ED)、液膜(LM)及渗透蒸发(PV)等。2 2、制备分离膜的高分子材料应具备哪些
16、、制备分离膜的高分子材料应具备哪些基本特性？基本特性？目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。（1 1）纤维素酯类膜材料：纤维素酯类膜材料：易受微生物侵蚀，PH 值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂（2 2）非纤维素酯类膜材料：）非纤维素酯类膜材料：基本特性：分子链中含有亲水性的极性基团；主链上应有苯环、杂环等刚性基团，使之有高的抗压密性和耐热性；化学稳定性好；具有可溶性。（常用于制备分离膜的合成高分子材料有聚砜、聚酰胺、芳香杂环聚合物和离子聚合物等）。3 3、微孔膜的特点是什么？使用中有何要、微孔膜的特点是什么？使用中有何要求？求？（1）微孔膜是均
17、匀的多孔薄膜，厚度在90150m 左右，过滤粒径在10m 之间，操作压在。具有开放式的网格结构。开放式网格的孔径一般在1m 之间，可以让离子、分子等通过，但不能使微粒、胶体、细菌等通过。优点：孔径均匀，过滤精度高。孔隙大，流速快。无吸附或少吸附。无介质脱落。缺点：颗粒容量较小，易被堵塞；使用时必须有前道过滤的配合，否则无法正常工作。（2）使用时必须有前道过滤的配合，否则无法正常工作。另外，在保存时应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。4 4、简述几种主要分离膜的分离过程。、简述几种主要分离膜的分离过程。膜分离过程的三种形式：膜分离过程的三种形式：9，电位差，7、8 浓度差，1-6
18、压力差（1）渗析式膜分离：渗析和电渗析。料液中的某些溶质或离子在浓度差、电位差的推动下，透过膜进入接受液中，从而被分离出去。（2）过滤式膜分离：超滤、微滤、反渗透和气体渗透。利用组分分子的大小和性质差别所表现出透过膜的速率差别，达到组分的分离。（3）液膜分离：液膜与料液和接受液互不混溶，液液两相通过液膜实现渗透，类似于萃取和反萃取的组合。溶质从料液进入液膜相当于萃取，溶质再从液膜进入接受液相当于反萃取。第五章第五章 导电高分子导电高分子1 1、导电高分子类型有哪些导电高分子类型有哪些?其导电的本质各其导电的本质各是什么？是什么？（1 1）按照材料的结构与组成，）按照材料的结构与组成，可分为结构
19、型（本征型）导电高分子和复合型导电高分子。（2 2）结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性，由聚合物结构提供导电载流子（包括电子、离子或空穴）。复合型导电高分子是在本身不具备导电性的高分子材料中掺混入大量导电物质，如炭黑、金属粉、箔等，通过分散复合、层积复合、表面复合等方法构成的复合材料，从而具有导电性2 2、哪些类型的聚合物具有本征导电性？、哪些类型的聚合物具有本征导电性？四类聚合物具有导电性：四类聚合物具有导电性：高分子电解质、共轭体系聚合物、电荷转移络合物和金属有机螯合物。（其中，高分子电解质是以离子传导为主，其余三类聚合物都是以电子传导为主）。3 3、共轭导电高分子的导电机理是什么？
20、、共轭导电高分子的导电机理是什么？掺杂的作用是什么？掺杂的作用是什么？1 1）具有本征导电性的共轭体系必须具备两）具有本征导电性的共轭体系必须具备两条件。条件。第一，分子轨道能强烈离域；第二，分子轨道能互相重叠。满足这两个条件的共轭体系聚合物，便能通过自身的载流子产生和输送电流。共轭聚合物的分子链越长，电子数越多，则电子活化能越低，亦即电子越易离域，则其导电性越好。（2 2）掺杂的作用是提高电导率）掺杂的作用是提高电导率。（因添加了电子受体或电子给体而提高电导率的方法称为“掺杂”）4 4、复合型导电高分子的导电机理是什、复合型导电高分子的导电机理是什么？主要的导电填料有哪些？么？主要的导电填料
21、有哪些？（1 1）复合型导电高分子是以普）复合型导电高分子是以普通的绝缘聚合物为主要基质（成型物质），并在其中掺入较大量的导电填料配制而成的。在复合型导电高分子中，高分子材料本身并不具备导电性，只充当了粘合剂的角色。导电性是通过混合在其中的导电性的物质如炭黑、金属粉末等获得的，导电填料在复合型导电高分子中起提供载流子的作用（2 2）常用的导电填料常用的导电填料有金粉、银粉、铜粉、铝粉、镍粉、钴粉、钯粉、钼粉、镀银二氧化硅粉、镀银玻璃微珠、炭黑、石墨、碳化钨、碳化镍等。5 5、什么是超导态？超导态有何特征？、什么是超导态？超导态有何特征？（1 1）当温度降低时）当温度降低时，汞的电阻先是平稳地减
22、小，而在附近，电阻突然降为零。这种零电阻现象意味着此时电子可毫无阻碍地自由流过导体，而不发生任何能量的消耗。金属汞的这种低温导电状态，称为超导态。（2 2）超导态有以下四个特征：）超导态有以下四个特征：电阻值为零，超导体内部磁场为零，超导现象只有在临界温度以下才会出现，超导现象存在临界磁场，磁场强度超越临界值，则超导现象消失。第六章第六章 感光性高分子感光性高分子1 1、广义的感光高分子包括哪些范围？狭、广义的感光高分子包括哪些范围？狭义的感光高分子包括哪些范围？义的感光高分子包括哪些范围？（1 1）从广义上讲）从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子包括光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、
23、光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等。（2 2）狭义的感光高分子指具有感光基团的狭义的感光高分子指具有感光基团的高分子，和光聚合型感光高分子。高分子，和光聚合型感光高分子。（其中开（其中开发比较成熟并有实用价值的感光性高分子发比较成熟并有实用价值的感光性高分子材料主要是指光致抗蚀材料和光致诱蚀材材料主要是指光致抗蚀材料和光致诱蚀材料。料。（感光性高分子是指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。而且这种变化发生后，材料将输出其特有的功能。）2 2、何谓光致抗蚀材料和光致诱蚀材料？、何谓光致抗蚀材料和光致诱蚀材料？（1）光致抗蚀材料：是指经过光照后，分子结构
24、从线型可溶性转变为网状不可溶性，从而产生了对溶剂的抗蚀能力的高分子材料。2）光致诱蚀材料：是指受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性的高分子材料。3 3、感光高分子具备哪些性能？、感光高分子具备哪些性能？感光性高分子材料基本的性能：对光的敏感性、成像性、显影性、膜的物理化学性能等。对不同的用途，要求并不相同。4 4、什么是增感剂？作为增感剂必须具备哪、什么是增感剂？作为增感剂必须具备哪些基本条件？些基本条件？（1 1）某一激发态分子 D*将激发态能量转移给另一基态分子 A，使之成为激发态 A*，而自己则回到基态。A*进一步发生反应成为新的化合物。这时，A 被 D 增感了或光敏了，
25、故 D 称为增感剂或光敏剂。（2 2）作为增感剂，必须具备以下的基本条件：增感剂三线态的能量必须比被增感物质的三线态能量大，以保证能量转移的顺利进行。增感剂三线态必须有足够长的寿命，以完成能量的传递；增感剂的量子收率应较大。增感剂吸收的光谱应与被感物质的吸收光谱一致，且范围更宽5 5、感光高分子有哪些分类方法？、感光高分子有哪些分类方法？（1）根据光反应的类型分类根据光反应的类型分类：光交联型，光聚合型，光氧化还原型，光二聚型，光分解型。（2）根据感光基团的种类分类根据感光基团的种类分类：重氮型，叠氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等。（3）根据物理变化分类根据物理变化分类：光致不溶型，光致溶化型，光
26、降解型，光导电型，光致变色型等。（4）根据骨架聚合物种类分类根据骨架聚合物种类分类：PVA 系，聚酯系，尼龙系，丙烯酸酯系，环氧系，氨基甲酸酯（聚氨酯）系等。（5）根据聚合物的形态和组成分类根据聚合物的形态和组成分类：感光性化合物（增感剂）+高分子型，带感光基团的聚合物型，光聚合型等。第七章第七章 高吸水性树脂高吸水性树脂1 1、什么是高吸水性树脂？、什么是高吸水性树脂？超强吸水高分子材料也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高吸水性聚合物，是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。2 2、从化学组成和分子结构来分析高吸水、从化学组成和分子结构来分析高吸水性树脂的吸水性能？性树脂的吸水性
27、能？从化学组成和分子结构看，从化学组成和分子结构看，高吸水性树脂是高吸水性树脂是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子联型高分子。水分子与亲水性基团中的金属离子形成配位水合，与电负性很强的氧原子形成氢键等。高分子网状结构中的疏水基团因疏水作用而易于斥向网格内侧，形成局部不溶性的微粒状结构，使进入网格的水分子由于极性作用而局部冻结，失去活动性，形成“伪冰”结构。亲水性基团和疏水性基团的这些作用，显然都为高吸水性树脂的吸水性能作了贡献。3 3、高吸水性树脂的基本性能有哪些？、高吸水性树脂的基本性能有哪些？高吸水性、加压保水性、吸氨性、增稠性。（1）考察和
28、表征高吸水性树脂吸水性的指标通常有两个，是吸水率，二是吸水速度。（2）分子中大量的羧基、羟基和酰氧基团与水分子之间的强烈范得华力吸收水分子，并由网状结构的橡胶弹性作用将水分子牢固地束缚在网格中。一旦吸足水后，即形成溶胀的凝胶体。这种凝胶体的保水能力很强，即使在加压下也不易挤出来。（3）吸氨性：（详见第 5 题）（4）增稠性：高吸水性树脂吸水后体积可迅速膨胀至原来的几百倍到几千倍，因此增稠效果远远高于水性体系的增稠剂，如聚氧乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等。4 4、影响高吸水性树脂吸水性能的因素有、影响高吸水性树脂吸水性能的因素有哪些？哪些？吸水率吸水率是表征树脂吸水性的最常用指标。物理意义为每
29、克树脂吸收的水的重量。影响树脂吸水率有很多因素，除了产品本身的化学组成之外，还与产品的交联度、水解度和被吸液体的性质等有关。（1 1）交联度：交联度：高吸水性树脂在未经交联前，一般是水溶性的，不具备吸水性或吸水性很低，因此通常需要进行交联。但交联密度过但交联密度过高会造成吸水能力的降低。高会造成吸水能力的降低。因为一方面，网格太小而影响水分子的渗透，另一方面，橡胶弹性的作用增大，也不利于水分子向网格内的渗透。（2 2）水解度：高吸水性树脂的吸水率一般）水解度：高吸水性树脂的吸水率一般随水解度的增加而增加。随水解度的增加而增加。当水解度高于一定数值后，吸水率反而下降。（3 3）被吸液的被吸液的
30、pHpH 值与盐类物质值与盐类物质：高吸水性高吸水性树脂是高分子电解质，树脂是高分子电解质，水中盐类物质的存在水中盐类物质的存在和和 pHpH 值的变化都会显著影响树脂的吸水能值的变化都会显著影响树脂的吸水能力。力。5 5、试解释高吸水性树脂为什么具有吸氨、试解释高吸水性树脂为什么具有吸氨性？性？高吸水性树脂一般高吸水性树脂一般 为含羧酸基的阴离子高分子，为提高吸水能力，必须进行皂化，使大部分羧酸基团转变为羧酸盐基团。但通常树脂的水解度仅 70左右，另有 30左右的羧酸基团保留下来，使树脂呈现一定的弱酸性。这种弱酸性使得它们对氨那样的碱性物质有强烈的吸收作用。第八章第八章 医用高分子材料医用高
31、分子材料1 1、什么在各种材料中，高分子材料最有、什么在各种材料中，高分子材料最有可能用作医用材料？可能用作医用材料？生物体是有机高分子存在的最基本形式，生物体是有机高分子存在的最基本形式，有有机高分子是生命的基础。机高分子是生命的基础。动物体与植物体组成中最重要的物质蛋白质、肌肉、纤维素、淀粉、生物酶和果胶等都是高分子化合物。在各种材料中，高分子材料的分子结构、化学组成和理化性质与生物体组织最为接近，因此最有可能用作医用材料。2 2、医用高分子有哪些分类方法？对医用、医用高分子有哪些分类方法？对医用高分子材料的基本要求有哪些？高分子材料的基本要求有哪些？医用高分子的分类方法：医用高分子的分类
32、方法：（1 1）与生物体组织不直接接触的材料与皮肤、粘膜接触的材料与人体组织短期接触的材料长期植入体内的材料药用高分子除此之外，还有以下一些常用的分类方法。2 2）按材料的来源分）按材料的来源分：天然医用高分子材料人工合成医用高分子材料，天然生物组织与器官。（3 3）按材料与活体组织的相互作用关系分按材料与活体组织的相互作用关系分：生物惰性高分子材料，生物活性高分子材料，生物吸收高分子材料。4 4）按生物医学用途分：）按生物医学用途分：硬组织相容性高分子材料，软组织相容性高分子材料，血液相容性高分子材料，高分子药物和药物控释高分子材料。（5 5）按与肌体组织接触的关系分：）按与肌体组织接触的关
33、系分：长期植入材料，短期植入（接触）材料，体内体外连通使用的材料，与体表接触材料及一次性医疗用品材料。（6 6）目前在实际应用中，更实用的是仅将）目前在实际应用中，更实用的是仅将医用高分子分为两大类，医用高分子分为两大类，一类是直接用于治疗人体某一病变组织、替代人体某一部位或某一脏器、修补人体某一缺陷的材料。另一类则是用来制造医疗器械、用品的材料，为医疗事业服务，但本身并不具备治疗疾病、替代人体器官的功能，不属功能高分子的范畴。对医用高分子材料的基本要求：对医用高分子材料的基本要求：一个具备了以下七个方面性能的材料，可以考虑用作医用材料。化学惰性，不会因与体液接触而发生反应。材料分解过程中，不
34、会产生对人体有害的副产物 对人体组织不会引起炎症或异物反应。不会致癌。具有良好的血液相容性。（最重要）长期植入体内不会减小机械强度。能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性。易于加工成需要的复杂形状。3 3、什么是高分子材料的生物相容性？生、什么是高分子材料的生物相容性？生物相容性包括哪些方面？物相容性包括哪些方面？（1 1）生物相容性是）生物相容性是指植入生物体内的材料与肌体之间的适应性。（2）根据在医学中的应用目的不同，生物相容性又可分为 组织相容性组织相容性 和血液相容性血液相容性两种。组织相容性是指材料与人体组织，如骨骼、牙齿、内部器官、肌肉、肌腱、皮肤等的相互适应性，而血液相容性则是指材
35、料与血液接触是不是会引起凝血、溶血等不良反应。4 4、化学合成的生物吸收性高分子材料主、化学合成的生物吸收性高分子材料主要有哪几类？要有哪几类？聚羟基酸酯及其改性产物、聚醚酯及其相似聚合物、聚酰胺酯、聚酸酐、聚磷酸酯和脂肪族聚碳酸酯、聚氰基丙烯酸酯。5B5B、形成血栓的原因是什么？目前有哪些提形成血栓的原因是什么？目前有哪些提高血液相溶性的方法？高血液相溶性的方法？（1）血栓的形成机理：异物与血液接触时，首先将吸附血浆内蛋白质，然后粘附血小板，继而血小板崩坏，放出血小板因子，在异物都是形成血栓的原因。（2）血液相容性高分子材料的制取：使材料表面带上负电荷的基团。高分子材料的表面接枝改性。制备具
36、有微相分离结构的材料。高分子材料的肝素化。材料表面伪内膜化。第九章第九章 药用高分子药用高分子1 1、什么是药用高分子？药用高分子分为、什么是药用高分子？药用高分子分为几类？各有什么特点？几类？各有什么特点？（1 1）药用高分子材料）药用高分子材料是具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料。（2 2）药用高分子的分类及各自的特点：）药用高分子的分类及各自的特点：将药用高分子按其应用目的不同分为 药用药用辅助材料辅助材料和高分子药物高分子药物两类。药用辅助材料：药用辅助材料：是指在药剂制品加工时所用的和为改善药物使用性能而采用的高分子材料。本身不具有药理作用，只是在药品的制造
37、和使用中起从属或辅助的作用，属于特种高分子的范畴。高分子药物高分子药物：一些水溶性高分子材料本身具有药理作用，可直接作药物使用，这就是高分子药物。（依靠连接在聚合物分子链上的药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后，能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预防性效果）此外还有此外还有处于过渡态的高分子化合物处于过渡态的高分子化合物：介于这二者之间，这类材料虽然本身不具有药理作用，但由于它的使用和存在却延长了药物的效用，为药物的长效化、低毒化提供帮助按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三大类：高分子化的低分子药物高分子化的低分子药物：也称高分子载体药物，其药效部分是低分子药物，以某
38、种化学方式连接在高分子链上。本身具有药理活性的高分子药物本身具有药理活性的高分子药物：只有整个高分子链才显示出医药活性，相应的低分子模型化合物一般并无药理作用。物理包埋的低分子药物物理包埋的低分子药物：起药理活性作用的是低分子药物，以物理的方式被包裹在高分子膜中，并通过高分子材料逐渐释放。典型代表为药物微胶囊。2 2、与低分子相比，高分子药物有什么优、与低分子相比，高分子药物有什么优点？点？（1 1）低分子药物存在着很大的副作用）低分子药物存在着很大的副作用。在生物体内新陈代谢速度快，半衰期短，易排泄，因而在发病期间要频繁进药。过高的药剂浓度常常带来过敏、急性中毒和其他副作用。对进入体内指定的
39、部位也缺乏选择性。（2 2）高分子药物具有低毒、高效、缓释和）高分子药物具有低毒、高效、缓释和长效等特点。长效等特点。与生物体的相容性好，停留时间长。还可通过单体的选择和共聚组分的变化，调节药物的释放速率，达到提高药物的活性、降低毒性和副作用的目的。进入人体后，可有效地到达症患部位。3 3、在高分子载体药物中应包括哪几类基、在高分子载体药物中应包括哪几类基团？它们的作用是什么？团？它们的作用是什么？（1 1）高分子载体药物中应包含四类基团）高分子载体药物中应包含四类基团：药理活性基团、连接基团、输送用基团和使整个高分子能溶解的基团。（2 2）连接基团）连接基团的作用是使低分子药物与聚合物主链形
40、成稳定的或暂时的结合，而在体液和酶的作用下通过水解、离子交换或酶促反应可使药物基团重新断裂下来。（3 3）输送用基团）输送用基团是一些与生物体某些性质有关的基团，如磺酰胺基团与酸碱性有密切依赖关系，通过它可将药物分子有选择地输送到特定的组织细胞中。（4 4）可溶性基团，）可溶性基团，如羧酸盐、季铵盐、磷酸盐等的引入可提高整个分子的亲水性，使之水溶。在某些场合下，亦可适当引入烃类亲油性基团，以调节溶解性。4 4、什么是微胶囊？药物微胶囊有什么优、什么是微胶囊？药物微胶囊有什么优点？点？（1 1）微胶囊）微胶囊是指以高分子膜为外壳、其中包有被保护或被密封的物质的微小包囊物。（2 2）微胶囊的最大特
41、）微胶囊的最大特点是可以控制释放内部的被包裹物质，使其在某一瞬间释放出来或在一定时期内逐渐释放出来。与普通的药物相比，药物微胶囊有不少优点。药物被高分子膜包裹后，避免了药物与人体的直接接触，能够延缓、控制药物释放速度，掩蔽药物的毒性、刺激性、苦味等不良性质，提高药物的疗效。经微胶囊化的药物，与空气隔绝，能有效防止药物贮存过程中的氧化、吸潮、变色等不良反应，增加贮存稳定性。第十章第十章 高分子液晶高分子液晶1 1、什么是液晶？它与晶体和液体之间有、什么是液晶？它与晶体和液体之间有什么关系？什么关系？（1）液晶是介于晶态和液态之间的一种热力学稳定的相态，某些物质的受热熔融或被溶解后，虽然失去了固态
42、物质的大部分特性，外观呈液态物质的流动性，但可能仍然保留着晶态物质分子的有序排列，从而在物理性质上表现为各向异性，形成一种兼有晶体和液体部分性质的过渡中间相态，这种中间相态被称为液晶态，处于这种状态下的物质称为液晶。）（2）液晶的其聚集状态在一定程度上既类似于晶体，分子呈有序排列；又类似于液体，有一定的流动性。2 2、根据液晶的形成条件可分为哪几种类、根据液晶的形成条件可分为哪几种类型？根据分子排列的形式和有序性的不同，型？根据分子排列的形式和有序性的不同，液晶可分为几种结构类型？各种液晶类型液晶可分为几种结构类型？各种液晶类型的特点是什么？的特点是什么？（1）按照液晶的形成条件不同，可将其主
43、要分为热致性热致性和溶致性溶致性两大类。热致性热致性液晶是依靠温度的变化，在某一温度范围形成的液晶态物质。溶致性溶致性液晶则是依靠溶剂的溶解分散，在一定浓度范围形成的液晶态物质。此外此外，还发现了压致型液压致型液晶，在外力场作用下形成的液晶。流致型液流致型液晶，在施加流动场后形成的液晶。（2 2）液晶的结构类型及各自的特点：）液晶的结构类型及各自的特点：根据分子排列的形式和有序性的不同，液晶有三种结构类型：近晶型、近晶型、向列型和胆甾型向列型和胆甾型。近晶型液晶近晶型液晶：棒状分子互相平行排列成层状结构，层内分子排列具有二维有序性。（最接近结晶结构的一类）向列型液晶向列型液晶：棒状分子只维持一
44、维有序。（流动性最好的一种）胆甾型液晶胆甾型液晶：分子是长而扁平的。依靠端基的作用，平行排列成层状结构，长轴与层片平面平行。B B、高分子液晶的分类：、高分子液晶的分类：（1）按液晶的形成条件，可分为溶致性液晶、热致性液晶、压致型液晶、流致型液晶等。（与小分子液晶一样）（2）按致晶单元与高分子的连接方式，可分为主链型液晶和侧链型液晶。（3）按高分子链中致晶单元排列形式和有序性的不同，可分为近晶型、向列型和胆甾型等。（4）按形成高分子液晶的单体结构，可分为两亲型和非两亲型两类。3 3、高分子液晶的分子结构有什么特点？、高分子液晶的分子结构有什么特点？影响高分子液晶形态和性能的因素主要有影响高分子
45、液晶形态和性能的因素主要有哪些？哪些？高分子液晶分子中必须含有具有刚性的致晶单元致晶单元呈棒状或片状（盘状）在致晶单元的端部通常还有一个柔软的易弯曲的基团 R，这个端基单元式各种极性的或非极性的基团（2）影响高分子液晶形态与性能的因素包括外在因素和内在因素两部分。外在因素和内在因素两部分。内在因素内在因素为分子结构、分子组成和分子间力。外部因素外部因素则主要包括环境温度、溶剂等。4 4、主链型溶致性高分子液晶主要有哪些、主链型溶致性高分子液晶主要有哪些类型？形成溶致性高分子液晶的分子结构类型？形成溶致性高分子液晶的分子结构必须符合哪两个条件？必须符合哪两个条件？（1 1）主要有芳香族聚酰胺、聚
46、酰胺酰肼、聚苯并噻唑、纤维素类等品种。（2）形成溶致性高分子液晶的分子结构必形成溶致性高分子液晶的分子结构必须符合两个条件：分子应具有足够的刚须符合两个条件：分子应具有足够的刚性；性；分子必须有相当的溶解性。分子必须有相当的溶解性。然而，然而，这这两个条件往往是对立的。刚性越好的分子，两个条件往往是对立的。刚性越好的分子，溶解性往往越差。溶解性往往越差。（主链型溶致性高分子液晶的结构特征是致晶单元位于高分子骨架的主链上。）5 5、主链型热致性高分子液晶的主要代表有、主链型热致性高分子液晶的主要代表有哪些？结构上有什么特点？哪些？结构上有什么特点？（1）聚酯液晶外，聚甲亚胺、聚芳醚砜、聚氨酯等。
47、（2）最典型最重要的代表是聚酯液晶。从结构上看，PET/PHB 共聚酯相当于在刚性的线性分子链中，嵌段地或无规地接入柔性间隔基团。改变共聚组成或改变间隔基团的嵌入方式，可形成一系列的聚酯液晶。6 6、侧链型高分子液晶有哪些基本形式？、侧链型高分子液晶有哪些基本形式？有哪些合成侧链型高分子液晶的方法？有哪些合成侧链型高分子液晶的方法？（1 1）侧链型高分子液晶的基本形式：侧链型高分子液晶的基本形式：梳型、多重梳型、盘梳型、腰接型、结合型、网型。（2 2）侧链型高分子液晶的合成）侧链型高分子液晶的合成：侧链型高分子液晶通常通过含有致晶单元的单体聚合而成，因此主要有以下三种合成方法：加聚反应，接枝共
48、聚，缩聚反应。加聚反应，接枝共聚，缩聚反应。（方（方程式）程式）7B7B、影响主链型高分子液晶的相行为的因素影响主链型高分子液晶的相行为的因素有哪些？有哪些？分子链中柔性链段的含量与分布、相对分子质量、间隔基团的含量和分布、取代基的性质等因素均影响液晶的相行为。（1）共聚酯中柔性链段含量与分布：柔性链段越长，液晶转化温度越低，相区间温度范围也越窄。柔性链段太长则失去液晶性。（2）相对分子质量的：共聚酯液晶的清亮点随其相对分子质量的增加而上升。当相对分子质量增大至一定数值后，清亮点趋于恒定。（3）连接单元：间隔基团的柔性越大，液晶清亮点就越低。（4）取代基：取代基极性越大，高分子液晶的清亮点越高
49、。取代基的对称程度越高，清亮点也越高。（5）结构单元连接方式：头头连接和顺式连接使分子链刚性增加，清亮点较高。头尾连接和反式连接使分子链柔性增加，则清亮点较低。8B8B、影响侧链型高分子液晶相行为的因素、影响侧链型高分子液晶相行为的因素有侧链结构、主链结构、聚合度、化学交联等。（1）侧链结构：侧链包括致晶单元、末端基团和连接单元。当末端基团为柔性链时，随链长增加，液晶态由向列型向近晶型过渡。间隔基团长度增加，液晶的清亮点向低温移动，甚至会抑制液晶相的产生。致晶单元的结构最直接地影响液晶的相行为。（2）主链结构：主链柔顺性增大，则液晶相区间增大，清亮点移向高温（3）相对分子质量：随相对分子质量的
50、增大，液晶相区间温度增大，清亮点也移向高温，最后趋于极值。（4）化学交联：交联程度不高时，对液晶行为基本无影响。交联程度较高时，致晶单元难以整齐地定向排列，则将抑制液晶的形成。（5）共混：共混体系的临界相分离温度Tc随末端基的增长而显著上升。与端基性质有关。与致晶单元的刚性有关。刚性增大，Tc 下降。侧链型高分子液晶的共混时，随高分子液晶分子中连接单元长度增加，Tc 下降。传递机理透过物截留物膜类型纤维多孔膜水、溶剂溶解微滤 颗粒大小形状悬浮物颗粒物超滤分子特性大小水、溶剂小分 胶体和超过截留形状子分子量的分子非对称性膜纳滤离子大小及电水、一价离子、有机物荷多价离子水、溶剂溶质、盐复合膜反 渗