第3章 功能高分子材料
常規高分子材料由于其分子巨大,分子內缺少活性官能團,因此通常表現為難以形成完整晶體,難溶于常規溶劑,沒有明顯熔點,不導電,并呈化學惰性等共同特性。高分子材料的這些物理化學性質已經為大多數人所熟悉和認可,然而隨著人們在生產和生活方面對具有新型功能的聚合材料的需求,以及科技水平的進步,近年來人們開發出了眾多有著不同于以上特征,帶有特殊物理化學性質和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了常規高分子材料的范疇。在科學研究中人們將這些具有特殊物理化學性質的材料稱為功能高分子材料,而且在教學和科研過程中,人們已經很自然地將這部分研究對象單獨對待,作為功能材料中非常重要的一類。
功能高分子材料(主要指全人工和半人工合成的聚合物)與常規高分子材料相比具有明顯不同的物理化學性質。而以這些材料為研究對象,研究其結構組成、構效關系、制備方法以及開發應用的科學稱為功能高分子材料科學。功能高分子材料是高分子材料科學領域中發展最快、最具重要意義的新領域。功能高分子材料以其獨特的電學、光學、磁學以及其他物理化學性質引起了人們的注意。
功能高分子材料科學的主要研究目標和內容包括結構與性能關系研究、應用開發研究等。其中,開發新的功能高分子材料,或者提供新的制備技術是制備方法研究的目標;為功能高分子材料的功能、性能測定提供科學方法和設備是物理化學性能表征的研究內容;結構與性能關系研究建立起了聚合物結構與功能之間的關系理論,以此理論可開發功能更強的或具有全新功能的高分子材料。目前,功能高分子材料仍處在快速發展階段,多數功能還有待于認識和開發。應用開發研究的主要目標就是充分開發和利用其特殊功能,在生產和實踐中轉化成具有實用意義的新型材料和器件,因此,是功能高分子材料科學的重要領域。