功能高分子材料的分類和特點

       功能高分子材料是20世紀60年代發(fā)展起來的新興領域，是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領域后出現(xiàn)的新材料。該類材料一般指在原有力學性能基礎上，還具有化學反應活性、光敏性、導電性、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，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來體現(xiàn)的。

      復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（如導電、電磁）的其他材料以一定的方式復合而成的，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，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、纖維素通過化學反應可以向其上引入功能性的基團，它們可以作為高吸水性樹脂或吸油性樹脂來應用。

      上述兩種功能高分子材料通常是可以進行生物降解的，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，對其化學結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、復合結(jié)構(gòu)以及宏觀形態(tài)進行設計，從而充分發(fā)揮其功能性，如各種離子交換樹脂、導電高分子材料、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

      功能材料通常都具有技術(shù)密集、品種多，產(chǎn)品少，專用性強和附和價值高的特點，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。

     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或物理的方式復合，結(jié)構(gòu)和配方的可設計性強，這就為擴大功能高分子材料的品種和功能的擴展創(chuàng)造了極大的空間。如阻燃劑高分子材料、導熱高分子材料，分別是將阻燃劑、導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熱性。

      3. 有些功能高分子材料具有很高的力學性能和尺寸穩(wěn)定性，可廣泛應用于制作結(jié)構(gòu)件，從而實現(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塑料（或復合材料）具有低的介電損耗，可作為透（電磁）波結(jié)構(gòu)材料，用于制造雷達天線罩。而金屬纖維增強塑料則具有一定的導電性，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合材料，作為飛機和導彈的結(jié)構(gòu)件，可以顯著地提升飛機和導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，在國防和其他科技中具有更重要的應用價值，是新材料的發(fā)展重點之一。

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