功能高分子材料 -主要材料 离子交换树脂

它是最早工业化的功能高分子材料。经过各种官能化的聚苯乙烯树脂，含有H 离子结构，能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂，含有OH一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。它们主要用于水的处置。离子交换膜还可以用于饮用水处置、海水淡化、废水处置、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的收购与作为电解隔膜和电池隔膜。

高分子催化剂

催化生物体内多种化学反应的生物酶是高分子催化剂。它具备魔法般的催化性能，反应在常温、常压下进行，催化活性极高，几乎不产生副产物。近十年来，国内外多有研究用人工合成的办法模拟酶，将金属化合物结合在高分子配体上，开发高活性、高选择性的高效催化剂，这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。已有些研究工作表明，高分子金属催化剂对加氢反应、氧化反应、硅氢加成反应、羰基化反应、异构化反应、聚合反应等具备非常高的催化活性和选择性，而且易与反应物离别，可收购重复用。

导电高分子材料

复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入少量的导电物质组合而成。该类材料兼有高分子材料的易加工特质和金属的导电性。与金属相比较,导电性复合材料具备加工性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。

与金属和半导体相比较，导电高分子的电学性能具备如下特征：

通过控制掺杂度，导电高分子的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。现在的室温电导率可达105S/cm，它可与铜的电导率相比，而重量仅为铜的1/12;

导电高分子可拉伸取向。沿拉伸方向电导率随拉伸度而增加，而垂直拉伸方向的电导率基本不变，呈现强的电导各向异性;

尽管导电高分子的室温电导率可达金属态，但它的电导率-温度依靠性不呈现金属特质，而服从半导体特质;

导电高分子的载流子既不同于金属的自由电子，也不同于半导体的电子或空穴，而是用孤子、极化子和双极化子定义描述。

应用主要有电磁波屏蔽、电子元件、微波吸收材料、隐身材料等。

高分子功能膜的分类

反渗透膜

反渗透膜主如果不对称膜、复合膜和中空纤维膜。不对称膜的表面活性层上的微孔非常小，大孔支撑层为海绵状结构;复合膜由超薄膜和多孔支撑层等组成。超薄膜非常薄，只有0.4mm，有益于减少流动阻力，提升透水速率;中空纤维反渗透膜的直径极小，壁厚与直径之比比较大，因而不需支持就能承受较高的外压。

反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚等。醋酸纤维素膜透水量大，脱盐率高，价格实惠，应用常见。芳香聚酰胺膜具备优越的机械强度，化学性能稳定，耐压实，能在pH值4-10的范围内用。聚苯并咪唑反渗透膜则能耐高温，吸水性好，适用于在较高温度下的作业。反渗透装置已成功地应用于海水脱盐，并达到饮用级的水平。海水淡化的原理是借助只允许溶剂透过，不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。用RO进行海水淡化时，因其含盐量较高，除特殊高脱盐率膜以外，一般均须使用二级RO淡化。但海水脱盐本钱较高，主要用于特别缺水的中东产油国，比如2025年统计数据世界的海水淡化厂就坐落于沙特阿拉伯。

超滤膜

超滤膜是指具备从1-20nm细孔的多孔质膜，它几乎可以完全将含于溶液中的病毒、高分子胶体等微粒子截留离别。超滤膜的离别性能就是用它所截留物质的分子量大小来概念的。超滤膜离别技术主要用于离别溶液中的大分子、胶体微粒。通过膜的筛分用途将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留，是溶质分子与小分子溶剂离别的膜过程 。

微滤膜

微滤膜是指孔径范围为0.01-10μm的多孔质离别膜，它可以把细菌、胶体与气溶胶等微小粒子从流体中比较彻底地离别除去。流体中含有粒子的浓度不同，微滤膜的用法方法也不同。当浓度较低时，常常用一次性滤膜;当浓度较高时，需要选择可以反复用的膜。

气体离别膜

气体离别中常见的高分子膜，是非对称的或复合膜，其膜表层为致密高分子层，即非多孔高分子膜。这种膜材料需要具备优良的渗透性。

催化膜

在膜反应器中，借助膜的载体功能将催化剂固定在膜的表面或膜内来制备催化膜。有的膜材料本身就具备催化活性。在反应涉及加氢、脱氢、氧化与与氧的生成有关的体系时，则常使用金属膜、固体电解质膜，这类膜具备选择性透过氢和氧的能力。 隔膜催化技术有效性的主要特点是生产率和选择率。生产率是由通过隔膜与隔膜表面上反应物和生成物的离别率来决定的。

高分子吸附剂

吸附性高分子材料主如果指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和用途的高分子材料，从外观形态上看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大网状树脂几种。吸附树脂的吸附性不只遭到结构和形态等内在原因的影响，还与用环境关系密切：温度原因，树脂周围的介质.

吸水性高分子

高吸水性树脂的研究始于60年代，世界上最早开发的一种高吸水性树脂是淀粉-丙烯氰接枝共聚水解产物，即在淀粉上接枝丙烯腈然后水解而成。

一般情况下，纤维素类高吸水性树脂的吸水能力比淀粉类树脂低，但吸水速度快是其特征之一，在一些特殊状况下却是淀粉类树脂所不可以取代的。

高吸水性树脂的结构特点：

分子中具备强亲水性基团，如羟基、羧基，可以与水分子形成氢键;

树脂具备交联结构;

聚合物内部具备较高的离子浓度;

聚合物具备较高的分子量

吸油性高分子

高吸油性树脂是一种新型的功能高分子材料,对于不同类型的油，少则可吸自重的几倍,多则近百倍,吸油量大、吸油速度快且保油能力强，在工业的废液处置与环境保护方面具备广泛的作用。另外可作橡胶改性剂、油雾过滤材料、芳香剂和杀虫剂的基材、纸张添加剂等。

高吸油性树脂的结构特点：高分子之间形成一种三维的交联网状结构，材料内部具备肯定微孔结构。因为分子内亲油基的链段和油分子的溶剂化用途，高吸油性树脂发生膨润。基于交联的存在，该树脂不溶于油中。这样来看,交联度和亲油性基团与高吸油性树脂的性能有密切关系。

其他高分子吸附剂

聚丙烯酰胺分类聚丙烯酰胺商品介绍：聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，不溶于大部分有机溶剂，具备好的絮凝性，可以减少液体之间的磨擦阻力，按离子特质分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四类型型。

阴离子聚丙烯酰胺

阴离子聚丙烯酰胺商品描述：阴离子聚丙烯酰胺外观为白色粉粒，分子量从600万到2500万水溶解性好，能以任意比率溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14，在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特质，与盐类电解质敏锐，与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。

工业废水处置：对于悬浮颗粒，较出、浓度高、粒子带阳电荷，水的PH值为中性或碱性的污水，钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处置，成效。饮用水处置：国内不少自来水厂的水源来自江河，泥沙及矿物质含量高，比较浑浊，虽经过沉淀过滤，仍不可以达到需要，需要投加絮凝剂，投加量是无机絮凝剂的1/50，但成效是无机絮凝剂的几倍，对于有机物污染紧急的江河水可使用无机絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺配合用成效更好。阴离子聚丙烯酰胺，使淀粉微粒絮凝沉淀，然后将沉淀物经压滤机压滤变成饼状，可作饲料，酒精厂的酒精也可使用阴离子聚丙烯酰胺脱水，压滤进行收购。用于河水泥浆沉降。用于造纸干强剂。

用于造纸助剂、助率剂。在造纸前泵口式储浆池中加入微量PAM-LB-3阴离子聚丙烯酰胺可使水中填料与细小纤维在网上存留提升20-30%。每吨可节省纸浆20-30kg。

举例：在洗煤过程中产生很多废水，直接排放污染环境，需要沉清后循环借助，收购水中煤泥，也非常有价值，但靠自然沉降，浪费时间费力，同时水也不清。

另外，阴离子聚丙烯酰胺在制香行业的应用也愈加受青睐，阴离子聚丙烯酰胺商品特征：具溶解性好，粘度高，韧性强，易燃无烟、燃烧无异味、无毒等特征;商品性能稳定，防止了其它植物胶粉和普通淀粉因产地、时间不同，粘结水平参差不齐，在香业生产时需要反复调试配方，以免导致商品水平不稳定的现象;香制品外表光洁平整、成型好、不容易破碎;特别是其冷水可糊化性，不需要煮糊，将物料直接混和均匀、加水搅拌既可生产，而且加水混合后的物料较长期放置也不会有物料干硬没办法用的现象发生，有效地节省了能源和便捷了生产操作。

用成效：用本商品做成的香坯外观平整、无断裂、无霉斑，抗折力强，商品成色好、烘晒后不褪色，燃点时间足，可燃性好，过铁齿盘不“断头”熄火，有益于蚊香有效成份的挥散率的提升及可降低成品在烘干过程中的损失，同时，可大大减轻工人的劳动强度、提升工作效率。除此之外，本品对环境无污染，可满足绿色环保方面对商品的需要。

经济效益：用本商品可降低材料本钱5—12%,节省能耗20—30%。

阳离子聚丙烯酰胺

阳离子聚丙烯酰胺商品特质：阳离子聚丙烯酰胺外观为白色粉粒，离子度从20%到55%水溶解性好，能以任意比率溶解于水且不溶于有机溶剂。呈高聚合物电解质的特质，适用于带阴电荷及富含有机物的废水处置。适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处置，特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处置。

作用与功效

用于污泥脱水依据污泥性质可使用本商品的相应型号，可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水，脱水时，产生絮团大，不粘滤布，压滤时不散，流泥饼较厚，脱水效率高，泥饼含水率在80%以下。

用于生活污水和有机废水的处置，本商品在配性或碱性介质中均呈现阳电性，如此对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清非常有效。如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处置厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，有机含量高 废水、饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类成效要高数倍或数十倍，由于这种废水常见带阴电荷。

用于以江河水作水源的自来水的处置絮凝剂，用量少，成效好，本钱低，尤其是和无机絮凝剂复合用成效更好，它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。

造纸用增强剂及其它助剂。提升填料、颜料等存留率、纸张的强度。

用于油田经学助剂，如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂。

用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。

包装与贮存

本品无毒，注意防潮、防雨,防止阳光曝晒。 贮存期：2年,25kg纸袋。

丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为材料，在催化剂用途下水合生成丙烯酰胺单体的粗商品，经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体，此单体即为聚丙烯酰胺的生产材料。

丙烯腈+ →合 →丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺

按催化剂的进步历史来分，单体技术已历程了三代：

第一代为硫酸催化水合技术，此技术的缺点是丙烯腈实际转化的比例低，丙烯酰胺商品收率低、副商品低，给精制带来非常大负担，除此之外因为催化剂硫酸的强腐蚀性，使设施造价高，增加了生产本钱;

第二代为二元或三元骨架铜催化生产技术，该技术的缺点是在最后商品中引入了影响聚合的金属铜离子，从而增加了后处置精制的本钱;第三代为微生物腈水合酶催化生产技术，此技术反应条件温和，常温常压下进行，具备高选择性、高收率和高活性的特征，丙烯腈的实际转化的比例可达到100%，反应完全，无副产物和杂志，

商品丙烯酰胺中不含金属铜离子，不需进行离子交换来出去生产过程中所产生的铜离子，简化了工艺步骤，除此之外，气相色谱剖析表明丙烯酰胺商品中几乎不含游离的丙烯腈，具备高纯性，特别合适制备超高相对分子水平的聚丙烯酰胺及食品工业所需的无毒聚丙烯酰胺。