磁性高分子綜述

1、磁性高分子常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州213164)摘要：從磁性高分子材料的分類，特點(diǎn)，應(yīng)用等方面對(duì)磁性高分子進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，其中包括對(duì)磁性高分子微球認(rèn)識(shí)，對(duì)磁性塑料、磁性橡膠的簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)以及對(duì)磁性高分子在未來的發(fā)展前景有簡(jiǎn)單的介紹，從而進(jìn)一步了解磁性高分子。關(guān)鍵詞：功能高分子磁性高分子1基本磁現(xiàn)象基本磁現(xiàn)象11磁極：同性相斥，異性相吸。磁極：同性相斥，異性相吸。1.2NNS極不能單獨(dú)存在極不能單獨(dú)存在2、磁性材料、磁性材料磁性材料是當(dāng)前僅次

2、于半導(dǎo)體材料的在高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)中都具有廣泛應(yīng)用的一類功能材料[1]。其應(yīng)用己經(jīng)從傳統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展到高新技術(shù)領(lǐng)域，從社會(huì)生產(chǎn)擴(kuò)大到百姓家庭，從單純的磁學(xué)范圍擴(kuò)展到與磁學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科領(lǐng)域在材料的發(fā)展史上，磁性材料領(lǐng)域曾長(zhǎng)期為含鐵族或稀土金屬元素的合金和氧化物等無(wú)機(jī)磁性材料所獨(dú)占。傳統(tǒng)無(wú)機(jī)磁性材料的缺點(diǎn)：傳統(tǒng)無(wú)機(jī)磁性材料的缺點(diǎn)：a、必須經(jīng)過高溫冶煉過程；b、比重大；c、韌性差；d、硬度高；e、加工成型困難；f、磁損耗大；使傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)磁

3、性材料在高新技術(shù)和尖端科技的一些方面受到了很大限制。如電子工業(yè)的微型化，空間動(dòng)力系統(tǒng)、宇宙航行控制系統(tǒng)的輕型化，以及一些復(fù)雜形狀的磁性器件的制備等。有機(jī)磁性材料的優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)磁性材料的優(yōu)點(diǎn)：a、結(jié)構(gòu)種類的多樣性；b、可用化學(xué)方法合成；c、可得到磁性能與機(jī)械、光、電等方面的綜合性能；d、磁損耗小、質(zhì)輕、柔韌性好、加工性能優(yōu)越；在超高頻裝置、高密度存儲(chǔ)材料、吸波材料、微電子工業(yè)和宇航等需要輕質(zhì)磁性材料的領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景[2]。3、磁性高分

4、子的分類磁性高分子的分類磁性高分子材料通?？煞譃閺?fù)合型磁性高分子材料復(fù)合型磁性高分子材料和結(jié)構(gòu)型磁性高分子材料結(jié)構(gòu)型磁性高分子材料。31復(fù)合型磁性高分子復(fù)合型磁性高分子高分子材料各種無(wú)機(jī)磁性物質(zhì)復(fù)合而成[3]，可分為粘接磁鐵、磁性高分子微球以及磁性離子交換樹脂等。3.1.1粘結(jié)磁鐵粘結(jié)磁鐵所謂粘接磁鐵，是指以塑料或橡膠為膠黏劑，將磁粉混入其中而成的所需形狀的磁鐵。按所用膠黏劑的不同，分為橡膠型和合成樹脂型兩種，前者為磁性橡膠，后者為磁性

5、塑料。3.1.23.1.2磁性高分子微球磁性高分子微球磁性高分子微球的研究始于二十世紀(jì)70年代，它除具有高分子微粒子的特性，可通過共聚、表面改性，賦予其表面多種反應(yīng)性功能基(如：—OH、—COOH、—CHO、—NH2等)，是指不用加入無(wú)機(jī)磁性物，高分子結(jié)構(gòu)自身具有強(qiáng)磁性的材料。結(jié)構(gòu)型磁性高分子材料按基本組成可分為純有機(jī)磁性高分子和金屬有機(jī)磁性高分子[7]。4、磁性高分子材料的性能特點(diǎn)磁性高分子材料的性能特點(diǎn)?加工方便?屬于軟磁?介電性能

6、好?密度低5、磁性高分子的應(yīng)用、磁性高分子的應(yīng)用5.1磁性橡膠磁性橡膠磁性橡膠鐵氧體填充橡膠永磁體曾大量用于制造冷藏車、電冰箱、電冰柜門的墊圈。北京化工研究院曾研制出專用于風(fēng)扇電機(jī)的磁性橡膠，應(yīng)用于計(jì)算機(jī)散熱風(fēng)扇。日本鐵道綜合技術(shù)研究所開發(fā)出利用磁性橡膠的磁性復(fù)合型減振材料。德國(guó)大陸輪胎公司將磁粉混入輪胎側(cè)膠料形成磁性膠條，再通過輪胎胎側(cè)扭力測(cè)量裝置采用傳感器從旋轉(zhuǎn)輪胎胎側(cè)的磁性膠條上采集信號(hào)，以獲取大量有關(guān)汽車和路面之間力的有用數(shù)據(jù)，

7、有利于駕駛員在不同路況下對(duì)車的控制。5.25.2磁性塑料磁性塑料磁性塑料又稱塑料磁鐵，兼有磁性材料和塑料的特性。根據(jù)填充磁粉類型可分為鐵氧體類磁性塑料和稀土類磁性塑料。由于磁性塑料機(jī)械加工性能好、易成型，且尺寸精度高、韌性好、重量輕、價(jià)格便宜、易批量生產(chǎn)，因此對(duì)電磁設(shè)備的小型化、輕量化、精密化和高性能化有重大意義。它可以記錄聲、光、電信息，因而廣泛用于電子電氣、儀器儀表、通訊、日用品等諸多領(lǐng)域，如制造彩色顯像管會(huì)聚組件、微電機(jī)磁鋼、汽車

8、儀器儀表、分電器墊片和氣動(dòng)元件磁環(huán)等[8]。53醫(yī)學(xué)、診斷學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用醫(yī)學(xué)、診斷學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用磁性高分子微球能夠迅速響應(yīng)外加磁場(chǎng)的變化，并可通過共聚賦予其表面多種功能基團(tuán)(如－OH－COOH－CHO－NH2)從而聯(lián)接上生物大分子、細(xì)胞等[9]。因此，在細(xì)胞分離與分析、放射免疫測(cè)定、磁共振成像的造影劑、酶的分離與固定化、DNA的分離、靶向藥物、核酸雜交及臨床檢測(cè)和診斷等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[10]。5.45.4吸波材料吸波材料在隱身材料研

9、究領(lǐng)域，傳統(tǒng)材料以強(qiáng)吸收為主要目標(biāo)，而新型材料則要滿足“薄、輕、寬、強(qiáng)”的需求。目前防止雷達(dá)探測(cè)所用的微波吸收劑多為無(wú)機(jī)鐵氧體[11]，但因其密度大難以在飛行器上應(yīng)用。探索輕型、寬頻帶、高吸收率的新型微波吸收劑是隱身材料今后攻克的難點(diǎn)。根據(jù)電磁波理論，只有兼具電、磁損耗才有利于展寬頻帶和提高吸收率。因此，磁性高分子微球與導(dǎo)電聚合物的復(fù)合物具有新型微波吸收劑的特征，在隱身技術(shù)和電磁屏蔽上具有廣闊的應(yīng)用前景。5.55.5光導(dǎo)功能材料光導(dǎo)功能

10、材料磁性粒子(包括磁珠、磁性高分子微球等)具有磁響應(yīng)性，在外加磁場(chǎng)的作用下可以很方便地分離。另外它具有比表面積大、表面特性多樣的特點(diǎn)，可以結(jié)合各種功能物質(zhì)。酞菁類化合物作為有機(jī)光導(dǎo)功能材料，具有價(jià)廉、穩(wěn)定、低毒和廣泛的光譜響應(yīng)的特點(diǎn)。然而它的不溶性和難以成膜性卻妨礙了它的深入研究和實(shí)際應(yīng)用。研究最多的解決辦法即將酞菁分子共價(jià)結(jié)合到磁性聚合物鏈上：在磁性高分子粒子表面接上酞菁功能基，利用酞菁分子的光導(dǎo)性作為檢測(cè)信號(hào)來獲取生物活性分子間的相