高分子设计——功能材料的开发
对于通用高分子材料（塑料、橡胶、纤维），我们主要应用其力学性质。高分子具有多重结构（链节结构、分子结构、组态结构、微区结构等），结构的多重性决定了其性能的多重性。高分子的性质有的只取决于其中的一种结构，而有的则依赖于几种结构，这种复杂性为建立结构和性能之间的关系带来了很大的困难，而这种关系的建立是进行分子设计的基础。尖端科学技术和军事工业的发展，对高分子材料提出了越来越高的要求，各种功能高分子材料应运而生。功能高分子材料，除了其力学性能外，还具有物质分离，光、电、磁、能量储存和转化，生物医用等特殊性能，这种特殊功能是由它们的链结构、链上所带的功能基的种类、数量、分布以及高分子的聚集态和形态所确定的。如具有分离功能的高分子（离子交换树脂、螫合性树脂、吸附性树脂、分离膜和絮凝剂）、高分子催化剂、高分子液晶、光活性高分子材料、导电高分子材料、磁性功能高分子材料、能量转换和储存材料、高分子药物、医用高分子材料等，人们主要应用其分子水平的性质。制备功能高分子的方法有：（1）利用现有高分子或按设计合成的高分子骨架，通过反应引入特定功能基；（2）用具有功能基的单体进行聚合或缩合；（3）通过加工工艺改变高分子形态（如制成膜和中空纤维等）。高分子设计目前尚处于定性设计阶段，还没有进入定量设计的高级阶段。但功能高分子的结构和性能的关系相对比较简单，随着科学技术的发展和分子设计基础研究的深化，完全有可能搞清它们的结构和性能的关系，并在此基础上根据结构设计合成路线和加工工艺，从而可望开发出各种具有特定功能基或一定结构的性能优良的功能高分子材料。
