2010年2月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGFeb.2010有机高分子磁性材料研究进展芳1,何伟1,姜莹莹1,范惠琳1,蹇锡高2邓(1.辽宁省高校高分子材料应用技术重点实验室,沈阳化工学院,辽宁沈阳110142;2.大连理工大学高分子材料系,辽宁大连116012)摘要:有机高分子磁性材料作为一种新型的功能材料,在超高频装置、高密度存贮材料、吸波材料和微电子工业等需要轻质磁性材料的领域具有很好的应用前景。室温稳定且具有实用价值的有机高分子磁性材料一直是该领域研究的热点。文中概述了纯有机类,大π键体系类,电荷转移复合物类和含金属原子复合物类等有机高分子磁性材料的最新研究进展,并介绍了各类有机高分子磁性材料的磁性能特点。关键词:磁性高分子;有机磁体;有机金属磁体;电荷转移复合物:TQ324.8文献标识码:A:100027555(2010)0220171204有机高分子磁性材料是指含有稳定自由基并具有铁磁相互作用的有机化合物或含过渡金属的复合物的总称。McConnell1在1963年提出了制备有机磁体的可能性,直至1987年Ovchinnikov2首次报道合成的第一个有机磁体———稳定自由基取代聚二炔聚合物体系,几乎引起了此领域的一场革命。近年来有关有机磁体的报道不断增多,并取得了一定的成就3～5。尽管目前在制备有机高分子磁性材料方面取得了一系列的突出成果,然而如何制备有机铁磁体仍是磁性材料研究领域中的一大挑战。结构型有机高分子磁性材料具有复合型磁性材料不可比拟的优点,如磁性能随温度的变化很小、结构多样性、磁损耗低,磁性衰减不明显、易于加工成型及低密度等特点。正是这些磁性需要两个条件:①原子具有固有磁矩是必要条件;②电子间交换积分大于零是充分条件。因此,制造分子的(而不是原子的)强磁体的关键是制备电子数为奇数的,至少有一个不成对电子的分子,再利用聚合、结晶、氢键、掺杂等手段,加强其分子间的作用力,使分子有序排列和自旋有序取向,就能实现有机物质的宏观磁性。合成有价值的磁性高分子的设计准则:(1)含未成对电子的分子间能产生铁磁相互作用,达到自旋有序化是获得铁磁性高分子的充要条件。(2)分子中应有高自旋态的苯基,含N、NO、O、CN、S等自由基体系或基态为三线态的4π电子的环戊二烯基阳离子或苯基双阳离子等。(3)3d电子的Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Ru、Os、V、Ti等含双金属有机高分子络合物是顺磁体,若使两个金属离子间结合一个不含未成对电子的有机基团,则可引起磁性离子M1M2间的超交换作用而获铁磁体。(4)按电荷转移模式设计对称取代二茂金属(Fe、Co、Ni)及其稠环高分子化合物,与受体TCNE(四1磁性高分子材料的分类及设计准则结构型有机高分子磁性材料主要包括二炔烃类衍生物的聚合物,聚合物的配位化合物,共轭的高自旋聚合物,含杂环的聚合物自由基等。目前国际上结构性磁性化合物的研究集中在四种化合物类型:纯有机磁性高分子(不含金属原子)、大π键体系的化合物、电荷转移复合物类、含金属原子配合物类。磁性材料的磁性主要来自电子的自旋,物质具有2纯有机磁性高分子所谓纯有机磁体是指含C,N,O,S和H的合成磁收稿日期:2009206217通讯联系人:何伟,主要从事高性能、功能高分子材料研究,E2mail:hwdut@126.com---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---高分子材料科学与工程2010年172性材料6。这种磁性于s和p轨道电子自旋的长程有序,是科学上的一个挑战,在理论和实践上都受到关注。1987年,OvchinnikovlAA等2报道了低维纯有机磁体聚1,42双(2,2,6,62四甲基242羟基212氧自由基哌啶)丁二炔(简称聚BIPO),聚BIPO磁体的饱和磁化强度Ms=010224emuΠg,居里温度Tc超过分解温度(分解温度Td=250℃～310℃)。通过改变聚合条件可在一定范围内改变磁性,性能可从超顺磁磁体且在室温下稳定存在的全部预言。由富勒烯发展起来的有机磁体也颇引人关注。1991年Allemand10等发现第一个软铁磁性聚合物(C60TADE0.86]),其中TDAE=42二甲氨基乙烯,居里温度Tc=1611K,在居里温度以下,磁化强度与温度关系同传统铁磁体不同。另外最近报道的磁性碳4电荷转移复合物电荷转移复合物是研究得最多的一类有机磁体,是基于电子给体和电子受体之间的电荷相互作用达到长程有序的。电荷转移复合物磁...