环境友好高分子材料与现代城市生活

环境友好高分子材料与现代城市生活
环境友好高分子材料与现代城市生活

献,对改善城市人民生活的作用也是不言而喻的.

3.2化学建材在应用中存在的问题

但是,化学建材也带来了环境污染.由于化学

建材的使用,空气质量,尤其是室内空气质量大幅

度下降.据美国一个历时5年的专题调查发现,在

120万幢商业建筑物中,有2500万人患有“致病建

筑综合症”.许多民用和商用建筑物的室内空气污

染程度是室外的2~5倍,有的甚至超过100倍.日

本约有30%的住宅因为使用有害化学物质而引发“新居综合症”.英国、西班牙、澳大利亚、美国和其

他工业发达国家都曾爆发过因空气污染引起的军

团病,导致大量人员死亡.我国有关因使用化学建

材和装饰装修材料导致的环境污染虽没有权威的

数据,但有关的问题常见于报端,有些例子还是触

目惊心的[8].例如,PE、PP等塑料管道是作为健康型化学建材取代铸铁管道的.前不久同济新村地下

水管改建工程中引发的“供水管道中含铅问题”,暴

露了我国在化学建材中健康标准的缺乏.塑料门窗

制备中大量使用的聚氯乙烯材料,其中氯乙烯含

量、含铅稳定剂等问题都没有真正解决.它的生产、使用以及废弃后处置对环境和人体健康的影响,已

成为近年来人们普遍关心的问题.建筑涂料的绿色

化工作应该说是最有成效的,水性健康型乳胶漆的

推广应用,大大改善了涂料对室内装饰装修造成的

空气污染.客观地说,与其他装饰装修材料相比,内

墙涂料对环境的污染是很小的.但实际上,为了片

面追求质量和经济利益的驱使,有害物质超标的建

筑涂料的市场上还是经常可以看到.此外,地板涂

料、家具涂料中有害物质超标现象十分严重.据

2005年国家质检总局抽查结果表明,北京、上海、广东、浙江、江苏、福建、河北七省市87家木家具生产企业的87种产品,不合格率竟达64.4%.其他,粘

合剂、防水材料、墙纸、密封材料等造成的环境污染也都是不合忽视的.

由此可见,化学建材虽是建筑材料的重大发

展,但其本身也具有十分严重的环境污染问题.

2001年,国家标准委员会颁布了“装饰装修材料中

有害物质限量的十项标准”,对推动化学建材和其

他建筑材料向健康型材料方向发展起了十分积极

的作用,对使用者安全使用化学建材有了法律保

障.但是应该看到,仅仅符合上述标准的材料还远

远不是绿色材料.因为使用者尚不能从中了解材料

在原料的选用、生产工艺的制定等方面是否真正

“绿色”.人们在这方面要做的工作还很多,要走的

路程还很远.

4环境友好高分子材料的研究现状

和前景

综上所述,在城市建设中发展环境友好高分子

材料意义十分重大,前景也十分广阔.从目前情况看,主要从以下几方面着手[9~12]:

(1)对现有化学建材产品进行改进和改造.现

有化学建材不同程度上还存在对环境的污染.但完全能够取代它们的材料尚未问世,这就要求对现有产品进行改进和改造,使它们尽量减少对环境造成污染.这方面已经有大量工作在做.例如,在塑料门窗型材生产中,用不含铅的稳定剂取代含铅稳定剂.用其他材料取代聚氯乙烯制备门窗型材等;在

建筑涂料生产中,大力发展和推广水性涂料,降低

水性涂料中有害助剂和有机挥发物的使用;在建筑防水材料中推广聚合物水泥产品和水性防水涂料

产品,限制沥青防水材料的应用等.这方面的工作

已经取得了很大的成效.但离绿色的要求尚很远,

一个基本的问题是化学建材生产中用的高分子材

料本身尚不是“绿色”的.

(2)发展环保节能型汽车和新型汽车材料.传

统意义上的汽车既耗能又污染环境,因此新型节能型汽车成了大家竞相研究的热门课题.例如包括车身在内的全部零部件均有高分子材料制备的全塑

汽车已在美国问世.这种汽车只有40~50kg,由于重量轻,因此使用时耗能少,排放的尾气也少,即环

保又节能.最近,日本发明了一种新型高分子乳化剂,可将20%~40%的水与60%~80%的柴油进行乳化形成乳化液,然后直接用作汽车燃料,可在

不降低热值的前提下大大降低尾气的排放量.轨道交通的噪声也是城市的污染之一.采用高分子材料作为高架列车的车轮材料,可大大降低噪声.由同

济大学交通运输工程学院和材料科学与工程学院

目前正在这方面开展合作,为尽快解决轻轨交通带10

来的城市噪声而努力.

(3)大力开发绿色高分子材料[13].高分子材料

品种多样、性能优异,但一般不可降解、回收使用率低,这是人们目前对高分子材料又爱又恨的根本原因.发展对环境友好的绿色高分子材料已迫在眉睫.绿色高分子材料应该是一种对环境友好的高分子材料,是一种可持续发展的材料,它在生产和使

用过程中,能合理、科学地利用资源和能源,以减少对人类和环境的危害.当前绿色高分子材料开发的

主要途径和方向是制备可降解高分子材料和废弃

高分子材料的资源化.可降解高分子材料包括光降解材料和生物降解材料两大类.前者是利用高分子材料在太阳光的作用下,分子链发生断裂而降解的

机理设计的;后者则是能在细菌、酶和其他微生物

的作用下使分子链断裂的高分子材料.目前已经有将上述两种机理结合制备的可降解高分子材料,效

果更好.比较典型的材料有淀粉改性可降解塑料、聚羟基丁酸酯、聚乳酸等.我国从上世纪80年代起研制可降解高分子材料,现已在农用地膜、一次性

餐具和医用材料等方面得到应用.由于这类材料的价格较高,降解的可控性较差,因此在建筑材料方

面的应用上尚有很大距离.

(4)发展功能型和智能型高分子材料[14].功能

高分子材料是在上世纪60年代发展起来的一类

高分子材料.与一般材料主要关注其力学强度不同,功能高分子材料具有特殊的功能,如导电性、

感光性、高吸水性、高选择吸附性等,具有十分重

要的用途.

功能高分子材料在工农业生产和日常生活中

已经有很多用途,在建筑领域也已开始使用.如将

高吸水性树脂掺入混凝土,可起到密封堵漏的作

用;将香精或驱蚊剂封入高分子微胶囊再制成内墙

涂料,可制成可控缓释性芳香涂料和灭蚊涂料;将

导电高分子材料与玻璃结合,可制成安全玻璃和可

加热玻璃等.

智能高分子材料是近10来年提出的又一类特

殊类型的高分子材料.它不但有某些特殊的功能,

而且这些功能能够根据外界环境的变化按照人们

的意愿调节.例如将感光性智能高分子与玻璃结合,可制成光控性玻璃,光照时变成乳白色而遮蔽

光线的射入,无光时则转变为透明,提高光线的摄

入量.在墙纸和涂料中加入高吸水性树脂,利用高

吸水性树脂即可吸湿又可释放水分的特点,可有效

调节室内湿度.美国目前正在开发的一种建筑节能材料,是将低熔点熔盐密封在中空纤维中,然后将

这种纤维掺入墙体材料中制成智能型墙体,当外界

温度升高时,熔盐熔融而吸热,使室内温度降低;当

外界温度降低时,熔盐凝固而放热,使室内温度升高.使用这种墙体材料后,在不用空调的情况下室

内温度可长期保持在20~25℃之间.

功能型和智能型高分子材料目前存在的问题

主要是价格和控制灵敏度问题.

(5)废弃高分子材料的资源化[15].随着高分子

科学与合成技术的飞速发展,高分子材料在高新技

术领域和国民经济各方面的应用越来越广泛,以塑

代钢、代木的趋势越来越强.但是在高分子材料快速增长的同时,废旧高分子材料数量也急剧增长.

据有关资料报道,废旧塑料的产生量约占其当年制

品产量的70%,废旧橡胶数量约占其当年制品产量的40%.高分子废弃物的大量累积,已形成白色污染,严重危害地球的自然生态环境.目前,难分解的

高分子材料已成为城市固体废弃物的主要来源,如

何绿色化处理大量的废旧高分子材料已成为当今

社会的一大难题.可降解塑料是消除白色污染的一个途径,而变废为宝(回收利用)才是高分子材料绿

色化的根本出路.这样既解决了资源危机,又保护

了环境.

就目前世界各国对废旧高分子材料的回收利

用情况看,主要是一级和二级回收利用,包括废旧

高分子材料的分拣和分类、废旧高分子材料等直接利用、废旧高分子材料再加工、废旧材料的改性等.目前应用较为成功的是将废橡胶粉碎后用作道路

材料和体育场跑道材料,具有吸音、透水和高摩擦

等作用,使道路等级大大提高.

三级回收是采用技术含量较高的可控解聚和

降解方法,将废旧高分子材料变成单体,低分子量

油脂或其他化学原料,并加以回收利用,这是最理

想的回收方法,国内外都有大量研究.但目前成本

较高,尚没有推广应用.四级回收就是对那些难以

分拣,无法通过一、二、三级再生的废旧高分子材料料进行燃烧制造热能,据资料介绍,木材的燃烧热

为14×103kJ/kg,而高分子材料的燃烧热一般为18~46×103kJ/kg.因此对无法处理的废旧高分子材料进行四级回收的潜在价值很高.但存在如何防止二次污染的发生的问题.

5结语

随着科学技术水平的提高,废旧高分子材料的

绿色化利用前景广阔,应用价值也越来越大.只有充分开发高分子材料的绿色化利用,才能使高分子材

料真正成为对自然环境友好的材料,才能实现高分

子材料的能量和资源的闭路循环,这对于可持续发

展具有非常重要和深远的意义.

高分子材料的环境行为与老化机理研究进展.

高分子材料的环境行为与老化机理研究进展 刘景军,李效玉 (北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029 摘要:总结了有关高分子材料在环境因素作用下老化研究的历史与现状,阐述了环境场(如光、热和化学介质对高分子老化的影响,提出了材料老化的一些主要机理。在探讨了一些新研究手段的发展和取得的成果的基础上,进而展望了高分子材料老化及防护措施的研究动向和发展趋势。 关键词:高分子;老化;环境因素;机理;进展 高分子学科自上世纪20年代提出高分子结构的大分子观念以来,在短短几十年间已取得惊人的进展,产量如此之大,发展如此之快,其速度也是其它学科难以比拟的。无论是在超高温的工程技术,还是超低温的冷冻技术,也不管是太空的宇航,还是大海的深潜,都离不开高分子材料。假如19世纪是蒸汽机和电的时代,那么20世纪则是原子能和高分子时代。高分子材料的优点在于是可利用的再生资源,而且可实现分子设计,不但可以用于结构材料,而且在功能性材料方面有着广泛的发展前景。然而,高分子材料的老化与防止问题,已成为一个非常重要的问题,其实际老化造成的危害要比人们想象中的严重得多,尤其是在苛刻环境条件下,常导致设备过早失效,材料大量流失,不但使经济上受到很大损失,导致资源的浪费,甚至因材料的失效分解对环境的污染,高分子的老化失效问题已成为限制高分子材料进一步发展和应用的关键问题之一。学者们认为,国际上目前还有许多老化的基本问题需进一步研究:如:在老化试验中,人工加速的寻求;各种防老剂间的协同效应研究;超分子结构和老化的关系;光引发机理和光稳定机理仍需进一步研究;自毁性高分子研究和应用以及废高分子材料的回收利用等[1~15]。国内外有众多的学者从事这方面的工作,取得了一些进展[15~25]。综合相关的文献报道看,目前老化研究主要集中在探讨这些材料老化的规律、机理,以及环境因素对材料老化的影响等方面,取得了一些有价值的结果。这些工作对于发展新的实验技术和测试方法,改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。

生活中的高分子材料

生活中的高分子材料 【摘要】 高分子应用在生活中各个地方,塑料便是应用较为广泛。塑料在生活起重大作用,但是也给环境带来了危害。如何解决由塑料制品所造成的白色污染时全人类共同面临的问题。目前,在诸多的解决方案中,开发可降解塑料成为全球瞩目的热点。 【正文】 高分子材料:以高分子化合物为基础的材料,高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。 高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万,所含原子数目一般在几万以上,而且这些原子是通过共价键连接起来的。高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时,叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子连接成网状时,这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构,所以也叫体型高分子。 高分子材料的结构特征 高分子材料的高分子链通常是由成千上万个结构单元组成,高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为三级结构。 高分子材料按其来源可分为:天然高分子材料、半合成高分子材料(改性天

高分子材料在国民经济中的作用及发展趋势

高分子材料在国民经济中的作用及发展趋势 摘要:材料是现代文明进步的基石。自高分子材料的问世以来,其发展突飞猛进,已开发 出许多性能优异,应用范围广的高分子材料,已在信息、生命、工农业以及航空航天等方面应用广泛,使高分子材料对于人们的日常生活以及国民经济社会发展方面都起到了非常重要的作用。本文主要介绍了高分子材料的分类,以及其在国民经济和人们生活中的作用和广泛的应用,同时也分析了高分子材料在未来的发展趋势。 关键词:功能高分子材料医用高分子材料离子交换树脂胶黏剂高分子光纤人造器官1.前言: 1.1 高分子材料的分类: 高分子材料,是指相对分子质量较大的化合物组成的材料。它是以高分子化合物为基体,再配以其它添加剂所构成的一类材料的总称。按其来源来分,可分为天然高分子材料和合成高分子材料。按性能和用途来分又可分为塑料、橡胶、纤维、胶黏剂、涂料,功能高分子材料及聚合物高分子材料。 1.2高分子材料的现状: 在这个科学技术迅猛发展的21世纪,人们对知识的不断探索以及对物质生活的高度要求,使得高分子材料的飞速发展。而高分子新材料的制备以及新应用领域的拓展,对国民经济又有重大的影响,以成为社会进步和发展的重要技术之一。 高分子材料已经普遍应用于生产,生活,科技等各个领域,我们日常生活所用所穿都离不开它,尤其是塑料,橡胶,纤维这三大高分子材料,已广泛存在我们周围。同时在航空、航天、交通运输、生物医学等方面已有突出的贡献,但是有些高分子材料在性能和使用期限,以及环保方面还有待提高,所以开发出新的高性能,高功能以及绿色化的高分子材料已成为现在高分子行业的迫切要求。 2.高分子材料在国民经济中的作用 2.1 通用高分子材料的作用 2.1.1 塑料: 塑料是一类重要的高分子材料,也是现如今人们日常生活不可缺少的一类物质,它具有质轻,绝缘性能好,耐腐蚀新能强,容易加工成型等优点,在某些方面甚至是木材和金属所不及的,可以说,没有塑料,我们今天的生活将会是另一番局面。 应用最广的当属聚乙烯,它具有突出的电绝缘性和节电性能,优良的化学稳定性以及无毒性,广泛的应用于食品包装中,主要制作板材、管、薄膜、贮槽和容器,用于工业、农业及日常生活用品。具有优良的机械性能的聚丙烯则应用于日用器皿,娱乐体育用品,玩具汽车部件,家电零件。聚苯乙烯则以其电绝缘性能好,刚性大,印刷性能好的特点广泛应用于工业装饰,各种仪器仪表零件、灯罩、电子工业等。氟塑料的用途产量最广,在国防、电子、航空航天、化工、冷藏、机械方面占有重要地位。 2.1.2 橡胶: 橡胶是有机高分子弹性体。天然橡胶具有优良的综合性能,大量用于制造各种轮胎及工业橡胶制品,如胶管胶带、胶鞋雨衣及医疗卫生用品等。合成橡胶因其高弹性和耐低温性能好,耐磨性,主要用于制造轮胎,胶鞋等耐磨制品,医疗制品,运动器材等。 2.1.3 纤维:

高分子材料简介

康尔高分子复合板板材结构及技术特点分析介绍 1、基材是用福人牌中密度板,密度为 710-730 ,达到欧洲环保的 E1 级标准。不含任何有害的易挥发性物质。 2、背面用进口耐污的纯三聚氢氨面材贴面,耐磨且更易清洗。 3、表面用世界先进的 PUR 胶水粘合一层高分子复合材料,胶水特性:目前航天部门指定胶水,永远不脱胶。高分子复合材料特性:是我公司用两年时间反复试验后,开发出的一种 PVC 、 PET 、 Acrylic 等高分子材料的聚合体,在抗黄变、抗冲击、阻燃、耐变形、耐污和耐磨等方面在同类产品上有显著提高,是目前国际上最优质的产品。 4、使用全中国引进的第一条欧洲最先进的贴合设备,有效提高了板材表面的平整度,克服了同类产品表面不平整的缺点。 5、高分子复合材料是在原先 UV 类产品上的改良产品,除拥有原先 UV 产品的特性外,还解决了 UV 类产品常见的色差、起皱等问题,而且颜色更趋于流行时尚。 6、门板封边采用欧式的封边技术,使门板更具完美品质。铝合金封边:简洁、大方、质感分明;同色封边:幽雅、柔和、浑然一体; 高分子复合材料产品与传统类 UV 产品的理化性能对比 PET材料,其化学名称是聚对苯二甲酸乙二酯。分子结构高度对称,具有很好的光学性能和耐侯性,PET做成的各种材料均具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、高环保等优点。因此,被广泛应用在各类食品、药品、无毒无菌的包装材料,包装瓶,电子电器,汽车配件等方面。 PET板材是目前最为环保的橱柜、衣柜门板用材料之一,其性能解析如下: 一、材料解析:

PET材料因其高环保性、无毒、达到食品级(PET材料具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、高环保等优点。被广泛应用在各类食品、药品、无毒无菌的包装材料:像保鲜膜、饮料瓶、食用油包装瓶均是由PET材料做成)而广泛受到国内外装饰业界的关注,这也是PET 材料的最大卖点,因为现在的消费者越来越关注环保,也愿意为这类产品多花价钱买单。现在国内知名品牌像海尔高端F0橱柜(即海尔零甲醛橱柜门板全面选用PET)、柯乐芙、东方邦太等厂家的PET产品也已全面上市。 二、面材构成: 表层材料由两层构成,上层采用PET材料(表面透明部分),下层为PVC颜色膜材料。采用当今世界耐磨、耐污的美国杜邦化工原料进口添加剂,使用当今流行的德国真空覆膜技术制作而成,具有耐磨、耐压、耐高温、抗腐蚀、耐老化等特点;基材为经过国家环保认证的高环保型E0/E1级优质中密度纤维板。 PE T复合材料具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、高环保达到食品级等优点。因此,被广泛应用在各类食品、药品、无毒无菌的包装材料:像保鲜膜、饮料瓶、食用油包装瓶均是由PE T材料做成)现在国内很多知名品牌像海尔高端F0橱柜(即海尔零甲醛橱柜门板全面选用PE T)、柯乐芙、科宝等厂家的PE T产品已全面上市。 产品优势:

《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲

《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称(中、英文):《高分子材料的环境与可持续发展》 (The Environment and Sustainable Development of Polymers) 课程号(代码):300070020 课程类别:专业选修课 学时: 32 学分:2 二、教学目的及要求 高分子材料的环境与可持续发展是专门为高分子材料专业的本科生开设一门的专业选修课。本课程从环境可持续发展的高度,运用生命周期思维系统介绍高分子材料和产品在原料合成、产品生产、产品使用、废物产生和废弃过程中对环境产生的重大影响;从环境可持续发展的角度深入阐述高分子材料的再生循环和可持续发展新技术,并详细讨论高分子材料今后的重要发展方向-生物基可生物降解高分子材料的发展与应用。使学生充分认识高分子材料的环境可持续发展,为将来从事高分子材料的回收利用、绿色高分子材料的开发等工作打下坚实的基础。 对毕业要求及其分指标点支撑情况: (1)毕业要求3,分指标点3.4; (2)毕业要求4,分指标点4.3; (3)毕业要求6,分指标点6.1和6.3; (4)毕业要求7,分指标点7.1、7.2和7.3 (5)毕业要求8,分指标点8.2 三、教学内容(含各章节主要内容、学时分配) 第一章环境与可持续发展:高分子材料的战略性问题(3学时) 简要介绍可持续发展的基本概念、高分子材料的可持续发展问题、高分子材料带来的环境与社会问题、评价高分子材料对环境影响的方法与工具等。使学生充分了解对本课程的基本课程内容、学习方法及要求等。 要点:1.可持续发展的定义 2.高分子材料可持续发展问题的提出、重要性及研究方法 3.课程学习的目的、方法、要求

高分子材料的发展历程及未来趋势

1 什么是高分子材料 高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。 2 高分子材料的发展历程 树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。 2.1从天然树脂到合成树脂 一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石,虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆,最初只用作木材的防腐剂,但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。 以煤焦油为原粒的酚醛树脂,在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首,每年达20多万吨,但此后随着石油化工的发展,聚合型的合成树脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大,随着众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立,它们已成当今产量最多的四类合成树脂。合成树脂再加上添加剂,通过各种成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品种有几十种,世界年产量在1.2亿吨左右,我国也在500万吨以上,它们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。 2.2从天然纤维到合成纤维

人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维的历史已经有几千年,但由于全球人口的不断增加和对纺织品质量的更高要求,从19世纪起,人们就为寻求新的纺织品原料而努力。 1846年制成硝化纤维;1857年制成铜氨纤维;1865年制成醋酸纤维;1891年制成粘胶纤维。由于粘胶纤维的原料是来源丰富的木材浆粕、棉短绒及棉纱下脚料等,再加上制成的纤维性能好,以至它的产量到20世纪50年代已经超过羊毛。 尽管上述几种称为“纤维素纤维”或“人造纤维”的出现是继纺织机械发明之后的又一次纺织革命,但它仍意味着人只是用化学方法,对天然植物纤维的再加工,而通过化学方法,制取全合成的、性能更为优异的纺织纤维阶段,才迎来了第三次纺织革命。 1928年32岁的美国化学家卡罗塞斯经过6年后的研究,终于在合成的数百种产品中,找到有希望成为优良纺织纤维的聚酰胺-66(即尼龙Nylon)。 1938年德国研制出聚酰胺-6,即聚己内酰胺;1941年英国制出了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,商品名Dacron、“的确凉”、或涤纶;1939年德国人又研制出聚丙烯腈纤维,但到1949年才在美国投产,商品名Orlon,我国称腈纶,此又出现多种新型合成纤维,满足了多种需要,但从应用范围和技术成熟等方面看,仍以上述几种为主,其产量约占总量的90%。 2.3从天然橡胶到合成橡胶 自然界中虽然含有橡胶的植物很多,但能大量采胶的主要是生长在热带雨区的巴西橡胶树。从树中流出的胶乳,经过凝胶等工艺制成的生橡胶,最初只用于制造一些防水织物、手套、水壶等,但它受温度的影响很大,热时变粘,冷时变硬、变脆,因而用途很少。 1839年美国一家小型橡胶厂的厂主古德易(Goodyear)经过反复摸索,发现生橡胶与硫黄混合加热后能成为一种弹性好、不发粘的弹性体,这一发现推进

环境友好高分子材料与现代城市生活

献,对改善城市人民生活的作用也是不言而喻的. 3.2化学建材在应用中存在的问题 但是,化学建材也带来了环境污染.由于化学 建材的使用,空气质量,尤其是室内空气质量大幅 度下降.据美国一个历时5年的专题调查发现,在 120万幢商业建筑物中,有2500万人患有“致病建 筑综合症”.许多民用和商用建筑物的室内空气污 染程度是室外的2~5倍,有的甚至超过100倍.日 本约有30%的住宅因为使用有害化学物质而引发“新居综合症”.英国、西班牙、澳大利亚、美国和其 他工业发达国家都曾爆发过因空气污染引起的军 团病,导致大量人员死亡.我国有关因使用化学建 材和装饰装修材料导致的环境污染虽没有权威的 数据,但有关的问题常见于报端,有些例子还是触 目惊心的[8].例如,PE、PP等塑料管道是作为健康型化学建材取代铸铁管道的.前不久同济新村地下 水管改建工程中引发的“供水管道中含铅问题”,暴 露了我国在化学建材中健康标准的缺乏.塑料门窗 制备中大量使用的聚氯乙烯材料,其中氯乙烯含 量、含铅稳定剂等问题都没有真正解决.它的生产、使用以及废弃后处置对环境和人体健康的影响,已 成为近年来人们普遍关心的问题.建筑涂料的绿色 化工作应该说是最有成效的,水性健康型乳胶漆的 推广应用,大大改善了涂料对室内装饰装修造成的 空气污染.客观地说,与其他装饰装修材料相比,内 墙涂料对环境的污染是很小的.但实际上,为了片 面追求质量和经济利益的驱使,有害物质超标的建 筑涂料的市场上还是经常可以看到.此外,地板涂 料、家具涂料中有害物质超标现象十分严重.据 2005年国家质检总局抽查结果表明,北京、上海、广东、浙江、江苏、福建、河北七省市87家木家具生产企业的87种产品,不合格率竟达64.4%.其他,粘 合剂、防水材料、墙纸、密封材料等造成的环境污染也都是不合忽视的. 由此可见,化学建材虽是建筑材料的重大发 展,但其本身也具有十分严重的环境污染问题. 2001年,国家标准委员会颁布了“装饰装修材料中 有害物质限量的十项标准”,对推动化学建材和其 他建筑材料向健康型材料方向发展起了十分积极 的作用,对使用者安全使用化学建材有了法律保 障.但是应该看到,仅仅符合上述标准的材料还远 远不是绿色材料.因为使用者尚不能从中了解材料 在原料的选用、生产工艺的制定等方面是否真正 “绿色”.人们在这方面要做的工作还很多,要走的

高分子材料的历史与发展趋势(精)

高分子材料的历史与发展趋势 材料、能源、信息是当代科学技术的三大支柱。材料科学是当今世界的带头学科之一。材料又是一切技术发展的物质基础。人类的生活和社会的发展总是离不开材料,而新材料的出现又推动生活和社会的发展。人们使用及制造材料虽已有几千年的历史,但材料成为一门科学——材料科学,仅有30多年的时间,此为一门新兴学科,是一门集众多基础学科与工程应用学科相互交叉、渗透、融合的综合学科,因而对于材料科学的研究,具有深远的意义。高分子材料是材料领域中的新秀,它的出现带来了材料领域中的重大变革。目前高分子材料在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到广泛应用,已成为现代社会生活中衣、食、住、行、用各个方面所不可缺少的材料。高分子材料由于原料来源丰富,制造方便,品种繁多,用途广泛,因此在材料领域中的地位日益突出,增长最快,产量相当于金属、木材和水泥的总和。高分子材料不仅为工农业生产及人们的日常生活提供不可缺少的材料,而且为发展高新技术提供更多更有效的高性能结构材料、高功能材料以及满足各种特殊用途的专用材料。 高分子科学是研究高分子化合物的合成、改性、高分子及其聚集态的结构、性能、聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。它由高分子化学、高分子物理学、高分子工程学三个分支学科领域所组成,其主要研究目标是为人类获取高分子新材料提供理论依据和制备工艺。高分子科学具有广阔的开发新材料的背景,二十世纪三十年代首先由有机化学派生出高分子化学,当时恰好处在世界经济飞跃发展的氛围中,对新材料的需求日益迫切,因此高分子化学进而又融合了物理化学、物理学、数学、工程学、医学等有关学科的内容,逐渐形成了高分子科学这门独立的综合性学科,现在的高分子科学已经形成了高分子化学、高分子物理、高分子工程三个分支领域相互交融、相互促进的整体学科。 高分子材料的发展大致经历了三个时期,即:天然高分子的利用与加工,天然高分子的改性和合成,高分子的工业生产(高分子科学的建立。

高分子材料

高分子材料在生活中的重要性 1定义 高分子材料:以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 2来源 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。 3高分子材料的现状 4分类 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。 天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1870年,美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料,是有划时代意义的一种人造高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,真正标志着人类应用化学合成方法有目的的合成高分子材料的开始。1953年,德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta,发明了配位聚合催化剂,大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源,得到了一大批新的合成高分子材料,使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户,确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作

高分子材料与可持续发展

高分子材料与可持续 发展 学院:电气信息工程学院 姓名:王小雨 学号:20100206 专业:自动化

目录 一、前言 二、高分子材料简介 三、高分子材料本身就是使自然资源得到综合利用的范例 四、高分子材料为人类提供了清洁和可再生能源 五、高分子材料可用于废弃和污水处理 六、高分子废弃物的回收、利用和处理 七、结束语

前言 材料是现代文明和技术进步的基石。历史学家常用材料来作为历史阶段划分的标志,如石器时代、青铜时代、铁器时代等,可见材料在人类社会发展中的重要地位和作用。自20世纪20年代以来,高分子科学与技术的发展极为迅猛,高分子材料、特别是合成高分子材料由于其具有的优异性能,已经在信息、生命等新技术领域以及工业、农业、国防、交通等各个经济部门中发挥着重要的作用。现在高分子材料以大量取代了金属、木材、陶瓷、等材料,人类应用高分子材料的比重正在逐年上升。汽车轮胎、建筑材料、塑钢门窗、化纤衣服,尼龙丝袜…….用于生活中的高分子材料随处可见。高分子材料的发展有益于人类社会的可持续发展。高分子材料本身就是使自然资源得到综合利用的范例,它可以为人类提供清洁和可再生能源,也可以用于废气和污水处理。高分子废弃物也可以回收、利用和处理,做到物尽其用,清洁环境。在未来,高分子材料在促进人类社会的可持续发展将会发挥更加重要的作用。

二、高分子材料简介 高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。

高分子材料发展史

高分子材料发展史 随着生产和科学技术的发展,人们不断对材料提出各种各样的新要求。而高分子材料的出现逐渐满足了人们的需要。并对人类的生产生活产生了巨大的影响。 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1870年,美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料,是有划时代意义的一种人造高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,真正标志着人类应用合成方法有目的的合成高分子材料的开始。1953年,德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta,发明了配位聚合催化剂,大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源,得到了一大批新的合成高分子材料,使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户,确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。并且高分子材料资源丰富、原料广,轻质、高强度,成形工艺简易。很容易为人所用。 高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质,即所谓的通用高分子,它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展,则向高分子材料提出了更高的要求,因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。 高分子材料是材料领域之中的后起之秀,是在人们长期的生产实践和科学实验的基础上逐渐发展起来的。几千年前,人们就开始使用棉、麻、丝、毛等天然高分子作丝织物材料。有些加工方法还改变了天然高分子的化学组成,如:天然橡胶硫化,皮革鞣制,天然纤维制成人造丝等。但由于当时受科学技术发展的限制,直到19世纪中叶,人们仍未能探究到高分子材料的本质。高分子材料科学的发展萌芽于19世纪后期和20世纪初。当时天然橡胶由异戊二烯,纤维素和淀粉由葡萄糖残体,蛋白质由氨基酸组成的确立,使高分子的长链概念获得了公认,孕育了高分子的思想。1872年德国化学家拜耳(A.Bayer)首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物,但因它们无法用经典方法纯化而停止实验。20世纪以后,苯酚已经能从煤焦油中大量获得,甲醛也作为防腐剂大量生产,因此二者的反应产物更加引人关注。1907年贝克兰和他的助手不仅制出了绝缘漆,而且还制出了真正的合成可塑性材料—Bakelite,它就是人们熟知的“电木”、“胶木”或酚醛树脂。Bakelite一经问世, 很快厂商发现,它不但可以制造多种电绝缘品,而且还能制日用品,于是一时间把贝克兰的发 明誉为20世纪的“炼金术”。20世纪30~40年代是高分子材料科学的创立时期。新的聚合物单体不断出现,具有工业化价值的高效催化聚合方法不断产生,加工方法及结构性能不断改善。美国化学家卡罗塞斯(W.H.Carothers)于1934年合成了优良纺织纤维的聚酰胺-66,尼龙(Nylon)是它在1939年投产时公司使用的商品名。这一成功不仅是合成纤维的第一次重大

高分子与环境保护

高分子与环境保护 ● 人类与环境的关系 (1)环境与人类生存休戚相关,唇齿相依 自然环境:指环绕人群空间,可以直接或间接影响人类生活、生产的一切自然形成的物质和能量的总体。主要有空气、土壤、水、动植物、岩石、矿物、太阳能等,是人类赖以生存的物质基础。其空间范围覆盖距地表高度不到23km 和海洋深度不到12km 的生物圈,其中地表上下100m 左右范围空间是生物最集中和活跃的地方。 Q :什么是自然环境?(5分) 社会环境:由经济、政治、文化等要素组成,一方面是人类精神文明和物质文明发展的标志,另一方面又随人类文明演进而不断得以丰富和发展。 (2)人类是环境的产物,同时又是环境的改造者和影响者,因认识和科技水平限制,易对环境造成污染和破坏。 ● 三大问题:人口膨胀、资源短缺、环境恶化 ● 环境污染的种类有:水体(water )、大气(air )、土壤(soil )、生物(biological )、放射性(radioactive )、噪音(noise )、微波(microwave ),其中长江的污染与前三者有关。 Q :填空(五个空) ● 固体废弃物是环境污染的重要来源 (1)工业废弃物(废渣、粉尘、污染等) (2)矿业废弃物(废石、尾矿石) (3)城市垃圾(生活垃圾等) (4)农畜物业废弃物 (5)放射性废弃物 Q :为什么说固体废弃物是环境污染的重要来源?固体废弃物有哪些? ● 1972年召开了“世界人类环境会议”(瑞典,被誉为环境史上的里程碑) 1992年召开首届“世界与环境发展大会”(巴西,100多个国家元首和政府首脑出席) Q :填空 ● 世界环境日(6.5)是联合国大会于1972年确定,它是为了纪念斯德哥尔摩人类环境会 议的召开,同时也标志着联合国环境规划署的成立。 中国在1985.6.5首次举办世界环境日活动,主题是“青年、人口、环境” 1993年北京被选为举办庆祝活动的城市,主题是“打破贫穷与环境的恶性循环” 高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物(高聚物)为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。 高聚物是由千万个小分子化合物通过化学聚合反应,联合而成的大分子化合物。 聚合物材料优点:可加工、可再生利用性、韧性好 缺点:若用于高性能场合,其强度、硬度、耐高 温性能不足 ● 人类生存的环境离不开高分子材料 (1)高分子材料的自身特点:原料多、易于生产、性能优良、质轻、加工方便、产品美观、有毒、易燃、腐蚀、反应、传统、放射,是环境污染的

环境敏感高分子材料

9.3 其他环境敏感高分子材料 9.3.1温度响应高分子 温度响应高分子是高分子本身具有温度响应性,在水溶液中这类高分子都有一个浊点或称为低临界溶解温度( LCST)。通常,它们是一种水溶-水不溶性高聚物,其大分子链上存在亲水基团和疏水基团。 温度响应高分子的品种很多,有聚羟丙基甲基丙烯酸甲睹、羟丙基(羟乙基、羟丙基甲基)纤维索、聚乙烯醇衍生物、聚(N-取代)酰胺类(取代基可为吡咯烷酮、L-氨基酸)、环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物和嵌段共聚物、聚环氧乙烷和聚甲基丙烯酸等,产生LCST现象的原因是高集物释放出了疏水界面上的水,从而引起了高聚物的沉淀从溶于水成为不溶于水。这类聚合物可用增加或减少其亲水性基团的比例来调LCST的高低。 9. 3. Z刺激响应高分子水溶液 刺激响应高分子水溶液是把水溶性刺激响应高幕物溶于水中而制得的。它能在特殊的环境条件下从水溶液中沉淀出来。具有此种性质的聚合物体系可作为温度或pH指示器的开关。把某些生物分子或具有生物活性的分子如蛋白类,多肽类、多糖类、核酸类、脂肪类和各种配体或受体与它结合形成结台物,当给予某种外界刺激时,就能产生沉淀而从溶液中分离出来,Hoffman等将这类刺激响应高聚物与某种具有识别功能的生物分子或者某种受体的配体如细胞受体肽或抗体结合,应用于沉淀诱导的亲和分离过程。其过程是:当带有识别功能的生物分子或配体的刺激响应高分子的水溶液与溶酶体或细胞悬浮液混合时,刺激响应高分子能与溶酶体或细胞膜发生相互作用;之后,混合液接受某一外部刺激,刺激响应高分子目标生物分子或细胞结台物从水溶液中沉淀出来而发生相分离;最后,改变条件使刺激响应高分子与目标生物分子或细胞分离。用此法可回收溶液中的免疫球蛋白(IgG),还能从溶菌酶中分离出CD44细胞。 9.3.3载体表面的刺激响应高分子 用化学接枝或物理吸附的方法把刺激响应高分子固定在固体载体表而,当外部环境条件如溶液温度、pH值或某些离子强度等发生微小变化时,能显著改变表面层的厚度、湿润性或电荷。由于表面层很薄,因此这种在固体载体表面的刺激响应高分子的响应速率要快于水凝胶。 将PNIPAAm接枝到细胞培养皿的表面,当温度低于32℃时,由于PNIPAAm溶胀并含有大量水分,蛋白质或细胞易于脱;当温度高于32℃时,表面就会从亲水表面变为疏水表面,蛋白质或细胞易于吸附。应用这种规律,可用于细胞培养和转移。例如,采用电子线辐照法可向聚苯乙烯培养皿表面接枝聚异丙基丙烯酰胺,牛内皮细胞和鼠肝细胞在这种培养皿上在37'℃下生长2天后将温度降至10'℃'保持30min,即使不改变介质细胞也可从培养皿表面逐渐脱附。采用这种方法回收的细胞仍保持生长初期的底物粘连性与分泌活性,因而优于胰蛋白酶消化脱附法。还可以将这类刺激响应高分子沉积到多孔载体表面的孔道中。当改变温度时,载有这种高聚物的表面就会在亲水表面和疏水表面间变换。亲水表面可排斥蛋白质或细胞,疏水表面则可吸引蛋白质或细胞。因此这类表面能起到“开关”蛋白质或细胞的作用。 9. 3. 4刺激响应高聚物膜 刺激响应高聚物膜是膜的通透性响应环境变化的一类膜材料,这类膜是利用高聚物可逆的构象和聚集态受外界刺激而变化的原理而研制成的。与普通膜的通透性同环境无关相反,这类膜类似生物细胞膜,能感知环境变化,且会响应环境变化改变自身的性能。 壳聚糖和丝心蛋白通过氢键形成的复合膜具有良好的pH值和离子响应性。这种复合还可以利用蒸发汽化来分离乙.醇/水或分离异丙醇/水混合物。并且,该复合膜在AlCl3碱性溶液中的溶胀度随着A13+的浓度而变化,因此,这种复合膜可以用作为离子浓度控制的化

高分子材料未来与发展前景

高分子材料相对于传统材料如玻璃、陶瓷、水泥、金属而言是后起之秀,但其发展的速度及应用的广泛性却远远超过了许多传统材料,在当今世界乃至未来的世纪都充当着举足重轻的角色,已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料,尤其是在开发新型替代能源、节约资源和保护生态环境方面更是发挥着不可替代的作用。新时代的高分子材料已成为现代工程材料的主要支柱,与信息技术、生物技术一起,推动着社会的进步,今天,我将就高分子材料的发展历程及未来趋势做一个简单的概述。 说起高分子材料的发展历程,可能会比我们想象中要长远的多,最早关于高分子材料的应用要追溯到几万年前人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料。在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起,奏响了一首久远流长的高分子之歌。 然而随着社会的发展,人类已经不满足于对这些材料的简单利用,相应的天然高分子材料的改性和加工工艺应运而生,这其中比较具有代表性的是19世纪中叶,德国人用硝酸溶解纤维素,然后纺织成丝或制成膜,并利用其易燃的特性制成炸药,但是硝化纤维素难于加工成型,因此人们在其中加入樟脑,使其易于加工成型,做成了之后闻名遐迩的“赛璐珞”的塑料材料。再比如,橡胶的改性,早在11世纪美洲的劳动人民已经在长期的生产实践中开始利用橡胶了,但当时橡胶制品遇冷就变硬,加热则发粘受温度的影响比较大。1839年美国科学家发现了橡胶与硫磺一起加热可以消除上述变硬发粘的缺点,并可以大大增加橡胶的弹性和强度。通过硫化改性,有力的推动了橡胶工业的发展,因为硫化胶的性能比生胶优异很多,从而开辟了橡胶制品广泛应用的前景。同时,橡胶的加工方法也在逐渐完善,形成了塑炼、混炼、压延、压出、成型这一完整的加工过程,使得橡胶工业蓬勃兴起,一日千里的突飞猛进。 从二十世纪初开始,高分子材料进入了工业合成高分子的重要阶段,而合成高分子的诞生和发展则是从酚醛树脂开始的。化学家们研究了苯酚与甲醛的反应,发现在不同的反应条件下可以得到两类树脂,一种是在酸催化下生成可融化可溶解的线型酚醛树脂,另一种则是在碱催化下生成的不溶解不熔化的体型酚醛树脂,这种酚醛树脂是人类历史上第一个完全靠化学合成方法生产出来的合成树

高分子材料发展史

高分子材料发展史随着生产和科学技术的发展,人们不断对材料提出各种各样的新要求。而高分子材料的出现逐渐满足了人们的需要。并对人类的生产生活产生了巨大的影响。 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1870年,美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料,是有划时代意义的一种人造高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,真正标志着人类应用合成方法有目的的合成高分子材料的开始。1953年,德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta,发明了配位聚合催化剂,大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源,得到了一大批新的合成高分子材料,使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户,确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。并且高分子材料资源丰富、原料广,轻质、高强度,成形工艺简易。很容易为人所用。 高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅

绿色高分子材料

绿色高分子材料的研究进展 功能材料101 费勇201010402209 摘要:分子材料从20世纪到今天,发展迅猛,在人们的日常生活中扮演着重要的角色,而其在环境上的影响日益受到人们的关注。介绍了绿色高分子材料研究概况,主要包括工艺的绿色化和绿色高分子材料的制备以及废弃高分子材料的回收利用。并对绿色高分子材料的发展进行了展望。 关键字:高分子材料;绿色;循环利用;环境保护;可降解高分子材料高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。高分子材料种类繁多,性质多样,因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们青睐,广泛应用在各行各业,从我们的日常生活到高精尖的技术领域,都离不开高分子材料,它已经成为人类最重要的材料。但是在高分子材料的生产、加工过程和高分子材料废弃物都对环境具有很大压力,高分子材料的绿色化势在必行。高分子的绿色化包括具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用两个方面,前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用[1]。 一、绿色高分子 绿色高分子来源于绿色化学与技术。绿色化学顾名思义就是环境无害或环境友好(Environmentally Friendly)化学,绿色高分子包括高分子本身与如何应用及处理二个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用。前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。我国著名高分子化学家、中科院院土冯新德认为:绿色高分子合成中绿色反应应包括这样几个主要内容:一是无副产物;二是对副产物作无害处理;三是将反应条件改变为对环境无害;四是将催化剂改为对环境无害。 1.1 高分子合成的要求 我们知道,在高分子的合成过程中,会使用大量的溶剂、催化剂等对环境产生危害的物质,这些物质一般很难完全除尽,甚至可能会残留在产品中对环境造成长期危害。同时在合成反应中有时会生成有毒的副产物,如果不去除干净就会对产品的使用者带来危害。另外对高分子合成来说,一般需要特定的工艺条件,

高分子材料与人们的生活

哈尔滨师范大学 学年论文 题目:高分子材料与人们的生活 学生:XXX 指导教师:XXX 年级:XXX级 专业:材料化学 系别:化学系 学院:化学化工学院 哈尔滨师范大学 2011年9月

论文提要 近年来,各个国家的高分子材料发展的非常迅速,各种高分子制品已经走进了千家万户。所以,现在高分子制品与我们的生活息息相关!我们应当注重高分的的材料来源以及制作工艺。以及那些生活中的材料是高分子材料。 一是高分子材料的定义 二是高分子材料的分类 三是生活中的高分子,以及其组成和性质和用途。 四是生活中的高分子材料——塑料的一些常识 五是新型高分子。

高分子材料与人们的生活 XXX 摘要:最近高分子材料几乎走进了每一个家里,高分子材料的应用会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平,对人类的生活水平有新的促进。本文将从高分子材料的定义,种类以及应用入手,并介绍以塑料等与生活息息相关的高分子材料的基本常识。 关键词:高分子材料,塑料,新型高分子 1、高分子的定义 高分子材料:(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,由千百个离子彼此共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。 2、高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。 天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。 现在,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。 2、生活中的高分子 生活中的高分子材料很多,如蚕丝,棉,麻,毛,玻璃橡胶,纤维,塑料,高分子胶粘剂,高分子涂料和高分子基复合材料等。 生活中的高分子材料种类繁多主要组成成分有以下几种 一,聚乙烯(PE) 由乙烯聚合而成的聚乙烯是目前世界上热塑性塑料中产量最大的一个品种。它为白色蜡状半透明材料,柔而韧,稍能伸长,比水轻、易燃、无毒。按合成方法的不同,可分为高压、中压和低压三种,近年来还开发出超高分子量聚乙烯和多种乙烯共聚物等新品种。 1、高压聚乙烯 高压聚乙烯又称低密度聚乙烯,是聚乙烯中最轻的一个品种。分子中支链较多、结晶度较低,优点是具有优良的电性能和耐化学药品性能,在柔软性、伸长率、耐冲击性和透明性

新型环保高分子材料研究现状与相关技术进展

新型环保高分子材料研究现状与相关技 术进展 介绍了高分子材料的应用造成的危害,指出研究和使用环保型高分子材料的必要性和重要性,加强塑料制品回收技术对社会可持续发展的意义。同时综述了目前环保型高分子材料的研发和塑料回收相关技术的进展。 关键词:新型高分子材料;环保;回收再资源化 高分子工业的发展不仅服务于工农业生产及人们日常生活,而且为发展高新技术提供更为有效的高性能、多功能材料,已有取代木材、水泥和金属的趋势。值得关注的是高分子材料的使用在为社会带来便利的同时,也带来了一系列不容忽视的问题。首先是环境问题:数据表明,塑料制品总量中约50%将在2年内转化为废弃塑料,塑料制品具有耐腐蚀、不易分解等特性,成为所谓的“白色污染”。其次是能源问题:高分子制品的直接原料来源是石油,当今石油资源面临枯竭,而塑料制品需求量却日益上涨。如何解决高分子材料需求量上涨和环境能源之间的矛盾,开发新型环保高分子材料,同时加大废弃高分子材料回收再利用力度,创建环境保护型、能源节约型、经济发展型社会具有开创性意义。 1 国内外现状分析 降解塑料的发展经历四个阶段:天然材料直接利用、淀粉/聚合物-崩解型材料、全生物分解型及廉价通用型全生物分解型。最初推向市

场的“生物降解塑料”是20世纪80年代美国、加拿大等国研制的5%~15%低淀粉填充聚乙烯(PE)塑料。这种材料降解时仅是少量的淀粉被微生物吞噬,达不到解决环境污染的目的。近年来,在发达国家以完全生物降解塑料的研发最为活跃。据报道,1998年全球完全生物降解塑料年产量约为3万吨,到2001年,美国、西欧、日本的产量增加到7万吨,2004年已经达到12万吨。2007年前全球新投产的生物降解聚合物产量将达到22.5~30万吨。由于全生物材料在微生物或动物体内酶的作用下,可最终分解为CO2和H2O;与天然大分子,比淀粉、纤维素具有更好的力学性能和耐水性,易加工,能够达到塑料的使用要求,通过调节其化学结构,能实现可控降解特点,是目前降解塑料发展的主要方向和内容,并将是今后中长期的产业发展方向。 我国把高淀粉含量的光/生物降解塑料地膜作为研发重点,并列入国家“八五”、“九五”攻关项目,国务院近日印发的《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》规定,从2008年6月1日起在全国范围内禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋(厚度小于0.025mm);同日起所有商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度。这一举措充分表明我国对材料开发、环境能源和经济发展关系的重视。但是总的来说,我国在此方面的进展不大,借鉴国外技术、专利,直接从事塑料回收利用应用技术试验的研究较多,缺少相关理论探索。业内专家称:近几年中国国内塑料回收量对塑料实际消费量的比率只有20%左右,远低于欧洲等发达国家。

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