功能高分子材料期末论文剖析
功能高分子材料期末论文
课程总结
我们都知道，材料是与我们日常生活息息相关的，而高分子材料由于具有许多优良性能，适合现代化生产，经济效益显著，因而在工业上取得了突飞猛进的发展，其中功能高分子材料就是它的一个重要应用，它可以在高分子材料的主链或者侧链上加入一些具有特殊功能的功能基团，使高分子同时具有高分子的性质和这些功能基团，即高分子材料功能化。
一、功能高分子材料的定义及特点
（1）功能高分子材料的定义
一般说来，性能是指材料对外部作用的表征与抵抗特性，而功能则是外部作用引起材料内部变化而产生的输出特性，因而我们可定义为：对物质、能量和信息具有传输、转换或贮存作用的高分子及其复合材料称为功能高分子材料，通常也可简称为功能高分子，有时也称为精细高分子或特种高分子(包括高性能高分子)。（2）功能高分子材料的分类
功能高分子从制造和结构的角度可分为两类：一类是高分子本身具有特殊功能作用的结构型功能高分子；另一类是高分子本身不具有功能作用，而仅仅作为基体或载体与其他功能材料进行复合而制成的复合型功能高分子材料，按照功能特性通常可分成：光、电、磁、热、力、声、化学和生物等八大类。
（3）功能高分子材料的特点
功能高分子之所以发展迅速，是因为除了具有重量轻、易加工、可大面积成膜、原材料来源广泛等优点之外，还具有如下特点：①涉及面广；②技术密集，附加值高；③开发难度大，周期长，竞争激烈；④专用性强，品种多，产量小，价格贵。（4）功能高分子材料的应用
功能高分子材料主要应用在制备吸附分离高分子材料、高分子分离膜、电功能高分子材料、光功能高分子材料、环境降解高分子材料、生物医用高分子材料等方面。下面具体讲解这几方面。
1、吸附分离高分子材料
1.1吸附分离功能高分子的分类
（1）按吸附机理：化学吸附剂、物理吸附剂、亲和吸附剂
（2）按树脂形态：无定形、球形、纤维状
（3）按孔结构：微孔、中孔、大孔、特大孔、均孔等
吸附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和吸附树脂。
1.2吸附树脂
吸附树脂是以吸附为特点，具有多孔立体结构的树脂吸附剂。由苯乙烯和二乙烯苯等单体，在甲苯等有机溶剂存在下，通过悬浮共聚法制得的鱼籽样的小圆球。广泛用于废水处理、药剂分离和提纯，用作化学反应催化剂的载体，气体色谱分析及凝胶渗透色谱分子量分级柱的填料。其特点是容易再生，可以反复使用。如配合阴、阳离子交换树脂，可以达到极高的分离净化水平。
1.2.1吸附树脂的应用
（1）有机物的分离：由于吸附树脂具有巨大的比表面，不同的吸附树脂有不同的极性，所以可用来分离有机物。例如，含酚废水中酚的提取，有机溶液的脱色等等。（2）在医疗卫生中的应用：吸附树脂可作为血液的清洗剂。（3）药物的分离提取：在红霉索、丝裂霉素、头孢菌素等抗菌素的提取中，已采用吸附树脂提取法。、（4）在制酒工业中的应用：酒中的高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水，因此当制备低度白酒时，需向高度酒中加水稀释。
1.3 离子交换树脂
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。
可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类（或再分出中强酸和中强碱性类）。
1.3.1离子交换树脂的应用
（1）水处理：水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。
（2）食品工业：离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。
（3）制药行业：制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。
（4）合成化学和石油化学工业：在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。
（5）环境保护：目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
2、高分子分离膜
高分子分离膜是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。膜分离是依据膜的选择透过性，将分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的。单位时间内流体通过膜的量（透过速度）、不同物质透过系数之比（分离系数）或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。
2.1高分子分离膜的种类
高分子分离膜可按结构分为:①致密膜，膜中无微孔，物质仅从高分子链段之间的自由空间通过；②多孔质膜，一般膜中含有孔径为0.02～20μm的微孔，可用于截留胶体粒子、细菌、高分子量物质粒子等；③不对称膜，由同一种高分子材料制成，膜的表面层与膜的内部结构不相同，表面层为0.1～0.25μm薄的活性层，内部为较厚的多孔层;④含浸型膜，在高分子多孔质膜上含浸有载体而形成的促进输送膜和含有官能基团的膜，如离子交换膜；⑤增强膜，以纤维织物或其他方式增强的膜。
按膜的分离特性和应用角度可分为反渗透膜（或称逆渗透膜）、超过滤膜、微孔过滤膜、气体分离膜、离子交换膜、有机液体透过蒸发膜、动力形成膜、镶嵌带电膜、液体膜、透析膜、生物医学用膜等多种类别。
2.2高分子分离膜的制备方法
最初用作分离膜的高分子材料是纤维素酯类材料。后来，又逐渐采用了具有各种不同特性的聚砜、聚苯醚、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯并咪唑、聚酰亚胺等。高分子共混物和嵌段、接枝共聚物也越来越多地被用于制分离膜，使其具有单一均聚物所没有的特性。制备高分子分离膜的方法有流延法、不良溶剂凝胶法、微粉烧结法、直接聚合法、表面涂覆法、控制拉伸
法、辐射化学侵蚀法和中空纤维纺丝法等。
2.3 高分子分离膜的应用
高分子分离膜广泛应用于海水淡化、食品浓缩、废水处理、富氧空气制备、医用超纯水制造、人工肾及人工肺装置、药物的缓释等方面。以及用于核燃料及金属提炼，气体及烃类分离，海水及苦咸水淡化，纯水及超纯水制备，环境保护和污水处理等。
3、电功能高分子材料
3.1电功能高分子材料的分类
电功能高分子材料可以分为结构型和复合型两大类。结构型导电高分子材料是高分子本身的结构具有一定的导电性能，或者经过一定的掺杂处理后具有导电功能的材料，例如聚乙炔、聚苯胺等。复合型导电高分子材料是由高分子基质与具有导电性能的材料通过各种复合方法形成的导电材料，复合材料中聚合物本身没有导电性能，起导电作用的是聚合物中添加的导电物质，例如炭黑、金属粉等。
3.2复合型导电高分子材料
复合型导电高分子材料中高分子基质可以选择普通塑料，例如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等，也可以选择工程塑料例如ABS，橡胶也能作为复合型导电高分子的基质，例如硅橡胶。而导电填料有炭黑、碳纤维、金属粉、金属镀层的玻璃片和纤维以及金属氟化物等。
3.2.1复合型导电高分子材料的性能
（1）导电性（2）压敏性：压敏效应是指材料受到外力作用时，材料的电学性能发生明显变化，如电阻的变化，变化是由于外力施加能够导致材料发生形变或密度发生变化，必然会造成导电网络的变化，从而引起电阻率的变化。（3）热敏性：当温度发生变化时材料的电学性质发生变化，即具有热敏性。
3.2.2复合型导电高分子材料的应用
复合型导电高分子材料可用作防静电材料、导电涂料、电路板的制作、压敏元件、感温元件、电磁波屏蔽材料、半导体树脂薄膜等。其发展趋势主要有以下几个方面：
(1)提高导电性，同时降低填料填充量；
(2)在增加填充量和提高导电性的前提下，维持和改善复合材料的成型加工性能、力学性能及其它性能；
(3)开发导电材料新品种，拓宽应用领域；
(4)复合材料的多功能化，除了具有导电性外，还具有优良的阻燃性、阻隔性、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦等性能。
3.3结构型导电高分子材料
结构型高分子导电材料是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导体的范围。采用掺杂技术可使这类材料的导电性能大大提高。如在聚乙炔中掺杂少量碘，电导率可提高12个数量级，成为“高分子金属”。经掺杂后的聚氮化硫，在超低温下可转变成高分子超导体。结构型高分子导电材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。
4、光功能高分子材料
光功能高分子材料研究是光化学和光物理科学的重要组成部分，是指能够对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料，主要分为以下几种：（1）光敏涂料：主要由光敏预聚物、光引发剂和光敏剂、活性稀释剂（单体）以及其他添加剂等构成。应用：作表面涂料，起装饰和保护作用；作光致抗蚀剂用。
（2）光致抗蚀剂：主要包括正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂等。应用：制作半导体器件、集成电路，在电子工业中广泛应用。
（3）高分子光稳定剂：主要包括光屏蔽剂、激发态狙灭剂抗氧剂和聚合型光稳定剂等。应用：阻止聚合物对光的吸收在、热氧化反应、老化反应等。
（4）光致变色高分子材料：主要包括含硫卡巴腙络合物的光致变色聚合物、含偶氮苯的光致变色高分子和含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子等。应用：用作光的控制和调变、信号系统、信息存储元件、感光材料、光致变色玻璃等。
（5）光导电高分子材料：由光导电聚合物材料构成。应用：用作静电复印、激光打印、图像传感器、光电池。
（6）光学塑料和光纤：是指用作光学介质材料的塑料和一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。应用：用在制作塑料透镜、光盘基材、塑料光纤等。
光功能高分子材料还包括感光性树脂、光降解材料等。感光性树脂是在光的作用下能迅速发生光化学反应 ,引起物理和化学变化的高分子。这类树脂在吸收光能量后使分子内或分子间产生化学的或结构的变化。吸收光的过程可由具有感光基团
的高分子本身来完成 ,也可由加入感光材料中的感光性化合物(光敏剂)吸收光能
后引发光化学反应来完成。感光性树脂在印刷布线、孔板制造、集成电路和电子器件加工、精密机械加工及复印、照相等方面的应用愈来愈广泛。
5、环境降解高分子材料
5.1环境降解高分子材料的分类
高分子材料在许多条件下均可发生降解反应，如在热的作用下发生热降解；在机械力的作用下发生机械降解，在氧的作用下发生氧化降解，在化学试剂的作用下发生化学降解，在光、生物的作用下发生光降解、生物降解等。因此，将环境降解高分子材料分为四大类：
（1）光降解塑料：主要有两类：一类是引入光增感集团（合成型）如：乙烯-一氧化碳的共聚物乙烯基酮和乙烯基单体共聚物。另一类是添加有光增感作用的化学助剂（添加型）包括：光敏剂，过渡金属化合物，多芳香族碳氢化合物。
（2）生物降解塑料：根据其降解形式又可分为完全生物降解塑料和不完全生物降解塑料。
（3）光-生物双降解塑料：主要是：光敏剂、生物降解剂与聚苯乙烯、聚丙烯的共混物，以及光敏剂、改性淀粉与聚苯乙烯、聚丙烯的共混物。
（4）化学降解塑料：主要有氧化降解塑料和水降解塑料，如PVA与不同单体的共聚物、丙烯酸类共聚物等。
在环境降解高分子材料中主要有光降解高分子材料和生物降解高分子材料
5.2光降解高分子材料
5.2.1 光降解机理
光降解反应是指在光的作用下聚合物链发生断裂，分子量降低的光化学程。光降解反应的存在使高分子材料老化，力学性能变坏，从而失去价值。
5.2.2光降解的三种形式:
（1）无氧光降解过程，主要发生在聚合物分子含有发色团时，或含有光敏杂质。一般认为与聚合物中羰基吸收光能后，发生一系列能量转移和化学反应，导致聚合物链断裂有关。
（2）不含有羰基发色团的聚合物，可能有两种光降解方式导致主链断裂：一是：首先发生侧基断裂，然后由所产生的自由基引起聚合物链断裂。二是：主链键直接被光解成一对自由基。
（3）高聚物中含有光敏剂，此时光敏剂分子可以将其吸收的光能传递给聚合物，发生降解反应。
5.3生物降解高分子材料
5.3.1生物降解高分子材料的种类
根据降解机理和破坏形式可将生物降解高分子分为完全生物降解高分子和生物破坏高分子两种：①完全生物降解高分子：指在微生物作用下，在一定时间内完全分解为CO：和H20的化合物。②生物破坏性(或称崩解)高分子：指在微生物的作用下高分子仅能被分解为散乱的碎片。
5.3.2生物降解高分子材料的降解机理
生物降解机理和光一生物降解机理．完全生物降解机理大致有三种途径：①生物物理作用：由于生物细胞增长而使聚合物组分水解，电离质子化而发生机械性的毁坏．分裂成低聚物碎片；②生物化学作用：微生物对聚合物作用而产生新物质
(CH
4、C0
2
和H
2
0)；③酶直接作用：被微生物侵蚀部分导致材料分裂或氧化崩裂。而
光一生物降解机理则是材料中的淀粉等生物降解剂首先被生物降解，增大表面/体积比，同时，日光、热、氧引发光敏剂等使高聚物生成含氧化物，并氧化断裂．分子量下降到能被微生物消化的水平。进一步研究发现．不同的生物降解高分子材料的生物降解性与其结构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表面结构等。5.3.3 生物降解的过程
生物降解过程主要分为3个阶段：(1)高分子材料的表面被微生物黏附．微生物黏附表面的方式受高分子材料表面张力、表面结构、多孔性、温度和湿度等环境的影响。(2)微生物在高分子材料表面上所分泌的酶作用下，通过水解和氧化等反应将高分子断裂成低相对分子质量的碎片。(3)微生物吸收或消耗低相对分子质量
的碎片，一般相对分子质量低于500，经过代谢最终形成C0
2、H
2
0及生物量。
6、生物医用高分子材料
生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料,生物医用高分子材料是在高分子材料科学不断向医学和生命科学渗透,高分子材料广泛应用于医学领域的过程中,逐渐发展起来的一类生物材料,它已形成一门介于现代医学和高分子科学之间的边缘科学。
6.1 生物医用高分子材料的分类
（1）按材料的来源分类
1)天然医用高分子材料：如胶原、明胶、丝蛋白、角质蛋白、纤维素等。
2)人工合成医用高分子材料：如聚氨酯、硅橡胶、聚酯等。
3)天然生物组织与器官
①取自患者自体的组织，例如采用自身隐静脉作为冠状动脉搭桥术的血管替代物；
②取自其他人的同种异体组织，例如利用他人角膜治疗患者的角膜疾病；
③来自其他动物的异种同类组织，例如采用猪的心脏瓣膜代替人的心脏瓣膜，治疗心脏病等.
（2）按材料与活体组织的相互作用关系分类
1）生物惰性高分子材料：在体内不降解、不变性、不会引起长期组织反应的高分子材料，适合长期植入体内。
2）生物活性高分子材料：指植入生物体内能与周围组织发生相互作用，促进肌体组织、细胞等生长的材料。
3）生物吸收高分子材料：这类材料又称生物降解高分子材料。这类材料在体内逐渐降解，其降解产物能被肌体吸收代谢，获通过排泄系统排出体外，对人体健康没有影响。如用聚乳酸制成的体内手术缝合线、体内粘合剂等。
（3）按生物医学用途分类
1）硬组织相容性高分子材料，如骨科、齿科用高分子材料；
2）软组织相容性高分子材料；
3）血液相容性高分子材料；
4）高分子药物和药物控释高分子材料；
（4）按与肌体组织接触的关系分类
1) 长期植入材料，如人工血管、人工关节、人工晶状体等；
2) 短期植入（接触）材料，如透析器、心肺机管路和器件等；
3) 体内体外连通使用的材料，如心脏起搏器的导线、各种插管等；
4) 与体表接触材料及一次性医疗用品材料；
6.2 生物医用高分子材料的特殊要求
（1）生物功能性: 因各种医用高分子材料的用途而异，如: 作为缓释药物时，药物的缓释性能就是其生物功能性。
（2）生物相容性: 医用高分子材料的生物相容性包括2个方面: 一是材料反应，主要包括材料在生物环境中被腐蚀、吸收、降解、磨损和失效等；二是宿主反应，
包括局部和全身反应，如炎症、细胞毒性、凝血、过敏、致畸和免疫反应等。
（3）可加工性: 能够成型、消毒( 紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒、酒精消毒等)。正因为对于医用高分子材料的要求严格，相关的研发周期一般较长，需要经过物理性能、化学性能实验、型式检验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验。
6.3 生物医用高分子材料的发展趋势
生物技术将是21世纪最有前途的技术，医用高分子材料将在其中起到重要的作用，其性能将不断提高，应用领域也将进一步拓宽。今后将主要从以下几方面发展：（1）改进和发展材料的生物相容性评价：随着新型生物医用材料的出现，需对材料与基体所有信息进行有机的全面研究和评价。
（2）研究新的降解性高分子材料：医用可生物降解高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到广泛的重视，它在缓释药物、促进组织生长的骨架材料方面具有极大的发展潜力。尤其是可对生物降解型聚合物进行物理和化学修饰，研发出适合于不同药物的聚合物基材料，使之达到理想的控制释放效果。
（3）研究具有全面生理功能的人工器官和组织材料：复制具有人体各部天然组织的物理力学性质和生物学性质的生物医用材料，达到高分子的生物功能化和生物智能化，是医用高分子材料发展的重要方向。
（4）研究新的药物缓释体系和药物载体材料：新的药物缓释体系包括靶向药物体系、智能型药物体系、微胶囊等体系。
（5）材料表面改性：可提高材料的生物相容性，其中获得基体与涂层之间较强的结合力是需要研究解决的重要课题。
二、功能高分子材料的发展前景
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是工业革命的先导，关系到国民经济、社会发展和国家安全，是国家综合实力的重要标志。高分子材料是现代工业和高新技术的重要基石，已经成为国民经济基础产业以及国家安全不可或缺的重要保证。功能高分子材料由于它的优越性，使其在材料行业迅猛发展。
功能高分子材料是未来材料科学与工程技术领域的重要发展方向, 现代学科交叉的特点促进了新型功能高分子材料的研究与发展,也孕育了新一代的功能高分子材料。由于高分子材料在结构上的复杂性和多样性, 可以在分子结构(包括支链结构)、聚集态结构、共混、复合、界面和表面甚至外观结构等诸多方面, 进行单一或多种结构的综合利用，因此最大程度地满足了其他高技术要求材料技术为他们
提供的更多、更好的功能。我国电子、国防、医药和许多尖端技术部门所需的不少功能高分子材料仍依赖于国外市场，这使得我们的一些产品和核心技术在国际市场上竞争力不足，制约我国综合国力的进一步提高。并且在未来的材料领域中，将会有很广泛的应用。
总结：功能高分子材料是研究功能高分子材料规律的科学，是高分子材料科学领域发展最为迅速，与其他科学领域交叉度最高的一个研究领域。它是建立在高分子化学、高分子物理等相关学科的基础之上，并与物理学、医学、甚至生物学密切联系的一门学科。因此学习这门学科能让我们很好的将高分子学科的知识综合起来，进而使我们对高分子学科有更深刻的认识，让我们受益匪浅。
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功能高分子材料论文黄俊强
功能高分子材料课程论文 生物降解高分子材料的研究现状 及应用前景 姓名：黄俊强 班级：高分子08-1班 老师：齐民华 日期：2010.12.18
生物降解高分子材料的研究现状及应用前景 摘要：目前，处理高分子材料的一些传统方法，如焚烧法、掩埋法、熔融共混挤出法、回收利用等都存在一定的缺陷和局限性，给环境保护带来严重的困难。因此，开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。生物降解高分子是指通过自然界或添加的微生物的化学作用，将高分子物质分解成小分子化合物，再进入自然的循环过程。论述了生物降解高分子材料的研究现状，并对生物降解高分子材料的降解机理、影响因素及其在医学、农业、包装业和其他领域的潜在应用前景进行了探讨。 关键词：生物降解高分子材料定义降解机理影响因素研究现状应用前景 0 引言 随着大量高分子材料在各个领域的使用，废弃高分子材料对环境的污染有着日益加剧的趋势。塑料是应用最广泛的高分子材料，按体积计算已居世界首位，由于其难以降解，随着用量的与日俱增，废塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。目前，处理高分子材料的一些老套方法如焚烧、掩埋、熔融共混挤出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性，给环境带来严重的负荷，因此开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。生物降解高分子是指通过自然界或添加的微生物的化学作用，将高分子物质分解成小分子化合物，再进入自然的循环过程，这种方法简洁有效，而且对环境的保护有积极的作用。同时，随着高新技术的发展，生物降解高分子材料也满足了医学和农业及其他方面的需求，成为近年来研究的热点。 1.生物降解高分子材料的定义和分类 生物降解高分子材料( Biodegradable polymeric materials)是指在一定的条件下,一定的时间内, 能被微生物( 细菌、真菌、霉菌、藻类等) 或其分泌物在酶或化学分解作用下发降解的高分子材料。生物降解的高分子材料具有以下特点: 易吸附水, 含有敏感的化学基团, 结晶度低,分子量低,分子链线性化程度高和较大的比表面积等。按照来源, 生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类；按照用途,分为医用和非医用生物降解高分子材料两大类；按照原料组成和制造工艺不同可分为天然高分子合成材料、微生物合成高分子材料和化学合成生物可降解高分子材料。 天然高分子包括淀粉、纤维素、甲壳质、木质素等,这些高分子可被微生物完全降解, 但因纤维素等存在物理性能上的不足,不能满足工程材料的性能要求, 因此,它大多与其它高分子, 如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混, 得到有使用价值的生物降解材料; 微生物合成高分子是生物通过各种碳源发酵制得的一
高分子材料论文：高分子材料相关研究
高分子材料论文： 高分子材料相关研究 摘要: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。 关键词:高分子材料化学分子 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。 一、按特性分析高分子材料 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,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。 ②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。 ③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。 ④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。 ⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。 二、现代新型高分子材料 高分子材料包括塑料,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。 1.高分子分离膜 高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜,以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力,使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比,具有省能、高效和洁净等特点,因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种,一般用的是平膜和空中纤维。推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如,利用离子交换膜电解食盐可减少污染、节约能源:利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小;利用气体分离膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。 2.高分子磁性材料
功能高分子小论文
功能高分子材料 指导教师：王明罡 姓名：丁彦红 学号： 班级：100202
有机硅高分子材料综述 摘要：有机硅高分子材料由于结构比较特殊, 使这类合成材料具有良好的耐热性、耐寒性、电绝缘性、疏水性、耐候性、抗粘性和生理惰性等优良特性。在国防、建筑、纺织、医药、电子、电器和日用化工等领域得以广泛应用。本文就有机硅高分子材料的定义、分类、基本理论、制备方法、发展、性能和应用进行了阐述。其中较详细的讨论了有机硅聚合物中的硅油、硅橡胶和硅树脂。通过将硅油分为线型硅油和改性硅油两方面，讲述了它的性能和制备。将硅橡胶分为高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶两方面进行阐述。讨论了纯硅树脂的制备和几种常用的改性方法. 关键词：有机硅高分子；硅油；硅橡胶；硅树脂；应用 有机硅高分子概述 硅在地壳中是仅次于氧的第二丰富元素。正像碳在生命化学中占主要地位那样，碳的同族(IV A族)元素硅，是岩石和许多矿物质的关键元素。电子技术的突飞猛进，半导体的广泛用，使硅越来越被人们所广知。然而，有机硅高分子的研究和应用起步较晚，它是第二次世界大战以后才孕育而生的一种重要的高分子合成材料。 有机硅高分子是分子结构中含有元素硅、且硅原子上连接有机基的聚合物。以重复的Si—O键为主链、硅原子上连接有机基的聚硅氧烷则是有机硅高分子的主要代表与结构形式。由于有机硅高分子结构的特殊性, 使有机硅高分子具备许多优良特性，如耐高低温性、耐候性、耐老化等。 有机硅高分子的分类[6] 有机硅高分子可以从不同的角度进行分类，如从单体的来源、合成方法、分子结构、 I 产品用途等角度进行分类。 (1)从单体的来源和合成方法分类 从单体的来源分类，有机硅高分子可分为均聚物和共聚物；从合成方法进行分类，有机硅高分子又可分为接枝共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、无规共聚物等。 (2)从产品形态分类 II
高分子材料论文
高 分 子 材 料 论 文 课题名称：高分子材料导论学院： 班级： 姓名： 学号：
高分子材料回收利用与发展可降解材料现代文明以经济腾飞和生活水平的提高为主要标志。随着经济发展，大规模的物质循环不可避免地引起各种问题，如资源短缺、环境恶化已为全球所关注。科学家预言地球能源（煤、石油、天然气等）不久将消耗完，会发生严重的能源危机；现代工业以及消费业的发展已给大自然带来严重的影响，大气、海洋等受污染，温室效应发生和臭氧层的破坏等等。所有这些已严重影响着自然界的生态平衡，最终必然会阻碍世界经济的高速发展。 材料的制造、加工、应用等均与环境和资源有直接的关系。高分子材料自从上世纪初问世以来，因重量轻、加工方便、产品美观实用等特点，颇受人们欢迎，其应用越来越广，从而使用过的高分子材料日益增加。据统计，2011年，我国塑料制品的产量达5474万吨，同比增长22%。其中，塑料薄膜的产量为844万吨，占总产量的15%；日用塑料制品的产量为458万吨，占总产量的8%；塑料人造革、合成革的产量为240万吨，占总产量的4%。如何处理这些废料已成为非常重要的课题。 处理废旧高分子材料比较科学的方法是再循环利用。循环是废旧高分子材抖利用的有利途径，不仅使环境污染得到妥善的解决，而且资源得到最有效的节省和利用。从资源利用的角度，对废旧高分子材料的利用首先应考虑材料的循环，然后考虑化学循环及能量回收。 回收：我国塑料回收面临的困难是数量大、分布广、品种多、体积大，许多废塑料与其它城市垃圾混在一起。处理废塑料的主要方法是：填埋和简单焚烧，但可供填埋场地不断减少，填埋费用急剧上升以及简单焚烧带来的二次污染等问题也给我们敲响了警钟。国外在废塑料回收方面已积累了不少经验，他们把废塑料的回收作为一项系统工程，政府、企业、居民共同参与。德国于1993年开始实施包装容器回收再利用，1997年回收再利用废塑料达到60万t，是当年消费量（80万t）的75%。目前，德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点，各网点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制品，并有统一颜色标志[2]。利用：主要有再生利用、热能利用以及分解产物的利用（包括热分解和化学分解）。 1、再生利用：再生利用分简单再生和改性再生两类。 简单再生，指废塑料经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工，一般只能制成档次较低的产品。 改性再生，指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。改性后的再生制品力学性能得到改善，可以做档次较高的制品。在化学添加剂方面，汽巴-嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂，可使回收材料性能基本恢复到原有水平；荷兰有人开发了一种新型化学增容剂，能将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。美国报道采用固体剪切粉碎工艺（Solid State Shear Pulverization, S3P）进行机械加工，无须加热和熔融便可将树脂进行分子水平剪切，形成互容的共混物。共混物大部分由HDPE和LLDPE组成，极限拉伸强度和挠曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美[5]。 2、焚烧回收热能： 对于难以进行清洗分选回收的混杂废塑料，可以在专门的焚烧炉中焚烧以回收热能。木材的燃烧热为14.65 GJ/kg，聚乙烯为46.63 GJ/kg，聚丙烯为43.95 GJ/kg，聚氯乙烯为18.08 GJ/kg，ABS为35.26 GJ/kg，均高于木材，若能将这部分热能加以回收是很有意义的。废塑料热能回收可最大限度减少对自然环境的污染，不需要繁杂的预处理，也不需与生活垃圾分离，焚烧后废塑料的质量和体积可分别减少80%和90%以上，燃烧后的渣滓密度较大，
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纳米二氧化钛结构及性能 摘要 本文主要通过对纳米二氧化钛结构及性能的介绍，引出其应用，特别是在环境净化方面的应用。纳米二氧化钛是一种新型环境净化材料，有板铁矿、锐铁矿和金红石三种晶体结构，具有良好的光催化性能及亲水性，这也是其在环境净化方面的应用基础，主要用于净化水、空气和杀菌，另外还可做建筑涂料。本文着重介绍了其在废水处理方面的应用，有处理染料废水、处理农业废水和处理含表面活性剂的废水、处理含油废水和处理造纸废水。制备方法主要有：溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、钛醇盐的气相水解法以及液相沉淀法其中液相沉淀法又包括直接沉淀法、均匀沉淀法以及共沉淀法。 关键词环境；材料；净化；纳米二氧化钛；结构；性能；应用；光催化技术；综述
目录 1 绪论 (4) 的结构 (5) 2 TiO 2 2.1 晶格结构 (5) 2.2 表面结构 (5) 的性质 (6) 3 纳米TiO 2 3.1 晶型的性质 (6) 3.2 光学性质 (6) 3.3 半导体性质 (6) 的应用 (6) 4 纳米TiO 2 4.1 充当太阳能电池原料 (7) 4.2 防紫外线功能 (7) 4.3 光催化功能 (8) 4.3.1 气体净化 (8) 4.3.2 处理有机废水 (8) 4.3.3 处理无机污水 (8) 4.3.4 防雾及自清洁功能 (8) 4.3.5 杀菌功能 (9) 5纳米TiO 的制备 (10) 2 水解法 (10) 5.1 TiCl 4 5.2 醇盐水解法 (10) 5.3 溶胶-凝胶法 (11) 5.4 水热合成法 (11) 5.5 微乳液法 (11) 6 结语 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)
高分子材料 论文高分子材料论文
实践实验教学 中国电力教育 2010年第28期 总第179期 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式，它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化，建立和巩固高分子化学基本概念和理论，获取高分子化学知识，培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出：“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧，又训练科学方法与思维，还培养科学精神和品德，学生在化学实验中是学习的主体，在教师指导下进行实验，训练用实验解决化学问题，使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中，从“实践教学内容与体系，综合性、设计性实验课的比例及效果，实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业，在实验教学与改革方面的成果积累较少，尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现，目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析1.实验教学体系和内容欠合理 多数的实验教学附属于理论教学，没有单独设课和单独考核，实验课时相对较少。虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课，但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多，而体现现代科学技术发展成果的实验很少。认知性、验证性实验所占的比例偏高，培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少，而且实验环节偏重于理论，突出高分子材料应用性特点的实验太少，不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习，然后进实验室。实验前教师把实 验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”，就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室，只动手不动脑地完成实验，然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象，对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法，一方面造成了学生对教师的过分依赖，另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验教学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天，虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用，但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验，只能最低限度地开设，且开设过程中费用大和危险性高，导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题，借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果，提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系，并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入一些新的实验教学内容，采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实 高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的 构建与成效 左晓兵 俞丽珍 朱亚辉 摘要：概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验，综合设计实验，研究创新实验三个模块组成的新教学体系， 并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词：高分子材料；高分子化学；实验教学 作者简介：左晓兵（1965-），男，安徽泾县人，常熟理工学院化学与材料工程学院，副教授，理学博士，主要研究方向：聚合物合成的教学与研究；俞丽珍（1966-），女，江苏常熟人，常熟理工学院化学与材料工程学院，高级工程师，主要研究方向：聚合物合成的实验教学与管理。（江苏 常熟 215500） 基金项目：本文系常熟理工学院课程建设基金资助项目（项目编号：W090029)的研究成果。 DOI 编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2010.28.065
高分子材料论文
热塑性聚氨酯TPU 的发展现状 摘要：TPU 全称热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplastic Polyurethane ），它是由 二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂共同反应生成的线性高分子材料。同时，它 也是一种能够在一定热度下反复变软或改变的塑胶材料，而在常温下它却可以保 持形状不变，能起个支撑、保护的作用.TPU 为热塑性聚氨酯，有聚酯型和聚醚 型之分，TPU 成型品的用途广泛： 汽车部件，机械·工业用部件，管材·软管， 薄膜·板材，电线·电缆等等，本文主要叙述TPU 聚合工艺，各项性能，市场应 用，TPU 国内外发展的现状及其生产厂家等方面。 关键词：TPU 共混改性 聚氨酯 发泡剂 扩链剂 环保 一．TPU 的聚合工艺 TPU 全称热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplastic Polyurethane ），它是由二 异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂共同反应生成的线性高分子材料。它在分子组 成上以重复氨基甲酸酯基团为特征，同时含有脲基甲酸酯、缩二脲、及酯键、醚 键等其它基团；从分子结构上看，它由刚性链段与柔性链段交替构成，其中刚性 链段是由二异氰酸酯和扩链剂反应得到的，柔性链段则是由二异氰酸酯和大分子 多元醇反应得到的。这种特殊的分子结构使TPU 具有其它各类热塑性弹性不可比 拟的优良性能。 按聚合工艺分为本体聚合和溶液聚合，在本体聚合中，又分为预聚法和一步 法，预聚法是将二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂同时混合反应成TPU 。一步法是将二醇、二异氰酸酯和扩链剂同时反应成TPU 。 可采用注射、挤出、吹塑等方法生产加工。挤出成型、注射成型是ＴＰＵ广 为采用的加工方法。挤出和注射成型的熔体温度范围较宽，一般在１８０－２４５摄氏度之间．塑化效果好，熔料均匀，易于成型加工。适合所有塑料生产加工工艺。 挤出成型的工艺过程： 聚合物 塑化 成型 定型 牵引 切割 堆放 冷却 成品
功能高分子材料
上海大学2015～2016学年冬季学期研究生课程报告课程名称：功能高分子材料课程编号：11S009005 论文题目:TPU防水透湿薄膜的研究进展 研究生姓名: 汪胜学号: 15722180 论文评语: 成绩: 任课教师: 陈捷贾少晋 评阅日期:
TPU防水透湿薄膜的研究进展 汪胜 （上海大学环境与化学工程学院，上海200444） 摘要：热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种应用范围非常广的聚氨酯材料，兼具橡胶和塑料的特性，已经被广泛应用于汽车、鞋材、服饰、医疗、电线电缆、薄膜及薄板、胶黏剂等。其中，热塑性聚氨酯在服装行业中的应用是它可以制成薄膜贴附在织物上以提供给使用者更好的防护性、舒适感和美感。文在国内外文献的基础上，总结了近几年TPU防水透湿薄膜的制备与研究进展，以期为今后的TPU防水透湿薄膜的制备和应用发展提供参考。 关键词：热塑性聚氨酯弹性体；聚氨酯材料；TPU防水透湿薄膜；橡胶和塑料 The Research ProgressofTPU waterproof moisturepermeable membrane products Sheng Wang (School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China) Abstract: Thermoplasticpolyurethaneelastomer (TPU)whichischaracteristicofrubberandplastic's, cl othing, medical, wireare applied widely to the field of automotive, shoes, clothing, medical, wire and cable, thin film and sheet, adhesive composition ect. Among them,the application of thermoplastic polyurethane in the clothing industry is that it can be made into a film attached to the fabric in order to provide users with better protection, comfort and beauty.This paper, on the basis of the literature at home and abroad, summarizes preparation and research of TPU waterproof moisture permeable membrane, and also provides the reference the TPU waterproof moisture permeable membrane preparation and research in the future. Key word:thermoplasticpolyurethane elastomer; polyurethane materials; TPU waterproof moisture permeable membrane; rubber and plastic
高分子材料论文
高分子材料与成形 14商贸2班梅文祥10号 摘要： 高分子，即高分子化合物，是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子，因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大，高达104～106，并且分子量具有多分散性，其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高子。高分子是用相对分子质量、聚合度（重复的结构单元数）或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关，而且还与诸如结晶的程度和分布，高分子链长的分布，添加剂（如填料，增强剂和增塑剂等）的性质和用量等许多因素有关。 关键词：塑料、纤维、增塑剂、聚合物 前言：高分子，即高分子化合物，是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子，因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大，高达104～106，并且分子量具有多分散性，其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高分子。高分子是用相对分子质量、聚合度（重复的结构单元数）或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关，而且还与诸如结晶的程度和分布，高分子链长的分布，添加剂（如填料，增强剂和增塑剂等）的性质和用量等许多因素有关。 高分子材料的分类有：塑料、橡胶、纤维等；
高分子材料的添加剂有：增塑剂、防老剂、填充剂、阻燃剂等。 正文： 1-1 高分子材料的分类 一、塑料 塑料分为热塑性和热固性塑料。热塑性塑料是指在一定温度围具有可反复加热软化、冷却后硬化定型的塑料。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。热固性塑料是指经加热（或不加热）就变成永久的固定形状，一旦成形，就不可能再熔融成形的塑料。常用的热固性塑料有酚醛塑料、脲醛塑料等。塑料按使用情况又分为通用塑料、工程塑料及特种塑料。通用塑料价格便宜、产量大、成型性好，广泛用于日用品、包装、农业等领域，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛和脲醛塑料。工程塑料指能承受一定的外力作用，具有较高的强度和刚度并具有较好的尺寸稳定性，如聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等。特种塑料具有如耐热、自润滑等特异性能，可用于特殊要求如氟塑料、有机硅塑料、聚酰亚胺等。 二、橡胶 橡胶具有高的弹性、电绝缘性和缓冲减振性。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的弹性好、强度高、耐屈挠性好、绝缘性好。这些性能都是合成橡胶所不及。因此，天然橡胶至今仍是最重要的一种橡胶。天然橡胶的加工性、粘合性、混合性良好。合成橡胶的种类很多，按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶一般用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡胶制品，如丁
医用高分子材料论文
医用高分子材料 高分子材料科学与工程，高材1006班，王中伟，20100221276 摘要：随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用，尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词：医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言：现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外, 医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料．医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 正文： 一、医用高分子材料的概念及简介：医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征， 如其本身是惰性的，不参与药的作用，能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效，对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料，用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而，医用高分子材料是一类根据医学的需求
高分子材料论文
高分子材料论文 在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料．它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势, 將是２１世纪最活跃的材料支柱． 高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來．這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 达到至少１万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人們將其称为高分子、大分子或高聚物．高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶（未加工之前称为树脂）． 面向２１世纪的高科技迅猛发展, 带动了社会经济和其他产业的飞跃, 高分子已明确地承担起历史的重任, 向高性能化、多功能化、生物化三个方向发展．２１世纪的材料將是一个光辉灿烂的高分子王国． 现有的高分子材料已具有很高的强度和韧性, 足以和金属材料相媲美, 我們日用的家 用器械、家具、洗衣机、冰箱、电视机、交通工具、住宅等, 大部分的金属构造已被高分子材料所代替．工业、农业、交通以及高科技的发展, 要求高分子材料具有更高的强度、硬度、韧性、耐温、耐磨、耐油、耐折等特性, 這些都是高分子材料要解决的重大问题．从理论上推算, 高分子材料的强度还有很大的潜力． 在提高高分子的性能方面, 最重要的还是制成复合材料第一代复合材料是玻璃钢, 是 以玻璃纤维和合成树脂为粘合剂制成．它具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、导热系数低、易於加工等优良性能, 用於火箭、导弹、船只和汽车躯体及电视天线之中．其后, 人們把玻璃纤维换成碳纤维, 其重量更轻, 强度比钢要高３～５倍, 這就是第二代的复合材料．如果改用芳纶纤维, 其强度更高, 为钢丝的５倍．高性能的高分子材料的开拓和创新尚有极大的潜力．科学家预测, ２１世纪初, 每年必须比目前多生产１５００～２０００万吨纤维材料才能满足需要, 所以必须生产大量的合成纤维材料, 而且要具有更轻型、耐火、阻燃、防臭、吸水、杀菌等特性．有许多新型纤维, 如轻型空腔纤维、泡沫纤维、各种截面形状的纤维、多组份纤维材料等纷纷被研制出來, 人們可指望会有耐静电、耐脏、耐油, 甚至不会沾灰的纤维材料问世．這些纤维材料將用於宇航天线、宇航反射器、心脏瓣膜和人体大动脉． 高分子功能材料, 在高分子王国里是一片百花争艳的盛景．由於高分子的功能团能够替代, 所以只要采用极为简便的方法, 就可以制造各种各样的高分子功能材料．常用的吸水性
功能高分子材料论文
生物医用高分子材料 摘要：简述了对功能高分子材料的认识，功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类，接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势，对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词：功能高分子材料，生物医用高分子材料。 功能高分子材料 功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10％以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50％ 所谓功能性高分子材料，一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料，但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言。这一定义只是一个概括，不一定很确切，较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料。如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物。可以看出，这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多，而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料。 功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类： （1）分离材料和化学功能材料；（2）电磁功能高分子材料；（3）光功能高分子材料；（4）生物医用高分子材料。功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。 随着时代的发展，在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料，经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求，我们也把它归属于功能性高分子材料。 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求： 1、化学稳定性好，在人体接触部分不能发生影响而变化； 2、组织相容性好，在人体内不发生炎症和排异反应； 3、不会致癌变；
高分子材料论文
高分子药物载体的研究进展 （中国矿业大学李曲祥） 摘要：高分子材料越来越多的被应用于化工医药领域作为药物的载体，这一技术愈来愈受到研究者们的重视，并且得到了较好的发展。本文介绍了近年来研究比较广泛的高分子药物载体的应用情况及研究态势，展望了生物活性药物载体的应用前景。 关键词：高分子药物载体；生物活性；应用前景 引言： 高分子分为天然高分子和合成高分子。天然高分子用于药物已有很长的历史，例如,多糖、多肽和蛋白质及酶类药物的使用。目前，我们所使用的药物大多数为低分子药物，低分子药物疗效高，使用方便，但存在较大副作用。一般通过口服或注射使低分子药物进入体内，给药后短时间内，血液中药物的浓度往往高于治疗所需浓度，有时甚至高于最低中毒浓度，从而导致人体发生中毒、过敏等，有些低分子药物在人体内代谢速度快，半衰期短，易排泄。随着时间的推移，血液浓度会很快降低到最低有效浓度以下从而影响疗效。此外，由于低分子药物进入人体内后缺乏选择性，进而造成更多的毒副作用[1]。高分子药物是指将本身没有药理作用、也不与药物发生化学反应的高分子作为药物的载体,依靠二者间微弱的氢键结合形成、或者通过缩聚反应将低分子药物连接到聚合物主链上而得到的一类药物。其中高分子化合物充当低分子药物的传递系统,而发挥药理作用的仍是低分子药物基团。然而用高分子作为小分子药物的载体可实现下述目的：增加药物的作用时间；提高药物的选择性；降低小分子药物的毒性；载体能把药物输送到体内确定的部位(靶位)；高分子载体不会在体内长时间积累，可排出或水解后被吸收。载体药物技术的关键是载体材料的选择, 目前已有各种高分子材料和无机材料被用于载体药物的研究, 但对材料的选择必须满足组织、血液、免疫等生物相容性的要求[2]。此外,载体药物的制备也很重要, 因为这将影响到载体药物的给药效率。
生物医用高分子材料论文
医用功能材料及应用学院化工学院 指导老师乔红斌 专业班级高091班 学生姓名张如心 学号 099034030
医用功能材料及应用 摘要：了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况，综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果，展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势，通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词：功能高分子材料生物医用高分子材料。 前言：现代医学的发展，对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求，这是大多数金属材料和无机材料难以满足的，而合成高分子材料与生物体（天然高分子）有着极其相似的化学结构，化学结构的相似决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官，作为人体器官的替代物。另外，除人工器官用材料之外，医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开，它们被统称为医用高分子材料。 1.生物医用功能高分子 生物医用功能高分子材料主要以医疗为目的，用于与组织接触以形成功能的无生命材料。其被广泛地用来取代或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能，从而达到治疗的目的。主要包括医用高分子材料(以修复、替代为主)、药用高分子材料(以药理疗效为主)。生物医用高分子材料融合了高分子化学和物理、高分子材料工艺学、药理学、病理学、解剖学和临床医学等方面的知识,还涉及许多工程学问题。由于其与人体的组织和器官接触，因此，医用高分子材料必须满足如下的基本要求：①在化学上是惰性的，会因为与体液接触而发生反应；②对人体组织不会引起炎症或异物反应；③不会致癌；④具有良好的血液相容性，不会在材料表面凝血；⑤长期植入体内，不会减小机械强度；⑥能经受必要的清洁消毒措施而不产生变形；⑦易于加工成需要的复杂形状。 2.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段：时间大约是7千年前至19世纪中叶，是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有，大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。 第2阶段：从19世纪中页到20世纪20年代，是对天然高分子材料进行化
功能高分子化学 课件 功能高分子论文
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二阶非线性光学聚酰亚胺的研究小结 方成092186 摘要：综述了近年来关于二阶非线性光学聚酰亚胺的研究情况，并根据目前存在的问题，展望了以后的研究方向。 关键词：二阶非线性；聚酰亚胺 引言 非线性光学(Nonlinear Optic , NL0) 是研究在强光(激光)作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系的科学。与场强有关的光学效应称为非线性光学效应。[1]根据麦克斯威电磁场理论,物质在电磁场的作用下将被极化,其极化率可用外电磁场E的幂级数来描述: P=ε0*(αE+βE2+γE3+......). (1) P=ε0*(χ(1)E+χ(2)E2+χ(3)E3+......) (2) 式(1)和(2)分别表示了分子和宏观材料的极化率, 式中ε0为真空下的介电常数,α、β、γ为分子的线性系数和二阶、三阶极化系数,χ(n)为材料的n阶极化系数。因此,在一般的电磁场作用下可只考虑线性项的作用,这就是大家熟悉的线性光学所描述的情形。但在强激光作用下,第二项及以后的各阶非线性项的影响就不能再忽略了,物质的极化与场强就将呈现出非线性函数关系,产生了非线性光学效应。按照极化系数的幂次,可把非线性光学效应分为阶,其中以二阶和三阶效应最为重要,研究也最多。[2,3,4] 自60年代激光发现以来,非线性光学有了迅速的发展, 已经成为新兴学科 光电子学的前沿领域之一。同时近年来,以光为信息载体的光电子技术迅速发展,它就要求材料能满足高速度、高密度和对信息的多个并行处理。而非线性光学材料正是这样的关键材料，它具有非线性光学系数大、反应速度快、抗激光损伤性能小等一系列现有无机材料无法比拟的优点,因而在光电技术、集成光学及光通信等方面具有广阔的应用前景。[5,6]尤其是有机聚合物材料,由于它们具有设计方便、易于加工和结构稳定等特点, 聚合物非线性光学材料的研究受到普遍重视。其中, 芳香聚酰亚胺（Polyimide,PI）分子中的芳香环刚性结构赋予其优越的耐高温性能和环境稳定性, 这为提高性能及实现其长期稳定性提供了有利的条件, 使之成为难得的骨架聚合物之一。[7] 1 PI产生NLO的原理 非线性光学聚合物的制备通常是将本身具有较大二阶非线性系数(β)值的 不对称性共扼结构单元(常称作NLO生色团)连接到高分子的主链或侧链上, 或
高分子材料与化学论文
高分子材料在医学领域的应用 姓名：姚祥学号：6100211160班级：电子113班 摘要：这篇文章对高分子材料基础和生物医用高分子材料在医学上应用基本要求进行了简单的介绍。本文主要对高分子材料在医学领域上的应用，生物医用高分子的发展前景和趋势等发面进行了阐述。对生物医用功能高分子的概念及其重要性也有了一定的了解。 关键词：高分子材料基础医学领域应用生物医用高分子发展前景医用功能高分子 正文部分： 1.引言 近年来，随着对高分子材料的研究，高分子材料在各大领域的应用也不断地被人们发掘出来，各种功能型的高分子为人所利用。使得围绕高分子的产业链的都飞速发展。随着时代的发展，在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料，经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求，我们也把它归属于功能性高分子材料。 高分子材料在医学领域的应用主要是用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的作用。 2.高分子材料基础
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。 研究高分子主要包括高分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。高分子化学主要研究高分子化合物的分子设计、合成及改性，担负为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法的任务。高分子物理主要研究高分子及其聚集态的结构、性能、表征以及结构与性能、结构与外场力的影响之间的相互关系，指导高分子化合物的分子设计和高聚物作为材料的合理使用。高分子工程是研究涉及聚合反应工程、高分子成型工艺及相应的理论、方法的研究，为高分子科学与高分子工业间的衔接点。 3.医用高分子及其在医学领域的应用 随着时代的发展，在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料，经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求，我们也把它归属于功能性高分子材料。 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求： 1、化学稳定性好，在人体接触部分不能发生影响而变化； 2、组织相容性好，在人体内不发生炎症和排异反应； 3、不会致癌变； 4、耐生物老化，在人体内材料长期性能无变化； 5、耐煮沸，灭菌、药液消毒等处理方法； 6、材料来源广、易于加工成型。
功能高分子膜材料论文正稿
高分子功能膜材料 院、部： 学生姓名： 指导教师：职称 专业： 班级： 完成时间：
目录 摘要 (4) 1 高分子功能膜材料概述 (5) 1.1高分子功能膜材料简介 (5) 1.2高分子功能膜材料的研究分类 (5) 1.2.1膜分离技术 (6) 1.2.2气体膜分离法 (6) 2高分子膜材料的类别 (6) 2.1医用壳聚糖膜 (6) 2.2医用壳聚糖膜的制备 (6) 2.2.1制备膜的壳聚糖分子量的问题 (6) 2.2.2制备膜的壳聚糖溶液浓度的问题 (7) 2.2.3制备膜时干燥方法的问题 (7) 3高分子膜材料的性能 (8) 3.1膜的透过性 (8) 3.2膜的电性能 (8) 3.3膜的实用性 (8) 4高分子膜材料的应用 (9) 4.1气体膜分离法的应用 (9) 4.1.1石油采集中的应用 (9) 4.1.2天然气回收中的应用 (9) 4.1.3开发生物气中的应用 (9) 4.2离子交换膜的应用 (10) 5高分子膜材料的发展前景 (10) 5.1壳聚糖膜用于局部药物控释的进展 (10) 5.2高分子膜材料的发展前景 (10) 参考文献 (12)
致谢 (13)
摘要 高分子功能膜材料具有制备简单、性能稳定以及与指示剂相容性好等特点。本文介绍高分子功能膜材料的分类、性能，在工业、农业以及日常生活中的应用，以及高分子膜材料的研究进展和发展前景等。因本人在做壳聚糖方面的实验，故在此重点介绍医用壳聚糖膜。 关键词：高分子功能膜材料；医用壳聚糖膜；分类；性能；应用；研究进展；发展前景；制备 ABSTRACT Functional polymeric membrane materials with simple preparation, performance, stability and good compatibility with indicator. In this paper, the classification of functional polymeric membrane materials, performance and application in industry, agriculture and daily life, and the research progress of polymer membrane materials and the development prospect and so on.Because I’m doing the experiment of the Chitosan , so the emphasis is on the medical chitosan membrane Key words functional polymeric membrane materials; medical chitosan film; classification; performance; application; the research progress; prospects for development; the preparation