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新型高分子材料
新型高分子材料【1】
摘要：材料是現(xiàn)代文明和技術(shù)進(jìn)步的基石。
今年來，高分子科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展。
特別是具有優(yōu)異功能的合成高分子材料在很多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
隨著信息時(shí)代的到來，高分子材料的要求會越來越高，不再是僅僅滿足當(dāng)前材料實(shí)用性要求。
于是，新型高分子材料的開發(fā)更加急迫。
關(guān)鍵詞：新型 高分子材料
1、新型高分子材料的分類
1.1高分子分離膜
高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過性功能的半透性薄膜。
與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動力,使液體混合物、氣體混合物或有機(jī)物、無機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比,具有高效、省能和潔凈的特點(diǎn),因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。
膜的形式有多種,一般用的是空中纖維和平膜。
應(yīng)用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
1.2高分子磁性材料
高分磁性材料是人類在開拓磁與高分子聚合物新應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí),賦予磁與高分子傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。
早期的磁性材料源于天然磁石,后來才利用磁鐵礦燒結(jié)或鑄造成為磁性體。
現(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有稀土類磁鐵、鐵氧體磁鐵和鋁鎳鉆合金磁鐵等三種。
它們的缺點(diǎn)是硬且脆加工性 差。
為了克服這些缺陷,將磁粉混煉于橡膠或塑料中制成的高分子磁性材料。
這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料,不僅比重輕，容易加工成復(fù)雜形狀、尺寸精度高的制品,還能與其它的元件一體成型。
因而這樣的材料越來越受到人們的關(guān)注。
高分子磁性材料主要可分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩大類。
目前具有實(shí)用價(jià)值的主要是復(fù)合型。
1.3光功能高分子材料
所謂光功能高分子材料指的是能夠?qū)膺M(jìn)行吸收、透射、轉(zhuǎn)換、儲存的一類高分子材料。
這類材料主要包括光記錄材料、光導(dǎo)材料、光加工材料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光學(xué)用塑料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。
光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料,像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。
利用高分子材料曲線傳播的特性,又以開發(fā)出非線性的光學(xué)元件,如塑料光導(dǎo)纖維等。
先進(jìn)的信息儲存元件光盤的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機(jī)玻璃。
2、開發(fā)新型高分子材料的重要意義
從高分子材料的出現(xiàn)到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)不再只是對基礎(chǔ)高分子材料的開發(fā)研究。
從90代開始，科學(xué)家們就將注意力轉(zhuǎn)到了高智能的高分子材料的開發(fā)上。
現(xiàn)代工業(yè)對于新型高分子材料的需求日益增加。
新型高分子材料的開發(fā)主要集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，節(jié)約資源，減少環(huán)境的污染。
就目前而言，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑的開發(fā)仍是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。
開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。
在開發(fā)新聚合方法方面, 著重于基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、陰離子活性聚合和微乳液聚合的工業(yè)化。
與此同時(shí)，我們要重視在降低和防止高分子材料在生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染。
我們應(yīng)該大力進(jìn)行有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。
新型高分子材料的開發(fā)， 不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對于材料工業(yè)的高要求，更重要的是能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)的能力，體現(xiàn)現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。
3、新型高分子材料的應(yīng)用
現(xiàn)代高分子材料相對于傳統(tǒng)材料(如玻璃)而言是后發(fā)展的材料，但其發(fā)展速度的應(yīng)用廣泛性卻大大超過了傳統(tǒng)材料。
高分子材料不僅可以用于結(jié)構(gòu)材料，還可以用于功能材料。
現(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子復(fù)合材料，高分子磁性材料，光功能高分子材料這幾大類。
這些新型的高分子材料在人類的社會生活、醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)和尖端技術(shù)等方方面面都有廣泛的應(yīng)用。
例如，在生物的醫(yī)用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯 (PM-PPC)的新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料;開發(fā)的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復(fù)合材料，這些材料比模量和比強(qiáng)度比金屬還高，是國防、尖端技術(shù)等方面不可缺少的材料;在工業(yè)污水的處理中，在不添加任何藥劑的情況下，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水;同樣，在藥物的傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型的高分子材料，在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用，在藥劑學(xué)中應(yīng)用等等。
新型的高分子材料已經(jīng)滲透于人類生活的各個(gè)方面。
材料是是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類用來制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。
隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，高分子材料作為材料的重要組成部分越來越能影響人類的生活和工業(yè)的進(jìn)步。
不同于我們已經(jīng)開發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)的材料，高分子材料的研究開發(fā)存在著無窮的潛力。
正如一些科學(xué)家預(yù)言的那樣，新型高分子材料的開發(fā)很有可能會帶來現(xiàn)代材料界的一次重大改革。
新型功能高分子材料的研究【2】
摘 要：功能高分子材料其獨(dú)特的功能和不可替代的特性已帶來各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步，甚至質(zhì)的飛躍，且在各行業(yè)已產(chǎn)生相當(dāng)高的經(jīng)濟(jì)和社會效益，并導(dǎo)致許多新產(chǎn)品的出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：功能高分子材料 光功能 電功能 高吸水性樹脂 生態(tài)可降解
目前，功能高分子材料的研究正在不斷地加強(qiáng)和深入。
一方面，對重要的功能高分子材料繼續(xù)改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
另一方面，與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展，總之功能高分子材料的應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)展，必將對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生越來越大的影響。
一、功能高分子材料的介紹以及其研究現(xiàn)狀
1.功能高分子材料的簡介
功能高分子材料是指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料，通常也可簡稱為功能高分子，也可稱為精細(xì)高分子或特種高分子。
2.功能高分子材料的研究現(xiàn)狀
在原來高分子材料的基礎(chǔ)上，可將功能高分子材料分為兩類：一類是以改進(jìn)其性能為目的的高功能高分子材料;另一類是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料。
2.1高功能高分子材料
2.1.1光功能高分子材料
光功能高分子材料是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料，可制成各種透鏡、棱鏡、塑料光導(dǎo)纖維、塑料石英復(fù)合光導(dǎo)纖維、感光樹脂、光固化涂料及黏合劑等。
這類材料主要包括光記錄材料、光導(dǎo)材料、光加工材料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光學(xué)用塑料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。
在光的作用下，實(shí)現(xiàn)對光的傳輸、吸收、貯存、轉(zhuǎn)換的高分子材料即為光功能高分子材料
2.1.2生物醫(yī)用高分子材料
生物醫(yī)用高分子材料需要滿足的基本條件：除具有醫(yī)療功能外，還要強(qiáng)調(diào)安全性，即要對人體健康無害。
不會因與體液或血液接觸而發(fā)生變化;對周圍組織不會引起炎癥反應(yīng);不會產(chǎn)生遺傳毒性和致癌;不會產(chǎn)生免疫毒性;長期植入體內(nèi)也應(yīng)保持所需的拉伸強(qiáng)度和彈性等物理機(jī)械性能;具有良好的血液相容性;能經(jīng)受必要的滅菌過程而不變形;易于加工成所需要的、復(fù)雜的形態(tài)。
2.1.3電功能高分子材料
導(dǎo)電高分子材料通常是指一類具有導(dǎo)電功能、電導(dǎo)率在10-6 S/cm以上的聚合物材料。
這類高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜，以及電導(dǎo)率可在絕緣體-半導(dǎo)體-金屬態(tài)(10-9到105 S/cm)的范圍里變化。
按照材料結(jié)構(gòu)和制備方法的不同可把導(dǎo)電高分子材料分為結(jié)構(gòu)型(或本征型)導(dǎo)電高分子材料和復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料兩大類。
2.2新型功能高分子材料
2.2.1高吸水性高分子材料
高吸水性樹脂是一種三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料，它不溶于水而大量吸水膨脹形成高含水凝膠。
高吸水性樹脂的主要性能是具有吸水性和保水性。
它可吸收自身重量數(shù)百倍至上千倍的水，自身含有強(qiáng)親水性基團(tuán)同時(shí)具有一定交聯(lián)度。
，此外，高吸水性樹脂的保水性能極好，即使受壓也不會滲水，而且具有吸收氨等臭氣的功能。
高吸水性樹脂在石油、化工、輕工、建筑等部門被用作堵水劑、脫水劑、增粘劑、密封材料等;在農(nóng)業(yè)上可以做土壤改良劑、保水劑、植物無土栽培材料、種子覆蓋材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等;在日常生活中，高吸水性樹脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋墊、一次性尿布等。
2.2.2形狀記憶功能高分子材料
形狀記憶功能高分子材料 自19世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)熱致形狀記憶高分子材料，人們開始廣泛關(guān)注作為功能材料的一個(gè)分支——形狀記憶功能高分子材料。
形狀記憶功能材料的特點(diǎn)是形狀記憶性，它是一種能循環(huán)多次的可逆變化。
即具有特定形狀的聚合物受到外力作用，發(fā)生變形并被保持下來;一旦給予適當(dāng)?shù)臈l件(力、熱、光、電、磁)，就會恢復(fù)到原始狀態(tài)。
2.2.3生物可降解高分子材料
生物降解高分子材料具有無毒、可生物降解及良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，所以其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，市場潛力非常大 。
高分子的降解主要是各種生物酶的水解，其中聚乳酸類高分子是已開發(fā)應(yīng)用于生命科學(xué)新型生物可降解材料，生物降解高分子材料除了在包裝、餐飲業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用外，在一次性日用品、漁網(wǎng)具、尿布、衛(wèi)生巾、化妝品、手套、鞋套、頭套、桌布、園藝等多方面都存在著潛在的市場，有很好的發(fā)展前景。
二、新型高分子材料的應(yīng)用
現(xiàn)代高分子材料是相對于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料，但其發(fā)展的速度應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。
高分子材料不僅可以用于結(jié)構(gòu)材料，也可以用于功能材料。
這些新型的高分子材料在人類的社會生活、醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)和尖端技術(shù)等方方面面都有廣泛的應(yīng)用。
在生物的醫(yī)用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯 (PM-PPC)的新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料;在工業(yè)污水的處理中，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水;開發(fā)的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復(fù)合材料，這些材料比模量和比強(qiáng)度比金屬還高，是國防、尖端技術(shù)等方面不可缺少的材料;同樣，在藥物的傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型的高分子材料，在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用，在藥劑學(xué)中應(yīng)用等等。
三、開發(fā)新型高分子材料的重要意義
從上世紀(jì)30年代高分子材料的出現(xiàn)開始到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)不再只是滿足與對基礎(chǔ)高分子材料的開發(fā)研究，從90代開始，科學(xué)家們就將注意力轉(zhuǎn)到了高智能的高分子材料的開發(fā)上。
新型高分子材料的開發(fā)主要是集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，減少環(huán)境的污染，節(jié)約資源。
目前而言，合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發(fā)仍然是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。
在開發(fā)新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的丁業(yè)化。
同時(shí)，也更加重視在降低和防止高分子材料生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染。
新型高分子材料的開發(fā)，不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對于材料工業(yè)的高要求，更重要的是能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)的能力，體現(xiàn)現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。
加快高分子材料回收、再生技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用，大力開展有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。
四、結(jié)束語
材料是人類用來制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。
我國國民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，需要日益增多的高性能、廉價(jià)的高分子材料，環(huán)境保護(hù)則要求發(fā)展環(huán)境協(xié)調(diào)、高效益的高分子材料制備和改性新技術(shù)，實(shí)施高分子材料綠色工程。
作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，越來越能影響人類的生活，工業(yè)的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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