高分子材料纳米材料

高分子材料纳米材料（通用8篇）

高分子材料纳米材料 篇1

近年来，纳米技术已成为科学研究的热点。由于纳米材料具有许多新的特性，如特殊的磁学特性、光学特性、电学特性和化学活性等，利用纳米粒子的这些特性对高分子材料进行改性，可以得到具有特殊功能的高分子材料。这不仅使高分子材料的性能更加优异，使其更加广泛地应用于微电子、化工、国防、医学等各个领域，同时还为高分子改性理论体系的奠定提供了基础，拓宽了高分子改性的理论。

研究发现，随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。对超微颗粒而言，尺寸变小，其比表面积则显著增加，从而产生特殊的光学、热学、磁学、力学化学、声学等一片列新的性质。另外，纳米粒子由于表面存在大量活性中心，在反应体系中可以起到高效催化的作用。目前通常是将纳米微粒与聚合物基材进行复合，利用其特殊性质来开发新产品，这比研究全新的聚合物材料投资少，周期短，生产成本低。但是通常纳米微粒粒径小，易于团聚，为增加材料与聚合物的界面结合力，提高复合材料的性能，需要对纳米微粒进行表面改性处理。与普通改性材料不同，纳米粒子具有特殊的表面效应、体积效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等，这些效应的综合作用导致了改性后的高分子材料具有特殊性能。比如，纳米粒子巨大的比表面积产生的表面效应，可使经纳米粒子改性后的高分子材料的机械性能、热传导性、触媒性质、破坏韧性等均与一般材料不同，有的材料还具有了新的阻燃性和阻隔性。

利用纳米微粒的量子尺寸效应等可制成紫外线吸收材料。例如，防晒油等化妆品中现在普遍加入了纳米微粒，同时在具有强紫外吸收的纳米微粒表面包裹一层对身体无害的高聚物，这样既发挥了纳米颗粒的作用，又改善了防晒油的性能。再如，塑料制品在紫外线照射下很容易老化变脆，如果在塑料表面涂上一层含有纳米微粒的透明涂层吸收紫外线，这样就可以防止塑料老化。汽车、舰船的表面涂覆的油漆主要是由氯丁橡胶、双酚树脂或者环氧树脂为主要原料，在阳光的紫外线照射下很容易老化变脆，致使油漆脱落，如果在面漆中加入能强列吸收紫外线的纳米微粒就可起到保护底漆的作用。另外，将纳米微粒分散到树脂中制成膜，可用作半导体器件的紫外线过滤器。

在航空航天材料的加工生产中，纳米材料也有相当的优势，特别是由轻元素组成的纳米材料在航空隐身材料方面应用十分广泛。～些纳米复合粉体与高分子纤维结合，对中红外波段有很强的吸收性能，对红外探测器有很好的屏蔽作用。纳米磁性材料，特别是类似铁氧体的纳米磁性材料加入涂料中，既有优良的吸波特性，又有良好的吸收和耗散红外线的性能，甚至可以改变雷达波的反射信号，加之其比重轻，因此在隐身方面的应用上有明显的优越性。 纳米材料对光吸收和对静电屏蔽的特性，使其在日常生活和国防上也有着很重要的应用前景。发达国家已经开始用纳米复合粉添加的纤维制成军服，这种纤维不仅对人体释放的红外线有很好的屏蔽作用，而且对人体红外线有强吸收作用，可以增加保暖作用，减轻农服的重量。化纤衣物和地毯由于静电效应在摩擦时会产生放电，不仅有安全隐患，同时很容易吸附灰尘，给使用者带来很多不便。金属纳米微粒为解决这一问题提供了一个新的途径，只要在化纤制品中加入少量金属纳米微

粒，就会使静电效应大大降低。

在家电用高分子材料，纳米静电屏蔽材料的应用近来也开始得到了推广。电器外壳如果不能进行静电屏蔽，电器的信号就会受到外部静电的严重干扰。为了改善静电屏蔽涂料的性能，日本松下公司已研制成功具有良好静电屏蔽的纳米涂料，这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因面能起到静电屏蔽作用，同时氧化物纳米微粒颜色各异，可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色。因此这种纳米静电屏蔽涂料不但有很好的静电屏蔽特性，而且也克服了炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。

在医用高分子材料领域，日本东京大学日前通过结合纳米级的微小分子环和高分子材料开发出了凝胶状的新型医疗材料。这种新材料的可见光的通过率高达98 2％，而且即使拉长8倍，材料也能恢复原状，并不会受到任何破坏。这种性能优异的材料可望用来生产隐形眼镜以及其他医疗产品。而在医用化纤制品和纺织品中添加纳米微粒可以起到除味、杀菌、消毒的作用。

另外，一些聚酯／粘土矿物的纳米复合材料不仅提高了聚酯的力学性能，光学性能、阻隔性能等也有一定的提高，这种复合材料可以应用于汽车、包装等领域，其他潜在的应用前景也是非常诱人的。

纳米技术作为一项高新技术在高分子材料改性中有着非常广阔的应用前景，特别对开发具有特殊性能的高分子材料有着重要的实际意义。但由于对其微观结构认识的不足，纳米技术的发展还存在着较大的局限性，其理论和工程实践也也都比较缺乏。但即使如此，其广阔的市场与诱人的应用前景已初见端倪，纳米材料将成为新兴材料的主流。

高科技纤维又称特种纤维，按性能划分有五大类：耐强腐蚀含氟类纤维、耐高温纤维、阻燃纤维、高强高模纤维和功能纤维。其中，高强高模纤维特别是聚丙烯腈基碳纤维和对位或间位芳酰胺纤维(芳纶)最为重要。早在20世纪80年代初，以美、日为代表的发达国家对化纤的发展作了重要战略转移，开始把投资重点由传统化纤转向高科技纤维。21世纪发达国家高科技纤维的发展可望继续加速，一些通用化纤生产线不断转产高科技纤维，新工艺、新技术和新产品将不断涌现。而我国在这方面的研究开发落后于发达国家约20年。由于发展高科技纤维有着极其重要的战略意义，专家呼吁我国应重视高科技纤维特别是碳纤维的 科技攻关和产业化。其重要意义并不亚于纳米材料，对提升国民经济的整体素质和改造传统产业有着重要作用。

高科技纤维应用领域广泛高科技纤维是具有高附加值和高收益的产品。以美国为例，1984年高科技纤维产量占化纤总产量的1.6%，而产值却占12.6%；到1988年，其产量所占比例上升至2.4%，而产值却占化纤总产值的20.4%。尽管这些高科技纤维的前期开发投入较大，但后期回报。在前些年世界经济遭亚洲金融危机冲击的严峻形势下，传统化纤市场处于低迷状态，而高科技纤维却供不应求，成为支撑收益的中坚产品。

高科技纤维也是支撑高科技产业发展的重要基础材料，是运载火箭和导弹、各类航天器、宇宙站、人造卫星、宇航服、喷气式客机和战斗机、船舶、超高速列车、医学和生物工程等的关键材料。同时，也能满足许多传统产业特别是支柱产业更新换代的需要。例如，环保节能型新一代汽车，其高速飞轮转子、压缩天然气罐、高速子午胎、发动机耐热传感器、轻量传动轴、弹簧板以至车体，皆采用高性能纤维复合材料。在新型建材领域，高强高模纤维增强水泥、复合材料型材、混凝土结构物的加固修复用片材、大跨度斜拉桥和悬索桥用代钢索缆绳、拉挤成型代钢筋材料等，都采用高性能纤维。在电子和信息产业领域，柔性印刷线路板基板、光缆及其补强材料、塑料光纤计算网络、防辐射手机外壳、电磁波屏蔽材料、防尘防静电工作服、超净室高效空气滤材，都需要各种高性能纤维和功能纤维。对于现代国防来说，可以说任何高科技战争所需的现代化武器装备的制造，都要用到高性能纤维和功能纤维。

高科技纤维也是能源开发特别是新能源开发所必不可少的新材料。如抽油杆，千米以下深海油田开采平台所需升降机、输油管线、钻井套管等，大型风力发电叶片及其推进器，核电站耐辐射建材及其防护用品，含放射物冷却水回用滤材，海水吸铀高效吸附材料，铀同位素分离用高速转筒等，都需要各类高科技纤维。在环保方面其用途就更多了，如酸雨的防治、高温粉尘滤袋、含重金属离子等废水的处理等。就是在解决淡水资源短缺方面，也开始大规模使用中空纤维反渗透膜技术。如最近沙特阿拉伯和我国台湾省都分别引进了日本产世界最大的海水淡化装置，日产淡水高达12.8万吨。

高科技纤难的开发和应用，将使人类的衣着从“仿真”过渡到“超真”，使人们的服装具有各种特的功能，如光变色、冬暖夏凉、抗菌消臭和吸收远红外保温等功能。人工骨、关节、韧带、牙床、假眼、人工肺、人工肝、人工肾、人工脾、人造血管和皮肤等都可用高科技纤维制造。在尖端技术领域，由于解决了超低温绝缘材料，创造了磁悬浮列车的最高行驶纪录。由此可见，高科技纤维的应用领域可以说是无怕不包。

我国高科技纤维发展基础和现状

1996年起发展中国家化纤的总产量和产能超过了发达国家。其主要原因是，发达国家进行了化纤产业的结构调整，早已把投资重点由传统化纤转向高科技代纤上了，并大规模地将普通化纤的生产技术及全套设备向第三世界国家转移，将收益用于发展高新技术产业。目前发达国家尤其是美国和日本的高科技纤维已处于垄断地位。

我国已具备把投资重点转向发展高科技纤维的基本条件。近年来我国主要高科技纤维的市场需求增长很快，1995年聚丙烯腈基碳纤维的需求量只有60吨，到2000年已达1500吨；1995年芳纶纤维的需求量也只有60吨，到2000年已达到500吨；1995年超高分子量聚乙烯纤维需求量才20吨，2000年已超过500吨。我国高科技功能纤维随着人民生活的迅速提高和环保意识的增强，发展很快，需求成倍增长。仅中空纤维分离膜的生产厂家就达120多家，活性炭纤维生产厂家也有几十家，产品主要用于水处理等方面，市场需求量不断扩大。

我国发展高科技纤维存在的问题及发展建议

我国高科技纤维的应用研究和市场开发，为断取得进展，为持续快速发展奠定了基础。从20世纪80年代起，国家就安排了碳纤维和芳纶纤维科技攻关，也同时安排了一批应用研究项目，目前又有一批新应用领域正在开发，这些都是保证高科技纤维持续发展的基础。我国即将加入WTO，关税将逐步减少，市场准入将更加广泛，而我国的高科技纤维却处于小而散的状态，根本不具备国际竞争力，这种局面急待扭转。以上这些因素都使投资重点转移成为可能。目前，国内不少企业集团已出现引进高性能纤维生产线热潮，国家应加强对高科技纤维的宏观调控，防止复复引进和建设。如果不严加控制又会形成小而散的局面，很难形成有竞争力的规模经济。为了防止投资热点集中在碳纤维和芳酰胺纤维领域，国家应引导企业适当地把资金投向其他有前景的高科技纤维项目上来。如聚苯硫醚纤维及上述两大纤维的下游制品开发，因为聚苯硫醚纤维作为高温粉尘滤材和电绝缘材料等，其综合性能好。而碳纤维等复合材料制品的开发和生产，不仅有利于上游高性能纤维的发展，更重要的是风险和难度相对较小，经济效益更好。在对重大建设项目和引进项目审查时，国家有关部门应提高效率，因为久拖下去将会丧失机遇，给企业带来重大损失。

正是由于高科技纤维对提长一个国家的整体经济素质有举足轻重的作用，国家提出在“十五”期间加大对高科技纤维的投入，奠定主要高科技纤维的产业化基础，实现聚丙烯腈基碳纤维及其原丝、芳纶、超强聚乙烯纤维及主要功能纤维产业化，并在消化吸收国外引进技术和装置的基础上加以创新，逐步拥有自己的知识产权，实是明智之举。参考文献

[1] 夏和生,王琪.纳米技术进展[J].高分子材料科学与工程,2001,17(4):1-6.[2] Birringer R, Gletter H, Klein H P.Classification of nanometer materials and its basis[J].Phys Lett,1984,102A:365-369.[3] 张中太,林元华,唐子龙,等.纳米材料及其技术的应用前景[J].材料工程,2000,(3):42-48.[4] 钱军民,李旭祥,黄海燕.纳米材料的性质及其制备方法[J].化工新型材料,2001,29(7):1-5.[5] 朱光明,钱得丰.聚合物基纳米复合材料的研究进展[J].化工新型材料,2001,29(9):16-21.[6] Brus L E.Electron-electron and electron hole interactions in small semiconductor crystallines[J].Chem Phys,1984,(80):4403-4409·

高分子材料纳米材料 篇2

关键词：酚醛,聚乙烯,聚氨酯,阻燃材料

火灾已经成为现代人生命财产的一大杀手。在美国, 每年火灾死亡约4000人, 伤约20000人, 直接经济损失约100亿美元。在欧洲, 每年火灾致死超过5000人, 直接火灾损失为全欧GDP的0.2%。中国近年也火灾频繁, 1997年为14万起 (致死2722人, 伤4930人, 直接经济损失15.4亿元) , 2002年上升至18万起, 且特大火灾事故亦常有发生。

虽然室内装修材料一般并不是火灾中的主要可燃物, 但是装修材料在火势蔓延和助燃方面起到非常重要的作用。它们会引起爆燃, 在燃烧中还可以产生大量有毒气体, 严重威胁人员生命安全。防火性能已经成为了当今评价房屋安全性的一大重要标准, 这就对家居装修材料的防火能力提出了很高的要求。

采用阻燃材料可以防止火灾的发生和不致使小火发展成灾难性的大火, 大大降低火灾危险, 有助于各种制品安全使用[1]。

本文主要介绍几种有机类的防火材料。

1 酚醛FR P

该材料被称为“第二代酚醛树脂”, 它既不燃烧发烟又少。“第二代酚醛树脂”体系的最大特点和突破就是树脂体系的重新设计, 形成高反应活性的树脂体系, 无需溶剂, 可直接浸渍基材、铺层。固化时间短, 固化条件可以选择, 甚至可常温常压固化。

1.1 酚醛FR P的优点

⑴阻燃性能好, 氧指数高。

无须加阻燃剂, 酚醛FRP的氧指数可大于50, 带填料的酚醛FRF氧指数甚至可以达到70以上, 而阻燃聚酯FRP氧指数也才29.7。

⑵发烟度低。

以UL—723烟道试验, 酚醛FRP的发烟指数为7。

⑶耐高温, 热稳定性好。

酚醛FRP在150～200℃时的力学性能保持率为2%～100%, 热变形温度大于300℃, 最高使用温度可达230℃以上。此外, 新型酚醛FRP的热膨胀系数约为玻璃钢的1/2, 为工程塑料的1/10。

这些优良的性能保证了在发生火灾时, 材料难燃烧, 小火条件下不易变形, 发生大火时也仅仅产生少量烟, 可以有效保护现场人员的生命安全。

1.2 酚醛FR P的国内外研究应用现状

在美国, 酚醛FRP已经应用于飞机、潜艇、火车、汽车门窗及内装饰, 并逐渐应用于高层建筑的墙壁、顶棚等。在日本, 酚醛FRP是建筑基本法中明确提出的准不燃材料中唯一的有机材料。

我国自“八五”晚期就开始研制该种材料, 已有火车窗试制品, “九五”期间, 国家科委又将酚醛树脂复合材料及其成型工艺列为重点攻关项目。

2 酚醛树脂复合材料

以酚醛树脂为基材的复合材料发展很早, 但由于耐高温、良好机械强度及物理特性, 并兼具有优良制造弹性, 目前仍广泛应用。该材料由酚醛树脂做基材, 加入各式补强纤维而得到。

2.1 酚醛树脂复合材料机制

在高温及燃烧环境下, 外界热流使酚醛复合材料产生表面碳化及内部热裂解之高温反应, 此类反应会吸收外界传入的热量, 并产生高温裂解气流, 气流注入材料边界层而产生扰流, 进一步阻碍外界热流的传入, 因而达到高温绝热的效果。但是由于烧蚀作用, 高温环境中材料会越来越少, 所以它只是一种一次性使用的材料, 绝热效果不可重复。

2.2 各种酚醛复合材料的优缺点

常使用的补强纤维有玻璃纤维, 碳纤维, 硅纤维, 石英纤维。高纯度的SO2可以增加材料的耐热性能, 但是会降低室温机械性能;石英纤维机械特性好过硅纤维, 但是价格较高;碳纤维虽然耐热性能很好, 但是导热性比较高[2]。

3 无卤阻燃聚乙烯

聚乙烯因为原料丰富, 易于加工成型, 而被广泛用作铝塑板的芯材。但是普通的聚乙烯塑料在高压、放电、高温条件下极易燃烧, 加上燃烧时产生熔融物滴落, 容易引燃其他物品, 导致火灾蔓延。

阻燃聚乙烯一直就是国内外开发的难点和热点, 常用的添加型阻燃方法大致分为含卤阻燃与无卤阻燃。而前者虽然防火效果较好, 但是一旦分解将产生大量有毒烟雾, 有二次污染且有害人体健康。所以后者就成为研究的重点。

无卤阻燃PE就是在PE中添加无卤阻燃剂和阻燃增效剂的阻燃复合材料, 必要时还可以加入其他加工助剂, 如热稳定剂、分散润滑剂、流变剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、交联剂或着色剂等。

3.1 无卤阻燃剂的优缺点

与有卤阻燃剂相比, 无卤阻燃剂价格更低, 无毒或毒性较小, 消烟及熔融不滴落等优点。但是由于添加剂添加量较大, 这将导致产品加工性能和机械性能将下降。

3.2 组分对材料性能的影响

⑴材料对树脂基体的基本要求是具有良好的耐填充性, 在高填充量是仍具有良好的物理力学性能。聚乙烯为非极性树脂, 所以单独使用不符合要求, 必须用LLDPE或EVA与LDPE复配, 经适度的接枝交联改性。但交联度不可太高, 否则影响流动性和加工性能[3]。

⑵阻燃剂的粒度大小会影响材料性能。选择适当细度的阻燃剂, 可以提高阻燃效果, 并且由于阻燃剂的高度分散, 有效改善了材料的力学性能。此外, 阻燃剂的表面偶联处理可以提高材料的物理机械性能。

⑶阻燃增效剂对阻燃剂有增效的效果, 降低燃烧速率和总放热量, 可根据不同的要求来选择。

4 聚氨酯材料

聚氨酯材料本是一种有机高分子材料, 具有可燃性。由于聚氨酯材料在加工过程中添加了各种助剂包括阻燃剂等, 因此聚氨酯泡沫塑料在燃烧时多为不完全燃烧, 这种不完全燃烧在火灾中表现为很浓很黑的烟气, 这种浓烟含有大量的异氰酸酯、多元醇、氨、二氧化碳、氰化氢、甲醛、一氧化碳等有毒性气体。实际上, 聚氨酯材料在燃烧过程中产生的这些大量的烟尘, 被人体吸入后会直接引起呼吸道的机械阻塞, 使人体肺部有效呼吸面积减少, 再加上火灾中热辐射及火焰对人体的灼伤, 人们的恐慌心理以及多种有害气体对人体的综合作用, 缺氧等因素, 导致人群在火灾中死亡就不可避免了。

因此, 各国政府也相继颁布法令和法规, 明确规定某些场合下, 聚氨酯材料的使用不仅要达到一定的阻燃标准, 而且还要控制其燃烧时的有毒物生成, 或不生成对周围环境有毒害作用的物质。

4.1 阻燃机理

阻燃剂的使用可以提高高分子材料的耐燃性, 延缓燃烧速度或阻止它的燃烧。当使用阻燃剂时, 就可以使塑料接触火时, 燃烧速度很慢;当离开火源时, 能很快地停止燃烧, 而自己熄灭。

阻燃剂作用是通过气相阻燃、凝聚相阻燃及中断热交换等来实现的, 是上述因素综合在一起的一个复杂过程, 很多阻燃体系是同时以几种阻燃机理起作用的[4]。

4.2 聚氨酯阻燃材料的发展趋势

阻燃剂目前正在向着高效低毒无尘或少尘低发烟方向, 同时还必须有耐热性好、分解温度要高、与高聚物相容性好、不析出、抗迁移的电子级阻燃剂。另外, 阻燃剂的粒径大小、粒度分布及表面处理技术的应用将会提高聚氨酯材料的物理机械性能, 扩大使用范围。

5 结语

室内布置所使用的物品和材料大多都是可燃或者易燃的, 如过不采取适当防火的措施的话, 一旦发生火灾, 后果将不堪设想。有机防火材料可以替代许多的传统易燃装修材料, 不仅安全系数更高, 而且价格便宜, 外观也很美观时尚。尽管目前的有机防火材料还有很多方面的不足, 譬如力学性能不足, 脆性大, 抗冲击性能不好, 有毒等, 但是它们正在被不断的完善, 我们有理由相信, 在不久的将来, 新型防火材料将会符合各方面的要求, 各种建筑将在防火材料的保护下更加安全舒适。

参考文献

[1]欧育湘, 韩廷解.发展阻燃材料防火灾于未然.新材料产业, 2006, 10:32-36

[2]章俊文, 葛光祥.防火及高温绝热用酚醛复合材料性能及应用㈠.高科技纤维与应用, 2003, 28 (3) :11-13

[3]王小红, 翦建政, 何斌, 肖顺秋.防火铝塑板用阻燃聚乙烯芯层材料.科技在线

高分子材料纳米材料 篇3

【关键词】废旧；高分子材料；建筑材料；回收利用

前言

废旧高分子材料在我们的生活中十分的广泛，各种塑料制品、橡胶制品以及纤维制品等均是通过高分子材料加工制作而成的。在社会技术的发展过程中，将先进的科学技术应用在高分子材料的应用中已经成为了一种发展趋势。面对废旧高分子材料的出现，将其引用于建筑材料的应用中，将具有一定的发展价值。

一、发展概述

70年代初，美国就开始研究塑料对环境的污染问题，制止乱丢废弃物，积极处置废弃物。他们采取的措施主要是减少来源、回收利用、焚烧作为能源利用、填埋等。西欧国家对固体废弃物的管理采取一致行动，目标一体化，但也考虑各自的地理环境、人口、工业生产能力、国民的生活习惯等因素。德国焚烧技术较为完善；英国仍以填埋为主，约占其城市固体废弃物的8%。但是，现在欧洲最重要的发展趋势是塑料原料的回收和再利用。意大利塑料废弃物的回收利用工作十分活跃，除了回收利用本国的废弃聚乙烯制品外，还从其他国家如德国、法国进口大量的塑料废弃物进行回收。日本是亚洲塑料废弃物回收利用工作做得较好的国家之一，日本塑料废弃物的收集、分类、处理、利用都已系列化、工业化。

二、废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用

2.1废旧高分子材料制作墙体材料

2.1.1玻璃与塑料复合而成的样品砖

建筑工程中已经开始广泛的使用由塑料以及玻璃复合而成的样品砖。在塑料的是分类方面主要分为烯烃类以及烯烃与苯的化合物结合类。在粒子形态不发生变化，较窄的尺寸范围和尺寸分布近似尺寸的一种复合玻璃材料，在进行材料的加工过程中，一般选用玻璃百分比同比性要求占在15%、30%、45%。通过在235℃的高压下进行粘土砖的制造。在温度发生变化时，一般将其控制在20-50℃，然后进行抗压试验便可以清晰的发现，这种砖的抗断裂能力是普通粘土砖的两倍。在制备的过程中，不需要对使用的塑料进行热塑性以及热固性的分析，所以该材料的原料十分广泛。

2.1.2金属橡胶混凝土

金属橡胶混凝土是通过在制造的过程中添加0%-90%的金属材料、橡胶废料、塑料以及建筑用料、外加剂等相关材料组成。通过这种组合方式将使该组合材料具备良好的建筑使用性能，这种混凝土在当今的建筑过程中被广泛的应用在墙体的砌块工程出现的各种墙体开裂、裂缝明显、隔音效果差、抗冲击能力弱等问题，这种金属橡胶混凝土能够被广泛的应用于桥梁、道路的施工建设。

2.1.3用聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块

聚苯乙烯泡沫塑料在往往被使用之后会被大量的遗弃，将其应用在混凝土保温砌块的加工过程中将有效的提升混凝土保温砌块的保温、隔声、抗压的效能，是一种新型的建筑墙体材料。通过在砌块的加工过程中添加聚苯乙烯薄膜塑料能够提高墙体材料的表观密度、增强器抗压的强度以及保温的性能。在实际的工程建设中，这种砌块的聚苯乙烯泡沫塑料的添加基本上在砖体中不会承受压力，所以在保温砖中添加聚苯乙烯泡沫塑料将提高砌块的利用价值。

2.2废旧高分子材料制作建筑装饰材料

2.2.1利用废旧塑料生产的建筑用装饰板材

废旧材料在进行建筑工程的装饰板材的加工研制中也同样得到了很大的使用以及发展空间，这是一种复合时代建设发展的应用材料。通过对废旧塑料、色素添加剂、增强剂等相关原材料的利用，在选择合理的配比标准之后，需要将废旧塑料进行洗净、晒干，然后融化，之后在将融化为块状的废旧塑料进行粉碎，将其打磨成0.5cm作用的小颗粒，之后在一次的进行色素等添加剂的添加，将其进行搅拌，在搅拌均匀时倒入模具成型。

2.2.2利用废旧塑料生产阻燃建筑装饰材料

在废旧材料的加工制造过程中，将废旧热塑性塑料以及锯木粉通过合理的添加剂进行融合，应用与防火阻燃的门窗以及建筑材料中。这种生产加工的工艺方法要根据国家制定的标准进行试验材料的测定。并严格按照国标的建筑材料标准进行不燃性的测定，在进行建筑材料的测定过程中，可以发现，这种添加废旧塑料的不然材料将具有较高的阻燃性能以及防火能力，在建筑工程的应用中完全可以胜任建筑材料的使用要求。

2.3废旧高分子材料制作其他建筑材料

2.3.1粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒生产防水材料

在生产防水材料的过程中可以通过将主要材料用粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫进行代替，然后在配置过程中可以添加一些硅酸水泥、生石灰凝胶材料等进行屋面防水材料的制造。这种材料具有保温隔热、防水的特点，其导热系数较低，抗压能力较强，在0.2MPa的水压下依旧可以保持半小时内不漏水。

添加了粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料的防水材料在使用的过程中是一种低密度、高强度、保温隔热性能优良的建筑材料，是符合当代防水标准的合格防水产品。

2.3.2利用废聚烃类树脂生产塑料地板

废聚烃类树脂中废聚乙烯生产的塑料地板已经成功的研制了出来，在进行市场的销售过程中，凭借其出色的性能已经在当今塑料地板的制造中占据了半壁江山。大量管材、蔬菜大棚膜以及建筑材料等均利用了该种材料进行生产。由于该种材质的塑料内部含有一种卤化物，所以在回收之后其实际的利用价值得到了抑制。但是这项技术的研制成功，标志着在回收PVC的之后，可以运用该技术进行多种产品的生产，提高其实际的利用经济价值。

2.3.3利用回收农膜与木屑复合制成塑质木材

在农业经济的发展过程中回收农膜与一些木屑将其加工中一种混合材质的塑质木材，将能够有效的提升该产品的使用强度，在实际的使用过程中其具有与天然木材一样的物理性质。并且对于潮湿的环境其具有更好的适应能力，并且就蛀虫的防蛀也优于普通的木材，是一种一次性加工成膜的产品。

结语

高分子材料在社会的利用过程中，为人们的生活带来了巨大的便利。将废旧高分子材料应用于建筑材料的加工制造过程中去，将有助于提升废旧高分子材料的利用价值，并促进建筑材料的加工来源的扩大，为经济效益与环境效益的统一打下了基础。

参考文献

高分子材料纳米材料 篇4

材料学院03级高分子材料与工程甲班蔡泽实习号：00

2国庆黄金周前后两周，我们03级材料学院的全体同学到学校的工厂进行金工实习。在为期十天的实习日子里，我们接触了车、钳、铣、磨、铸、锻、拆装、数控车、热处理等九个工种。每天，大家都要学习一种新的技术，并在每天七个小时的实习时间里，完成一件成品，从一个一无所知的白痴到到仅凭几个小时的培训就要独立完成作品的我来说，真有点难为人，但看到自己亲手做成的作品出来，虽然样子怪了点，但毕竟是我的劳动成果，心里顿时感到很欣慰。这十天的悲喜苦乐是无法用言语形容的，只能投身进去才体会到感悟到。在我看来，这十天实习让我学到技术以外的知识比技术本身还要重要。

以下说说最让我难忘的三个工种。

钳工

这是我们第一天实习的工种，大家都很有精神，觉得应该蛮好玩的。师傅是一位中年的大叔，看起来瘦瘦的，但很精神。他先给我们讲解工艺中应注意的地方，铸铁在什么样的温度下有什么样的颜色，以及教我们怎么把一根圆柱体的铸铁打成一个正六边型。我们组这边有三个男生和一个女生，一天就做一个正六边型，应该不难吧，我暗自庆幸。但事实把一根高达一千度的铸铁打扁一毫米是很难的事情哦，我们三个壮汉打了半天只打下了半厘米，还有几厘米要打，但我早已腰酸背疼了。最后花了九牛二虎之力终于打好厚度了，下面要修边了，这是靠蛮力做不了的事情，我们狂打了几个小时，结果打出个圆型出来，如果要修成圆形我们组肯定是第一，但不是嘛，急得我们团团转，就快下课了，大家都弄好了，真丢脸。这时师傅走过来指导我们怎么打，并亲身帮我们打了一个角，果然是高手，看不出来，他那似乎不重得几锤下去，一个角就完美得呈现出来了，后来才知道是我们打锤得时候铁块固定得不好，只要固定好了，锤准了，角很容易就出来了。

铸造

这让我想起了小时候玩泥沙时的感觉，把泥沙使劲往一个方盒子压，很好玩。但这次实习却让我对泥沙产生了恐惧。师傅说得很详细，还用粤语重点说了，搞到那些说普通话得同学一脸茫然。我也一步一步跟着做，不就是堆沙吗？为什么要我们实习呢？我当时真想不通。等我把沙堆满压实，把外盒小心揭开，却惨不忍睹，里面一盘散沙。为什么呢？我看到沙都堆满了，究竟为什么？我周围得同学都取笑我，丢脸啊！师傅说过得话我又重新回想一遍，发现问题了，原来我的地基打得不好，沙有点干，粘度不够。重新做一遍，果然成功了。虽然有点难看，但那个模型的大概样子总算出来了，余下的工作是我一遍一遍的修复工作，天啊，我真有点佩服自己，把那个模修复的跟原来的一模一样，虽然老师没有教我们这样做，但这也算我的发明创造吧。一件完美的作品就这么产生了。

车工

在车床上工作是最危险的了，听同学说早些时候有个同学就在做这个工种的时候弄断了手指，看来真得小心了。师傅说安全的重要性，还着重说注意的地方。我很小心做，但还是差点造成事故。原来用来人手转动飞轮的T型工具我忘记了拿开飞轮就开动了机器，这样飞轮转起来会把工具狠狠地射向我的，轻则重伤，重则小命不保。按下按钮那瞬间我已意识到危险，我命忧咦，但奇迹发生了，机器并没有转，莫非我有神保佑？后来问老师，才知道原来老师早知道有些粗心的学生肯定做错，就改进了开关，只有转飞轮的工具放到原来的地方，机器才转动。这时的我早已一身冷汗。

下面，我结合实习期间遇到的一些困难、问题总结了以下几点：

第一，要了解一项工种，熟练车床的操作，光是靠啃书本是无用的，所谓实习就是要我们自己实际的去练习，去操作。要真正的能从书本的理论知识转到实际操作，实践中来。还有就是不能由着自己的性子来操作，一定要在师傅的指导，讲解下进行操作。严格遵守操作规程。不可自己耍小聪明。比如，锻这一工种，看到师傅在熟练的演示之后，自认为还是很简单的，也就是那么“简单”的通过火钳夹，在空气锤下锻压的几步。然而真正的自己来操作时，才发现并不是那样的简单，要注意空气锤的力度、火钳的夹持方法、如何才能做到在把工件“换面”打击时缩短时间（火钳的使用）等等，这些问题都是只有在实践中才会发现的。

第二，在实习操作时，我们思想要集中，切不可开小差。如，在开车前，和同伴要相互呼应，避免造成事故。操作过程中也要做到细心、耐心。比如，在车手柄时就需要我们做到眼、手一致。车一段弧面时，注意到横向手柄、纵向手柄的进给。特别是精车时，稍有不慎则会影响到精确度。

第三，在实习期间，我们存在着一个很不好的现象。那就是工作态度问题。比如，有些同学常出现迟到的现象，及工作中偷懒、随便应付的现象。我想这不仅是态度问题，更重要的是在另一面反映了一个人的人品、素质。我们在毕业之后都要面对择业的。且不说专业知识掌握的如何。单是这种坏习惯、坏毛病，用人单位会怎样看待呢？最起码这是对师傅们的不尊敬。所以我认为实习期间很重要的一点是工作态度问题，态度决定一切。只有树立正确的学习、工作态度，那才能真正的掌握和更深入的学习到专业知识。

第四，是合作。在实际操作中我们应该学会如何和同事合作、分工，以提高工作效率。合作之间其实并不是单纯的操作，相互呼应。还可以提高我们的实际解决问题的能力。增强合作，团体意识。

第五，金工实习中，我们在完成各项工作，掌握专业知识的同时，我们要试着在工作实践中有所创新、突破。比如，铸工中，对某一铸件进行造型，除了老师、书本上要求的造型方法。我们是否还可以用其他方法或者在造型过程中如何提高速度等等。这些问题都是值得我们去思考的。

第六，通过对各项工种的学习，我们应该学会把各项工种结合起来。比如，在这方面，校工厂就是通过制造小锤子的方法，让我们能把一道道工序结合起来。更深入的了解机械制造工业的生产方式和工艺过程。

这十天的金工实习带给我们的，应远非我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，并将这种感悟运用到我们生活和学习中去，学以致用。这才是金工实习的真正目的所在。

功能高分子材料概论论文 篇5

(理工类)

课程名称:____ 功能高分子材料概论_ ___ 论文题目:__ 生物医用高分子材料的现状、研究进展 学 院: 先进材料与能源中心 ______ 学生姓名:_ 陈____俊 _______ 学

号: 2120*** ______ 完成时间: 2013 年 12月15日___ ________

摘要：了解生物医用功能高分子材料近年来的现状、发展方向及应用研究，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 生物医用高分子材料的现状

生物医用高分子材料(Poly-meric biomaterials)是指在生理环境中使用的高分子材料[1],它们中有的可以全部植入体内,有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外, 或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触, 有的甚至要求永久性植入体内[2]。因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性[3]。生物医用高分子材料需要满足的基本条件:在化学上是不活泼的,不会因与体液或血液接触而发生变化;对周围组织不会引起炎症反应;不会产生遗传毒性和致癌;不会产生免疫毒性;长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能;具有良好的血液相容性;能经受必要的灭菌过程而不变形;易于加工成所需要的、复杂的形态[4]。医用高分子材料的特殊要求

医用高分子材料是要用在人身上的, 必须对人体组织无害, 所以对其要求十分严格, 总体上可以概括为以下四个方面: 1)生物功能性: 因各种生物材料的用途而异,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: 可概括为材料和活体之间的相互关系, 主要包括血液相容性和组织相容性。组织相容性主要指无毒性, 无致癌性, 无热原反应, 无免疫排斥反应, 不破坏邻近组织等。血液相容性一般指不引起凝血, 不破坏红细胞, 不破坏血小板, 不改变血中蛋白, 不扰乱电解质平衡。

3)化学稳定性: 耐生物老化性或可生物降解性。对于长期植入的医用高分子材

料, 生物稳定性要好;对于暂时植入的医用高分子材料, 则要求在确定时间内降解为无毒的单体或片段.通过吸收、代谢过程排出体外。

4)生产加工性：首先, 严格控制用于合成医用高分子材料的原料纯度, 不能带入有害物质, 重金属含量不能超标；其次, 材料加工助剂必须符合医用标准；第三, 对于体内应用的高分子材料, 生产环境应当具有符合标准的洁净级别；第四, 便于消毒灭菌(紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒和酒精消毒等)。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, 需要经过体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验, 材料市场化需要经国家药品和医疗器械检验部门的批准, 且报批程序复杂, 费用高。这也是生物材料的市场价格居高不下的一个重要原因。生物医用高分子材料的种类

生物医用高分子材料按性质可分为非降解和可生物降解两大类。非生物降解的生物医用高分子包括：聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等，其在生理环境中能长期保持稳定，不发生降解、交联或物理磨损等，并具有良好的力学性能。可生物降解的生物医用高分子材料则包括胶原、脂肪族聚酯、聚氨基酸、聚己内酯等，这些材料能在生理环境中发生结构性破坏，且降解产物能通过正常的新陈代谢被基体吸收或排出体外。非降解和可生物降解生物医用高分子材料在生物医学领域各具有自己独特的发展地位，然而，随着生物医学和材料科学的发展，人们对生物医用高分子材料提出了更高的要求，可生物降解生物医用高分子材料越来越得到人们的亲睐。因此，在这里主要讨论可生物降解医用高分子材料的种类。

根据来源来划分，可生物降解医用高分子材料可分为天然可生物降解和合成可生物降解两大类。生物医用高分子材料的应用

根据不同的角度、目的甚至习惯，医用高分子材料应用有不同的分类方法，尚无统一标准。主要在人造器官、人造组织、以及其它的一些高分子药剂等。4.1人造器官

（1）人工肾：四十年前荷兰医生用赛璐洛玻璃纸作为透析膜, 成功地滤除了患者血液中的毒素。目前人工肾以中空丝型最为先进, 其材质有醋酸纤维, 赛

璐洛和聚乙烯醇。其中以赛璐路居多, 占98%, 它是一种亲水性的、气体和水都能通过的材料, 同时要求有很好的选择过滤性, 病人的血液从人工肾里流过由它们所构成的中空丝膜, 就可将尿素、尿酸,Ca2+等物质通过, 并留在人工肾里继而排出, 而人体所需的营养、蛋白质却被挡住,留在血液里返回人体, 从而对血液起到过滤作用, 目前中空纤维膜已在西德的恩卡公司、日本旭化成和夕沙毛公司研究成功, 并用于工业化生产。（2）人工肺：人工肺并不是对于人体肺的完全替代，而是体外执行血液氧交换功能的一种装置，目前以膜式人工肺最为适合生理要求,它是以疏水性硅橡胶, 聚四氟乙烯等高分子材料制成。(3)人工心脏：1982年美国犹他大学医疗中心, 成功地为61岁的牙科医生克拉克换上了Jarvak一7型人工心脏, 打破了人造心脏持久的世界纪录, 美国人工心脏专家考尔夫博士指出闭,人工心脏研制成功与否取决于找到合适的弹性体, 作为人工心脏主体心泵的高分子材料,现在所用的材料主要为硅橡胶。（4）其它，如人工心脏瓣膜、心脏起搏器电极的高分子包覆层、人工血管、人工喉、人工气管、人工食管、人工膀胱等。4.2人造组织

指用于口腔科、五官科、骨科、创伤外科和整型外科等的材料，包括：(1)牙科材料：主要采用聚甲基丙烯酸甲酯系、聚砜和硅橡胶等，如蛀牙填补用树脂、假牙和人工牙根、人工齿冠材料和硅橡胶牙托软衬垫等；(2)眼科材料：这类材料特别要求具有优良的光学性质、良好的润湿性和透氧性、生物惰性和一定的力学性能，主要制品有人工角膜(PTFE、PMMA)、人工晶状体(硅油、透明质酸水溶液)、人工玻璃体、人工眼球、人工视网膜、人工泪道、隐型眼镜(PMMA、PHEMA、PVA)等；；(3)骨科材料：人工关节、人工骨、接骨材料(如骨钉)等，原材料主要有高密度聚乙烯、高模量的芳香族聚酰胺、聚乳酸、碳纤维及其复合材料；(4)肌肉与韧带材料：人工肌肉、人工韧带等，原材料有PET、PP、PTFE、碳纤维等；(5)皮肤科材料：人工皮肤，含层压型人工皮肤、甲壳素人工皮肤、胶原质人工皮肤、组织膨胀器。4.3药用高分子

(1)高分子缓释药物载体：药物的缓释是近年来人们研究的热点。目前的部分药物尤其是抗癌药物和抗心血管病类药物(如强心苷)具有极高的生物毒性而

较少有生物选择性，通常利用生物吸收性材料作为药物载体，将药物活性分子投施到人体内以扩散、渗透等方式实现缓慢释放。通过对药物医疗剂量的有效控制，能够降低药物的毒副作用，减少抗药性，提高药物的靶向输送，减少给药次数，减轻患者的痛苦，并且节省财力、人力、物力。目前存在时间控制缓释体系(如“新康泰克”等，理想情形为零级释放)、部位控制缓释体系(脉冲释放方式)。近年来研究较多的是利用聚合物的相变温度依赖性(如智能型凝胶)，在病人发烧时按需释放药物，还有利用敏感性化学物质引致聚合物相变或构象改变来释放药物的物质响应型释放体系。(2)高分子药物(带有高分子链的药物和具有药理活性的高分子)：如抗癌高分子药物(非靶向、靶向)、用于心血管疾病的高分子药物(治疗动脉硬化、抗血栓、凝血)、抗菌和抗病毒高分子药物(抗菌、抗病毒、抗支原体感染)、抗辐射高分子药物、高分子止血剂等。将低分子药物与高分子链结合的方法有吸附、共聚、嵌段和接枝等。第一个实现高分子化的药物是青霉素(1 962年)，所用载体为聚乙烯胺，以后又有许多的抗生素、心血管药和酶抑制剂等实现了高分子化。天然药理活性高分子有激素、肝素、葡萄糖、酶制剂等。生物医用高分子材料的发展方向

（1）可生物降解医用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高度重视, 无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料, 都将得到巨大的发展。

（2）1906 年En rililich 首次提出药物选择性地分布于病变部位以降低其对正常组织的毒副作用, 使病变组织的药物浓度增大, 从而提高药物利用率这一靶向给药的概念。此后一个世纪以来, 靶向药物的载体材料一直吸引了医药工作者的兴趣。其中高分子纳米粒子以其特有的优点是近年来国内外一个极为重要的研究热点。

（3）任何一种材料都是通过其表面与环境介质相接触的, 因此材料的开发与应用必然涉及其表面问题的研究。一般高分子材料的表面对外界响应性较弱, 但有些高分子表面的结构形态会因外界条件(如pH、温度、应力、光及电场等)的改变在极短时间内发生相应的变化, 从而造成表面性质的改变, 此乃智能高分子表面。因此设计这类智能表面将是生物医用高分子材料发展的一个重要方面。

（4）随着科学的发展,由高分子材料制成的人工脏器正在从体外使用型向内

植型发展,为满足医用功能性、生物相容性的要求,把酶和生物细胞固定在合成高分子材料上,从而制成各种脏器，将使生物医用高分子材料发展前景越来越广阔。

（5）通常,在组织工程的应用中,高分子材料支架要负载上生长因子,以促进组织在生物体内的再生,另一方面,把特殊的粘附因子,如粘连蛋白结合到支架上,可使聚合物表面能够促进对某种细胞的粘附,而排斥其它种类的细胞,即支架对细胞进行有选择的粘附。为了使生长因子和粘附因子能够结合到可降解高分子材料上,就需要对材料进行表面改性,而有时表面改性很困难, 因此，可利用与天然聚合物杂化的方法来达到上述目的, 同时由于这些材料有良好的机械性能,又可以弥补天然聚合物强度不高、稳定性差的缺点。可见，生物杂化材料在这方面的表现是相当突出的, 必将成为医用生物高分子材料发展的一个主要趋势。

6.生物医用高分子材料的研究进展

近年来, 美国、欧洲和日本对生物医用高分子材料的研究与开发突飞猛进, 从人工器官到高效缓释高分子药物都取得了很多成果和巨大效益。据美国健康工业制造者协会资料报告, 1995 年世界市场达1 200 亿美元, 美国为510 亿美元, 预计在21 世纪将成为国民经济的支柱产业。

目前, 除人脑外的大部分人体器官都可用高分子材料来制作, 有保健作用的功能高分子也在开发之中。目前植入的人工器官市场已达30 亿美元/ a,人工心脏导管市场的年增长率为10 %, 1999 年达到6 亿美元。预计药物释放系统的营业额将1993 年的50 亿美元增长到2000 年的70 亿美元。目前, 生物材料制品的总产值已达40 亿美元, 其中生物高分子及制品的产值为25 亿美元。据统计: 截至1990 年, 美国、日本和西欧等国发表的有关医用高分子的学术论文和专利已超过3 万篇。

我国生物医学高分子研究起步较晚。自20 世纪70 年代末起, 北京大学和南开大学从事这一领域的研究。“九五”期间由何炳林与卓仁禧主持的国家自然科学基金重大项目组织大批科研力量进行研究, 在此领域取得了显著成绩。1998 年“生物医学高分子”项目获教育部科技进步一等奖。例如, 冯新德等设计合成的链段化聚醚氨酯以及由铈离子引发的接枝聚合物, 具有良好的抗凝血性能；通过丙交酯与己内酯的开环共聚合反应制备了恒速降解的生物降解高分子, 可用作药物缓释材料。何炳林等根据分子识别原理设计合成的血液净化材料不仅可通

过血液灌流清除肝衰竭[5]、肾衰竭、自免疫疾病患者体内积蓄的内源性物质[6] , 而且还可以救治安眠药等药物中毒患者, 已在临床试用千余例;在医用固定化酶和高分子修饰酶研究中, 发展了若干有效的反应方法, 使生物高分子保持高活性的前提下达到较高的固载量[7]。卓仁禧等不仅设计合成了大量的始于药物控释的生物降解聚磷酸酯, 而且发展了以4-二甲氨基吡啶催化磷酸酯的缩聚反应制备高分量聚磷酸酯[8] 和用脂肪酶催化含磷杂环化合物的开环聚合方法[9] , 并研究发现聚磷酸酯的免疫活性[10]。林思聪等提出设计抗凝血材料的表面结构的“维持正常构象”假说, 并发展了聚氨酯、聚硅氧烷、聚烯烃的表面接枝反应, 合成了多种表面抗凝血性能良好的新材料[11]。这些研究成果不仅在国际上产生了重要影响, 而且对于我国生物医用高分子领域的发展奠定了基础。如1988 年在昆明召开了国际高分子生物材料讨论会, 它是继在日本召开的Biomaterial Congress的Post-symposium。此外, 在天津、桂林、武汉、昆明也召开过多次国际生物医学高分子讨论会。目前, 国内主要有十几个高校和研究机构从事生物医用高分子研究, 研究队伍不断扩大, 研究方向几乎包括生物医用高分子的各个方面。

参考文献

高分子材料试题A卷 篇6

期末考试试题卷(-第二学期)

班级 姓名学号 分数

一、 填空题(1-6题每空1分，7题每空0.5分，共35分)

1、阻燃的塑料有()( );必考

2、常用的单组分塑料有()()( );必考

3、常用的多组分塑料有()()( );必考

4、橡胶的加工工艺有()( )()()( );必考

5、具有自润滑性能的塑料是( )、( )、()、()。必考

6、耐油橡胶有哪些()()( );必考

7、最耐油的橡胶是()加工性能最好的橡胶是( )密度最大的树脂是( )通用橡胶中最耐热的橡胶是()通用橡胶中耐热性最高的橡胶( )必考

8、塑料的成型方式有( )()( )()(备考)

9、常用的热塑性性弹性体有( )( )( )(备考)

10. 写出下列高分子材料对应的英文简称或中文名称。(以书上P3、P174为准，以往年卷子上已出现的为参考)

二、 名词解释(每小题3分，共12分) 1、 熔体流动指数(必考) 3、维卡软化点(必考)

2、 合成树脂与合成塑料 (必考) 4、环境应力开裂 (必考) 5 反增塑现象(备用) 6、协同效应(必考)

7合成橡胶 (备用)8热塑性弹性体(备用)

三、 判断题(正确的划√，错误的划×，每小题2分，共10分)(以往年试卷上的判断题为参考)

1、 随着聚乙烯熔体流动指数的增加，则聚乙烯制品的表面光泽性变好。( )必考

2、 POM具极性结构，所以电绝缘性不好( )必考

3、 丁苯橡胶具有苯环结构所以硫化效果比天然橡胶好()必考

4、 聚乙烯可在有机过氧化物作用下产生交联，而聚丙烯也为聚烯烃类化合物，因此也可用有机过氧化物交联。( )

5、 随着聚四氟乙烯冷却速度的减小，它的拉伸强度下降。( )

6、 由于水份对聚酰胺有增塑作用，因此导致聚酰胺的拉伸强度和模量下降，抗冲强度上升。( )

7、 双酚A型聚碳酸酯的分子结构具有对称性，因此它具有很高的结晶度。( )

四、 论述题

1、 丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶结构与性能的关系?(出其中3个，A，B卷不一样，SBR必考)(必考)

2、 热塑性酚醛树脂，热固性性酚醛树脂的合成过程是什么?(必考)

3、 ABS的构成，与各组分的作用?

4、 聚乙烯有哪些主要性能特点：试述LDPE、HDPE，结构与性能的关系?写出采用硅烷法交联的化学反应式?从拉伸强度、抗冲击强度、断裂伸长、热变形温度、耐磨性、耐应力开裂性、抗蠕变性、化学稳定性、耐老化方面说明交联后性能的变化，并简述理由?LDPE与HDPE交联度是否一样?(必考)

5、 写出PA6、PA66、PA610的结构式，比较他们吸水性的.差异?力学性能的差异?电性能(必考)

6、 从PVC、PC、聚四氟乙烯里，选出满足能长期在水里，高寿命，耐磨的一种材料，从结构上说明选择的理由?(必考)

7、 二、三元乙丙橡胶，丁基橡胶主要性能特点(备考)

8、 PP、PS主要性能有哪些?为什么都易产生应力开裂?如何改善应力开裂性能?从分子结构分析起(备考)

9、 什么是PP的等规度，分析等规度和分子量对PP性能的影响?影响PP球晶尺寸的因素有哪些?PP如何改性?(备考)

高分子材料成型及其控制 篇7

作为一种实际应用效果良好的材料, 高分子材料在近期得到了广泛的应用。研究高分子材料成型及控制, 能够更好地提升其实践水平, 从而有效保证高分子材料的整体效果。本文从概述高分子材料的相关内容着手本课题的研究。

1 概述

现阶段我国在高分子合成材料方面取得了很大的进步, 相关行业的生产活动也在不断发展壮大, 高分子材料成型加工技术被运用与汽车等工业生产活动之中。高分子合成材料行业已经发展成为我国的重要经济类产业, 是国民经济的重要组成部分。由于高分子材料的特性, 必须加强对高分子材料的系统性研究, 了解高分子材料的成型过程以及控制对策, 为高分子材料工业的发展提供依据, 是我国科研工作的重要任务。高分子材料成型加工技术属于一门重要的科学, 国内外著名的专家学者都对其予以高度关注, 将与化学、物理等方面的专业内容融入到高分子材料成型加工技术中, 为研究工作的开展提供科学依据。

2 高分子材料的基本成型方法

2.1 挤出成型

高分子材料的基础成型是通过螺杆旋转加压的方式, 不间断的将已经成型的材料由有机筒挤出来, 挤入到机头中去, 熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯, 然后借助相应的牵引工具把成型的材料不断的在模具中提取出来, 并对其进行冷却处理, 进而得到相应的形状。挤出成型是一项系统性的工程, 由入料、塑化、成型以及定性等过程, 每个环节都对高分子材料的成型起到关键性的作用。

2.2 吹塑成型

吹塑就是通过中空吹塑的方式来实现的, 主要是依靠气体的压力, 来促使处于闭合状态的热熔型胚发生鼓胀, 进而形成中空制品的技术过程。吹塑成型是高分子材料成型的另一种主要方式, 具有发展快、效率高的特点。吹塑成型的主要加工模式是挤出、注塑和拉伸, 是目前常用的三种吹塑方法。

2.3 注塑成型

一般情况下, 我国高分子材料加工行业普遍采用的成型方法是注塑成型, 其面对的生产对象大都是空间感强、立体式的材料形状, 在塑料生产方面具有诸多的优势, 受到了企业的广泛关注和应用。注塑成型方式应用的范围相对较广, 成型操作所需时间短、多样的花色、生产效率高等等优点, 是高分子材料成型最具实用性的方法。

3 现阶段高分子材料成型技术的优化与创新分析

3.1 聚合物动态反应加工技术及设备

现阶段, 通过对国内外高分子材料成型技术的研究, 大都采用反应加工设备来开展工作, 但是, 该反应加工设备的原理是在原有的混合、混炼设备上进行完善与优化所生产的产品, 其还存在多方面的问题, 处于不成熟阶段, 传热、混炼过程等都是其中的典型问题。另一方面, 设备引进和使用投资大、能耗高, 噪音污染严重、密封困难。

利用聚合物动态反应加工技术及设备来创新与优化高分子材料成型加工工作, 相较于传统的技术有了很大的进步, 加工原理以及设备的组成都有所不同。此种技术的应用, 其核心内容是将电磁场条件下的机械振动厂投入到高分子材料的机头挤出操作中, 能够实现对化学反应、生成物的聚合结构、制品的各项变化等的控制, 起到了良好的应用效果。

3.2 新材料制备新技术

信息与科学技术的不断发展, 在各个领域都得到了广泛的应用, 为了优化和升级高分子材料成型加工技术, 可将信息存储光盘应用到加工技术中, 利用盘基来直接实现反应成型技术的构建, 整个成型技术形成动态式、链条式的操作流程, 树脂的生产与加工、储备与运送, 再到盘基的成型, 探索出酯交换的链条式生产与加工技术, 能有效控制能源的使用率、提高成品的质量。

新材料制备新技术的出现, 为高分子材料加工行业的发展提供了发展契机, 动态全硫化制备技术也是其中的代表, 是我国科学技术不断发展的重要体现, 新技术的应用与振动力场具有密切的联系, 可以更为直观有效的控制硫化的整个过程, 能很好的应对硫化过程中所遇到与相态有关的反转类问题。针对此项技术, 科学家应致力于研究与技术相匹配的更具全面化的设备, 为我国高分子材料加工水平提供技术支撑。

4 高分子材料在成型过程中的控制

近年来, 我国由于综合国力的提升, 在科学领域取得了一项又一项瞩目的成绩, 其中高分子材料在成型过程中的控制是研究的主要课题之一。高分子材料在一定条件下极易发生结构上变化, 温度、外力等都是影响高分子材料所形成的聚合物的结构与形态, 同时在外部条件的影响下, 高分子材料还会发生聚集形态上的变化, 一系列的问题都是现阶段科学家研究的主要问题。通过不断的研究, 科学家得出了一系列的成果, 实现对新型高分子材料的开发, 形成了多元化的高分子材料群体, 并投入实际的应用之中, 促进了高分子材料工业的发展。通过研究, 科学家发现, 大部分聚合物多相体系存在不相溶的现象, 制约着成型过程中的控制工作, 为了改善此类情况, 可以适当的融入第三组分。在聚合物生产与加工的过程中, 所研制出的产品会处于温度不稳定的环境中, 由于制品极易受到温度的影响而发生形态和结构上的变化, 进而影响其性能, 应加强对制品温度的控制。由于制品的温度会随着时间推移为发生动态上的变化, 可见, 了解在非等温场条件下, 聚合物、共混物制品温度与时间的变化关系是非常关键的, 并对变化的规律进行总结, 可为成型过程中的形态结构控制提供依据。

5 结语

本文以高分子材料成型方法和控制进行了具体性的分析, 我们可以发现, 高分子材料的多项优势决定了其在实践中的应用地位, 有关人员应该从其客观实际需求出发, 充分利用自身有利条件, 研究制定最为符合实际的成型及控制实施方案。

参考文献

[1]杨帆.浅析高分子材料成型加工技术[J].应用科学, 2011 (08) :66-68.

[2]黄贵禹.高分子材料成型技术[J].塑料工业, 2011 (09) :17-19.

高分子材料燃烧合成技术探析 篇8

Reigel（2007）研究了积极反馈在成人英语课堂教学中的作用。具体来说，研究探讨了教师话语反馈的频率与学生语言水平提高的

高分子材料在社会各领域产业中均有广泛而深入的应用。采用燃烧合成技术合成高分子材料，能够节约能源，简化工艺流程，提高产品纯度，反应过程以燃烧波形式进行传播，能够合成梯度材料，因而该技术近些年来在高分子材料合成领域有广泛的应用。

1.燃烧合成技术与理论原理分析

自1825年，Berzelius室温下发现了非晶锆燃烧所生成氧化物之后，燃烧合成技术开始发展，并为材料合成提供了新方法，该技术具有如下优势：1）反应速度极快；2）无能耗，合成所需热量来源于自身放热过程，极少数需要外部能源以启动合成反应；3）所得产物纯度很高，合成过程原料所含的杂质能够挥发逸出；4）适用于各种无机或复合材料中；5）所需设备与工艺技术较为简单；6）燃烧中具有高温梯度与较快的冷却速度，可以迅速形成新的非平衡相、亚稳相；7）借助于反应物自身化学能，结合其他方式，能够使材料合成过程与致密化实现同步。当前，借助于燃烧合成技术所制备的材料有很多，包括功能性、难溶性、复合型材料等。

燃烧合成反应过程即燃烧体系热力学过程，利用热力学计算，能够对绝热燃烧温度等加以计算，实现对反应温度与产物的有效控制，如熵变计算、自由能、热熔计算等，燃烧绝热温度为反应所能推动封闭体系达到的最高温度，可用以判断反应过程能够维持，以便对产物状态等进行判断。燃烧合成反应中高放热同反应物、生成物间存在的焓变息息相关。表达式如下：

2.高分子材料中燃烧合成技术的应用

高分子材料燃烧合成技术反应过程中所需温度低，燃烧速度较缓慢、通常而言均低于200℃，燃烧速度低于1cm/min，故也被称为自蔓延低温合成技术。反应过程中，反应物的粒度对于整个过程并无太大影响。单体聚合中只有一个引发剂分子分解，将会引发整个聚合反应，此时粒度大小并无影响。在反应体系中加入适当的稀释剂，可以显著提高燃烧的速度。高分子材料在燃烧合成过程中，将反映产物加入之后，虽然温度降低，但燃烧速度有所提高。而且多数高分子材料燃烧合成反应均需要进行加压，以避免由于反应物出现气化，出现热损致使燃烧传播失稳，对反应过程造成影响。

由于燃烧合成技术在合成高分子材料中具有显著的优势，因而在高分子材料领域具有广泛的应用，主要体现在如下方面：1）复合材料线材合成，将反应物单体密封于容器中，采用纤维材料由一端穿入，由另一端穿出，在出口端点燃，此时反应开始，对纤维拉拔速度进行有效控制，使其同该反应的燃烧波速度相同，拉出纤维时可得固化的复合材料线材；2）高聚物涂层合成。在密闭容器中，将反应单体混合物放置于物料表面，通过施加一定的压力，点燃并引发反应，燃烧波将会沿着物料的表面展开，反应结束后物料表面即制备了聚合物涂层。该方法制备涂层不仅工艺简单，而且效率较高，成本低，无需使用溶剂即可，不会对人和环境带来危害；3）梯度功能材料合成。借助于该技术可制备高分子材料相互间，及其同金属、陶瓷间的梯度功能型材料，在多领域有广泛应用，如制作激光标尺、光盘等。

3.结语

近些年来，高分子材料燃烧合成技术应用前景越来越广阔，但是，燃烧合成技术在高分子材料合成领域的应用与研究只是近些年才开始，仍有很多待提高和改善的地方，不少研究仍停留在实验室或理论阶段，因此，有必要进一步对燃烧合成技术对高分子材料合成产物结构与性能的影响进行研究，以便更好地完善燃烧合成技术的应用，同各种已成熟技术有机结合，拓宽该技术在高分子材料生产领域的范围。

参考文献：

[1] 高俊刚等.高分子材料[M]北京：化学工业出版社，2008