试谈高分子材料研究新进展

高分子材料研究新进展
目前，世界上有机高分子材料的研究正在不断地加强和深入。

一方面，对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。

例如，塑料一般作为绝缘材料被广泛使用,但是近年来，为满足电子工业需求又研制出具有优良导电性能的导电塑料。

导电塑料已用于制造电池等，并可望在工业上获得更广泛的应用。

另一方面,与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展,如仿生高分子材料、高分子智能材料等。

这类高分子材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药领域已显示出潜在的应用前景。

总之,有机高分子材料的应用范围正在逐渐扩展，高分子材料必将对人们的生产和生活产生越来越大的影响。

20世纪以来,高分子材料伴随着石化工业的发展取得了极大的进展。

近年来，高分子材料的新型发展方向已经逐渐拓展到医用、通讯、光电等方面。

同时，高分子材料的快速发展和广泛应用也为高分子材料本身提出了更高的要求。

要求高分子材料在基本性能和功能上更加提高，在绿色合成化学、环境友好加工上做出更大的进步,以适应和改善由于工业、能源紧缺及人类生存空间缩小等问题。

1高分子材料研究现状与进展
聚烯烃材料研究热潮基于热塑性塑料的普遍应用和性能提高以及环保回收的需求;聚合物基纳米复合材料是纳米技术发展的必然产物，是未来最有应用价值的复合材料之一；节能材料和环境友好材料的发展适应了世界能源短缺和可持续发展的要求;生物医用材料在人类发展进步史上正在为提高人类的生命和生活质量做出巨大的贡献；特种工程塑料是适应我国和世界航空航天事业的快速发展应运而生的新领域,并已获得了长足的进展。

但是，我们必须正视与发达国家之间的差距，基础研究的投入必须与应用接轨,开发具有自主知识产权的新材料。

１.1导热高分子热材料的研究的新进展
随着工业生产和科学技术的发展,传统的导热材料一金,由于其抗腐蚀性能差且导电,在一些特定领域已经受到限制。

如在化工生产和废水处理中使用的热交换器,要求所材料既要有较高的导热能力,又要耐化学腐蚀、耐高温；在子电气领域，由于集成技术和微封装技术的发展，电子元器和电子设备向小型化和微型化方向发展,导致有限的体积产生了更多的热量，此时则需要高导热的绝缘材料将所产的热量迅速散失掉。

目前,导热高分子材料领域已形成比较完备的分类,导热橡胶、导热塑料、导热胶黏剂都有了长足的发展。

在塑料工业中，导热塑料可以替代金属材料用在换热和采暖工程中需要传热性能好且耐腐蚀的环境中。

如换热器、导热管、太阳能热水器等。

此外,在电子电气工程领域,其还可以制作高性能的导热电路板。

在橡胶工业中，导热橡胶的研究主要集中在硅橡胶、丁腈橡胶为基体的领域内,以丁苯橡胶、天然橡胶、丁基橡胶、ＳBｓ等为基体的导热橡胶也有报道。

目前,导热橡胶主要用在电子电气领域,用于制造与电子元器件相接触的橡胶制品(导热橡胶可以为电子元器件提供良好的散热，又能起到绝缘和减震功能)。

在剂合剂工业中,导热胶黏剂主要用在电子电气领域作为黏接和封装材料使用。

高分子基体材料中基本上没有热传递所需要的均一致密的有序晶体结构或载荷子,导热性能相对较差。

为了提高其导热性,可以通过两种途径来解决：一是制备结构型导热高分子材料,二是通过向基体材料中添加导热填料的方法来制备添加型导热高分子材料。

由于高分子材料大都是热和电的不良导体,要想制备结构型导热高分子材料绝非易事；相反,添加型导
热高分子材料，由于采用向基体中添加导热填料的方法来制备，相对结构型导热高分子材料来讲，其加工工艺简单，成本相对较低,所以导致目前导热高分子材料的研究主要集中在添加型导热高分子材料的研究上。

１．1导热塑料
１.1．绝缘导热塑料
由于树脂基体本身大都是绝缘的,因此,塑料的绝缘性能很大程度上与填料的电绝缘性能有关。

绝缘导热塑料常用填料主要为金属氧化物、金属氮化物以及B4G等。

xu Ｙs等【1 J 研究了Ａ１N粉末及晶须填充的环氧、聚偏氟乙烯(PｖDF)复合塑料导热性能，发现7脚粒子和晶须以25/l质量比混合,总体积为60%时,ＰＶDF热导率达1１．5W/(ｍ·K);只用尺寸为115脚的Ａ1N粒子时材料的热导率最大。

用硅烷偶联剂处理粒子表面,因粒子、环氧界面改善减少了热阻，则环氧热导率可达11．5彤(ｍ·K>，提高了97%。

但是，A1N加入降低了材料拉伸强度、模量及韧性，在水中浸泡后发生降解。

Y u S ｚ等【2]研究了A１N/聚苯乙烯(Ps)体系导热性能，将A1N分散到Ps中。

环绕、包围Ps粒子，发现Ps粒子大小
影响材料热导率，2 n硼的Ps粒子比Ｏ.１５栅粒子体系热导率高，因粒子尺寸愈小,等量P!;需更多Ａ1N粒子对其形成包裹，从而形成导热通道。

ＡＩN加入显著提高PS热导率，含2０％A1N且Ｐs粒子为2删时体系的热导率为纯Pｓ的５倍
1．２导热橡胶
导热橡胶一般分为结构型导热橡胶和填充型导热橡胶,目前,导热橡胶的研究和报道以填充型导热橡胶为主,结构型导热橡胶还鲜有报道。

导热橡胶目前主要用在航空、航天、
电子电气等领域。

朱毅将预处理过的铜粉（抗氧化、抗团簇处理)加入到硅橡胶中制得高性能片状热接口材料，该材料的热导率达到1．６~1.7W/(m·k),拉伸强度达到3．４胁,可以很好的满足计算机和电源供应等市场的电子应用需求。

潘大海等【14】以氮化硅作为导热填料，粒径控制在5—20呷，用量为１50.２50份,制得导热性优异、物理性能及加工性能良好的绝缘mｖ硅橡胶。

潘大海［15］等后来以D，叫.二羟基封端聚二甲基硅氧烷为基胶，刚玉粉为导热填料，制备了填充型ｍv导热硅橡胶。

结果表明:不同粒径刚玉粉并用可
以提高RTy硅橡胶的导热性能,降低基料黏度,改善工艺性能;当大粒径与小粒径刚玉粉(刚玉粉表面经硅烷偶联剂预处理，总量以200份为宜)的质量比为ｌ/３或3／5时,所得
RTｖ导热硅橡胶的综合性能较好。

２．1聚烯烃材料的研究的新进展
１97５年,热塑性高分子材料已在世界上普遍使用，其中通用塑料占市场的8６％。

统计结果显示,到199５年,通用塑料仍能占有市场的８8％，2005年占8５%。

通用塑料的稳定市场占有率，究其原因,~方面是低廉价格的影响，另一方面是通用塑料性能的提高。

1９95年后，很多通用塑料尤其是聚烯烃树脂通过合金化,大多数可以在性能上与传统的工
程塑料竞争，同时发展起来的原位共聚釜内合金技术,可以提供性能更先进的聚烯烃产品，加上近年来环境保护对塑料回收的要求，更使得聚烯烃科技及
工艺成为全世界都关注的一件大事。

2．1.1聚烯烃后加工
在传统材料依然占据绝对优势地位的今天，聚烯烃材料的后加工对于材料的最终性能起着决定性作用。

目前国内国际的传统聚烯烃材料产能很高,年产量在几千万吨，在原材料如此丰富的基础上，加大科技投入，重点研究聚烯烃的后加工工艺和加工过程中材料的结构与性能，具有重要意义,是指导聚烯烃类工程塑料应用和发展的重要方向。

同时，高附加值的先进聚烯烃材料的研究与开发具有更加重要的意义。

具有高强抗冲击力、极好的抗刮伤性、与优良的油漆结合性、低热膨胀系数、优越加工性能、可回收等优点的品牌依然具有无可比拟的市场潜力。

现阶段正值我国石油石化企业规模转型期,以往的聚烯烃材料生产企业,其生。