现代高分子材料发展前沿

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高分子化学技术的现状及发展

高分子化学技术的现状及发展

高分子化学技术的现状及发展随着科技的不断进步,高分子化学技术已经成为当今工业界的重要一员。

它可以广泛应用于各个领域,如医疗、电子、建筑、能源等。

本文将探讨高分子化学技术的现状及未来的发展方向。

一、高分子化学技术的定义及应用高分子化学技术是指通过聚合反应所形成的高分子化合物的制备工艺。

它可以用于催化、溶剂、解离等多种反应中。

高分子化合物是由多个单元结构通过化学键相连接而成的大分子链。

这些大分子链可以形成有机聚合物或无机聚合物。

高分子化合物的性质在很大程度上取决于它的化学组成和大分子链的结构。

高分子化学技术广泛应用于各个领域。

例如,在医疗领域中,高分子化合物可以作为药物输送系统、组织工程、生物传感器等。

在电子领域中,高分子化合物可以作为电光材料、可控压电材料等。

在建筑领域中,高分子材料可以用于水泥增强、路面防滑等。

在能源领域中,高分子材料可以用于太阳能电池、燃料电池等。

二、高分子化学技术的现状目前,高分子化学技术已经成为世界各国工业界的重要部分。

在化工工业中,高分子化学技术已经形成了一个成套的技术体系。

从单体制备到聚合反应,再到高分子化合物的加工、改性和性能测试等环节,高分子化学技术几乎覆盖了化学工业的各个环节。

在高分子材料的制备和改性方面,不断涌现出新的技术。

例如,应用插层剂在高分子材料中形成纳米复合材料,可以大大提高其物理机械性能。

应用改性剂可以改善高分子材料的热稳定性、耐候性、阻燃性等,使其更具应用价值。

另外,随着人们对环境友好型材料要求的提高,绿色高分子材料开始受到人们的关注。

很多科学家正致力于开发生物可降解高分子材料、绿色高分子涂料、可生物吸收的高分子材料等,以满足消费者对环境友好型材料的要求。

三、高分子化学技术的未来发展随着技术的不断进步和新材料的不断发明,高分子化学技术面临着新的发展机遇和挑战。

我们可以预见,未来高分子化学技术可能在以下几个方面得到进一步发展:1. 复合材料在高分子化学技术领域,复合材料可能会成为未来的热点。

高分子光电材料

高分子光电材料

高分子光电材料随着科技的不断发展,光电材料在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

其中,高分子光电材料作为一种新兴的材料,具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。

本文将从高分子光电材料的定义、特点、应用和发展趋势等方面,对其进行详细的介绍和分析。

高分子光电材料是指由高分子化合物构成的具有光电功能的材料。

与传统的无机光电材料相比,高分子光电材料具有许多独特的优势。

首先,高分子材料具有较低的制备成本和较高的可塑性,可以通过调控分子结构和掺杂等方式来改变其光电性能。

其次,高分子材料具有较好的光学透明性和电学特性,可以用于制备光电器件,如太阳能电池、光纤通信器件等。

此外,高分子材料还具有良好的化学稳定性和机械强度,能够满足不同领域对材料性能的要求。

高分子光电材料具有广泛的应用领域。

首先,在能源领域,高分子太阳能电池是目前研究的热点之一。

通过将高分子材料与半导体材料结合,可以有效地转化太阳能为电能,具有可再生能源的特点。

其次,在光通信领域,高分子光波导材料被广泛应用于光纤通信器件的制备中。

高分子光波导材料具有较低的传输损耗和较高的折射率,可以实现光信号的高效传输。

此外,高分子光电材料还可以应用于显示器件、光传感器、光催化等领域,为现代科技的发展提供了强有力的支持。

高分子光电材料的发展趋势主要表现在以下几个方面。

首先,高分子材料的合成方法不断创新,如原子转移自由基聚合、可控自由基聚合等新型合成方法的应用,使得高分子光电材料的性能得到了进一步提升。

其次,高分子材料的功能化改性成为研究的重点。

通过在高分子材料中引入不同的官能团或掺杂杂原子,可以调控材料的光学、电学和热学性能,实现多功能化应用。

此外,高分子材料的组装和结构调控也成为研究的热点。

通过调控高分子材料的组装方式和结构形貌,可以实现材料性能的精确调控,提高光电器件的性能和稳定性。

高分子光电材料作为一种新兴的材料,在能源、通信、显示等领域具有广阔的应用前景。

随着科技的不断进步和人们对新材料的需求,高分子光电材料的研究和应用将会得到进一步的推广和发展。

新型功能高分子材料的研究及应用

新型功能高分子材料的研究及应用

新型功能高分子材料的研究及应用随着科技的不断发展,新型功能高分子材料在现代化的生产生活中,发挥着越来越重要的作用。

这些材料不仅具有传统材料所具备的力学性能、导热性能、耐腐蚀性能,同时还具备了更为丰富的功能特性,比如美观度高、高温稳定性强、高机械强度、质轻等等,因此广泛应用于汽车、建筑、电子、医疗等领域。

本文将重点探讨新型功能高分子材料的研究和应用。

一、新型功能高分子材料的研究成果1. 纳米复合材料纳米复合材料是当今新型功能高分子材料的研究热点。

它是通过将纳米材料与高分子基质完美的结合而得到的一种新型的材料。

这种材料不仅具备了纳米材料所具备的奇特性质,如表面积大、化学反应活性强等,同时还具备了高分子材料的韧性、延展性、节能性、阻燃性能和抗紫外线性能等功能,展现出了很强的应用潜力。

纳米复合材料在汽车、电子、建筑、医疗等领域中有广泛的应用。

2. 可降解聚合物可降解聚合物受到广泛关注,因为它们可以被生物体通过代谢逐渐降解,而不会对环境造成污染。

它们被广泛用于医疗、食品和包装等领域。

例如,一些医疗器械就需要可降解聚合物来保证其生物相容性。

另外,可降解聚合物还具有良好的可塑性和加工性,可用于制作一次性餐具、购物袋、农业覆膜等生活必需品。

3. 氟聚合物氟聚合物具有高温稳定性,抗腐蚀性,低摩擦系数,高绝缘强度等特点,因此这种新型高分子材料被广泛应用于航空、电子、通信等领域。

例如,氟聚合物制成的电缆套管能够承受高温高压环境,用于电力设备和电子器件中能够提供优异的防护性能。

4. 环保型高分子材料环保型高分子材料是指那些低能、低污染、低排放、循环利用率高的高分子材料。

它们不仅具备高分子材料的优点,同时还具备低能耗、低污染、可循环利用等特点。

它们被广泛应用于环保、新能源、低碳经济等领域。

例如生物降解聚合物材料能够有效降低能耗,并通过提高大气质量、降低废弃物产生量、减少废物处理等特点来保护环境。

二、新型功能高分子材料的应用领域1. 汽车领域在汽车应用中,新型功能高分子材料主要用于车身结构件、内饰件、导热材料、减震材料等方面。

高分子材料的研发与应用

高分子材料的研发与应用

高分子材料的研发与应用一、引言在当今社会,高分子材料广泛应用于生活的方方面面。

无论是塑料袋、电线电缆,还是车辆、航空飞行器,高分子材料都扮演着非常重要的角色。

高分子材料的研发和应用的快速发展,奠定了一种更加现代化、环保、智能化和高效率的生活方式。

二、高分子材料研发现状高分子材料研发是一门比较综合的学科,它整合了物理学、化学和材料学等多方面的知识,以及实验室研究和数字模拟两种手段。

在高分子材料研发领域,最重要的一步是合成不同的高分子材料。

在这个过程中,需要进行大量的反应、操作和分析实验,来评估其特性和对应的技术指标。

其中,分子结构的设计、材料合成和性能改良是研究人员们致力于解决的重要问题。

近年来,还出现了比较先进的计算模型用于预测高分子材料的性能,例如声明式程序的策略研发技术。

主要利用大量的数据,通过一些特殊的算法,构建出高效的预测模型,即可辅助设计优良的高分子材料。

三、高分子材料的应用领域高分子材料的应用领域广泛,可分为以下几个方面。

1.包装行业:高分子材料在市场上占据着非常重要的地位,尤其是在塑料包装行业。

它能够满足各种形状和类型的包装需求,为产品的保护提供强有力的保障。

高分子材料还能制成薄膜袋,方便消费者在购物时使用,减少了大量的消费者浪费。

2.航空、汽车工业:高分子材料在航空和汽车工业中的应用越来越广泛,它们拥有轻质、强度高、耐磨、防腐、隔热和防噪音等优点。

比如,它们可以用于航空飞行器的制造,提高飞行器的动力和航行效率;同时,它们还可以用于汽车制造,提高汽车的安全性、燃油效率和性能。

3.家居建材:高分子材料在家居建材中也得到了广泛的应用。

比如,制造聚氨酯发泡材料的床垫,它们能够支撑人体,舒适度高;还有用于建筑外墙的保温材料,这种材料有效的保持了室内温度,降低了空调使用成本。

4.电力设备:高分子材料在电力设备中的应用也非常广泛,比如,用于电线电缆的绝缘和保护。

高分子材料的绝缘性好,且材料本身耐火,对于电线电缆的长期维护和使用造成了很好的保障。

高分子材料与化学工程

高分子材料与化学工程

高分子材料与化学工程高分子材料与化学工程是现代化学领域中非常重要且广泛的研究领域。

高分子材料是由大量重复单元构成的长链状结构,具有许多优异的力学、热学和电学性质,因此在工程应用中具有广泛的用途。

本文将探讨高分子材料的基本概念、合成方法以及其在化学工程中的应用。

1. 高分子材料的基本概念高分子材料是一种由不同单体通过聚合反应构成的巨大分子。

根据其重复单元的排列方式,可将高分子材料分为线性高分子、支化高分子和交联高分子。

线性高分子是由相同单体按照直线排列形成的长链状结构,具有良好的延展性和可塑性。

支化高分子是由一个或多个支链与线性链相连的结构,使得材料更加稳定且具有更高的分子量。

交联高分子是通过交联反应使得高分子材料形成三维网络结构,具有优异的耐热性和力学性能。

2. 高分子材料的合成方法高分子材料的合成方法主要有聚合反应和共聚方法。

聚合反应是将单体在特定的条件下进行自由基聚合或离子聚合反应,使得单体分子通过化学键结合形成长链状结构。

共聚方法是将不同的单体在一定的条件下进行聚合反应,形成具有不同性质的高分子材料。

3. 高分子材料在化学工程中的应用高分子材料在化学工程中有广泛的应用,包括塑料制品、橡胶制品、纤维材料和涂料等领域。

塑料制品广泛用于日常生活中的各种用品和包装材料,如食品包装袋、塑料瓶等。

橡胶制品主要应用于汽车轮胎、密封件和橡胶管等领域。

纤维材料主要用于纺织工业,如服装、家居用品和工业纱线等。

涂料是一种涂覆于物体表面形成保护膜的材料,具有防潮、防腐和美化等功能。

4. 高分子材料在能源领域中的应用高分子材料在能源领域中也发挥着重要作用。

例如,聚合物电池是一种将导电性高分子材料作为电极材料,通过离子传输反应来释放或存储能量的装置。

聚合物太阳能电池则利用具有半导体性质的聚合物吸收光能并将其转化为电能,具有清洁、可再生的优点。

5. 高分子材料的发展趋势随着科技的不断进步和社会的发展,高分子材料的应用前景越来越广阔。

国内外高分子材料发展概况与趋势课件

国内外高分子材料发展概况与趋势课件

3.2.5 生物医学高分子材料:
人工脏器材料(人工心脏、人工肾、人 工肺、人工骨、人造关节、人工血管……);
医用导管及其他医疗卫生用品;
高分子药物: 长效、缓释、靶向、治癌
3.2.6 功能涂料:
装饰、保护和特殊功能相结合,如导电、
阻尼、阻燃防火、隔热、示温、防辐射、微
波吸收、防水、自洁性、杀虫、空气净化、
生物技术: 人工脏器; 医用导管与介入疗法; 高分子药物: 长效、缓释、靶向;
航空航天: 卫星与火箭外壳(碳纤维复合材 料); 挑战者号航天飞船失事;
新能源: 新型电池(锂离子电池、燃料电池); LED灯;风力发电.
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3.世界高分子材料工业的发展动向
3.1 高性能化
80年代以来,由于新的工业化大品种聚 合物几乎未再出现, 通过各种改性手段实现 现有高分子材料及其制品的高性能化成为当 前高分子材料的重要发展趋势。
主要品种: 碳纤维、聚芳酰胺(芳纶)纤维、
聚芳酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维
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3.2 功能化
随着高新技术的发展, 各种功能化高分子材 料及其制品的应用越来越广泛, 品种越来越多, 要求越来越高, 市场需求量越来越大, 从而为高 分子材料产业提供了许多新的发展机遇。
功能高分子材料已经或正在形成新的产业, 成为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长 点。
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3.2.1 电子电器用高分子材料: 覆铜板(线路板) 感光高分子材料
随着集成电路的集成化程度的不断提高, 对 印刷电路感光高分子材料的要求越来越高。 硅橡胶按键 磁性高分子材料:
由高分子材料与磁性粉末复合而成。可 记录声、光、电等信息, 并有重放功能, 广 14
3.2.2 导电和光电高分子材料: 导电聚合物不仅是高分子领域的重大发现 (2000年诺贝尔化学奖),而且对电子信息和其 他有关领域正在产生革命性的影响,正在形成21 世纪的新兴产业。 高分子电致发光材料: 可用作平面显示器和 平面光源,正在实现产业化。 聚合物太阳能电池: 效率已达3%,成本低。

新型功能性高分子材料的合成

新型功能性高分子材料的合成

新型功能性高分子材料的合成随着科技的不断进步,新型材料的研究和应用已经成为了科学家们日夜探索的领域之一。

在这其中,功能性高分子材料的研究已经成为了最受关注的领域之一。

而新型功能性高分子材料的合成,也成为了现代科技发展的前沿研究之一。

一、功能性高分子材料功能性高分子材料是指在高分子基础上,引入特定的功能基团,从而造成了高分子材料物理、化学性质的变化,增加了材料的特殊性能。

常常用于精细化工、纳米技术、生物技术等领域,例如电介质材料、电磁波屏蔽材料、生物医用材料等。

近年来,随着新材料的不断涌现,功能性高分子材料的研发已经成为了制约发展的瓶颈,因此许多科学家们竭尽全力开发出高性能、多功能的高分子材料。

二、新型功能性高分子材料的合成,主要是通过改变高分子的化学结构和物理性质,从而引入新的功能性基团,例如金属离子、羟基等。

这种方式通常是通过聚合反应来实现的,而且主要有下面几种常用的方式:1、自由基聚合反应自由基聚合反应是基于自由基聚合机制,通过引入自由基础团,从而实现功能基团的引入。

例如,通过将甲基丙烯酸甲酯引入聚苯乙烯中,从而形成了具有亲水性的羟基官能团,进而使高分子材料具有亲水性能。

2、离子聚合反应离子聚合反应属于两种不同离子之间通过电荷吸引作用形成的化学键机制,其官能基主要来自于双官能基单体的引入。

例如,通过在聚乙烯中引入羧基基团和苯乙烯基团,得到了聚乙烯-甲基丙烯酸酯-苯乙烯三元聚合物。

3、环氧树脂改性环氧树脂通常是具有良好物理性质和化学稳定性的高分子材料,可以通过改性引入新的官能基团,从而赋予材料新的功能性。

例如,通过将环氧树脂和聚乙二醇共聚,得到一种具有良好生物相容性的聚合物。

三、应用新型功能性高分子材料的合成在各领域应用广泛。

例如,在生物医用领域中,通过改性得到的聚合物可以用于制备假体、膜材料等,提高了材料的生物相容性;在精细化工领域,通过环氧树脂的改性,可以用于涂料等的制备;在电子材料领域中,通过功能性基团的引入,可以制备电介质材料等。

高分子材料的发展历程与未来发展趋势------高材

高分子材料的发展历程与未来发展趋势------高材

高分子材料的发展历程与未来发展趋势摘要:高分子材料相对于传统材料如玻璃、陶瓷、水泥、金属而言是后起的材料,但其发展的速度及应用的广泛性却大大超过了传统材料,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。

关键词:高分子材料发展材料是人类用来制造各种产品的物质,是人类生活和生产的物质基础,它先于人类存在,人类社会一开始就与材料结下不解之缘。

目前,材料已与能源、信息并列成为现代科学的三大支柱,一个国家材料的品种和产量是直接衡量其科学技术、经济发展和人民生活水平的重要标志,也是一个时代的标志。

一、高分子材料的发展历程事实上,高分子材料的历史比我们想象的还要久远。

从远古时期,人类就开始使用如皮毛、棉花、木材等天然高分子材料。

1.塑料我们熟知的琥珀其实是天然树脂的化石,在20世纪前,人类尝试过用天然树脂如虫胶做绝缘漆。

随着时代的发展,人们逐渐发明了合成树脂,例如酚醛树脂等。

人们以合成树脂为基础,再加入塑料辅助剂制得塑料。

至今,塑料的品种已有几十种,已成为生产、生活及国防建设的基础材料。

2.橡胶最初橡胶工业使用的橡胶全是天然橡胶,它主要是从生长在热带雨区的巴西橡胶树中采集出来的一种高弹性材料,但受温度的影响很大,用途很少。

二战期间,军需的激增刺激了橡胶工业的发展,人们研究了合成橡胶,发展了合成橡胶工业3.纤维纤维是一类发展比较早的高分子化合物,如棉花、麻、蚕丝等。

19世纪起,人们逐渐开始寻求新的纺织品原料。

硝化纤维、铜氨纤维、醋酸纤维、粘胶纤维等19世纪兴起的纤维并不代表着严格的合成纤维,直到1928年卡罗塞斯合成聚酰胺-66(即尼龙),合成纤维才算真正开始面世。

至今,合成纤维以其高强度、耐高温、轻质量、电绝缘性好等特点发展迅速,用于纺织工业、国防工业、航空航天、交通运输、医疗卫生、通信联络等各个重要领域。

高分子材料的现状和发展

高分子材料的现状和发展

高分子材料的现状和发展高分子材料是一种由许多重复单元组成的大分子化合物,具有高分子量、高效能和多功能性的特点。

它们广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂和其他领域,已成为现代工业中不可或缺的材料之一。

随着科技的发展和人类对材料性能要求的不断提高,高分子材料的研究和应用也在不断深化和拓展。

本文将从高分子材料的现状和发展两方面进行探讨。

高分子材料的现状目前,高分子材料已成为现代工业的支柱之一,广泛应用于日常生活和各种工业领域。

在塑料方面,高分子材料可以根据不同的结构和性能要求,生产出各种类型的塑料制品,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等,满足了人们对于产品轻便、坚固、防水、隔热、绝缘等多种性能需求。

在橡胶方面,高分子材料被广泛运用于汽车轮胎、密封件、橡胶管等领域。

在纤维方面,高分子材料也被用于生产合成纤维,如聚酯纤维、聚酰胺纤维等,取代了传统的天然纤维,提高了纤维的强度和稳定性。

高分子材料还应用于涂料、粘合剂、包装材料等领域,其性能稳定、加工成形容易、成本低廉等优点,使得它在工业生产中得到了广泛的应用。

高分子材料的科研领域也在不断深化和发展。

随着纳米技术、生物技术、新能源技术等的兴起,高分子材料也得到了更多的关注和研究。

通过材料设计与改性,高分子材料的性能得到了极大的提升,如高强度纤维素材料、高导电高分子材料、高温高分子材料等的研究和应用不断取得突破。

生物可降解高分子材料也成为了近年来的研究热点,在环保和可持续发展的理念下,越来越多的生物可降解高分子材料被应用于生活用品、医疗器械等领域。

在未来,高分子材料的发展将呈现以下几个趋势:1.功能性高分子材料:随着人们对产品性能要求的不断提高,功能性高分子材料将成为未来发展的重点。

高强度、高韧性、高导电、高耐热、高阻燃等功能性高分子材料的研究和应用将继续受到关注,以满足各种特定领域的需求。

2.生物可降解高分子材料:在环保和可持续发展的理念下,生物可降解高分子材料将成为未来的发展趋势。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势一、引言高分子材料是一类具有特殊结构和性质的材料,由于其独特的性能和广泛的应用领域,成为现代材料科学的重要研究方向之一。

本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。

二、高分子材料的发展历程1. 起源和发展初期高分子材料的起源可以追溯到19世纪末,当时科学家开始研究天然高分子材料,如橡胶和丝绸。

20世纪初,合成高分子材料的研究逐渐兴起,其中最具代表性的就是合成橡胶和塑料。

20世纪30年代至50年代,高分子材料的研究进一步发展,出现了聚合物材料的合成和改性技术,使高分子材料的应用领域得到了拓展。

2. 高分子材料的应用领域扩展随着科技的进步和社会的发展,高分子材料的应用领域不断扩展。

在电子行业,高分子材料被广泛应用于电子元件的封装和绝缘材料;在汽车工业,高分子材料被用于制造轻量化零部件,提高汽车的燃油效率;在医疗领域,高分子材料被用于制造人工器官和药物传递系统等。

此外,高分子材料还在航空航天、建筑、纺织、包装等领域得到了广泛应用。

3. 高分子材料的研究进展近年来,高分子材料的研究进展主要集中在以下几个方面:(1) 新型高分子材料的合成:研究人员通过改变合成方法和反应条件,设计和合成了许多新型高分子材料,如聚合物纳米复合材料、共聚物、高分子水凝胶等。

(2) 高分子材料的功能化改性:通过添加特定的功能单体或化合物,可以赋予高分子材料特殊的性能,如导电性、光学性能、生物相容性等。

(3) 高分子材料的可持续发展:随着环境保护意识的增强,研究人员开始关注高分子材料的可持续发展,提出了许多可降解高分子材料和可回收利用的研究方向。

三、高分子材料的未来发展趋势1. 功能化高分子材料的发展随着科学技术的进步,人们对高分子材料的功能性要求越来越高。

未来,高分子材料将朝着多功能、智能化的方向发展,例如具有自修复能力、自感应能力和自适应能力的高分子材料将会得到更广泛的应用。

2. 绿色高分子材料的研究环境保护和可持续发展已成为全球研究的热点。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势一、引言高分子材料是一类以高分子化合物为基础制备的材料,具有广泛的应用领域和巨大的市场潜力。

本文将介绍高分子材料的发展历程,包括其起源、发展阶段和主要应用领域,并展望未来高分子材料的发展趋势。

二、高分子材料的起源高分子材料的起源可以追溯到20世纪初,当时人们开始研究和应用天然高分子材料,如橡胶和纤维素。

随着科学技术的进步,人们开始研究合成高分子材料,首次成功合成高分子材料的里程碑是由赛门·诺瓦克于1907年合成的硅橡胶。

三、高分子材料的发展阶段1. 早期阶段(1907年-1945年):在这个阶段,人们主要关注天然高分子材料的研究和应用,如橡胶、纤维素和天然胶等。

同时,也开始尝试合成高分子材料,如合成橡胶和合成纤维。

2. 发展阶段(1945年-1980年):在二战后的这个阶段,高分子材料的研究和应用得到了极大的推动。

人们成功合成了许多新型高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

这些材料具有良好的物理性能和化学稳定性,广泛应用于塑料制品、纺织品、电子产品等领域。

3. 现代阶段(1980年至今):在这个阶段,高分子材料的研究重点逐渐转向功能性高分子材料的开发。

人们开始研究和合成具有特殊功能的高分子材料,如高温耐磨材料、导电高分子材料、生物可降解材料等。

这些材料在航空航天、电子信息、医疗健康等领域有着广泛的应用前景。

四、高分子材料的主要应用领域1. 塑料制品:高分子材料是塑料制品的主要原料,广泛应用于日常生活中的各个方面,如食品包装、家居用品、汽车零部件等。

2. 纤维材料:高分子材料在纺织行业中有着重要的地位,用于制造各种纤维材料,如聚酯纤维、尼龙纤维等。

3. 电子产品:高分子材料在电子产品中的应用越来越广泛,如导电高分子材料用于制造柔性显示屏、电子纸等。

4. 医疗健康:高分子材料在医疗健康领域有着重要的应用,如生物可降解材料用于制造医用缝线、植入器械等。

五、高分子材料的未来发展趋势1. 功能性高分子材料的发展:随着科学技术的不断进步,人们对高分子材料的功能要求也越来越高。

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

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。

现代高分子材料发展前沿

现代高分子材料发展前沿

高份子材料的发展前沿综述近年世界高份子科学在诸多领域取得重要发展,主要是控制聚合、超份子聚合物、聚合物纳米微结构、高通量筛选高份子合成技术、超支化高份子、光电活性高份子等方面。

1 高份子合成化学高份子合成化学研究从单体合成开始,研究高份子合成化学中最基本问题, 探索新的催化剂体系、精确控制聚合方法、反应机理以及反应历程对产物会萃态的影响规律等,高份子合成化学基础研究具有双重作用,一是运用已有合成方法研究聚合物结构调控;二是设计新的合成方法,获得新颖聚合物。

20 世纪 90 年代以来在高份子合成化学领域中,前沿领域是可控聚合反应, 包括立构控制,相对份子质量分布控制,构筑控制、序列分布控制等。

其中,活性自由基聚合和迭代合成化学研究最为活跃。

活性自由基聚合取得了许多重要的成果,但还存在一些问题。

活性自由基的发展前景,特殊是工业应用前景以及未来研究工作趋势是令人关心的问题。

对于活性自由基聚合反应机理的深入研究、在较低的温度下能快速进行聚合的研究是目前受到关注的研究方向。

迭代合成化学是惟一可用来制备多肽、核酸、聚多糖等生物高份子和具有精确序列、单分散非生物活性高份子齐聚物的方法。

树枝状超支化高份子的合成就是此合成策略的成功应用例证之一,是过去 10 年高份子合成中最具影响力的发展方向。

树枝状超支化聚合物由于其独特球形份子形状,份子尺寸,支化图形和表面功能性赋予它不同于线型聚合物的化学和物理性质。

高份子合成化学发展需注意以下几点:(1)与无机化学、配位化学、有机化学等的融合与渗透,吸取这些学科领域的研究成果开辟新的引起/催化体系,这是合成化学的核心,是高份子合成化学与聚合方法原始创新发展的关键。

对于传统的工业化单体,需要利用新型引起/ 催化体系和相应聚合方法,研究开辟合成新的微观结构的聚合物新材料。

(2)与有机合成化学和高份子化学密切结合,将有机合成化学的先进技术“嫁接”到高份子合成化学中,研发高份子合成的新方法,实现高份子合成的可设计化、定向化和控制化,这里包括通过非共价键的份子间作用力结合来“合成”超份子体系。

高分子材料的新生产方法

高分子材料的新生产方法

高分子材料的新生产方法高分子材料是现代工业中的重要组成部分,被广泛应用于塑料、橡胶、纤维等工业领域。

但传统的高分子材料生产方法存在着许多问题,比如反应过程中的能量消耗大、生产周期长、物料利用率低、产物质量不稳定等。

近年来,随着新技术的不断出现,高分子材料的生产方法也在不断革新。

一、高分子材料的新生产方法1.1 电渗析法电渗析法是一种以电场驱动能束流动进行高分子合成的方法。

该方法将含有反应单体的溶液注入电化学池中,在施加电压的作用下,通过电解质膜使反应物离子在电场作用下迁移,实现高分子合成。

该方法具有反应速度快、产物纯度高等优点,在纯化分子量分布较窄的高分子上特别有效。

1.2 微波谱合成法微波谱合成法是一种在微波红外辐射下进行高分子材料合成的方法。

其原理是将反应物料通过微波辐射进行物质的加热和激活,使得反应物高速振动,加快反应速度,并最终实现高分子化反应。

该方法的优点是反应速度快、不会产生二次污染。

1.3 无溶剂合成法无溶剂合成法是指在反应体系中不添加溶剂而直接进行高分子材料合成的方法。

该方法的原理是直接将反应物或催化剂放在反应器内,并在低温或者高温、高压等条件下进行反应。

与传统的溶剂合成方法不同,该方法可以避免蒸镏过程中对产物所造成的不良影响,提高了反应产物的纯度和质量。

二、高分子材料新生产方法的优势2.1 能源消耗低传统的高分子材料合成方法往往需要较高的能源输入,而新的生产方法采用微波、电场等方法,大大降低了反应物的热能消耗。

2.2 产物纯度高新的高分子材料生产方法采用无溶剂合成法等,能够大大降低反应中的污染和副产物生成,提高了反应产物的纯度。

2.3 反应速率快相较于传统的反应方法,新的生产方法采用微波、电渗析等技术,反应速率大幅度提高,突破了传统方法的瓶颈。

三、未来高分子材料新生产方法的发展趋势在人类社会发展的现代化道路上,高分子材料作为一项基础性产业,一直在不断发展和演进。

未来新型高分子材料生产方法的发展趋势主要有以下几点:3.1 绿色低碳在未来的高分子材料新生产方法中,将更加注重环保和绿色化生产。

浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景

浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景

材料在人们的日常生活中随处可见,材料能否得到高水 平的发展,关系着人们能否获得高质量的生活。人们在日常 生活中通过应用高分子材料,能够获得较多优势,与现代生 产相适应。同时,还能带来较高的经济效益等。因此,功能高 分子材料在工业领域得到了快速的发展。
功能高分子材料源自20世纪60年代,在这一时期属于新 兴领域,在能源领域、电子领域以及生物领域得到了广泛的 应用。目前,随着科学技术在21世纪的不断创新,人们对功 能高分子材料也进行了有机创新,能够为人们带来更加便捷 的生产和生活。 1 功能高分子材料的性能和种类
目前,导热高 分 子材料 分为两 种,分 别为 添 加型以 及 结构型。为了提高高分子材料的导热性能,需要对一些导 热 性 能比 较 好 的 材 料进 行 相 应 的 研究。由于添 加 型导热 高分子材料的研究方式优于结构型高分子材料,目前研究 领域主要集中于添加型。在研究的过程当中,导热率的高 低与填充物以及聚合物基体之间有着密不可分的关系。 相关科 研人员通 过研究人 造 卫 星的高导热绝 缘 胶 黏 剂发 现,名为环氧树脂的导热胶可以有效提高原胶以及膜状胶 的整体性能。 2.7 磁性高分子材料
料,2018,19(3):233-235. [5]吕海 佳.浅谈化学高分 子材料的应用与发 展前景[J ].云南化工,
2018,45(11):26-27.
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目前,我国对高分子材料进行了相关研究,主要研究内 容包括材料的安全性、对组织和血液的相容性、生物学性 能,提高了其力学、机械、物理等性能。
材料在我国具有较长的研究和发展历史,但是产业发展 规模以及开发研究水平还落后于发达国家。自我国加入WTO 以后,材料产业迎来了更大的挑战和机遇。因此,需要进行 跨部门和学科的有效合作,在国家的大力支持下,引进相关 技术,结合自身优势和能力,重点研究材料在智能化药物控 释以及分子设计等方面的应用[5]。

高分子材料应用前景

高分子材料应用前景

高分子材料在建筑工程上的应用,在现在的建筑工程没有不见高分子材料的,可见高分子材料制品有排水管道、导线管、塑料门窗、家具、洁具和装潢材料和防水材料。在20世纪70年代以后低发泡塑料等结构材料的发展大量取代木材,使得高分子材料在建筑材料中用作结构件增长很快;目前,塑料管道在我国建设领域累计使用量高达近2000万吨。2008年,建设行业塑料管道工程使用量达到200多万吨,其中:市政工程约用量130万吨,建筑工程约70万吨,2008年市场占有率达到45%左右。有关专家根据住房和城乡建设行业的发展速度做了分析:未来几年后随着住房和城乡建设领域对塑料管道的不断需求,预计年需求量大约在300万吨左右。
高分子材料在农业的发展,近年来我大地区实施的地膜覆盖、温室大棚以及节水灌溉等新技术,使农业对高分子材料的需求越来越大。使用地膜覆盖可保温、保湿、保肥、保墒,并可以除草防虫,促进植物生长,提前收割,从而提高农作物的产量;应为使用温室大棚和遮阳网才使得蔬菜和鲜花四季生长;高分子材料质轻、耐蚀、不结垢、易于运输、安装和使用,在现代农业灌溉中被广泛运用;此外,绳索、洗衣具、渔网、鱼筐等也用高分子材料,经久耐用又容易清洗。
(7)智能高分子材料的应用现状及研究进展 辛晓晶 ( 威海职业技术学院 生化系 山东 威海 264210)
(8)《中国塑料工业发展的现状和前景》
/p-141653702.html
(9)《高分分子
1999年3月29日的美国《时代》周刊评出了20名在20世纪里最具影响力的科学家和思想家,其中唯一一名化学家就是贝克兰(L.Baekeland),显然这是因为在20世纪的化学领域里,对人类影响最大的莫过于出现了塑料及其他合成高分子材料。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。近几十年来,中国塑料工业发展迅猛,随着石油化工迅速发展,高分子材料将越来越广泛应用于工业.农业.电子.国防.建筑以及日常生活等各个领域。目前世界合成树脂产量已远远超过1.4亿吨,1999年,中国合成树脂产量为803万(其中PVC190吨,PE281万吨,PP264万吨,PS55万吨,ABS12万吨)。中国已成为一个合成树脂大国。中国塑料制品随着国外市场需求的变化,不断地进行调整与优化,全国塑料加工能力在2000年为2000万吨,塑料制品总产量已超1500多万吨。中国塑料制品近几年出口也迅速增长。塑料加工行业也越来越机械化,越来越自动化。目前高分子加工行业无论是原材料的生产.塑料制品的加工.塑料机械的制造已至塑料的应用都形成了一套较完成体系,并具备了一批国际先进水平的现代化企业。中国是一个具有12亿人口的大国,建筑业的市场非常大。另外高分子材料也应用在农业中,各种农业科学技术含量超高的农用产品。而且在居民的日常生活中,高分子产品也是密不可分的。可见未来,高分子材料的产品将在人们生活中充当着越来越重要的角色。

高分子材料现状及未来发展展望

高分子材料现状及未来发展展望

高分子材料发展前景及展望摘要高分子材料是一门内容广阔、与其他许多学科交叉渗透,相互关联的综合型学科。

目前高分子材料的发展十分迅猛,例如高强度,高韧性、耐高温以及极端条件的高性能高分子材料发展很快,与电子、机械、航天航空联系紧密。

高分子材料正在向功能化,智能化,精细化方向发展。

高分子材料也由传统的结构材料转向光、电、声、磁等功能化材料发展,导电材料、储能材料、智能材料、纳米材料、光导材料、生物活性材料、电子信息材料等方面的研究日趋活跃,成果颇丰。

学科交叉以及先进表征加工技术给高分子材料一个崭新的发展机遇,高分子材料正在百花齐放的科学界蓬勃发展。

关键词高分子材料通用高分子材料功能高分子材料改性一、高分子材料的发展史材料是人类用来制造各种产品的物质,是人类生活和生产的物质基础,它先于人类存在,人类社会一开始就与材料结下不解之缘,材料的进步和发展直接影响人来生活质量的改善和科学技术的进步。

目前,材料已和能源,信息并列成为现代科学技术进步的三大支柱。

其中材料是工业发展的基础,一个国家的材料品种和总产量是直接衡量其科学技术、经济发展和人民生活水平的重要标志,也是一个时代的标志。

高分子材料相对于传统材料如玻璃,陶瓷,水泥,金属而言是后起的材料,但其发展速度以及应用的广泛性却大大超过了传统材料,它已成为工业农业、国防和科技等领域的重要材料。

高分子材料既可用于结构材料,又可用于功能材料。

高分子材料已广泛渗透与人类生活的各个方面,早人们生活中起到了至关重要的作用,通俗的说就是衣食住行,锅碗瓢盆,现代生活中几乎所有事物都直接或间接与高分子材料联系起来。

高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类。

人类远古时期就开始使用皮毛、棉花、天然橡胶、纤维素、虫胶、蚕丝、甲壳苏、木料等一系列天然高分子材料。

随着社会的发展,也相应开发出了天然高分子材料的改性和加工工艺。

例如19世纪中叶,德国人用硝酸溶解纤维素,然后纺成丝或制成膜,并利用其易燃的性能制成炸药。

2024年线缆用高分子材料市场前景分析

2024年线缆用高分子材料市场前景分析

2024年线缆用高分子材料市场前景分析简介高分子材料在线缆行业中扮演着重要的角色,其具有优异的绝缘性能、抗火性能和机械强度,成为现代电力和通信设施的首选材料。

本文将分析线缆用高分子材料市场的前景,探讨其发展趋势和影响因素。

市场规模与增长潜力线缆用高分子材料市场近年来呈现出稳步增长的趋势。

据市场调研机构统计,2019年全球线缆用高分子材料市场规模约为XX亿美元,预计到2025年将达到XX 亿美元,年复合增长率为X%。

这一增长主要受到以下几个因素的影响:1.电力和通信行业的发展:随着电力和通信行业的蓬勃发展,对线缆用高分子材料的需求不断增加。

电力行业的升级改造和新能源发电项目的建设,以及5G通信技术的普及,都对线缆用高分子材料提出了更高的要求。

2.政策支持:政府对电力和通信基础设施建设的支持力度增加,通过政策鼓励和财政投入,促进了整个行业的发展。

例如,一些国家出台了支持新能源发电的政策,推动了可再生能源发电项目的建设,进而提高了对线缆用高分子材料的需求。

3.消费者需求的升级:随着人们对生活质量要求的提高,对电力和通信设施的需求也越来越高。

高分子材料能够提供更稳定的电力传输和通信质量,受到了消费者的青睐。

因此,市场上对高分子材料线缆的需求不断增加,为市场的发展提供了动力。

技术进步和创新随着科技的不断进步,线缆用高分子材料的技术也在不断创新。

以下是一些当前的技术趋势:1.抗火性能的提升:线缆用高分子材料在防火性能方面的创新正在进行。

一些新型阻燃剂的研发和应用,使得高分子材料线缆在火灾发生时具有更高的安全性能。

这将进一步推动市场的增长。

2.低烟无卤材料的应用:传统线缆材料中常含有卤素,其在火灾发生时容易产生大量有毒气体。

因此,近年来研发了一些低烟无卤材料,提高了线缆的安全性能。

随着环保意识的增强,这类材料将逐渐替代传统材料,推动市场的发展。

3.高性能复合材料的研究与开发:高性能复合材料具有优异的物理和化学性质,能够满足线缆在特殊环境下的需求。

高分子材料加工成型技术创新与发展

高分子材料加工成型技术创新与发展

高分子材料加工成型技术创新与发展高分子材料加工成型技术是将高分子材料经过物理或化学变化后,通过一系列的操作,将其加工成为所需的形状和尺寸的制品的过程。

高分子材料加工成型技术在现代工业生产中发挥着重要作用。

随着科技的发展和人们对材料性能的要求不断提高,高分子材料加工成型技术也不断进行着创新与发展。

以下是一些高分子材料加工成型技术的创新和发展:1. 3D打印技术3D打印技术是一种新型高分子材料加工成型技术,它利用计算机辅助设计和打印等技术,在加工过程中将高分子材料逐层加工成为复杂形状的零部件。

3D打印技术具有制造速度快、成本低、生产效率高等优点,被广泛应用于航空航天、医疗、工业制造等领域。

2. 注塑成型技术注塑成型技术是一种广泛使用的高分子材料加工成型技术,它将高分子材料加热溶融后装入注塑机的注射室中,通过高压注入模具中成型。

注塑成型技术具有制造速度快、制品精度高、成本低等优点,被广泛应用于电子、汽车零部件、医疗器械等领域。

3. 热塑性加工技术热塑性加工技术是指利用高温软化熔融高分子材料,经过挤出、压延、吹塑、挤压等工艺,加工成为所需的形状的技术。

热塑性加工技术具有加工精度高、生产效率高、设计灵活等优点,广泛应用于包装、建筑、家电、汽车等领域。

4. 热固性加工技术热固性加工技术是指将热固性高分子材料加工成型的技术。

在成型过程中,高分子材料会在高温和压力下发生交联反应,成为固体结构。

热固性材料具有高强度、高耐热性、耐腐蚀性好等优点,被广泛应用于电气、建筑、汽车等领域。

总之,高分子材料加工成型技术的创新和发展将进一步推动现代工业的发展。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势1. 引言高分子材料是一类具有高分子结构的材料,由于其独特的性能和广泛的应用领域,已经成为现代材料科学和工程领域的重要研究方向。

本文将重点介绍高分子材料的发展历程以及未来发展趋势。

2. 发展历程2.1 早期发展高分子材料的历史可以追溯到19世纪末的天然高分子材料,如橡胶和塑料。

20世纪初,人们开始研究合成高分子材料,其中最重要的突破是由赛门酯(Bakelite)的合成成功。

这一发现标志着合成高分子材料时代的开始。

2.2 高分子材料的快速发展在20世纪50年代和60年代,高分子材料经历了快速发展阶段。

许多新的高分子材料被合成出来,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

这些材料具有良好的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于各个领域。

2.3 高分子材料的功能化随着科学技术的不断进步,人们开始研究如何通过改变高分子材料的结构和性质,使其具有更多的功能。

例如,通过控制高分子链的长度和分子量,可以调节材料的力学性能;通过引入功能基团,可以使材料具有特殊的化学性质,如抗菌、阻燃等。

这些功能化的高分子材料为各个领域的应用提供了新的可能性。

3. 未来发展趋势3.1 可持续发展随着环境保护意识的提高,可持续发展已经成为高分子材料领域的重要方向。

未来的高分子材料将更加注重资源的节约利用和环境友好性。

例如,生物可降解高分子材料将得到更广泛的应用,取代传统的塑料材料。

3.2 高性能材料随着科学技术的不断进步,人们对高分子材料的性能要求也越来越高。

未来的高分子材料将更加注重力学性能、热稳定性、耐腐蚀性等方面的提升。

例如,高强度、高韧性的高分子复合材料将得到更广泛的应用。

3.3 智能材料智能材料是指具有感知、响应和自适应能力的材料。

未来的高分子材料将更加注重智能化的发展。

例如,形状记忆高分子材料可以根据外界环境的变化改变自身的形状;可控释放高分子材料可以根据需要释放药物或其他功能物质。

3.4 多功能材料未来的高分子材料将趋向于多功能化。

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高分子材料的发展前沿综述近年世界高分子科学在诸多领域取得重要进展,主要是控制聚合、超分子聚合物、聚合物纳米微结构、高通量筛选高分子合成技术、超支化高分子、光电活性高分子等方面。

1 高分子合成化学高分子合成化学研究从单体合成开始,研究高分子合成化学中最基本问题,探索新的催化剂体系、精确控制聚合方法、反应机理以及反应历程对产物聚集态的影响规律等,高分子合成化学基础研究具有双重作用,一是运用已有合成方法研究聚合物结构调控;二是设计新的合成方法,获得新颖聚合物。

20世纪90年代以来在高分子合成化学领域中,前沿领域是可控聚合反应,包括立构控制,相对分子质量分布控制,构筑控制、序列分布控制等。

其中,活性自由基聚合和迭代合成化学研究最为活跃。

活性自由基聚合取得了许多重要的成果,但还存在一些问题。

活性自由基的发展前景,特别是工业应用前景以及未来研究工作趋势是令人关心的问题。

对于活性自由基聚合反应机理的深入研究、在较低的温度下能快速进行聚合的研究是目前受到关注的研究方向。

迭代合成化学是唯一可用来制备多肽、核酸、聚多糖等生物高分子和具有精确序列、单分散非生物活性高分子齐聚物的方法。

树枝状超支化高分子的合成就是此合成策略的成功应用例证之一,是过去10年高分子合成中最具影响力的发展方向。

树枝状超支化聚合物由于其独特球形分子形状,分子尺寸,支化图形和表面功能性赋予它不同于线型聚合物的化学和物理性质。

高分子合成化学发展需注意以下几点:(1)与无机化学、配位化学、有机化学等的融合与渗透,吸取这些学科领域的研究成果开发新的引发/催化体系,这是合成化学的核心,是高分子合成化学与聚合方法原始创新发展的关键。

对于传统的工业化单体,需要利用新型引发/催化体系和相应聚合方法,研究开发合成新的微观结构的聚合物新材料。

(2)与有机合成化学和高分子化学紧密结合,将有机合成化学的先进技术“嫁接”到高分子合成化学中,研发高分子合成的新方法,实现高分子合成的可设计化、定向化和控制化,这里包括通过非共价键的分子间作用力结合来“合成”超分子体系。

(3)在大分子工程方面,不仅要达到控制聚合物的分子量与分子量分布,而且要开发设计合成多种拓扑结构的聚合物链(如超支化聚合物、星型多臂嵌段共聚物、树枝状聚合物、浓密刷型聚合物等)的新合成技术。

国家自然科学基金鼓励并支持从事高分子合成化学基础研究的课题,将注意各分支学科的平衡协调发展,对暂时冷门的研究方向,将予以持续资助。

目前,我国在负离子聚合、正离子聚合和偶联聚合等方面的研究需要吸引中青年研究人员加入。

同时在高分子合成化学领域近期应关注以下几个方向:(1)、新的聚合反应和新的聚合方法特别是酶催化聚合和微生物聚合等;(2)、功能性高分子合成;(3)、高分子链结构的设计和控制合成;新型超支化聚合物的合成;新型树形大分子的合成;树枝化聚合物的合成;聚合物分子刷的合成;新型多肽的化学合成等;(4)、借助分子间弱相互作用及特殊识别作用组装合成新型聚合物;(5)、聚合反应机理方面的研究;(6)、通过量子化学计算和计算机模拟准确预测聚合物结构与性能之间关系;指导分子设计和高分子合成。

国际上重要的高分子合成进展有:可控自由基聚合和活性配位聚合又有许多新进展。

Fujita等[4]报道了配位聚合方法乙烯的活性聚合。

聚合温度25~50℃,分子量分布很窄(1.05~1.19),分子量可高达40万,催化活性很高(20000 min-1atm-1)。

Marks[5]以有机钛化合物催化苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚,获得双全同无规共聚物,在此催化剂作用下,苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的均聚反应生成间规均聚物。

将组合化学研究方法发展运用到高分子合成的催化体系高通量筛选方法研究只有三、四年的时间,但发展很快。

许多学术研究小组、研究中心和工业界实验室都开始进行研究。

几乎每个月都有相关的学术会议。

“Macromol Rapid Commun”已分别于2003年第1期和2004年第1期出版了两期专集,前者只有15篇论文,后者升至45篇,有望改变传统研究方式和速度。

我国高分子学术界和工业界尚未对此领域给予充分重视。

高度支化的聚合物是具有前沿性并具有潜力的研究方向。

2003年含超支化聚合物一词的论文有302篇,2004年含树枝状聚合物一词的论文有450篇,呈现出非常活跃的景象。

Percec[6]提出了一种合成新概念TERMINI-TerminatorMultifunctinal Initiator,即被保护的多功能团化合物,它能够定量和不可逆的中断活性聚合或链式有机反应,去除保护基团后,其活性官能团能100%再引发活性聚合,再引发过程中,TERMINI重复单元新产生一个支化点。

利用这种方法与活性自由基聚合相结合发展了一种全新的收敛法合成超支化聚合物的方法。

Britz等[7]利用碳纳米管作为受限反应器,将环氧化富勒烯灌装到单臂碳纳米管中,然后引发环氧化富勒烯开环聚合形成线形聚合物,获得了用其他方法难以制备的聚合物,为在受限空间进行可控高分子合成开辟了新途径。

2 高分子科学与生命科学的交叉研究国际发展态势表明:众多高分子背景学者的研究方向开始集中在与生命科学相关的高分子研究方面,对生物高分子、医用高分子、生物大分子体系理论计算模拟、高分子科学中的生物技术和大分子化学生物学等相关研究前沿的科学问题是近期需给予重点关注的方向,从美国化学会年会的论文就可反映这一点。

高分子科学是研究分子量在数千至数百万甚至数千万大分子合成、结构与性能的学科,而生命科学中的核心物质DNA、多肽、蛋白质,聚多糖等都是分子量很高的大分子,属于高分子科学研究的对象,而由这些生物大分子构成的细胞又构成了生命。

因此,高分子科学与生命科学存在着不可分割的联系和许多有待进行学科交叉研究的前沿问题。

主要有以下3个层面的交叉点:(1)、在DNA、蛋白、多糖、高分子药物及诊断试剂等研究方面存在着分子水平层面的交叉点;(2)、高分子科学在小尺寸药物传输系统、单层、双层和多层高分子膜和生物传感的研究方面存在着细胞层面上的交叉;(3)、高分子科学在软组织或骨组织工程在人体组织和生命层面上有着很好的交叉点。

过去高分子科学向生命科学和现代医学领域的渗透给现代生物医学带来的巨大变化。

就高分子科学与生命科学交叉的研究领域而言,以前的研究主要集中在用传统高分子材料制备生物医用材料,如组织工程的支架、人造器官、药物传输载体等高分子。

在药物学领域,高分子药物控释技术几乎从根本上改变了传统的给药概念和模式,成为药物治疗科学中的一个里程碑。

在医用高分子方面,由于植入体内高分子的应用,对提高医疗水平,改善人类生活质量、减轻疾病对人们健康的影响,均起了重要作用。

近年来,国际上此领域的研究蓬勃发展,出现了许多新的研究热点并孕育着新的突破。

在用于药物控制释放高分子研究领域,高分子-药物、高分子-蛋白质结合体、高分子-基因聚络物和高分子微胶束等涉及生物高分子药物的研究方向已成为高分子科学研究者进入现代生物医学领域的切入点。

体现了生物大分子与合成高分子相互融合,传统高分子科学与现代生命科学相互融合。

总之,从高分子分子设计、高分子结构,到高分子凝聚态、高分子组装;从分子运动到生物屏障的跨越;从分子间相互作用到载药系统与生命系统间的相互作用等方面的研究,高分子科学都发挥出越来越重要的作用。

高分子科学工作者应抓住际遇,与生命科学与技术、纳米科学与技术和生物纳米技术相结合,为高分子学科的发展,为国家社会与经济的发展做出贡献。

高分子科学研究者除了继续重视生物医用高分子研究之外,还须通过运用高分子科学研究特长和知识,从分子水平研究生物大分子结构、相互作用等,为研究生物大分子在生命体系中生命过程做出应有的贡献。

通过研究高分子组装和高级有序结构构筑、手性高分子、配位高分子以及受生物启发或模拟生物体系高分子的研究,在高分子科学与生命科学之间架起跨接的桥梁。

今后在高分子科学与生命科学交叉研究中应重视下列领域的研究:(1)、组织工程研究中支架高分子的仿生微观结构和高分子的生物降解性,特别是可诱导细胞与组织生长、降解速度可控的高分子;(2)、利用生物学原理将蛋白质、细胞生长因子、酶及多肽等生物活性物质固定在生物医用高分子等医用材料的表面,通过表面修饰构建第三代的生物活性医用植入或介入诊疗高分子等;研究具有优异抗凝血性、生物相容性及抗菌性的高分子;(3)、用于基因治疗的高分子药物控释体系,特别需重视非病毒高分子基因载体,大分子蛋白类药物释放载体以及靶向性和释放速度可控性;(4)、运用生物技术发展高分子合成方法也是国际上非常重视的研究方向;开展酶催化聚合、微生物法合成聚羟基烷酸酯等生物医学高分子;(5)、大分子化学生物学:运用高分子科学的原理与方法以研究和揭示与生物大分子相关的生命运动的化学本质,研究生物大分子的结构与其生物活性的关系;研究生物体内的蛋白质-蛋白质、多(寡)糖-蛋白质等相互作用、研究分子识别;(6)、非生物活性与生物功能大分子的自组装过程与超分子结构的深入研究对加深蛋白质等重要生物大分子的结构与功能的关系的理解,以天然蛋白如胶原蛋白、弹性蛋白、蚕丝蛋白、蜘蛛蛋白等为例,揭示生物大分子自组装原理、结构及其生物学效应;推动大分子分子(簇)器件与高性能仿生高分子材料的发展;(7)、合成可实现溶液中精巧高级结构的聚合物的研究:非天然齐聚物或高聚物的分子内弱相互作用控制其二级结构(折叠与螺旋等精致结构),模拟或复制生物大分子结构与功能,理解折叠与螺旋构象、结构与性能。

通过合成出具有与生物高分子相同的折叠机理以天然高分子所显示的精巧水平和程度形成三维结构、功能和性能,从合成高分子或生物高分子衍生物,探讨通过控制高级结构获得与生物分子类似功能的可能性;(8)、运用合成高分子结构研究的基本理论方法开展生物大分子及其人工合成类生物大分子结构的理论计算模拟研究;(9)、高分子生物学效应和生物大分子相互作用的表征新方法及其应用,用于生物传感与检测的高分子等。

3 光电磁活性功能高分子光致高分子发光材料是一种功能性的可发光的高分子材料,它是将荧光物质加入到高分子化合物之中而合成的材料。

其发光机理是利用了高分子受光的照射之后可以吸收光的能量,从而导致高分子店子壳层内的电子发生跃迁,形成的空穴促使高分子的移动,电子移动到相对较低的能级形成辐射。

高分子由于受光照而吸收的能量以辐射的形式耗散掉,高分子材料发光的现象就是这样产生的。

由于可以被高分子吸收能量的照射光包括可见光、紫外线以及各种射线等,使得的发光的有机高分子材料的发展前景非常广阔。

除了受光照可以使有机高分子材料发光以外,电流也可以是有机高分子材料发光,这种材料就是被称为电致发光高分子材料的物质。

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