现代高分子材料发展前沿
高分子材料发展前沿
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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。
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
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
高分子材料是一类重要的工程材料,具有广泛的应用领域,如塑料、橡胶、纤
维等。本文将对高分子材料的发展历程以及未来发展趋势进行详细的探讨。
二、高分子材料的发展历程
1. 早期发展阶段
高分子材料的早期发展可以追溯到19世纪末的天然高分子材料,如橡胶和纤
维素。这些材料具有一定的弹性和韧性,但存在着一些缺陷,如耐候性差、易老化等。
2. 合成高分子材料的突破
20世纪初,合成高分子材料的研究取得了重大突破。1907年,化学家蔡斯勒
发现了合成橡胶的方法,这标志着合成高分子材料的时代的开始。随后,聚合物的合成方法不断改进,如聚乙烯、聚丙烯等材料的合成,为高分子材料的广泛应用奠定了基础。
3. 高分子材料的工业化应用
20世纪中叶,高分子材料开始在工业领域得到广泛应用。塑料制品、橡胶制品、纤维制品等在日常生活中得到了广泛应用。高分子材料的特点,如轻质、耐腐蚀、绝缘性能好等,使其成为替代传统材料的理想选择。
4. 高分子材料的改性与功能化
近年来,高分子材料的改性与功能化成为研究的热点。通过添加改性剂、填充
剂等,可以改善高分子材料的性能,如增加强度、提高耐热性等。同时,高分子材料的功能化也受到了广泛关注,如具有自愈合能力的材料、具有导电性能的材料等。
三、高分子材料的未来发展趋势
1. 绿色环保
随着环保意识的提高,高分子材料的绿色环保性将成为未来发展的重要趋势。
研究人员将致力于开发可降解高分子材料,以减少对环境的影响。同时,通过改进合成方法和降低能源消耗,减少对环境的污染。
2. 高性能
高分子复合材料的研究及其应用
高分子复合材料的研究及其应用
高分子复合材料是指由两种或两种以上不同类型的高分子材料以及其他非高分子材料组成的复合材料。高分子复合材料具有轻质、高强度、良好的耐腐蚀和耐热性能等优点,在各个领域有重要的应用价值。本文将从高分子复合材料的研究现状和应用两个方面来探讨此领域的发展趋势。
一、高分子复合材料的研究现状
1.高分子材料
高分子材料是一类由大量单体分子通过共价键连接形成的有机物,具有高分子量、大分子量和分子量分布范围广的特点。常见的高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
2.复合材料
复合材料是指不同组分之间通过物理或化学方法结合形成的具有双重或多重性能的材料。高分子复合材料是现代材料科学领域中新出现的一种复合材料。
3.高分子复合材料
高分子复合材料由两种或两种以上的高分子材料以及其他非高分子材料组成,具有单一高分子材料所不具备的功能。高分子复合材料包括聚合物基复合材料、树脂基复合材料、橡胶基复合材料、沥青基复合材料等。
4.制备方法
高分子复合材料的制备方法主要包括物理混合法、化学共混法、原位聚合法、涂布法等。其中,物理混合法和化学共混法应用最为广泛。
二、高分子复合材料的应用领域
1.汽车制造业
汽车制造业是高分子复合材料应用领域之一。高分子复合材料可以用于汽车杯托、垫圈和防爆膜等零部件的制造。同时,高分子复合材料还可以制作汽车车顶、车门等大型部件。
2.飞机制造业
飞机制造业也是高分子复合材料应用领域之一。高分子复合材料具有轻质高强的特点,可以用于飞机机身、翼面、尾部等部位的制造。
3.医疗器械制造业
高分子材料发展趋势
高分子材料发展趋势
高分子材料是指由大量分子单元组成的材料。它们通常具有较高的强度、体积稳定性
及化学稳定性,同时也具有优异的电学、热学、光学等特性,被广泛应用于工业、医疗、
电子、航空航天等领域。然而,随着市场需求的演变和科技革新的推动,高分子材料的研
发与应用也在持续发展。
1. 生物可降解高分子材料
随着环保意识的不断提高,生物可降解高分子材料被广泛关注。这种材料能够在自然
环境中分解、吸收或降解,避免对环境造成污染。生物可降解高分子材料可以应用于各种
领域,如医疗、包装、农业、纺织以及环保等。生物可降解高分子材料的开发和应用有望
成为未来高分子材料领域的重要发展趋势。
2. 高性能技术
高性能技术是目前高分子材料研发的热点领域之一。高分子材料的许多特性如强度、
硬度、抗氧化性、抗腐蚀性等都能够通过加入特殊的功能性成分来提高,如纳米材料、碳
纤维、金属纳米颗粒、量子点等。这些材料的加入可以使高分子材料具备更加独特的性能,如耐高温、超强韧性、抗医用酸碱、耐腐蚀等。高性能技术的研究和应用将推动高分子材
料的发展,拓宽其应用范围。
3. 功能性高分子材料
功能性高分子材料是指在高分子材料中加入功能性物质,从而使材料具备更加广泛的
应用功能。已经涌现出很多新的应用,如可扩展和自修复材料、电磁屏蔽材料、传感器、
药物控制释放材料等等。功能性高分子材料的研究与应用,将适应未来多样化、个性化、
环保化的社会需求。
4. 可塑性材料
可塑性材料是广泛应用于现代工业的一类高分子材料。这种材料具有可加工性强、成
本低等特点。随着3D打印、热塑成型等新技术的发展,可塑性材料的研究和应用也在不断拓展。可塑性材料的研究和应用将带来更多的经济效益和社会效益,并推动高分子材料领
解析化学高分子材料的应用与发展前景
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化学高分子材料又称之为聚合物材料,是基于高分子化合物,辅以添加剂所形成的复合材料,具体包括塑料、纤维、橡胶、胶结剂等,尤其是塑料、纤维、橡胶广泛应用在现代社会生产生活中,并称为生产生活中不可缺少的重要材料。在化学工程技术快速发展的支撑下,高分子材料朝向高性能化、功能化等方向发展,使得其性能更加优越,也为其推广应用在工业、建筑等领域中奠定了良好的基础。笔者作为沈阳化工建设工程总公司的一员,从个人工作经验和参考文献研究成果入手,就化学高分子材料的应用与发展前景进行简要的分析研究。
一、化学高分子材料的应用分析
1.工业机械中应用化学高分子材料在工业机械中,化学高分子材料有着广泛的应用,表现出较为突出的经济性。与此同时,工业机械中应用化学高分子材料,可以解决工业机械生产中的困境,即通过“以塑代钢或者铁”减少工业机械中部分构件和消耗品的重量,以达到解决工业机械笨重的问题,且可以在高分子材料的作用下,有效提升工业机械的强度、耐磨能力。现如今,在工业机械行业中,化学高分子材料得到了广泛的应用,尤其是工业机械中的轴承、齿轮等重要部位,以往主要以贵金属为主要材料,不仅磨损度高,还需要定期更换,严重缺乏经济性,而使用化学高分子材料代替贵金属,可以提高轴承、齿轮等重要部位的磨损能力之外,还可以有效延长使用寿命,从而使得其具有较高的经济性。
2.建筑领域中应用化学高分子材料在现代建筑行业发展过程中,化学高分子材料的应用可谓是十分广泛的,如建筑塑料、建筑涂料等,并逐渐发展成为现代建筑施工中的必需品。首先,建筑塑料中应用高分子材料,主要是以高分子化合物和天然高分子化合物合成,并充当基料,添加一些其他物质合成塑料成品。在建筑塑料当中添加高分子材料,可以让建筑塑料的强度、硬度、可塑性等性能得到大幅度的提高。建筑塑料具体包括管件、地板、门窗
2023年先进高分子材料行业市场调研报告
2023年先进高分子材料行业市场调研报告
本文旨在对先进高分子材料行业市场进行调研,探讨其发展现状和未来趋势。高分子材料是一类由重复单元组成的大分子化合物。随着工业技术的不断进步,先进高分子材料已经成为现代工业的关键材料之一,广泛应用于电子、航空航天、汽车、医疗器械和建筑材料等领域。本报告将从市场规模、行业分布、应用领域、技术创新等方面进行分析。
一、市场规模
先进高分子材料行业在近年来的发展迅速,市场规模也随之不断扩大。根据市场研究公司Grand View Research的数据,在2018年全球先进高分子材料市场规模达到了1800亿美元,这一数字预计到2027年将增长至近3000亿美元。从全球市场分布来看,美洲、亚太地区和欧洲是先进高分子材料市场的三个主要区域,分别占据全球市场份额的29.1%、26.9%和23.5%。
在国内市场方面,据中国产业信息网数据,2019年我国先进高分子材料市场规模突破3000亿元,市场增速高达15%。其中,汽车、电子、新能源材料等应用领域对市场增长的贡献最为明显。
二、行业分布
先进高分子材料行业分布较为广泛,涵盖了包括材料生产、加工和应用在内的一系列环节。其中,生产环节主要包括高分子化合物的合成、聚合和加工等工艺,而加工环节主要涉及高分子材料的混炼、挤出、注塑、膜拉伸等加工工艺。
从我国行业分布来看,目前我国先进高分子材料行业相对分散,主要集中在沿海经济发达地区和一些重要行业平台,如上海、深圳、苏州、天津等地区。
三、应用领域
先进高分子材料的应用领域较为广泛,涵盖了诸多工业领域。其中,汽车、航空航天、电子、建筑材料和医疗器械等领域是高分子材料的主要应用领域。
高分子化工材料的特点、用途和发展现状
高分子化工材料的特点、用途和发展现
状
摘要:现代工业生产、人们生活之中,对于高分子化工材料的需求在不断的
增加。高分子化工材料能够有效融入到人们的日常生活之中,给人们的生产、生
活提供较大的便利。主要是从稀土催化材料、聚烯烃材料以及生物医用材料入手,对高分子化工材料的特点、用途和发展现状进行详细而全面的分析和说明。
关键词:高分子化工;材料;特点;用途;发展现状
高分子化工主要是将高分子作为基础进行复合,合成高分子化合物,同时将
共混材料的成品和制备进行有效制造的工业形式。通过从材料使用和产品用途进
行有效划分的时候,能将高分子化工分为多样工业形式,比如说橡胶工业、塑料
工业、橡胶工业以及化学纤维工业等。
1 高分子材料特点概述
第一,分子量大。因分子是高分子化工材料的基本单位,因此在高分子化工
材料中的分子数量非常多,并且分子的质量也较高。而又因高分子化工材料内部
的分子数量多,使得分子之间的排列比较紧密,其紧密性会更强。第二,多分散性。高分子化工材料中的相对分子质量和尺寸都远大于小分子或者中分子,并且
其分子形态更为多样,因此分子会呈现多分散性。
2 高分子化工材料的用途
2.1 军工领域
军工业的产品需要能应对较为恶劣的环境,例如高热、较强的严寒等,因此
产品的材料性能是十分重要的,要能很好地经受恶劣环境的考验,高分子化工材
料所具有的良好耐热、耐腐蚀等优点正好可以满足军工产品的材料需求,为此在
军工业的防弹衣、抗高温保护罩制作方面都会使用高分子化工材料,而高分子材
料性能的可设计性又能进一步为军工业的产品材料提供良好的技术保障。除此之外,在交通运输和海洋工程等领域高分子化工材料也是其不可缺少的基础性材料。随着对高分子化工材料的不断研究和发展,高分子化工材料已经能有效地替代部
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
概述:
高分子材料是一类以聚合物为主体的材料,具有重要的应用价值和广泛的应用领域。本文将介绍高分子材料的发展历程以及未来的发展趋势。
一、高分子材料的发展历程
高分子材料的发展可以追溯到19世纪末,当时科学家开始研究天然高分子材料,如橡胶和纤维素。20世纪初,人们开始合成合成高分子材料,如聚乙烯和聚丙烯。随着合成技术的不断发展,高分子材料的种类和性能得到了大幅度提升。
在20世纪50年代,高分子材料进入了快速发展的阶段。人们发现了新的合成方法和改性技术,使高分子材料的性能得到了进一步提升。例如,聚酰胺纤维的发明使得纤维材料的强度和耐热性大幅度提高,广泛应用于航空航天等领域。此外,聚合物合成技术的进步也使得高分子材料的成本得到了降低,进一步推动了其应用的扩大。
在20世纪70年代,高分子材料的研究重点逐渐转向了功能性材料的开发。人们开始探索高分子材料在电子、光学、医学等领域的应用。例如,聚合物发光二极管(PLED)的研究取得了重大突破,为有机发光材料的应用奠定了基础。此外,高分子材料在药物传递、组织工程等领域也取得了重要进展。
二、高分子材料的未来发展趋势
1. 可持续发展:随着环境保护意识的增强,高分子材料的可持续发展将成为未来的重要方向。人们将更加注重材料的循环利用和生态友好性。例如,可降解高分子材料的研究和应用将得到进一步推广,以减少对环境的影响。
2. 功能化材料:高分子材料的功能化将成为未来的研究热点。人们将致力于开
发具有特殊功能的高分子材料,如自修复材料、智能材料和可控释放材料等。这些功能化材料将有望应用于电子、能源、医学等领域,为人类带来更多便利和创新。
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
高分子材料是一类以聚合物为基础的材料,具有重要的应用价值和广泛的应用领域。本文将详细介绍高分子材料的发展历程以及未来的发展趋势。
一、发展历程
1. 早期发展阶段(20世纪初-20世纪30年代)
在20世纪初,人们开始研究可塑性高分子材料,如塑料。1907年,白朗宁发明了世界上第一个合成塑料——尼龙。随后,人们开始研究其他合成塑料材料,如聚乙烯、聚丙烯等。这一时期的高分子材料主要应用于日常生活用品和包装材料。
2. 高分子材料的快速发展(20世纪40年代-20世纪80年代)
在第二次世界大战期间,高分子材料得到了快速发展。人们开始研究高分子材料的结构和性能,并开发了更多种类的高分子材料,如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。这些材料具有优异的物理和化学性能,被广泛应用于汽车、电子、建筑等领域。
3. 高分子材料的功能化发展(20世纪90年代至今)
随着科学技术的进步,人们开始对高分子材料进行功能化改性,使其具有更多的特殊性能和应用功能。例如,人们通过添加纳米材料、改变分子结构等方法,使高分子材料具有优异的导电性、热稳定性、抗菌性等特殊功能。此外,人们还研究了生物可降解高分子材料,以应对环境问题和可持续发展的需求。
二、未来发展趋势
1. 绿色环保
未来,高分子材料的发展趋势将更加注重绿色环保。人们将致力于研究生物可降解高分子材料,以替代传统的塑料材料。这些生物可降解材料可以在自然环境中
迅速分解,减少对环境的污染。此外,人们还将研究可回收利用的高分子材料,以实现资源的循环利用。
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。
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
引言概述:
高分子材料是一种由大量重复单元构成的大分子化合物,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在各个领域得到广泛应用。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。
一、发展历程
1.1 早期发展
高分子材料的发展可以追溯到19世纪,当时科学家开始研究天然高分子材料,如橡胶和淀粉等。
1.2 合成高分子材料
20世纪初,科学家开始合成高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯等,为高分子材料的工业化应用奠定了基础。
1.3 高分子材料的广泛应用
随着科技的不断进步,高分子材料在汽车、航空航天、医疗器械等领域得到广泛应用,推动了高分子材料产业的发展。
二、未来发展趋势
2.1 绿色环保
未来高分子材料的发展将更加注重环保,研发更多可降解、可循环利用的高分子材料,减少对环境的影响。
2.2 高性能
随着科技的不断进步,未来高分子材料将更加注重提高材料的性能,如强度、耐热性等,以满足不同领域的需求。
2.3 智能化
未来高分子材料将朝着智能化方向发展,研发具有自修复、自感应等功能的高分子材料,为人类生活带来更多便利。
三、应用领域拓展
3.1 医疗器械
未来高分子材料将在医疗器械领域得到更广泛的应用,如生物可降解材料用于医疗缝合线等。
3.2 航空航天
高分子材料在航空航天领域的应用将更加广泛,如轻质高强度的复合材料用于飞机制造。
3.3 汽车工业
未来高分子材料在汽车工业中的应用将更加普遍,如高强度塑料用于汽车零部件制造。
四、材料结构设计
4.1 多孔结构
未来高分子材料的设计将更加注重多孔结构,提高材料的吸附性能和透气性。
高分子材料应用前景
啊书 晓玉 智新广东轻工职业技术学院 佛山南海 528000 摘要:高分子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,尤其是在在开发新型替代能源方面, 在节约资源、能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更是与各行各业紧密不可分,科学家将在更多方面探究高分子材料,与时代低碳节能的生活呼应,高分子材料与产品也会越来越适应这时代的主题。关键字:高分子材料、加工行业、发展前景、电气工业、生物降解性能、新进展方向、智能高分子天然高分子是生命起源和进化的基础。过去一开始使用天然高分子材料,再后来高分子材料也只是用在很低劣的加工技术合成产品,使用率不高,虽然在各个行业,生活各处应用广泛,当今社会日新月异,无论是对高分子材料还是加工技术都要求很高,高分子材料更像多功能方向发展,技术也要越来越成熟与节能。而且也在回收利用的方面也有很高要求。一 高分子加工行业的现状分析自19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。之后高分子产品就风靡全球,得到各个地区,男男女女,老老少少的喜爱,它给我们的生活带来了不可或缺的方便与作用。或者也可以说,因为高分子材料,世界有往前迈进了一大步。正因为如此,与高分子材料有关的行业迅猛发展了起来,尤其是高分子材料加工行业更如雨后春笋,在世界各地,欣欣向荣。未来高分子的发展,更是势不可挡。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。
浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景
读,2017(2):203. [2]莫传娇.功能高分子材料的发展现状与展望[J].投资与合作,2014
(2):123. [3]宁家琦,李晓,石立军,等.浅析高分子材料的发展与应用[C].北
京:2018年教师教育能力建设研究专题研讨会论文集,2018. [4]李炳坤.我国功能高分子材料发展现状和前景展望[J].信息记录材
由于部分高分子材料对光十分敏感,光能够氧化或是损 坏其表面,需要在此类高分子材料表面采用涂层的方式,避 免紫外线对其造成损害,使分子结构免于破坏,不仅具有良 好的防御作用,还延长了高分子材料的使用寿命,维持其优 质性能。 3.2 猝灭剂防老化技术
针对组成有机高分子化合物的材料,通过部分杂质对光 的吸收,能够促进光氧化反应的发生,部分杂质不具备直接
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]。
高分子材料在制造业中的应用
高分子材料在制造业中的应用随着现代科技的不断进步和制造业的飞速发展,高分子材料已
经成为制造业中不可或缺的一部分。高分子材料,也叫塑料,是
一种由高分子聚合而成的材料。它具有很多优点,如重量轻、坚韧、耐腐蚀等,因此广泛应用于各个领域,包括汽车制造、电子
设备、建筑材料等。本文将重点介绍高分子材料在制造业中的应用。
一、汽车制造
高分子材料在汽车制造中有着非常广泛的应用。在汽车外壳的
制造中,高分子材料可以替代传统的金属材料,减轻汽车重量,
并且具有更好的防锈和减震功能。而在汽车内饰的制造中,高分
子材料也可以有效地降低制造成本,并且提高车内乘坐的舒适度。同时,高分子材料还可以制成降噪材料,降低车内的噪音污染。
二、电子设备
高分子材料在电子设备中应用非常广泛。例如,在手机的制造中,高分子材料可以用来制造外壳、触摸屏、电池等部件,具有
轻便、抗腐蚀、防滑等优点。而在电脑的制造中,高分子材料可
以用来制造外壳、电池等部件,具有较好的防火、防污染、抗冲
击等性能。
三、建筑材料
高分子材料在建筑材料中的应用也越来越广泛。例如,在屋顶
的制造中,高分子材料可以用来制造防水材料,防止雨水渗透,
同时具有抗紫外线、耐久性强等优点。而在防水涂料的制造中,
高分子材料可以替代传统材料,具有较好的耐化工性能和耐磨性。
四、医疗器械
高分子材料在医疗器械中的应用也越来越广泛。例如,在手术
器械的制造中,高分子材料可以用来制造手柄、触摸屏、外壳等
部件,具有较好的抗腐蚀、抗菌性能。而在人工器官的制造中,
高分子材料可以用来制造心脏瓣膜、人工胰腺等部件,具有良好
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聚合物为基础的材料,具有轻质、高强度、耐热、耐腐蚀
等优点,广泛应用于各个领域。本文将回顾高分子材料的发展历程,分析当前的发展趋势,并展望未来的发展方向。
二、发展历程
1. 早期阶段
高分子材料的研究始于20世纪初,最早的聚合物是天然高分子,如橡胶和丝绸。随着化学合成技术的发展,合成高分子材料的研究逐渐兴起。在20世纪30年代,聚合物材料开始商业化生产,如聚乙烯和聚氯乙烯。
2. 高分子材料的应用拓展
随着对高分子材料性能的深入研究,人们发现高分子材料具有良好的绝缘性能、可塑性和可加工性,逐渐应用于电子、汽车、航空航天等领域。在20世纪50年代,聚酰胺纤维和聚碳酸酯等高性能聚合物材料得到了广泛应用。
3. 高分子材料的功能化
随着科技的进步,高分子材料不仅仅用于传统领域,还开始涉足新兴领域。通
过功能化改性,高分子材料可以具备导电性、磁性、光学性等特殊功能。例如,聚合物太阳能电池、聚合物发光二极管等新型材料的研发取得了重大突破。
三、当前发展趋势
1. 绿色环保
在当前环保意识日益增强的背景下,高分子材料的研发趋势呈现出绿色环保的特点。研究人员开始关注可再生资源的利用,开发生物基高分子材料,如生物降解塑料。同时,高分子材料的回收再利用也成为研究的热点。
2. 高性能化
随着科技的不断进步,人们对高分子材料的性能要求也越来越高。研究人员致力于提高高分子材料的强度、耐热性、耐腐蚀性等性能,以满足不同领域的需求。纳米技术、复合材料技术等的应用为高分子材料的性能提升提供了新的途径。
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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