高分子生态环境材料的制备及研究进展
功能高分子材料的制备及性能研究
功能高分子材料的制备及性能研究一、本文概述随着科技的飞速发展,高分子材料作为一类重要的工程材料,在日常生活、工业生产以及科学研究等领域中发挥着日益重要的作用。
其中,功能高分子材料凭借其独特的物理和化学性质,如优异的机械性能、电学性能、光学性能、热学性能以及生物相容性等,在众多领域展现出广阔的应用前景。
因此,对于功能高分子材料的制备及其性能研究,具有重大的理论意义和应用价值。
本文旨在探讨功能高分子材料的制备方法、性能表征以及应用前景。
将详细介绍几种常见的功能高分子材料的制备方法,包括化学合成、物理改性以及生物技术等。
随后,通过对这些功能高分子材料的力学、电学、光学、热学等性能进行系统的表征和测试,深入探究其性能与结构之间的关系。
还将讨论功能高分子材料在航空航天、电子信息、生物医疗、环境保护等领域的潜在应用。
通过本文的研究,期望能够为功能高分子材料的制备和应用提供有益的参考和指导,推动功能高分子材料领域的进一步发展。
二、功能高分子材料的制备方法功能高分子材料的制备方法多种多样,这些方法的选择取决于所需的功能性质以及材料的最终应用。
以下是几种常见的制备方法。
化学合成法:这是制备功能高分子材料最常用的方法之一。
通过精确的化学反应,如聚合、接枝、交联等,可以制备出具有特定功能的高分子材料。
例如,通过聚合反应可以合成具有不同分子量、分子结构和功能基团的高分子。
物理法:物理法主要包括熔融纺丝、溶液纺丝、拉伸、热处理等。
这些方法主要用于改变高分子材料的形态、结构和性能。
例如,熔融纺丝可以制备出高强度、高模量的纤维材料;热处理可以改变高分子材料的结晶度和热稳定性。
生物法:随着生物技术的发展,生物法在功能高分子材料的制备中也得到了越来越多的应用。
例如,利用酶催化反应可以合成具有特定结构的高分子材料;利用微生物发酵可以制备出具有生物活性的高分子材料。
复合法:复合法是将两种或多种不同性质的高分子材料通过物理或化学方法复合在一起,以制备出具有综合性能的新型功能高分子材料。
天然高分子聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展
天然高分子/聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展摘要:聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种热塑性脂肪族聚酯,因力学和生物降解性良好等优点而具有广泛应用前景。
但其力学和热学性能仍存在拉伸强度和耐热温度较低等缺陷,而限制了其应用,通过物理改性是提高其性能的重要研究方向之一。
本文综述了近年天然高分子/PBS复合材料制备和性能研究,并对天然高分子/PBS复合材料的发展作了总结和展望。
关键词:聚丁二酸丁二醇酯;天然高分子;共混改性A review of the blend of Poly(ButyleneSuccinate)/natural polymersAbstract: Due to its biodegradable, mechanical properties, Poly(butylene succinate)(PBS) is widely applied in the fields such as plastic, medicine and so on. However, the mechanical and thermal properties of PBS, such as tensile strength and heat distorted temperature can not meet the application requirement. To increase the thermal and mechanical properties of PBS, method such as modified PBS by physical blend was adopted. The paper reviewed the new development of the natural polymers/PBS composites, and some suggestions were described to prepare natural polymers/PBS composites with higher mechanical and thermal properties.Key words: Poly(butylene succinate); natural polymers; composites前言聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是由1,4-丁二酸和1,4-丁二醇通过共聚反应合成的半结晶脂肪族聚酯,它具有良好的热塑性、分子柔韧性和生物降解性能等优点,成为最具发展潜力的脂肪族聚酯之一[1-5]。
功能高分子材料的应用现状及研究进展
科技 圈向导
21 年第 1期 02 4
功能高分子材料的应用现状及研究进展
齐 菲 ( 津现代职业技术学 院 中国 天津 天
3 05 ) 0 3 0
【 要】 摘 新型功能 高分子材料 已广泛应用 于许 多领域 , 本文分析 了传统功能 高分子材料在化 学、 、 生物 医用等方面的发展和应 用; 光 电、 介
绍 了几种新型功能 高分子材的研究进展 : 并论述 了发展功能 高分子材料的重要意 义。
【 关键词 】 功能材料 ; 高分子 ; 现状 ; 发展
材料是人类赖 以生存和发展 的物质基础 . 是人类 文明的重要里程 正等方 面获得 了较大成果 碑, 如今有人将能源 、 信息和材料并列为新科技革命的三大支柱 。 进入 新 型高分 子药物 , 具有缓 释 、 长效 、 毒的特点 , 低 分为两类 : 一类 药 本世纪 8 年代 以来 . O 一场与之相适应的“ 新材料革命” 蓬勃兴起。 功能 物即为高分子本 身 . 以直接 用作药物 . 可 也可以通过合 成获得某些疗 材料是新材料发展 的方 向.而功能高分子材料 占有举 足轻重的地位 . 效 另 一类高分子药物高分 子本身 没有药 用价值 . 而是作为药 物的载 由于其原料丰富 、 种类繁多 , 发展十分迅速 , 已成为新技术 革命 必不可 体 .以离子键或共价键 的形式连接具有药理 活性 的低分子化合物 . 制 少的关键材料【 ” 成 高分子药物控制释放制剂 。 方面达 到将最 小的剂 量在作用 于特定 一 部 位产 生治效 的 目的 ; 另一方 面使药物 的释放 速率可控 . 在提高疗效 1 能高分子材料 . 功 功能高分子材料在其原有性能的基础上 .赋予其某种 特定功能。 的同时 降低 了毒 副作用口 22 _新型 功能高分子材料 诸如 : 化学性 、 电性 、 敏性 、 导 光 催化 性 , 特定金 属离子 的选择螯 合 对 2 .高 吸水性高分子材料 .1 2 性. 以及 生物活性等特殊 功能 . 这些 都与在高分子 主链和侧链 上带有 近 年来开 发的高 吸水性树脂是一种新 型功能高分子材料 . 它可 吸 特殊结构的反应性功能基 团密切相关 收自 身重 量数 百倍 至上千倍 的水 . 身含 有强亲水性基 团同时具有 一 自 2功 能高分子材料 的研究现状 . 高吸水性树脂 的保水性能极 好 . 即使 受压也不会 渗 在原来高分子材料的基础上 ,可将功能高分子材料 分为两类 : 一 定 交联 度 。此外 . 而且具有 吸收氨等臭气 的功 能。 高吸水性 树脂 在石油、 工 、 化 轻工 、 类是 以改进其性能为 目的 的高功能高分子材料 : 另一类 是为赋予其某 水 , 建 筑等部 门被用作堵 水剂 、 脱水 剂 、 增粘剂 、 密封材料等 : 在农业上 可 种新功能的新型功能高分子材料口 以做土壤改 良剂 、 水剂 、 物无 土栽培材料 、 保 植 种子覆盖 材料 , 并可用 21 . 高功能高分子材料 以改造 沙漠 , 土壤流失 等 ; 日常生活 中 , 防止 在 高吸水性树脂可用作 吸 21 化学功能高分子材料 .1 . 餐 鞋垫 、 次性尿 布等。 一 化学功能高分子材料通常具有某种化学反应功 能 . 它将具有化学 水性抹 布 、 巾、 2 .C .2 O 功能高分子材料 2 活性 的基 团连接到 以原有主链链为骨架 的高分子上 离子交换树脂是 在不 同催化剂作用下 , C 以 O 为基本原料 与其他化合物缩 聚成 多 种带有可交换 离子 的活性 基团 、 具有 三维 网状结 构 、 不溶 的交 联聚 种共 聚物 。 其中研 究较多 、 已取得实质性进展 、 并具有应用价值 和开发 合物 . 在水 中具 有足够大 的凝 胶孔或大 孔结构 . 由于它具有高效 快速 O 与环 氧化 合物通过 开键 、开环 、 聚制得 的 缩 分析和分离 功能 . 目前 已广 泛用于硬水软 化 、 废水净化 、 高纯水制 备 、 前 景的共 聚物 是由 C 海水淡化 、 溶液浓缩和净化 、 海水提铀 , 特别是在食 品工业 、 制药行业 、 C 聚物脂肪族碳 酸酯 。把长期以来 因石化 能源燃烧 和代谢 而排放 0共 的污染环境 、 产生温 室效应 的 C O 视为一种新 的资源 。利用它 与其他 治理污染和催化剂 中应用的更为广泛 化 合物共聚 . 成新型 C 聚物材料 . 解决 当今世 界 日趋严重 的 合 O共 对 21 .. 2光功能高分子材料 O 含量增 高等问题有 重要 的现实意义 。 在光 的作用 下 , 实现对 光的传输 、 吸收 、 贮存 、 转换的高分 子材料 C 22 .3形状记忆功 能高分子材料 即为光功能高分子材料 近年来 。 在数据传输 、 能量转换和降低 电阻率 形状 记忆 功能材料 的特 点是形状记忆性 . 它是一种能循环 多次 的 等方面的应用增长迅速 感光性树脂 由感光基 团或光敏剂吸收光的能 发生变形并被保 量后 , 迅速改变分子 内或分子间的化学结构 , 引起物理和化学变化 。 光 可逆变 化。即具有特定 形状 的聚合 物受 到外 力作用 . 一旦给予适 当的条件 ( 、 、 、 、 )就 会恢复到原始状 力 热 光 电 磁 , 致变色高分子具有光色基 团. 不同波长的光对其照射 时会 呈现不同 的 持 下来 : 可将其分 为电致型 、 光致 颜色 , 当其受到特定波长照射后又会恢复为原来 的颜 色。利用这种 态。根据不 同的触发材料记忆 功能 的条件 , 而 热致型和酸碱感 应型。形状记忆 高分子材料是高分子功 能材料研 可逆反应 可以实现信息 的存 储 、 号的显示和材料 的隐蔽 . 用前景 型 、 信 应 究新分支 , 电子 、 在 印刷 、 纺织 、 包装 和汽 车工业 中具 有 良好 的发展 前 十分诱人 。
形状记忆功能高分子材料的研究现状和进展
形状记忆功能高分子材料的研究现状和进展Value Engineering0引言随着社会的进步和科学技术的发展,一般的材料难以满足日益复杂的环境,因此需要具有自修复功能的智能材料———形状记忆材料。
20世纪50年代以来,各国相继研究出在外加刺激的条件(如光、电、热、化学、机械等)经过形变可以回复到原始形状的具有形状记忆功能的材料,它可分为三大类,形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物材料。
高分子产业的迅速发展,推动了功能高分子材料得到了蓬勃发展。
形状记忆聚合物材料的独特性,广泛应用于很多领域并发展潜力巨大,人们开始广泛关注[1]。
1功能高分子材料研究概况功能高分子材料是20世纪60年代的新兴学科,是渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。
由于它的内容丰富、品种繁多、发展迅速,成为新技术革命不可或缺的关键材料,对社会的生活将产生巨大影响。
1.1功能高分子材料的介绍功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料,通常也可简称为功能高分子,也可称为精细高分子或特种高分子[2]。
1.2功能高分子材料分类可分为两类:第一类:以原高分子材料为基础上进行改性或其他方法,使其成为具有人们所需要的且各项性能更好的高分子材料;第二类:是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。
1.3形状记忆功能高分子材料自19世纪80年代发现热致形状记忆高分子材料[4],人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支———形状记忆功能高分子材料。
和其它功能材料相比的特点:首先,原料充足,形变量大,质量轻,易包装和运输,价格便宜,仅是金属形状记忆合金的1%;第二,制作工艺方简便;形状记忆回复温度范围宽,而且容易加工,易制成结构复杂的异型品,能耗低;第三,耐候性,介电性能和保温效果良好。
高分子材料的研究进展
高分子材料的研究进展高分子材料是当今材料科学领域中的热门研究方向。
作为一种具有多种优良性质的材料,它的应用领域十分广泛,例如建筑、医学、电子、机械等领域。
在过去的几十年中,众多科学家和工程师们对高分子材料进行了大量的研究工作,在技术创新和应用推广等方面取得了丰硕成果。
目前,高分子材料的研究重点主要集中在以下几个方面:一、生物可降解高分子材料人们对社会和环境的关注程度日益提高,对于高分子材料的可持续性和环保性提出了更高的要求。
因此,生物可降解高分子材料已成为材料领域的研究热点。
生物可降解高分子材料能够在一定时间内被自然环境分解,不会对环境造成污染,具有很大的优势。
目前,生物可降解高分子材料的研究主要集中在增加降解速率和提高材料性能方面。
许多研究人员通过改变材料的化学结构来促进降解,同时保证其物理性能和机械性能。
二、智能高分子材料与传统的高分子材料相比,智能高分子材料具有更高的适应性和反应性。
智能高分子材料与外界环境发生交互作用后,可以调整自身的结构和性质,实现预期的物理或化学变化。
智能高分子材料可根据外界的温度、湿度、光线等条件进行响应性反应,因此被广泛应用于传感器、记忆材料、微机器人等领域。
同时,智能高分子材料也有着很好的潜力,未来的应用前景很广阔。
三、高性能高分子材料高性能高分子材料具有优异的力学、热学和电学性能,并且具有极强的耐化学腐蚀性和稳定的化学性质。
在工业和航空航天等领域中,高性能高分子材料的应用十分广泛。
高性能高分子材料的研究需要追求更高的材料性能和机械性能,如强度、硬度、耐磨性、耐热性等,同时还需要考虑材料的稳定性和重复性。
总的来说,高分子材料的研究尚有很大发展空间。
从实现高分子生物可降解化到开发新颖高性能高分子材料,这个领域的研究人员仍然在为寻找更好的材料和性质而进行努力。
随着科学技术的发展和人们对材料性能的不断追求,相信高分子材料必将在未来的科技发展中起到更大的作用。
生物质制备高附加值高分子材料的发展研究—以秸秆的非燃烧利用为例
第6期2020年12月No.6 December,20201 研究背景和其他的能源资源相比较,煤炭是我国最经济的能源资源。
因此,煤炭大量燃烧给人类生存环境造成巨大损害,尤其是燃烧过程中的二氧化硫、氮氧化合物、烟尘等让大气受到了严重的污染。
即使现在人们的环保意识越来越强、煤炭的清洁使用技术越来越完善、尾气处理设备越来越先进,煤炭的综合利用率还是没有得到很大的提升,而且煤炭资源的破坏和浪费现状也需要大力改善[1-2]。
徐州市曾经是“煤城”,但煤是不可再生的能源,几十年后,徐州将会面临无煤可开采、煤炭资源逐渐枯竭的状况。
因此,新能源以及可再生能源的开发与利用将日趋成为徐州地区经济健康、可持续发展的关键。
生物质能源发展和利用空间前景非常广阔,而农作物秸秆是生物质能源中可以高效利用的重质碳资源之一。
生物质材料为碳含量较高的高分子材料,若是在农耕地上直接焚烧这些农作物秸秆,不但会释放出大量的烟雾,而且会排放大量的有毒气体,损害人类赖以生存的环境和人类的生命安全,而且秸秆直接就地燃烧还会造成土壤板结,对后续在焚烧秸秆的土壤上种植其他农作物造成非常不利的影响。
徐州市的主要粮食作物有小麦、稻谷、玉米等,充分利用好这些生物质资源是徐州市能源环境和社会经济可持续发展的必由之路。
如何推动徐州城市生态转型向纵深方向发展,要点包括提高重质碳资源的高效利用,以减少对环境的污染,同时生产出高附加值的高分子材料。
作为徐州市属高校徐州工程学院中的一个高分子材料研究团队,一直致力于生物质材料的研究与利用,针对徐州城市经济的纵深和可持续发展,结合科研团队的研究方向,必须对生物质资源中秸秆的非燃烧利用进行切实可行的全面规划,以便结合徐州的实际情况,为徐州地区秸秆资源的高效利用制定长远的发展规划。
已有研究结果表明:木糖可通过稻壳水解得到;以麦草为原料,在常压下水解,水解产物经过溶剂萃取后可制备糠醛,水解后的残渣还可在造纸工业上进行应用;采用脱木质、解聚、发酵这些方法可生产燃料乙醇。
双丙酮丙烯酰胺的制备及应用研究进展
涂料工业 PAINT & COATINGS INDUSTRY
Vol. 41 No. 2 Feb. 2011
双丙酮丙烯酰胺的制备及应用研究进展
王俊峰,何玉凤,王荣民,王晓雯,蒋梦兰,周 云 ( 生态环境相关高分子材料 教育部重点实验室,甘肃省高分子材料重点实验室,西北师范大学化学化工学院,兰州 730070)
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王俊峰等: 双丙酮丙烯酰胺的制备及应用研究进展
上述反应机理是: 先使丙酮缩合,生成二丙酮醇,再与丙 烯腈反应[如式( 7) ]。
此外,项东升[20]以 1 - 甲基 - 3 -[α - 甲基 - ( 4 - 磺酸苄 基) ]咪唑对甲苯磺酸盐酸性离子液体为催化剂,当 n( 丙酮) ∶ n( 丙烯腈) = 2. 2 ∶ 1. 0,酸 性 离 子 液 体 用 量 为 丙 烯 腈 质 量 的 8. 0% ,反应温度( 40 ± 2) ℃ ,反应时间 3. 0 h 时,可得到收率 大于 61% 的 DAAM,且反应结束后产物易于分离。
Key Laboratory of Polymer Materials of Gansu Province,College of Chemistry & Chemical
Engineering,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China)
科
Abstract: Diacetone acrylamide ( DAAM) is an important vinyl monomer which played an important role
合成 DAAM 的方法有多种,典型原料有二丙酮醇和丙烯
科 腈、丙烯酰胺和二丙酮醇、丙烯酰胺和异丙烯基丙酮等,其中,
高分子生态环境材料的研究进展及应用
【高分子生态环境材料的研究进展及应用】1. 引言高分子生态环境材料是近年来备受关注的领域。
随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强,对替代传统塑料、降解塑料废弃物的研究和应用也愈发重视。
本文将就高分子生态环境材料的研究进展及应用展开讨论,并对其相关概念、技术和未来发展方向进行深入探讨。
2. 高分子生态环境材料的定义和特点高分子生态环境材料是指能够通过生物降解、可循环再生或对环境产生较小影响的材料。
与传统塑料相比,高分子生态环境材料具有可持续发展、资源节约、环境友好等特点。
这些材料从材料的设计、生产、使用、处理到最终的环境归结过程都可以减少对环境的影响,具有广阔的应用前景。
3. 高分子生态环境材料的研究进展在高分子生态环境材料的研究领域,目前已有众多研究机构和企业进行了深入的研究和应用。
美国卡耐基梅隆大学的研究团队成功研发出一种具有生物降解性质的高分子材料,可以完全降解为水和二氧化碳。
我国科学院等国内外研究机构也在高分子生态环境材料的领域取得了重要突破。
通过不断的研究和实践,高分子生态环境材料在材料学、化工、环境科学等领域的应用逐渐扩大,为解决塑料污染等环境问题提供了新的解决方案。
4. 高分子生态环境材料的应用领域高分子生态环境材料的应用领域非常广泛,主要包括包装材料、一次性餐具、农业覆盖膜、医疗器械、纺织品等。
其中,包装材料是高分子生态环境材料的主要应用领域之一。
生物降解包装袋、可降解的塑料膜等在食品包装行业得到了广泛应用。
高分子生态环境材料还被应用于医疗器械领域,如生物降解性吸收缝合线、注射器等,为医疗健康领域带来了新的机遇和挑战。
5. 个人观点和展望高分子生态环境材料的研究和应用是一个不断发展的领域,具有较高的创新性和应用价值。
从长远来看,高分子生态环境材料将在环境保护、资源替代等方面发挥重要作用。
随着材料科学、环境科学等学科的不断发展,相信高分子生态环境材料在未来会有更广阔的应用前景,为全球环境可持续发展贡献力量。
绿色高分子材料的定义
绿色高分子材料的定义绿色高分子材料的研究与进展绿色高分子材料的研究与进展摘要:本文从绿色高分子的概念出发,介绍了绿色高分子材料研究概况,主要包括绿色高分子的合成和应用,并对绿色高分子材料的发展进行了展望。
关键词:绿色高分子、合成工艺、环境友好引言随着新技术的发展和应用,各种各样的新的高分子材料异军突起,在各生产部门和人们的生活领域得到广泛的应用。
尽管它们也有诸多优点,但是随着应用时间的增加,越来越多的环境问题也显现出来,因此社会和科技都在呼吁高分子材料要绿色化.于是高分子领域掀起了一片绿色浪潮。
长期以来,化学工业为人类社会的进步起到了巨大的作用.同时,许多化学化工过程对环境造成了严重的环境污染。
为了实现社会的可持续发展,二十一世纪的化学工业必将通过调整自身的产业结构,研究开发“环境友好”的新工艺和新技术.“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化丁研究的热点和重要的科技前沿。
绿色高分子的使用不仅可以减少废弃物的量,大大节省了能源,减少了污染,还方便了人们的生活。
1、绿色高分子的概念随着科技的发展,高分子材料已渗透到国民经济各部门以及人们生活的各个领域,其用量也是与日俱增, 但在自然界中由于高分子材料的大量废弃给人类生存环境带来巨大的污染, 所以我们必须走绿色高分子的道路, 从而解决环境污染和资源危机。
绿色高分子来源于绿色化学与技术。
绿色化学顾名思义就是环境无害或环境友好化学, 绿色高分子包括高分子本身与如何应用及处理二个方面, 具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用, 前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好, 后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。
高分子材料种类繁多,性质多样,因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点颇受人们青睐,广泛应用于各行各业。
从人们的日常生活到高精尖的技术领域都离不开高分子材料,它已成为人类最重要的材料。
聚乳酸(PLA)合成与改性的研究进展
聚乳酸(PLA)合成与改性的研究进展范兆乾【摘要】在无数种类的可降解聚合物中,聚乳酸(PLA)塑料是一种脂肪族聚酯,是具有生物相容性的热塑性塑料,它是目前最具有发展前景的环境友好型塑料材料。
这篇综述提供了目前的PLA市场信息,并介绍了近年来PLA合成和PLA改性方面的研究进展。
%In myriad types of biodegradable polymer, polylactic acid plastic is a kind of aliphatic polyester, it have the biocompatibility of thermoplastic, it is currently the most potential environment - friendly plastic material. The market information are provides in this paper, the advances in the research of PLA synthesis and PLA modification in recent years are introduced.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)015【总页数】4页(P21-24)【关键词】聚乳酸;PLA;塑料;合成;改性【作者】范兆乾【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325目前,全世界塑料年产量已经超过2亿t,相应的,塑料废弃物也逐年增加,严重污染环境,减少废塑料污染的方法之一是使用在自然界无论生物体内外都可以自然降解,不会造成环境污染的生物降解材料。
聚乳酸(Poly Lactic Acid,PLA)就是一种可生物降解材料。
PLA有三种立体化学存在形式,聚L-乳酸(PLLA)、聚D-乳酸(PDLA)和聚DL-乳酸(PDLLA)。
高分子材料的研究进展及其应用
高分子材料的研究进展及其应用随着科技的不断发展,高分子材料作为重要材料之一,其应用范围也在不断扩大。
本文将介绍高分子材料的研究进展及其应用。
一、高分子材料的研究进展高分子材料是一类以高分子化合物为基础组成的材料,具有高分子化合物相对于其他材料所不具有的特性,如质轻、抗腐蚀、可塑性强等。
高分子材料的研究发展可以追溯到20世纪初,当时的研究主要集中在天然高分子材料,如木材、橡胶等。
直到1920年代,合成高分子材料被首次合成。
1940年代至1950年代,聚合物化学开始发展,加速了合成高分子材料的研究进展。
1970年代至1990年代是高分子材料的黄金时期,随着新技术的推出与应用,高分子材料的研究也发生了很大的变化。
例如,大分子量聚合物、特殊结构的高分子材料、新型共聚物、纳米材料等。
目前,高分子材料的研究涉及到诸多领域,尤其是新型高分子材料的研究发展日新月异,不断涌现出很多新的领域。
二、高分子材料的应用高分子材料应用领域之一:航空航天高分子材料应用于航空航天领域是高分子材料应用的重要领域之一。
在航天器制造中,高分子材料具有较好的轻量化、强度高和抗疲劳能力,如复合材料,以及在热隔离和外表面保护方面,如耐高温塑料与涂料,既可以满足航天器的要求,又可以减轻重量,提高航天器性能。
高分子材料应用领域之二:新材料高分子材料作为新材料应用领域的优势体现在自身的可塑性、强度和生物可降解性上。
其中,聚合物材料可用于制备高分子电解质、有机发光材料、阻燃材料、抗氧化材料等,广泛应用于各种电子元器件、光电子器件等。
高分子材料应用领域之三:汽车高分子材料在汽车制造领域的应用更是广泛,其中重要的材料之一就是聚碳酸酯。
聚碳酸酯具有较好的加工可塑性、高强度、硬度高、优异的防冲击性和制品外观等。
在汽车制造中,可用于制作车身外壳、车灯、挡板、仪表盘等永久性部件。
另外,在橡胶轮胎的制造中,二苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和高分子树脂材料作为橡胶的增强剂和黏合剂,广泛应用于轮胎增强、耐磨损,提高轮胎的安全性和使用寿命。
高分子材料制备技术的研究进展
高分子材料制备技术的研究进展高分子材料是当今最广泛应用的材料之一,其应用领域涵盖了汽车、电子、建筑等多个领域。
高分子材料在这些领域的应用也越来越复杂和高级,其制备技术也经过了多年的发展和改进。
在这篇文章中,我们将讨论高分子材料制备技术的研究进展。
一、化学合成法化学合成法是高分子材料制备技术中最常见和成熟的方法之一。
它通过有机合成反应来形成高分子材料的分子结构。
常见的化学合成法包括自由基聚合、离子聚合、羧酸聚合等。
离子聚合法是一种通过正离子或负离子聚合形成高分子材料的化学合成方法。
这种方法具有高反应速度和高聚合度的优点,且可控性好,但是对于一些化学反应条件比较苛刻的高分子材料,使用离子聚合法并不合适。
自由基聚合法是一种以自由基聚合形式合成高分子材料的方法。
在这种方式下,通过自由基与单体交互形成的高分子材料具有极高的纯度和均匀性。
自由基聚合法广泛用于制备乙烯基聚合物和丙烯酸聚合物等高分子材料。
羧酸聚合法是一种以羧酸为原料、通过聚合反应形成高分子材料的方法。
这种方法不仅可以制备各种结构复杂的高分子材料,还可以生产具有优越性能的高分子。
羧酸聚合法对反应条件的控制要求相对较高,但是其适用范围更广。
二、物理制备法物理制备法是高分子材料制备技术中比较成熟和常见的方法之一。
它通过改变高分子材料的分子状态来达到所需的性能和结构。
常见的物理制备法包括拉伸法、摩擦磨损法、超声波处理法等。
拉伸法是一种通过将高分子材料放在拉伸台上,进行拉伸处理以改变高分子材料的结构和性能的方法。
拉伸法能够大幅改变高分子材料的物理性质,但要求操作技巧高超且各种物质的选择也影响着该方法的适用范围。
摩擦磨损法是一种利用摩擦磨损的力量来形成高分子材料分子结构的方法。
这种方法具有较高的准确性和可操作性,且改善和优化高分子材料的性能和结构非常有效。
超声波处理法是一种利用超声波来改变高分子材料结构和性质的方法。
它具有较高的温和性和准确性特点,不会破坏高分子的分子结构,而且能够快速加工多种高分子材料。
高分子材料的研究进展与应用前景
高分子材料的研究进展与应用前景随着社会的不断发展和科技的日新月异,高分子材料作为新兴材料,受到了越来越多的关注。
高分子材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘等优点,同时可通过改变其结构和性质,使其具备多种特殊性能。
因此,在材料科学领域,高分子材料引起了广泛的研究和应用。
一、高分子材料的研究进展1. 可控聚合技术可控聚合技术是高分子材料研究及应用的重要方向之一,主要是指通过控制聚合反应条件,使得高分子材料的分子量、分子量分布、结构和性质等方面得到精确控制。
目前可控聚合技术主要有原子转移自由基聚合、共聚合反应等。
原子转移自由基聚合(ATRP)是一种较为成熟的可控聚合技术,该技术可以合成具有精确结构和性质的高分子材料,因此被广泛应用于药物传输、催化剂、光电材料等领域。
共聚合反应是一种介于自由基聚合和离子聚合之间的聚合反应。
通过调节反应物的配比和反应条件,可以得到各种互不兼容的结构改性高分子材料。
共聚合技术被广泛应用于光学材料、生物材料以及涂料等领域。
2. 超分子化学超分子化学是高分子材料领域的一个重要分支,在该领域研究者通过设计合成各种分子间相互作用的高分子材料,使其具备特殊的结构和性能。
目前,超分子化学技术在生物材料、药物传输、光学材料等领域具有广泛的应用前景。
例如,在药物传输领域,超分子聚合物可通过靶向药物传输,提高药物传输的效率和减少副作用。
3. 功能化高分子材料功能化高分子材料是在高分子材料中引入功能单元,使其具备特殊的性质和应用功能,如光、电、磁、冷致形状记忆等。
目前,功能化高分子材料在生物医学、催化剂、传感器等领域具有广泛的应用前景。
二、高分子材料的应用前景1. 医学高分子材料在医学领域具有广泛的应用前景。
如通过改变高分子材料的结构和性质,可以将其应用于药物缓释、组织工程、医用器械等领域。
例如,聚丙烯酸羟乙酯(HPMA)聚合物可作为药物缓释载体,大幅提高药物传输效率;聚甲醛基乙二醇丙烯酸甲酯(PHEA)可用于人工骨骼的制备等方面。
高分子材料的合成和应用研究
高分子材料的合成和应用研究高分子材料是一种极具应用前景的新型材料。
它们具有高强度、高韧性、低密度、化学惰性等特点,广泛应用于节能、环保、新能源、医疗、航空航天等领域。
因此,高分子材料的合成和应用研究备受关注。
本文将介绍高分子材料的合成方法及其应用研究进展。
一、高分子材料的合成方法高分子材料的合成方法主要包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、羧基聚合、自由基开发聚合等多种方式。
其中,自由基聚合最为常见。
自由基聚合是通过引发剂、活性单体以及某些促进剂来实现的。
阴离子聚合主要利用强碱性形成的负离子的亲核反应;阳离子聚合则是通过强酸性催化剂催化带正电荷的单体反应;羧基聚合则是以含有羧基单体为基础进行的。
自由基开发聚合是在特定反应条件下,捕获自由基以进行聚合,进而合成高分子。
二、高分子材料的应用研究进展1. 高分子材料在信息技术领域的应用随着信息技术的发展,高分子材料在半导体材料、光纤材料等方面的应用日益广泛。
聚苯乙烯、聚碳酸酯等高分子材料已成为半导体材料的重要组成部分。
在光纤材料方面,高分子材料已取代了传统的石英材料,使光纤网络更加快速和可靠。
2. 高分子材料在医疗方面的应用高分子材料在医疗领域的应用是近年来的热点之一。
聚乳酸等可降解高分子材料在制备缝合线、人工血管等医疗器械中应用广泛。
此外,硅胶等高分子材料也被广泛应用于医疗器械的制备和人体修复方面。
3. 高分子材料在环保领域的应用高分子材料的应用已经成为环保领域的重要手段。
聚苯乙烯、聚丙烯等高分子材料广泛应用于生活垃圾处理中,可以有效减少垃圾的数量。
聚氨酯等高分子材料还被用于可持续发展技术研究中,可以有效减少资源浪费和污染。
4. 高分子材料在航空航天领域的应用高分子材料在航空航天领域的应用也十分广泛。
聚酰亚胺、聚苯乙烯等高分子材料已广泛应用于飞机和航天器的制造,可以使其更加稳定和耐磨。
此外,聚合物和合成橡胶等高分子材料还被用于制备高性能塑料复合材料和增强材料,以提高飞机和航天器的机械性能和强度。
高分子材料进展
这类材料具有诱导组织再生和促进细胞生长的生物活性,可 用于组织工程和再生医学。例如,聚氨基酸、聚磷腈等生物 活性塑料在药物控释和组织工程等领域有广泛应用。
04
高分子材料的未来发展
新材料的设计与开发
总结词
随着科技的进步,新材料的设计与开发在高分子 材料领域中占据重要地位。
新材料的应用领域
解决方案
通过改进生产工艺、开发新型高分子材料、引入复合材料等方法,提 高高分子材料的稳定性和可靠性。
材料的安全性与环保性
安全性问题
部分高分子材料可能含有有毒有 害物质,对人体健康和环境造成
威胁。
环保性问题
高分子材料的生产过程中,会产生 大量的废料和污染物,对环境造成 压力。
解决方案
开发无毒或低毒的高分子材料,优 化生产工艺,降低废弃物排放,提 高资源利用效率,推动循环经济。
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高分子材料的生产成本与市场应用
成本问题
高分子材料的生产成本较高,限制了它们在某些领域的应 用。
应用领域限制
由于成本和技术原因,高分子材料在某些领域的应用受到 限制。
解决方案
通过技术创新和规模化生产,降低高分子材料的生产成本, 拓展它们在各领域的应用。同时,开发具有高性能、低成 本的新型高分子材料,满足市场需求。
将单体溶解在适当的溶剂中,在引发 剂的作用下进行聚合,产物多为聚合 物溶液。
悬浮聚合
将单体分散在水中,形成悬浮液,通 过加热引发聚合,适用于制备颗粒状 聚合物。
高分子材料的结构与性能表征
01
02
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04
分子量测定
通过GPC、LS等手段测定高 分子材料的分子量及其分布。
高分子材料的制备及应用研究进展
高分子材料的制备及应用研究进展高分子材料是一种具有广泛应用前景的材料,在各个领域中都有重要的作用。
本文将就高分子材料的制备方法及其在不同领域中的应用做出简要介绍。
高分子材料的制备方法多种多样,常见的方法包括聚合法、溶液法、熔融法、注塑法等。
其中,聚合法是最常用的方法之一。
聚合法通过采用不同的引发剂和反应条件,将单体分子连接成长链的高分子分子。
溶液法则是将溶解有高分子单体的溶液逐渐蒸发,让单体分子逐渐聚合形成高分子。
熔融法则是将高分子单体加热至熔点形成熔体,然后通过压力和温度的变化控制其聚合。
注塑法是将高分子熔体通过注射器注入到模具中,随后冷却凝固形成制品。
这些方法各有优缺点,适用于不同的高分子材料制备需求。
高分子材料在不同领域中有广泛应用。
在医学领域,高分子材料可以用于制备人工器官、药物缓释系统、组织工程材料等。
例如,一种被广泛应用于心脏病患者的人工心脏瓣膜材料就是高分子材料。
高分子材料具有良好的生物相容性和生物降解性,能够与人体组织相容,同时具有良好的耐久性和力学性能。
在电子领域,高分子材料可以用于制备柔性显示器件、有机太阳能电池、导电聚合物等。
高分子材料具有重量轻、柔性好、可塑性强的特点,能够适应不同形状和需求,因此在柔性电子产品中有广泛应用。
在环境保护领域,高分子材料可以制备吸附材料、膜材料、催化剂等,用于水处理、废气处理和垃圾处理等。
高分子材料具有较大的比表面积和较好的吸附性能,能够有效去除水中的有机污染物和重金属离子。
在航空航天领域,高分子材料可以用于制作轻质结构和防护层等。
高分子材料具有质量轻、强度高、隔热性好的特点,可以有效减轻航空器的重量并提高其性能。
虽然高分子材料的制备方法和应用领域十分广泛,但仍然存在一些挑战和问题。
首先,高分子材料的制备过程中可能出现反应不完全、副反应发生、分子量分布不合理等问题,使得材料性能不够稳定和一致。
其次,高分子材料的应用领域需要材料具备特定的物理性能和化学稳定性,因此高分子材料在不同领域中需求的性能参数差异较大,需要不断研究和改进。
高分子材料的研究进展及其应用
高分子材料的研究进展及其应用随着科技的发展,高分子材料作为一种新兴的材料,在各行各业中得到了广泛的应用。
高分子材料具有良好的物理化学性质和加工性能,可塑性强、轻便、耐腐蚀、耐磨损、绝缘性能好等特点,因此被广泛用于制造各种工业产品和日常用品中。
一、高分子材料的研究进展高分子材料是由高分子化合物经过加工改性得到的一类材料。
自从20世纪50年代发现高分子材料之后,人们对其进行了深入研究。
到20世纪70年代,一些化学家通过改变高分子材料的链结构和形态,使高分子材料具有了更多的性质和应用。
如线性聚合物、交联聚合物、各向异性高分子、共聚物等,形成了复杂的高分子材料体系。
同时,高分子材料的制备、加工和成型技术也得到了不断的提高,为高分子材料的应用提供了更为广泛的空间。
二、高分子材料在各行各业中的应用1、通讯领域:高分子材料被广泛地应用于通讯领域中,如电线电缆、通讯设备外壳和绝缘材料等。
高分子材料具有优异的绝缘性能和耐高低温性能,能够为通讯设备的运行提供坚实的保障。
2、汽车制造:汽车工业是高分子材料的一个重要应用领域。
高分子材料可以制造汽车的外壳、内饰、密封件和橡胶制品。
高分子材料在汽车制造中的应用可以减轻车辆的重量,提高车辆的安全性和耐久性。
3、建筑行业:高分子材料在建筑行业中也有广泛的应用。
如聚氨酯泡沫、塑料异形材和防水材料等。
这些材料可以起到支撑和隔热的作用,提高建筑的安全性和耐久性。
4、包装行业:随着科技的发展,包装行业也愈发重视环保和可持续发展。
高分子材料不仅具有良好的密封性和隔阂性,而且还可以重复使用,降低环境污染。
因此,高分子材料在包装行业中得到了广泛的应用。
如聚丙烯、聚乙烯等,还有一些新材料也在不断的研究中。
三、高分子材料的未来发展高分子材料具有良好的物理化学性质和加工性能,但目前还存在一些问题。
如原材料昂贵、加工工艺复杂、降解速度缓慢等。
为了解决这些问题,高分子材料的研究与开发需要在材料的优化改进、新技术的应用和新材料的发掘等方面下更大的功夫。
高分子生态环境材料的研究进展及应用
高分子生态环境材料的研究进展及应用高分子生态环境材料的研究进展及应用1.引言高分子生态环境材料是指在其生命周期内,对环境友好,具有低碳排放、可回收利用和可降解的特性的材料。
随着全球对环境保护意识的增强,高分子生态环境材料的研究和应用日益受到关注。
本文旨在全面评估高分子生态环境材料的研究进展及应用,并讨论其在环境保护、能源利用和可持续发展方面的潜力。
2.高分子生态环境材料的概念和特性高分子生态环境材料具有以下特性:2.1 低碳排放:生产和使用过程中的能源消耗和二氧化碳排放量较低。
2.2 可回收利用:能够通过回收再利用的方式减少资源消耗和环境污染。
2.3 可降解:在一定的环境条件下,能够自然降解为无害物质并循环利用。
2.4 环境友好:对环境无毒、无害,不对生态系统造成破坏。
3.高分子生态环境材料的研究进展3.1 材料的设计和合成在高分子生态环境材料的研究中,材料的设计和合成起着重要的作用。
研究人员通过改变分子结构和功能基团,设计制备具有低碳排放、可回收利用和可降解的材料。
采用绿色合成方法和可持续原材料,降低对环境的污染和资源的消耗。
3.2 材料的性能和应用高分子生态环境材料的性能与应用广泛涉及到几个方面:3.2.1 环境污染治理:高分子生态环境材料可以应用于水污染治理、大气污染防治、土壤修复等领域。
具有吸附性能的高分子材料可以用于水体中重金属离子、有机污染物的去除;具有催化性能的高分子材料可以用于大气污染物的转化和净化。
3.2.2 新能源开发与利用:高分子生态环境材料在新能源开发与利用方面具有广阔的应用前景。
聚合物太阳能电池可以将太阳能转化为电能;聚合物电阻变温热电材料可以将热能转化为电能;聚合物电解质材料可以应用于燃料电池和储能装置。
3.2.3 可持续发展建筑材料:高分子生态环境材料在建筑行业中具有重要的应用。
可降解聚合物材料可以代替传统的塑料材料,减少废弃物的产生;采用包含可回收材料和再生材料的复合材料,减少资源的消耗和二氧化碳的排放。
生态环境功能材料领域的研究进展及学科发展展望
生态环境功能材料领域的研究进展及学科发展展望一、本文概述随着全球环境问题的日益严重,生态环境功能材料的研究与应用已成为解决环境问题的关键手段之一。
本文旨在全面综述生态环境功能材料领域的研究进展,包括新型材料的开发、性能优化以及在实际应用中的效果评估等方面。
同时,本文还将深入探讨生态环境功能材料学科的未来发展趋势,为相关领域的研究者提供有价值的参考信息。
本文将回顾生态环境功能材料的发展历程,梳理出该领域取得的主要成就和存在的问题。
在此基础上,重点分析近年来生态环境功能材料在污水处理、大气治理、土壤修复等方面的应用案例,揭示其在实际应用中的优势和挑战。
本文将探讨生态环境功能材料领域的研究热点和发展趋势。
随着科学技术的不断进步,生态环境功能材料的种类和性能也在不断更新和完善。
本文将关注新型生态环境功能材料的研发进展,如纳米材料、生物基材料、复合材料等,并分析这些材料在解决环境问题方面的潜力和应用前景。
本文将对生态环境功能材料学科的未来发展进行展望。
结合全球环境问题的变化趋势和科学技术的发展趋势,预测生态环境功能材料领域未来的研究方向和发展重点。
同时,本文还将提出促进生态环境功能材料学科发展的建议,以期为推动全球环境问题的解决贡献智慧和力量。
二、生态环境功能材料领域的研究现状生态环境功能材料作为跨学科的研究领域,近年来得到了广泛的关注和发展。
在全球环境保护和可持续发展的背景下,该领域的研究显得尤为重要。
生态环境功能材料旨在通过材料的科学设计和应用,改善和优化生态环境,实现环境修复、能源节约、污染控制等目标。
环境修复材料:这类材料主要针对土壤、水体等环境的污染问题,通过吸附、分解、转化等方式,去除或降低环境中的有害物质。
例如,纳米级吸附材料、光催化材料等在重金属离子和有机污染物的去除方面表现出良好的应用前景。
节能与能源转化材料:随着全球能源危机和环境问题的日益严重,节能与能源转化材料的研究成为热点。
这包括太阳能电池材料、热电材料、储能材料等,它们能够将太阳能、热能等转化为电能或化学能,实现能源的高效利用。
天然生物医用高分子材料的研究进展
天然生物医用高分子材料的研究进展一、本文概述Overview of this article随着科学技术的快速发展,生物医用高分子材料作为一种重要的生物材料,其在医疗领域的应用越来越广泛。
这些材料以其独特的生物相容性、可降解性和良好的机械性能等特点,被广泛应用于药物载体、组织工程、生物传感器、医疗器械等多个方面。
本文旨在全面综述天然生物医用高分子材料的研究进展,包括其来源、性质、制备方法、应用领域以及面临的挑战和未来的发展趋势。
With the rapid development of science and technology, biomedical polymer materials, as an important type of biomaterial, are increasingly widely used in the medical field. These materials are widely used in drug carriers, tissue engineering, biosensors, medical devices, and other fields due to their unique biocompatibility, biodegradability, and good mechanical properties. This article aims to comprehensively review the research progress of natural biomedical polymer materials, including their sources, properties, preparationmethods, application fields, challenges and future development trends.我们将首先介绍天然生物医用高分子材料的来源和分类,包括天然多糖、天然蛋白质、天然橡胶等。
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5.Development tendency
It will become a dominant direction of material industry.
references
【1】Yoshikazu Shinohara ,et al. Materials Science Forum, 2007(3):2 329-2 332. 【2】师昌绪,等.中国材料工程大典 第一卷:材料工程基础[M].北京: 化学工业出版
2.Historical development and evaluation method
main direction of the research:
1.clean materials
2. long life materials
3.design of renewable polymer materials 4.design of fully biodegradable polymer
5. Development tendency
1.Definition
ecological environmental polymer :
Polymers that have a good usability and excellent environment coordination are
called ecological environmental polymer .
references
【 9 】赵平.绿色建材,2007(4):13-20. 【10】王静,等.室内空气与健康,2006(3):70-73. 【11】翁端.材料导报,1999,13(1):12-14.
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社,2006:75-80.
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【6】李涛,等.内蒙古科技与经济,2004(4):67-68. 【7】王俊.先进材料产业,2008(8):48-55. 【8】李铖.玻璃纤维,2005(5):11-15.
2
3
• surface treatment • blending modification
4
4.Research progress
hot research:
Medical biodegradable polymer materials
Ecological building materia ,research and
progress of ecological and
environmental polymer
Name:Yingying, Lu Class number:11081001
Date:1 st,May,2013
Abstract:
1. Definition of the ecological environmental polymer 2. Historical development and evaluation method 3. Type and preparation 4. Research progress
biodegradable materials
longevity polymer material
imitation of biological material
Preparation:
1
• import the functional groups • intermolecular crosslinking
materials
Main evaluation method
1.Traditional LCA model
2.Decision theory model
3.Multi-objective optimization model
3.The kind of ecological environment material and preparation