高分子材料发展概况与未来趋势
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高分子材料发展概况和未来的趋势
1. 当代高分子材料与人类生活
• 衣：天然纤维、化学纤维、皮革； • 食：天然高分子食品：淀粉、蛋白质等；
现代农业：农用薄膜与温室技术； 排灌技术与水土保持技术；
食品包装： • 住：新型建材：塑料管材、塑料门窗、建筑粘合剂
建筑防水材料、建筑装修材料（涂料、 人造板、电线、开关等）； 高性能混凝土外加剂
高分子材料发展概况和未来的趋势
• 行：汽车：轮胎和数以千计的高分子材料零 部件，一辆小轿车要使用一百多 公斤各种高分子材料，是汽车轻 量化的关键 ；
火车：提速与减震； 飞机：大型客机需要数万个高分子零件； 高速公路：改性沥青、反光指示牌;
• 用：各种家用电器和家庭用品
高分子材料发展概况和未来的趋势
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。
高分子材料发展概况和未来的趋势
来自百度文库
3.2.3 高分子半导体芯片：
具有柔韧、易加工、价廉等优点，有可能成 为新一代芯片的主角。剑桥创办了第一家塑料芯 片公司，许多IT公司投入巨资研发塑料芯片。
3.2.4 塑料光纤（PMMA,PS,PC)：
（1）化学改性（茂金属催化聚合、间规聚合、 超高分子量聚乙烯等）；
（2）共混与合金化（接枝、嵌段、互穿聚合物网 络、相容剂技术、液晶聚合物改性）；
（3）填充（偶联剂技术、纳米复合技术等）； （4）纤维增强（高性能纤维增强塑料、自增
强技术）。
高分子材料发展概况和未来的趋势
（5）塑料及其制品高性能化的成型加工新技术：
1）反应挤出技术； 2）微波技术； 3）振动技术； 4）挤出自增强技术； 5）注塑自增强技术； 6）旋转注射和摆动注射成型技术
高分子材料发展概况和未来的趋势
3.1.2 橡胶的高性能化
• 子午线轮胎：世界轮胎子午化率达90％以上，而 中国仅75％。
• 高性能轮胎的研究开发： 包括“绿色”轮胎、节能轮胎、安全轮胎、高里
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。
高分子材料发展概况和未来的趋势
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:
高分子材料发展概况和未来的趋势
世界高分子材料工业的历史，从1839年建立天 然橡胶硫化胶生产厂算起，不过是短短的170年；合 成高分子材料工业的历史也不过是100年。
二十世纪后期以来，随着世界新技术革命和经 济的飞速发展，世界高分子材料产业进入了高速发 展时期，世界合成高分子材料的总产量已接近3亿吨， 其体积产量早在九十年代中期已超过金属材料。
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，广泛用于电子、电 气、通讯、航空航天、汽车、家电、计算机、复印 机等。
高分子材料发展概况和未来的趋势
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。
具有大口径、高开口数、处理方便、加工简 便、价廉、接续方便等优点，适用于短距离通信 网络，将会成为未来信息社会的新兴产业。
高分子材料发展概况和未来的趋势
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
• 减震橡胶制品： 应用于房屋建筑、汽车、桥梁、铁路、飞机、 船舰等领域。
高分子材料发展概况和未来的趋势
3.1.3 纤维的高性能化
• 高性能纤维：高强度纤维、高模量纤维、 耐高温纤维、阻燃耐火纤维 耐腐蚀纤维……
• 特点: (1) 具有远优于普通纤维的物理机械性 能、热性能和化学性能；
（2）采用高技术制备，应用于高科技或 特殊领域；
（3）高附加值。 • 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
高分子材料发展概况和未来的趋势
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。
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。
高分子材料发展概况和未来的趋势
3.1.1 塑料的高性能化
• 通用塑料的工程化和工程塑料的高性能化 • 塑料高性能化的方法：
高分子材料 发展概况和未来的趋势
高分子材料发展概况和未来的趋势
• 材料：金属材料 无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃……) 高分子材料(塑料、橡胶、纤维、涂料、粘 合剂、油墨、高分子复合材料、功能 高分子材料、天然高分子材料等） 复合材料
• 高分子材料是当代新材料的后起之秀，其发展速度 与应用超过了传统的金属材料和无机材料，已成为 工业、农业、国防、科技和日常生活等领域不可缺 少的重要材料 。
2. 高分子材料与当代高新技术
• 电子信息： 线路板（覆铜板）；光敏树脂； 光盘； 复印机；打印墨水；按键； 高分子发光材料与器件.
• 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. 高分子材料发展概况和未来的趋势
程轮胎、智能轮胎等，其特点是兼具低滚动阻力、 高抗湿滑性、高耐磨、高寿命等优良综合性能。 滚动阻力下降20～37％，节油3～5％。
高分子材料发展概况和未来的趋势
• 汽车用非轮胎橡胶制品： 汽车的轻量化对橡胶制品耐热、耐油和耐化学 品性能要求提高 ，促进了丙烯酸酯橡胶、氯磺 化聚乙烯、硅橡胶、氟橡胶、氢化丁腈橡胶、三 元乙丙橡胶等的使用。
1. 当代高分子材料与人类生活
• 衣：天然纤维、化学纤维、皮革； • 食：天然高分子食品：淀粉、蛋白质等；
现代农业：农用薄膜与温室技术； 排灌技术与水土保持技术；
食品包装： • 住：新型建材：塑料管材、塑料门窗、建筑粘合剂
建筑防水材料、建筑装修材料（涂料、 人造板、电线、开关等）； 高性能混凝土外加剂
高分子材料发展概况和未来的趋势
• 行：汽车：轮胎和数以千计的高分子材料零 部件，一辆小轿车要使用一百多 公斤各种高分子材料，是汽车轻 量化的关键 ；
火车：提速与减震； 飞机：大型客机需要数万个高分子零件； 高速公路：改性沥青、反光指示牌;
• 用：各种家用电器和家庭用品
高分子材料发展概况和未来的趋势
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。
高分子材料发展概况和未来的趋势
来自百度文库
3.2.3 高分子半导体芯片：
具有柔韧、易加工、价廉等优点，有可能成 为新一代芯片的主角。剑桥创办了第一家塑料芯 片公司，许多IT公司投入巨资研发塑料芯片。
3.2.4 塑料光纤（PMMA,PS,PC)：
（1）化学改性（茂金属催化聚合、间规聚合、 超高分子量聚乙烯等）；
（2）共混与合金化（接枝、嵌段、互穿聚合物网 络、相容剂技术、液晶聚合物改性）；
（3）填充（偶联剂技术、纳米复合技术等）； （4）纤维增强（高性能纤维增强塑料、自增
强技术）。
高分子材料发展概况和未来的趋势
（5）塑料及其制品高性能化的成型加工新技术：
1）反应挤出技术； 2）微波技术； 3）振动技术； 4）挤出自增强技术； 5）注塑自增强技术； 6）旋转注射和摆动注射成型技术
高分子材料发展概况和未来的趋势
3.1.2 橡胶的高性能化
• 子午线轮胎：世界轮胎子午化率达90％以上，而 中国仅75％。
• 高性能轮胎的研究开发： 包括“绿色”轮胎、节能轮胎、安全轮胎、高里
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。
高分子材料发展概况和未来的趋势
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:
高分子材料发展概况和未来的趋势
世界高分子材料工业的历史，从1839年建立天 然橡胶硫化胶生产厂算起，不过是短短的170年；合 成高分子材料工业的历史也不过是100年。
二十世纪后期以来，随着世界新技术革命和经 济的飞速发展，世界高分子材料产业进入了高速发 展时期，世界合成高分子材料的总产量已接近3亿吨， 其体积产量早在九十年代中期已超过金属材料。
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，广泛用于电子、电 气、通讯、航空航天、汽车、家电、计算机、复印 机等。
高分子材料发展概况和未来的趋势
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。
具有大口径、高开口数、处理方便、加工简 便、价廉、接续方便等优点，适用于短距离通信 网络，将会成为未来信息社会的新兴产业。
高分子材料发展概况和未来的趋势
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
• 减震橡胶制品： 应用于房屋建筑、汽车、桥梁、铁路、飞机、 船舰等领域。
高分子材料发展概况和未来的趋势
3.1.3 纤维的高性能化
• 高性能纤维：高强度纤维、高模量纤维、 耐高温纤维、阻燃耐火纤维 耐腐蚀纤维……
• 特点: (1) 具有远优于普通纤维的物理机械性 能、热性能和化学性能；
（2）采用高技术制备，应用于高科技或 特殊领域；
（3）高附加值。 • 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
高分子材料发展概况和未来的趋势
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。
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。
高分子材料发展概况和未来的趋势
3.1.1 塑料的高性能化
• 通用塑料的工程化和工程塑料的高性能化 • 塑料高性能化的方法：
高分子材料 发展概况和未来的趋势
高分子材料发展概况和未来的趋势
• 材料：金属材料 无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃……) 高分子材料(塑料、橡胶、纤维、涂料、粘 合剂、油墨、高分子复合材料、功能 高分子材料、天然高分子材料等） 复合材料
• 高分子材料是当代新材料的后起之秀，其发展速度 与应用超过了传统的金属材料和无机材料，已成为 工业、农业、国防、科技和日常生活等领域不可缺 少的重要材料 。
2. 高分子材料与当代高新技术
• 电子信息： 线路板（覆铜板）；光敏树脂； 光盘； 复印机；打印墨水；按键； 高分子发光材料与器件.
• 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. 高分子材料发展概况和未来的趋势
程轮胎、智能轮胎等，其特点是兼具低滚动阻力、 高抗湿滑性、高耐磨、高寿命等优良综合性能。 滚动阻力下降20～37％，节油3～5％。
高分子材料发展概况和未来的趋势
• 汽车用非轮胎橡胶制品： 汽车的轻量化对橡胶制品耐热、耐油和耐化学 品性能要求提高 ，促进了丙烯酸酯橡胶、氯磺 化聚乙烯、硅橡胶、氟橡胶、氢化丁腈橡胶、三 元乙丙橡胶等的使用。