高分子材料与当代社会发展

论文题目：高分子材料与当代社会发展课程名称：高分子科学基础

学院：化学与化工学院

专业：生物工程

班级：生工091

学号：**********

学生姓名：**

指导教师：**

高分子材料与当代社会发展

【摘要】本文探讨了高分子在现代社会的广泛运用，从四个方面例举了高分子的运用：工程塑料，高分子分离材料，生物医用高分子材料，生物技术与高分子材料。说明了高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料。又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。

高分子材料主要包括合成树脂及塑料、合成橡胶和合成纤维“三大合成材料”。广义地说，还应包括高分子涂层材料、粘结密封材料、树脂基复合材料、功能高分子材料，甚至包括天然高分子材料(天然树脂、天然橡胶、天然纤维等)。高分子材料由于原料来源丰富、合成相对容易、加工方便、能源和投资较省、效益显著、品种繁多、用途广泛，且有不少性能为其它材料所无或比其它材料更为优越，因此在材料领域中的地位日益突出，增长最快，所占比重越来越大。高分子材料工业主要包括高分子化工工业和高分子加工工业，世界各国高分子化工工业占石油化工工业的比重大多在60%—70%之间，高分子加工工业在轻工业中的比也举足轻重。

生产和科学技术的发展不断地对材料提出了各种各样新的要求。高分子材料科学正顺应着这些要求不断地向高性能化、高功能化、复合化、精细化和智能化方向发展。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说，人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料。又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。有鉴于此，我国高分子材料应在

进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上.重点发展以下方向:

1.工程塑料

全世界通用热塑性树脂约占97%，工程塑料的生产规模远不如通用塑料.但因市场的需求，近年来其发展的速度则远远高于通用塑料，年均增长率达7-8%。工程塑料在塑料中的比重不断增加。1981年至1991年美国主要工程塑料的增长率如表6。除表所列的通用工程塑料品种外，聚苯硫醚、液晶聚合物、聚讽、特种酚醛和耐高温环氧树脂等耐高温特种工程塑料目前也有较大的销售量。耐高温特种塑料主要应用作高性能复合材料的基体树脂。近年来工程塑料的发展方向是:(l)研究开发工程塑料高分子合金、发展超韧尼龙、超韧聚甲醛、耐应力开裂聚碳、聚苯醚和聚矾等高性能合金;(2)研究开发特种工程塑料.如聚酞亚胺、聚苯硫醚、聚醚矾、聚醚醚酮和聚芳酉歇液晶性聚酉韵等;(3)发掘原料易、价格低廉、制造工艺新颖的工程塑料，如苯乙烯-马来酸配无规共聚合树脂等。

2高分子分离材料

高分子分离材料主要包括离子交换材料、吸附分离材料和分离膜材料。

离子交换材料主要是离子交换树脂和离子交换膜，此外还有离子交换纤维、液体离子交换材料等。目前离子交换树脂的骨架加工主要以苯乙烯为主，其次是丙烯酸系、环氧系和酚醛系。近年来国外离子交换树脂的发展动向是，不断提高原有树脂品种的化学和物理稳定性。提高树脂的交换容量。改进树脂的骨架结构。提高交换速率及再生效率等。新型树脂产品不断出现，如兼有离子交换与萃取性能的萃淋树脂、用于湿法冶金和含金属离子污水治理的各种鳌合树脂、用于有机大分子及生物活性物质提取的新型大孔树脂等。树脂的规格除高纯度的核子级

外，也出现了医药级、色谱级和食用级等。离子交换膜主要用于海水的电渗析法制盐和食盐的隔膜法制碱。在日本食盐消费量的1/6以上、苛性碱的70%以上由离子交换膜法生产。我国近来离子交换材料研究开发的重点是具有耐腐蚀、耐高温和耐溶剂性能的含氟离子交换树脂和全氟离子交换膜，具有高效特殊选择性的树脂(如鳌合树脂、金属树脂、冠醚树脂、生物活性树脂等)和具有高分离效率的均孔、均径树脂等。

合成吸附分离材料结构和极性可调，对有机物质的分离、提取更为适用。在聚合物深度加工碳化的基础上制得的碳质吸附分离材料具有高比表面和化学稳定性，尤其是利用废弃塑料、沥青等为原料制备碳质吸附分离材料，变废为宝，已越来越引起重视。

膜分离是各种分离手段中最理想、最节能的方法、膜分离技术的关键在于高效的分离膜材料，要求具有高通量和高选择性.此外，还要求膜耐温、耐溶剂、耐化学品、易清洗和长寿命。用于制备分离膜的高分子材料有:①纤维素醋类，如二醋酸纤维素、三醋酸纤维素等，一般用于制备反透膜、超过滤膜、医用渗析膜等;②聚烯烃及烯烃共聚物:如聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物、乙烯一四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯睛等，主要用于制备微孔过滤膜、超过滤膜、反渗透膜等;③聚矾、聚醚矾类:主要用于制备超过滤膜;④脂肪族或芳香族聚酞胺和杂环聚合物:主要用于制备海水淡化中高脱盐用的反渗透膜;⑤高分子电解质类:主要有全氟磺酸共聚物及全氟梭酸共聚物，用于氧碱电解槽的电渗析离子交换膜;⑥其它:如聚酸亚胺、有机硅类主要用于气体分离膜，开发新型膜分离材料，改进膜结构，加强超薄膜和复合膜的研究已成为国外高分子分离膜的发展动向。通过均质膜的化学结构优化、不对称膜的孔结构

优化等多种途径。正不断开发出新类型的高分子分离膜及新品种的高分子分离膜材料。

3生物医用高分子材料

生物医用高分子材料主要包括:人体内使用的人造器官材料和医疗医药用材料。人造器官材料。如人工心脏、人工血管、人工肾、人工关节、人工皮肤、人工乳房、人工泌尿器官等。要求具有生物学条件(无毒、无异物反应和抗血栓性)和力学条件(机械强度和耐久性)，目前主要使用的材料有聚氨醋、氟树脂、有机硅聚合物、聚乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素等。医疗医药用材料，如缝合线、医药胶囊及各种医用导管等，要求在一定时间内完成预定作用后能在生物体内自然消失，所用的材料有聚乙烯醇类。低级脂肪族聚酷(如聚乳酸、聚己内

醋等)和硅橡胶类等。今后生物医用高分子材料的发展方向是:

(l)生物相容性材料，包括血液相容性材料、组织相容性材料和生物降解吸收性材料;

(2)硬组织材料和生物复合材料(用于支持活体，保护软组织等);

(3)药物释放和送达体系材料，包括时间控制型释放体系材料、部位控制释放材料和智能型药物释放体系材料;

(4)血液净化材料;

(5)高生理活性的人工生物体(如合成激素、合成基因);

(6)高分子识别能力的人造酶(能认识基质的光学异性、特异性);

(7)人工神经纤维素(具有类似生物体神经的传递信号功能);

(8)人工血红蛋白(具有载氧功能)。

面向21世纪.我国不仅要重点发展自身经济效益好，技术开发条件相对较成