高分子材料的優點精選(九篇)

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第1篇：高分子材料的優點范文

【關鍵詞】智能高分子材料；智能給藥系統；應用；發展前景

中圖分類號：TB381文獻標識碼：A文章編號：1006-0278(2012)02-106-01

智能高分子材料是一種新型的現代高分子材料，又名智能聚合物、環境敏感性化和物等，它隨著外界環境等影響因素的變化而發生自身性能的改變，比如在溫度、壓力、磁場等不同因素影響下，其外在形狀、電場、面積大小等隨之做出相應改變，來適應不同環境的變化，，是一種新型的現代化的智能應用材料。隨著科技的發展，智能高分子材料的應用領域越來越廣，不但在建筑工程、化工、高科技領域得到充分發展體現，近年來，智能高分子材料被越來越多地應用到醫學領域，特別體現智能給藥系統的應用上，預示著良好的發展前景。智能高分子材料具體可分為合成智能高分子材料、半合成智能高分子材料、天然智能高分子材料，下面，我們具體對三種不同類型的高分子材料在智能給藥系統中的應用進行分析探究。

一、合成智能高分子材料

合成高分子材料之一是智能高分子凝膠，它是由三維交聯網絡結構的聚合物和低分子介質組成的多元體系結構的一直合成智能高分子，隨著外界環境因素的變化而變化，體現在體積大小上的收縮、持續或間斷的變化，具有良好的收縮和溶脹的性能。因此在智能給藥系統中，發揮其自我調節和反饋的功能，智能高分子凝膠粒具有感應溫度、血糖、磁場等性能，并在身體狀態良好的情況下保持收縮狀態，當其收到病情信號時，體積膨脹從而擴散到身體病變部位，擴散藥物以便達到良好的治療功效，對智能給藥系統具有良好的調節和促進作用；此外，可生物降解的聚酯類是合成智能高分子材料的另一種重要應用，同樣在醫學等各個領域都得到了廣泛應用。同時，在智能給藥系統中，由于可生物降解的聚酯類具有可生物降解、化學穩定性高、無毒無害等優點，大量被用于注射給藥系統中，并且在腫瘤藥物治療中，可生物降解的聚酯類相對于其它游離藥物具有減緩腫瘤生長等功效，有效地解決了醫學領域許多棘手的難題，在智能給藥系統中更是得到了充分體現和發展。

二、半合成智能高分子材料

半合成智能高分子材料作為智能高分子材料的一個重要組成部分，具有毒性小、粘度大、溶解度高等優點，可以有效地控制藥物在人體的釋放速度，增加藥物吸收程度、降低了藥物毒副作用提高藥效等，對治療各種疾病起到良好的促進作用，因而被廣泛地應用到緩釋藥物制劑的研發和利用中，發揮了其在智能給藥系統中的重要作用。比如，在智能給藥系統中，蛋白質或肽類藥物既可以在保持其生物活性的同時，又提高了載藥量，是一種適合在腸道定向給藥的特殊蛋白質藥物遞送系統，最大限度的降低了藥物降解，起到了提高藥效等作用。此外，對于心臟病等疾病，利用半合成智能高分子材料設計一種時控型的藥物釋放系統，按照藥理學和患者病情定量給藥，從而發揮其藥效和并起到良好的預防作用。

三、天然智能高分子材料

相對于合成和半合成高分子材料，天然智能高分子材料特別具有良好的生物溶解性、天然無毒性等優點，是醫學領域特別是智能給藥系統中應用廣泛和發展前景寬廣的一種智能高分子材料。具體表現為殼聚糖、海藻酸鹽、明膠三種類別。殼聚糖具有良好的生物降解性和溶解性、生物活性、粘附性等多種優點，被廣泛地應用到結腸定位系統、緩控釋、蛋白多肽等給藥系統中，并且殼聚糖可進行交聯。酯化等多種化學改性，從而研究制成具有不同特性的殼聚糖衍生物，并通過各種研發，研制了各種殼聚糖凝膠給藥系統，提升了其在智能給藥系統中的地位，大大擴展了其在醫學領域的應用范圍，具有良好的發展前景；其次，海藻酸鹽在智能給藥系統中的運用主要體現在與蛋白藥物領域的結合，通過各種化學反應的作用，提高蛋白物的活性，制成各種蛋白質藥物給要系統，提高了蛋白質藥物的生物利用度，更加有利于患者治療；再次，利用明膠和葡聚糖半互穿網絡結構研制成的脂質微球，是一種雙重刺激響應的半互穿網絡系統，這種系統對于治療多種復雜疾病具有良好的功效，在控制明膠相變溫度變化的前提下，研制的半互穿網絡結構水凝膠,具有特殊的控制脂質微球降解的功效，此外，脂質微球從凝膠中釋放的基礎是A-糜蛋白酶和葡聚糖酶同時存在的情況下，因此這種可生物降解的水凝膠構成的半互穿網絡系統，在醫學領域很有發展潛力, 不但阻止了單一酶存在導致的藥物快速降解負面影響， 而且當在兩種酶同時存在時, 藥物才能從脂質微球中釋放出來, 從而起到了藥物緩控釋釋放的效果，從而實現智能給藥系統對于疾病的綜合治理，在醫學領域展現了良好的發展前景。

四、結語

伴隨著現代社會高科技的迅猛發展，智能高分子材料作為一種新型的、發展前景巨大的應用材料，已經普及到社會發展的各個領域和發展事業，不僅體現在國外的良好的發展前景，目前，在我國，智能高分子作為一種高科技研發、具有多樣性和復雜性的智能材料在醫學領域更是得到了長足和充分體現，對于在治療各種疾病，制備多種給藥系統的應用上發揮了重要作用。隨著智能高分子材料研究的不斷深入，并且通過各個領域的合作交流，智能高分子材料越發朝著信息化、智能化、自動化的方向發展，更加智能化的透析病理生理，制備兼具多種功能的智能釋放藥物系統，在我國醫學領域必將得到充分、長足的發展運用。

參考文獻：

[1]張勝蘭,楊慶等.智能材料的現狀及發展趨勢[J].中國紡織大學學報,2000(03).

[2]陶寶祺.智能材料結構[M].北京:國際工業出版社,2009(07).

第2篇：高分子材料的優點范文

關鍵詞：高分子材料； 廢舊塑料； 建筑材料； 回收應用；

中圖分類號：TU5 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

處理廢舊高分子材料是一把雙刃劍, 處理的好了不但降低了高分子的危害, 而且還能降低產品成本;處理不好我們的生活就要受到廢舊高分子的影響, 甚至毒害。將廢舊高分子材料作為一種建筑材料, 開辟了廢舊高分子回收的新途徑, 不但可以降低廢舊高分子材料的危害, 而且擴大建筑材料的來源。隨著科學技術的進一步發展, 會有越來越多的這種新型材料問世, 最終達到經濟效益、環境效益和社會效益的統一。

二、廢舊高分子材料在建筑材料中的回收應用問題分析研究

1、廢舊高分子材料制作墻體材料。隨著國家有關禁止使用粘土磚禁令的公布, 開發使用新型墻體材料已經成為一種必然趨勢, 同時回收利用廢舊高分子材料技術的發展, 為廢舊高分子材料復合成新型墻體材料提供了強有力的支持。目前已有許多這類技術發展相當成熟, 并用于實際的生產當中。

一是玻璃與塑料復合而成的樣品磚。由塑料, 玻璃復合而成的樣品磚已經研制出來,在國外已經得到了較廣泛的應用。其中塑料組分包括聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯以及 ABS, 相同的粒徑形態, 較窄的尺寸范圍和尺寸分布與近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料復合材料, 其中玻璃的質量百分比根據不同的性能要求可為 15%,30%, 45%。這種材料能在 235℃模壓成標準的粘土磚形狀。當溫度在20～50℃范圍變化時, 經過抗壓實驗, 發現其斷裂應力是普通粘土磚的兩倍多。制備這種試樣時所要求的塑料不需要區分熱塑性和熱固性, 因此它的原料來源相當廣泛。

二是金屬橡膠混凝土。這種材料具有良好的性能, 它可以有效解決目前各類混凝土結構及現有墻體砌塊工程中常出現的各種裂縫, 隔音差、抗震性能不夠, 重量重, 抗沖擊性不足等問題, 可廣泛應用于橋梁、路面、飛機跑道、大壩及其他建筑。

三是用聚苯乙烯泡沫塑料生產混凝土保溫砌塊。運用此技術生產的混凝土保溫砌塊具有表觀密度小, 保溫、隔聲性能好, 抗壓強度高, 屬于輕質高強的新型墻體材料。生產的砌塊完全滿足墻體材料的表觀密度、抗壓強度以及保溫性能要求。在工程實際中, 砌塊的聚苯乙烯泡沫塑料部分基本不受外力作用, 只有外裹的水泥砂漿層起骨架作用。這種新型混凝土保溫砌塊是一種前景看好的新型墻體材料。

四是利用廢舊塑料和粉煤灰制建筑用瓦。這種建筑用瓦的研制成功, 不僅可以降低成本, 還是消除“白色污染”的一種積極方法。

五是利用廢泡沫生產新型保溫磚。研究成功了造價低廉、防火性好、保溫性能優良的新型保溫磚。經測試, 這種新型保溫磚導熱系數小于 0.06 W/m.K, 優于 0.09 W/m.K 的國家標準, 含水率小于 8%, 密度小于 225 kg/m3, 抗壓強度大于 0.21 MPa, 且耐候性強, 適合國內不同氣候的各地區使用, 取代傳統珍珠巖或煤渣等保溫材料。

2、廢舊高分子材料制作建筑裝飾材料

一是利用廢舊塑料生產的建筑用裝飾板材。利用廢舊塑料生產建筑用裝飾板材的研制已經取得了很大的進展, 其中一種技術已經在實際生產中廣泛應用。它是用廢舊塑料、色素添加劑、增強劑、增塑劑為原料, 以重量為單位, 每 100 份廢舊塑料匹配 5～10公斤色素添加劑, 20～50 份增強劑, 1～5 份增塑劑, 先將廢舊塑料洗凈、曬干后熔化, 再將熔化后成塊狀的廢舊塑料粉碎為 0.5 cm 左右的細顆粒, 再次熔化同時加入色素添加劑和增強劑, 攪勻后注入模具成型, 冷卻后出模, 然后漆上耐溫清漆即生產出成品。

二是利用廢舊塑料生產阻燃建筑裝飾材料。目前有報道研制出一種利用廢舊熱塑性塑料和鋸木粉通過加入添加劑改性生產防火阻燃型窗套、門套、墻裙等建筑裝飾材料的方法。運用該工藝生產的產品, 根據國家標準塑料燃燒性能實驗方法進行測定, 其結果達到 GB2408—80/1 級、GB4609—84/FV- 0 級;按照國家標準 GB5465—85 建筑材料不燃性試驗方法測定, 結果建筑材料不燃性試驗方法測定, 結果完全符合不燃性材料的要求。實驗證明這種材料阻燃性能良好,完全可以用作建筑裝飾材料, 同時通過造型還可以生產美觀耐用的環保型城市垃圾桶。

3、廢舊高分子材料制作其他建筑材料

一是粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒生產防水材料。以粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒為主要原料, 普通硅酸鹽水泥、生石灰為膠凝材料, 添加少量防水荊、憎水劑、激發劑, 可生產屋面保溫防水材料.該材料集保溫隔熱與防水為一體, 表觀密度為 588 kg/m3,導熱系數為 0.12 W/(m·K), 28 d 的抗壓強度為 1.6MPa, 在 0.2 MPa 的水壓下可保持 30 min 不透水。該保溫防水材料具有密度低、強度高、保溫隔熱性能好、粉煤灰摻量大等優點, 是一種較為理想的屋面保溫防水材料, 該材料可達到《屋面工程質量驗收規范》(GB 50207- 2002)標準。

二是利用廢聚烴類樹脂生產塑料地板。在世界塑料家族中, PVC 的產量居第二位, 制品多, 消費量較大。如管材、蔬菜大棚膜、建筑材料、日用品等多種用品廢棄較多。由于 PVC 是一中含鹵物質,所以它的回收利用受到了限制。這項技術研制的成功,可以大量回收 PVC, 運用這項技術可以生產出多種產品。常見的如: 廢農膜 100 份、碳酸鈣 120～150 份、劑 1.5 份、穩定劑 4 份、色漿適量, 經混合、密煉等一系列加工可制成塑料地板。安徽大學高分子材料研究所通過改性發泡等工序, 用廢棄聚烯烴塑料生產泡沫片和硬質板材, 泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋的原料, 硬質板材則用作彈性地板的原料。

三是利用回收農膜與木屑復合制成塑質木材。該材料除了具有與天然木材一樣可鋸、刨、釘、粘等性能外, 還具有耐潮、防蛀等優點, 而且制造的靈活性強, 既可擠壓成板材、型材,也可一次模壓成產品。

第3篇：高分子材料的優點范文

【文章編號】0450-9889（2017）06C-0078-02

高分子材料是化工產品的一個分支，是目前發展最快、應用前景最廣且最具生命力的一類化工產品；高分子行業的迅猛發展，急需大量復合型人才。而大多數高校高分子材料專業的人才培養側重在材料的合成等偏理論方面，對高分子材料加工成型為終極產品的工藝環節關注的程度不高。廣西大學化學工程與工藝專業在化工材料加工工藝方面開設了系統的專業課程群，為“高分子材料成型與工藝”課程的設置打下了堅實的理論基礎。然而，廣西大學化學工程與工藝專業沒有開設過高分子物理、高分子化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等高分子基礎或專業基礎課程，且該專業作為一個覆蓋范圍廣泛的交叉的專業，開設的專業課程很多，所有的專業課程學時都高度壓縮。在高分子材料理論知識缺乏、課程學時數少、無配套實驗的背景下，本文從教學內容、教學方法、創新能力培養等方面對“高分子材料成型與工藝”課程教學改革進行探索。

一、教材的選用

廣西大學化學化工學院“高分子材料成型與工藝”課程剛開設時，選用的教材是史玉升等編著的《高分子材料成型工藝》，學生通過學習可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評價及應用，全面系統地了解高分子材料成型技術的最新知識。教學過程中，學生反映這本教材的難度太大，因為“高分子材料成型與工藝”是一門專業技術課程，需在完成化工熱力學、化工原理、物理化學、有機化學、無機化學、分析化學、高分子物理和化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等基礎理論課和專業基礎課程后，對學生進行綜合訓練。

“高分子材料成型與工藝”課程是在大三第一學期開設的專業課，此時學生已經修完化工熱力學、化工原理、物理化學、有機化學、無機化學、分析化學等基礎理論課，然而基本沒有學過高分子物理、高分子化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等專業基礎課，高分子材料方面的基礎較差，加上這本教材講述的理論知識較少，所以學起來較吃力。根據學生的反映，學院及時更換了教材，采用周達飛等主編的《高分子材料成型加工》“九五”重點教材，該教材高度概括了高分子材料的最基礎的知識，對加工成型影響很大的高分子流變學基礎知識進行較全面深入的介紹，全面介紹了高分子材料成型加工最常用的基本工藝，也兼顧了新技術和新方法，難度適中，得到學生好評。

二、教學內容的改革

高分子材料成型技術涉及化學、材料、材料加工、機械等多種學科，“高分子材料成型與工藝”課程是一門專業技術課程，需要廣泛的理論知識基礎。化學工程與工藝專業的學生基本無高分子材料理論基礎知識，學習起來的確難度很大。非高分子材料專業的“高分子材料成型與工藝”課程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”這條主線展開教學內容，重點掌握三者的關系，強調成型加工對制品性能的重要性，這是本課程的主題思想，也是高分子材料的工程特征；選用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》，充分利用國內外重要專業期刊了解行業最新動態，不斷更新及補充教學內容，確保教學內容的先進性；在教學內容安排上，以高分子材料成型加工的大工程觀點為著眼點，以寬專業為目標，概況高分子材料理論基礎和概念（詳細的內容指定參考范圍讓學生利用課外時間自學），從高分子材料的加工原理出發，著重對成型加工工藝進行討論。從高分子材料的成型加工的共性出發，對模壓、擠出、注塑及壓延四大成型技術及工藝進行重點講授，然后講授塑料、橡膠及復合材料的成型特點和區別，對于一些新的成型方法，以及教材中未涉及而在一些科技文獻中見報道的新的成型方法及工藝，教師建立了QQ群這樣的交流平臺，并將高分子領域權威的一些微信公眾號分享到平臺上，經常轉發高分子材料國際國內的重要進展到平臺，引導學生關注，激發學生的學習積極性，讓學生以興趣為導向自動組成興趣學習小組的方式進行自學。筆者首先通過課內課外結合強化高分子理論基礎與概念，對成型加工影響最大的流變性在課堂上進行詳細介紹，而其他性能如穩定性、電性能、光性能等材料性能則作為課外學習內容，在有限的學時內，節選核心內容，把高分子材料合成、性能、加工及相互間的影響規律簡要完整地介紹。比如教材中同一種成型方法按不同的應用體系分成很多小結，而教學過程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來講，但不同章節會選不同的材料體系來進行，比如講橡膠的壓延，那么注塑可能選塑料，而擠出可能選復合材料，這樣來兼顧各類高分子材料的成型。

三、教學方法的改革

教學方法是影響教學目標是否能夠實現、實現的程度和效率的關鍵。非高分子材料專業的“高分子材料成型與工藝”課程教學存在兩個難點：一是許多內容涉及高分子加工機械、設備結構及操作過程，這要求有實際感性認識和直觀性；二是該課程的理論性和實踐性都很強，如何在教學過程中實現理論與實際的結合，用理論來解釋生產中的實際問題，或以具體實例來說明理論，促使學生真正掌握知識。針對這些問題，“高分子材料成型與工藝”課程在教學過程中對教學方法、教學手段進行了改革。

（一）現代化教學與傳統教學相結合。“高分子材料成型與工藝”課程中許多內容涉及高分子加工機械、設備結構及操作過程，這要求有實際感性認識和直觀性，同時，該課程的理論性和實踐性都很強。筆者根據所選用教材，利用PowerPoint加入聲音、圖像、動畫、視頻等各種多媒體信息，并根據需要設計各種演示效果，將抽象、生澀難懂的知識形象生動地展示給學生，激起學生學習的興趣、吸引他們的注意力，大大加深學生對知識的理解和印象。由于化學化工學院缺乏相應的高分子材料成型教學設備，教學小組聯系外界資源制作了幾個基本成型工藝的微課，同時廣泛收集案例、動畫演示及成型錄像，不斷補充到授課內容中，讓學生對高分子成型工藝及設備等有更直觀的認識，對課件內容進行更新和完善，豐富課堂內容，加大課堂信息量，使學生獲得對高分子材料成型加工的理性和感性雙重認識，使教學達到事半功倍的效果。

同時，教師也要注意吸取傳統教學中講解的優點，將教師的語言、激情和應變能力體現在多媒體教學中，并用眼神、情感、心靈與學生溝通，必要時還要進行板書，讓學生徹底把握一些關鍵問題。

（二）采用“任務驅動”教學法和啟發式互動式教學。與傳統的以教師為主體的“填鴨式”“灌輸式”教學方式不同，筆者在部分知識點的授課中嘗試采用“任務驅動”教學法，從傳統教學的講授、灌輸和教師主宰課堂，轉變為組織和引導；從單純講解轉變為與學生進行適當的交流和探討。筆者在講述“高分子材料配方設計”這一章內容時，并沒有按照書本來進行，而是布置了一道思考題“設計食品袋的配方”，讓學生通過自學課本內容與上網查找相關知識等來完成這一思考題，并在學生完成后讓他們用PPT來展示成果，通過討論的形式與學生探討了配方設計中的一些原則與內容。

啟發式互動式教學強調先讓學生積極思考，再進行適時啟發；教師不僅要加強自身專業素養和知識積累，而且更重要的是建立師生互動的教學過程，并營造良好的課堂教學氛圍，實現教學相長；教師注意自己角色的轉變，良好的學習情境可使學生了解學習任務的必要性和與學習任務相關的學習信息，從而激發學習意愿和濃厚的學習興趣；在教學過程中，對于重要的知識點，通過案例教學，與學生共同分析和討論，啟發學生進行思考，培養學生的創新能力。

第4篇：高分子材料的優點范文

關鍵詞：高分子材料；室內設計；應用；先進技術

室內設計是結合了藝術與技術的綜合性的工程，他不僅需要規范標準的設計工藝，也追求著有創造力的設計理念和設計思想。因為材料是一種能將藝術形式與設計融合到一體的介質，室內所用的材料全部都是設計的現實支撐，創新型的不僅僅是材料使用方面的巨大的進步，更是整個設計的理念的推動力。

1高分子材料的概況

材料從大意上來說是對于室內設計中所應用的物質的整體稱呼，并且不被形態，顏色以及材料所牽制。不管是宏觀下的世界當中的物質的特征，比如：硬度，氣味，色彩以及熔點等，還是在微觀的角度來看物質的組成，結構等相關因素，室內設計對于材料的考慮都是比較整體而且全面的。與此同時，設計材料的創新和發展也可以推動設計的理念創新，高分子材料是整個材料科學在近代當中取得的較大的進步，對各個相關的領域都有著不可置疑的推動作用，人們對于設計在室內的要求是會越來越高的也是永無止境的，高分子材料也正是因為這樣才得以存在。

2材料，藝術以及技術在室內設計當中的統一性

室內設計的中心思想就是創造出實用性與藝術的審美完美結合的居住環境，一并實現。創造力是沒有止境的但是室內設計的實用性對于平衡技術與藝術的結合，對于設計師的技能要求比較高，室內設計以建筑物為主要的載體，雖然建筑工程對于理論非常的完善，但是對于技術性與藝術性在室內設計當中并沒有形成一套完善的體系。因為技術性和藝術性在室內設計當中都在一些方面依托于材料的應用，所以以材料為整體切入點研究技術與藝術相統一并且應用于室內設計當中。

3高分子材料應用于室內設計當中

對于人類文明史的劃分，相對具有代表性的就應該是據物資資料來進行相應的歷史劃分了，正因為這樣，材料也就是物質資料生產水平的直接體現形式。在整個的建筑工程發展歷史當中，因為建筑材料的使用有所不同導致東西方的建筑有著很大的差異，室內設計的風格大有不同。在東方文明當中將會以木材作為建筑當中的基本材料來使用，木質材料作為設計的基本依托，由此來漸漸的產生出梁架變換的內部設計的模式，例如：架，格，屏風以及隔扇等。而且因為木質材料具有強大的可加工性，漸漸的引發建筑變成了精于追求自然，技藝等顯著的設計風格在室內設計當中。對于西方文明，大多數用石質為基礎的材料，漸漸的形成出厚重感獨特的加工特性，和融合了雕塑藝術的西方建筑以及室內設計多有的裝飾手段，以厚重，宏大以及精美的雕刻藝術為主要的設計風格。正因為這樣，在建筑領域當中的室內設計就是通過用材料把建筑設計的藝術性和其建筑藝術的實用性相互捆綁，從某一個角度來看，材料決定著室內實際與建筑工藝的發展方向，以及藝術風格。對于高分子材料而言，基于其本身的材料建筑的特性與室內設計的發展也表現出了鮮明的時代的特征。

4結束語

高分子材料有著質量較輕，容易加工，成本較低等多種優點，同時還有著各種各樣的特性及功能。光電來轉化高分子的材料可以用于室內的光線或者電力的供應；仿生的高分子材料更加可以應用于滿足人們的生活當中的力學，潔凈，以及熱血方面的需求；環境敏感性的高分子材料也可以充分利用與環境的改變，未來還會有著更多的高分子材料的出現，以及目前已經應用的高分子材料的特性也會更加的完善。以塑料為高分子材料的代表當做現代建筑當中的主要材料，是因為高分子材料在室內設計當中的應用分析以及產生的重要作用。一塑料為載體的材料合成技術可能將是室內設計領域的新的發展方向。在這個新技術不斷出現的時代，材料將是室內設計與藝術的審美的一種重要的融合媒介。特別是對于室內設計的領域當中對于設計思想變革產生的巨大影響的材料，高分子材料。高分子材料的影響力，優越性和發展的趨勢有著極其重要的意義。

參考文獻

[1]李進.室內設計中現成品材料的運用與研究[D].北京：中央美術學院，2008.

[2]馬素德，宋國林，樊鵬飛，等.相變儲能材料的應用及研究進展[J].高分子材料科學與工程，2010，26（8）：161~164.

[3]王登武，王芳.乙烯樹脂、混酸處理碳納米管復合材料的制備與性能[J].中國塑料，2014，28（9）：57~60.

第5篇：高分子材料的優點范文

關鍵字：高分子材料；材料應用；生活應用

引 言：

材料是科學與工業技術發展的基礎。一種新材料的出現，能為社會文明帶來巨大的變化，給新技術的發展帶來劃時代的突破。材料已當之無愧的成為當代科學技術的三大支柱之一。高分子材料科學已經和金屬材料、無機非金屬材料并駕齊驅，在國際上被列為一級學科。高分子材料的功能很多，而且應用十分廣泛。

一、高分子材料的定義及特性

1. 高分子材料是以高分子化合物為基礎的材料，高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，由千百個原子彼此以共價鍵結合形成相對分子質量特別大、具有重復結構單元的有機化合物。

2.高分子材料的結構特性

高分子結構通常分為鏈結構和聚集態結構兩個部分。鏈結構是指單個高分子化合物分子的結構和形態，所以鏈結構又可分為近程和遠程結構。聚集態結構是指高聚物材料整體的內部結構，包括晶體結構、非晶態結構、取向態結構、液晶態結構等有關高聚物材料中分子的堆積情況，統稱為三級結構。

3.高分子材料按來源分類

高分子材料按來源分，可分為天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子材料包括纖維素、蛋白質、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。

二、生活中的高分子材料的應用

生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復合材料等。其中塑料產量最大，主要用于包裝材料、結構材料、建筑材料以及交通運輸材料；橡膠的主要用途為制造輪胎；纖維的主要用途為衣著用料。此外結構高分子還包括工程塑料、耐高溫高分子以及液晶高分子等。

（一）、塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、劑、色料等添加劑組成的，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等品種，因為產量大、用途廣、價格低，被稱為“通用塑料”，主要用于日常生活用品、包裝材料和一般零件。它的主要成分是合成樹脂。

1. 塑料的優點：

a）易于加工、易于制造、易于成型。b）可根據需要隨意著色，或制成透明制品。c）可制做輕質高強度的產品。d）不生銹、不易腐蝕。e）不易傳熱、保溫性能好。f）既能制做導電部件，又能制作絕緣產品。塑料本身是很好的絕緣物質，目前可以說g）減震、消音性能優良，透光性好。h）產品制造成本低。

2.塑料的缺點

a）回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上也不合算。

b）塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。

c）塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的。

d）耐久性差，易老化。

3.塑料的應用。

塑料制品在生活中的應用十分廣泛。塑料應用按使用目的分有通用塑料、工程塑料、加纖塑料、合金塑料、降解塑料、納米塑料、功能塑料等。例如透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂的新概念基于透明靈活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關閉。導軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結構中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調節折疊薄板。這樣可以形成三維立體結構，組件比平坦的薄板更加牢固。同時也大大降低了單個組件的數量。

（二）、纖維素

纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機溶劑。是植物細胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是存在量最大的一類有機化合物。它是植物骨架和細胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。

纖維素的用途：棉麻纖維大量用于紡織；木材、稻草、麥秸、蔗渣等用于造紙；制造硝酸纖維：火棉（含N量較高，制無煙火藥）、膠棉（含N量較低，制賽璐珞和油漆）；制造醋酸纖維：不易著火，用于制膠片；制造粘膠纖維（NaOH、CS2處理后所得，長纖維稱人造絲，短纖維稱人造棉）；膳食纖維：第七種營養成分，有利于消化。

（三）、建筑涂料

建筑涂料是一種專供建筑工程裝飾用的涂料，它在涂料產品結構中是產量最大的一類品種。建筑涂料是以各種合成樹脂為主要成膜物， 添加顏料、填料、各種助劑調配而成。具有保護作用、裝飾作用或特殊作用。

下面簡要介紹幾種涂料。

1. 丙烯酸樹脂

丙烯酸樹脂是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體在引發劑的作用下，通過加聚反應生成的聚丙烯酸樹脂及與其他烯類單體如苯乙烯、乙酸乙烯等共聚生成的共聚物樹脂。

日前，在整個涂料工業中，乙烯類單體（尤其是丙烯酸酯單體）合成的樹脂涂料比例不斷增大。究其原因，首先是這類產品的原料是石油化工產品，資源豐富，價格低廉。其次是聚丙烯酸酪樹脂及其共聚物樹脂具有極好的耐光、耐候性，在戶外紫外光照射下不易分解或變黃，能長久保持原有的光澤和色澤；耐熱性好，在170℃下不分解，不變色，甚至在230℃左右或更高溫度下仍不變色；樹脂色澤淺，透明；有很好的耐酸、堿、鹽、油脂、洗滌劑等化學品的拈污及腐蝕性能；極好的柔韌性和最低的顏料反應性。聚丙烯酸釀樹脂及其共聚物樹脂與混凝土具有很好的附著性能，涂裝后，具有預防混凝土性能降低，在一定程度上能增強建筑物的防水性能，因此而成為目前建筑外用涂料及高級內用涂料的最重要的基料之一。

2.聚氨基甲酸酯樹脂

在分子結構中含有氨基甲酸酯重復鏈節的高分子化合物稱為聚氨基甲酸酯樹脂，簡稱聚氨酪。它由異氰酸酯單體和含活潑氫的化合物“逐步聚合”而成。

由于聚氨酯分子結構中存在大量的極性鍵合，以及分子間穩定的氫鍵，因此使聚氨酯涂料具有許多優異的性能，尤其是物理機械性能好，涂膜堅硬、柔韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強，優良的耐高、低溫性能，耐腐蝕性優異，良好的電性能，施工不受季節限制，與多種合成樹脂混灣性優良，可制備各種性能不同的涂料產品等。因此聚氨酯涂料用途非常廣泛，目前各產業部門都有其應用領域。聚氨酯涂料的不足之處主要體現在價格高和毒性大。異氰酸酷單體毒性較大，在涂料制備、施工應用時必須注意加強勞動保護，以防止中毒。

綜上所述，高分子材料業已和我們的生活息息相關。從人類進入天然高分子化學改性階段出現半合成高分子材料起，到1907年出現合成高分子酚醛樹脂，標志著人類開始應用合成高分子材料，再到現代其與金屬材料、無機非金屬材料同成為科學技術、經濟建設中的重要材料，高分子材料必將在各個領域大放光彩，并越來越擁有更重要的作用。

參考文獻：

[1].李良，生活中的高分子材料. 科學與技術 2011、10

第6篇：高分子材料的優點范文

關鍵詞：高分子塑料；成型工藝；分析探討；未來發展

中圖分類號：TB32 文獻標識碼：A

一、高分子塑料的概述

1高分子塑料定義

高分子塑料是指以高分子化合物為主要成分的所有材料。從物理概念來說，高分子化合物的分子量應該在1000以上。目前我們所使用的塑料，它就是一種合成的高分子化合物，一般把它稱之為高分子或者巨分子，它是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的，并由合成樹脂及填料、穩定劑、色料等添加劑組合而成的。而根據它的特點來說，它可以自由改變形體樣式。

2高分子塑料的特性

單就高分子塑料的特性來說，除了它可以自由改變形體樣式以外，它還具有一定的粘彈性，它在外力作用下會發生高彈性變形和粘性流動，其變形與時間有關。還具體低強度和高比強度。一般地高分子塑料強度很低，但是由于它的密度很低，所以比強度較高。

除此之外，還有一定的高耐磨性、高絕緣性、膨脹性、高化學穩定性、導熱性低、熱穩定性差等諸多特點。

3高分子塑料的分類

分析了高分子塑料定義、特性外，我們再來看它的分類。目前在我國現階段我們把它分為七大類。具體如下：高分子膠粘劑、橡膠、塑料、高分子涂料、纖維、功能高分子材料和高分子基復合材料。下面筆者根據工作經驗和體會分別對這七大類做一詳細的說明介紹，僅供參考。

第一類是高分子膠粘劑。它是以合成天然高分子化合物為根本的一種膠粘材料。而在實際應用中我們又把它分為天然和合成膠粘劑，不完全統計應用較多的是合成膠粘劑。

第二類是橡膠。從物理概念來說，它的分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好，一般地在外力作用下可產生較大的形變，不穩定，而在除去外力作用下，很快就能迅速恢復原狀。

第三類是塑料。塑料在我們的生活生產中聽到的比較多。一般來講它是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要的成分，加入填料、增塑劑和其他添加劑組合而成。我們通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料。

第四類是高分子涂料。這個類型的主要是以聚合物為主，在生產中再添加溶劑和各種添加劑制得。一般把它分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料三中，在日常生活中很常見。

第五類是纖維。這個也是在平時聽到最多的一種塑料，一般分為天然纖維和化學纖維兩種。物理學分析我們得出纖維具有次價力大、形變能力小、模量高等特點，一般為結晶聚合物。

第六類是功能高分子材料。現在我們已經采用的是高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料等待。它具有物質、能量和信息的轉換、磁性、傳遞和儲存等特殊功能。

最后一種是高分子基復合材料。這種材料綜合了原有材料的性能特點，在實際使用中我們根據需要進行材料的任意設計。

4高分子塑料的應用

如果說塑料的應用，我們大家都不陌生，在生活生產中都常見，而提到高分子塑料的應用，大部分人都比較陌生，而實際上，我們在生活中或多或少都聽到見到過，只是加以高分子就難以理解了。經過多年的工作體會和實際工作操作，現筆者就高分子塑料的應用做一闡述。具體如下。

從軍事尖端大方面來說，高分子塑料的應用已經涉及到軍事及尖端技術上，無形中它促使了高分子合成和加工技術的發展，據不完全統計它已經成為一種獨立的專門工程技術。

從高分子材料科學研究上來看，它是年輕而新興的學科。我們的科學家主要集中于結構和組成與材料的性質、探索加工工藝，對各種環境因素對材料性能的影響，其主要目的是為了進一步開發新材料、新工藝等。目前，從一些材料上看高分子材料已經和金屬材料等并駕齊驅，在國際上我們把它列為一級學科，這是很高的級別。

二、高分子塑料加工工藝

上文我們分析了高分子塑料的定義，特性，分類及應用，從大的方面我們有了一個感官的認識和了解，下面筆者再結合實際談談它的加工工藝。以便在實際中進一步總結應用。首先我們先來了解高分子塑料在加熱中出現的物理和化學變化。先來看物理變化。

1高分子塑料的物理變化。一般地，高分子塑料在等溫條件下會結晶，我們把它稱為靜態結晶。但實際在加工過程中，它大多數情況下結晶都不是等溫的，筆者認為這些因素都會影響結晶過程。實踐中我們得出，熔化溫度與在該溫度的停留時間會影響聚合物中可能殘存的微小有序區域或晶核的數量。

另外，高分子塑料如果在紡絲、薄膜拉伸、擠出等成型加工過程中會受到高應力作用，這個時候它就會有加速結晶作用的傾向；如果在剪切或拉伸應力作用下，熔體中會生成長串的纖維狀晶體，隨應力或應變速率增大，它的晶體中伸直鏈含量增多，晶體熔點升高。

經過多年的實踐，筆者得出這樣一個結論：就是說高分子塑料的分子鏈結構與結晶過程有很大的關系。具體來說，如果分子量愈高，大分子及鏈段結晶的重排運動愈困難，高分子的結晶能力一般隨分子量的增大而降低，這是成反比的，需要我們加以注意。

2高分子塑料的化學變化是指高分子塑料在高溫和應力作用下，受到熱和應力的作用它的大分子結構發生的一系列變化。這個變化中會發生輕微的降解物質，這個物質釋放出來后會產生大量的有害物質。所以，我們在實際加工的過程中，要嚴格控制原材料指標，并使用合格的原材料，在配方中我們還要考慮使用抗氧劑、穩定劑等輔材料來增強高分子對降解的抵抗能力，確保生產安全。

3高分子塑料成型加工工藝

在明確了高分子塑料的物理和化學變化后，下面我們進一步闡述它的成型加工工藝。具體如下：

現階段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和準備、成型及制品后加工等諸多過程。從它的加工工藝定義出發，一般地是通過溫度的作用，讓高分子塑料受熱熔化，經過高分子塑料成型設備加工成具有一定結構形狀的產品過程。筆者統計，現階段有擠出成型工藝、擠出注射技術、壓延成型、氣體輔助注射技術等。

3.1擠出成型工藝。這個工藝原理采用的是利用螺桿旋轉加壓，將塑料生產物料用擠出機擠入機頭，形成具備口模形態的型坯，完成冷卻定型，塑化等基本工藝流程。這個技術對成型工藝發展的研究具有重要的現實意義。但需要加以注意的是，在實際的加工過程中，我們為了確保工藝流程質量，在生產物料制備、模具設計方面我們的工作人員應當嚴格監督控制，確保質量有所提升。

3.2擠出注射工藝。擠出注射工藝它的突出優點是可以更加靈活地調節復合物的配方，省去了造粒、包裝等工序，可以降低設備費用和減少了生產時間。

3.3吹塑成型工藝。在這個工藝中，筆者僅僅拿出其中一個工藝來討論——多層吹塑成型工藝。這個工藝可以用于要求反滲透性能良好的制備品加工中。在生產中它能夠實現原料的不斷更換。對于那些大型燃油箱容器的生產時的冷卻工藝處理來說，這個時候就急需要減少模腔內壓力。我們可以采取將熔料儲存在擠出螺桿前端的熔槽中，在高速下擠出型坯，以最大限度減少型坯壁厚的變化，確保消除垂縮和擠出膨脹現象。

3.4注射成型工藝。筆者認為，該工藝是塑料加工生產中最為實用且最為普遍的一種工藝。在生產中可以配合設備自動化控制系統的運用情況下，實現高分子塑料生產工藝的價值。經過筆者的實踐分析來看，這種工藝具有應用范疇廣、生產效率較高以及工藝操作簡單等很多的特性。在目前的生產中應用比較廣泛，生產效率也很高。

三、高分子塑料成型加工工藝未來發展

隨著目前科技的日益發展和實際的需求情況來看，高分子塑料成型加工工藝已取得了一定的成果。這主要體現在向高性能化方向發展。比如說用化學或物理的方法來控制發光倍率的發泡制品，具有分離機能和透析機能的離子膜。

再有就是向精密化發展。比如說，我們使用的超微指令的激光唱盤、計算機光盤等。最后是向優質化發展。我們可以采用與其他成型加工技術組合的加工方法，比如擠出壓縮法等。還有就是以磁帶為代表的記憶制品，像錄像帶，以及高絕緣等。

結語

本文對高分子塑料材料的定義、特性、分類及加工工藝，未來發展分別做了闡述，這讓我們不難看出，高分子塑料材料在實際應用中不但取得了一定的成績，而且還向高度集成化、精度控制自動化等特性方面快步發展。換句話說，高分子塑料材料是通過制造成各種制品來實現其使用價值的，我們從應用角度來講，以對高分子材料賦予形狀為主要目的成型加工技術有著重要的意義。

參考文獻

[1]《高分子材料學與工程》征稿簡則[J].高分子材料科學與工程，2010（04）.

[2]胡杰，袁新華，曹順生.《高分子材料成型加工》課程教學中的幾點思考[J].科技創新導報，2010（04）.

[3]陳捷.炸藥、高分子材料及部件貯存性能與老化機理研究進展[A].中國工程物理研究院科技年報，2010.

第7篇：高分子材料的優點范文

關鍵詞：高分子專業；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0098-02

長期以來，國內高校高分子材料專業教學偏重理論課，專業實驗課所受重視程度不夠，基本上還是傳統的實驗。針對現存問題，筆者所在高校進行了高分子材料專業實驗教學改革，取得了良好的教學效果。鑒于此，高分子材料本科專業實驗教學改革應著力于以下五個方面。

一、正確認識實驗教學的作用，提高實驗課程在專業培養計劃中的比重

正確認識實驗教學是提高實驗教學效果的基礎。高分子材料專業理論教學與實驗教學這兩個方面相對獨立、相互依存、相互促進。實驗教學與理論教學相比，更具有直觀性、趣味性和連貫性，對于培養學生的動手能力、科學能力和創新能力具有不可替代的作用。實驗教學內容以理論教學內容為基礎，但比理論教學內容更加注重實際，強調動手能力與運用知識的能力。學生通過實驗教學的各個環節，能提高分析問題、解決問題以及創新的能力。由于以往過于強調理論教學，對實驗教學重視不夠，因而高分子材料專業實驗教學課時少，在專業培養計劃中的比重相對較小。為改變這一狀況，本實驗課程新增了60課時用于綜合性實驗教學，另外還新增了課時用于設計性創新性實驗。這樣，高分子材料專業實驗教學課時大幅增加，為保證實驗教學質量打下了基礎。

二、引入開放式實驗教學模式

集中實驗教學有其本身的優點，能在規定的時間內訓練學生的基本實驗操作技能，引導學生形成科學的實驗方法和嚴謹的實驗作風。然而，所有專業實驗都集中開課的話，學生實驗的積極性和主動性難以提高，主觀能動性不能得到很好的調動，不利于創新能力的培養。針對集中實驗的缺點，需要做大幅的改革。在學生接受了一定的集中實驗訓練，具備基本實驗技能之后，新增了綜合性與設計性創新性實驗，以激發主觀能動性，鍛煉學生分析問題解決問題的能力。將該部分專業實驗設置為開放性實驗，學生根據自己的課表選擇實驗時間，預約實驗平臺進行實驗，可提高學生的實驗主動性，也能解決實驗場地與時間難以安排的問題，從而彌補了集中實驗教學的缺陷。

三、補充更新實驗儀器設備，并將科研儀器用于實驗教學

由于全校化學實驗教學的整合，高分子材料專業實驗儀器設備人均占有率下降，并且部分專業實驗教學儀器設備老化。通過申請專項經費，補充更新了實驗教學設備，保證學生能及時開展實驗。同時，針對開展綜合性實驗和設計性創新性實驗，為緩解實驗教學儀器設備的不足，學院測試中心為學生專業實驗提供免費測試分析服務。筆者所在學院測試中心由儀器分析中心和高分子材料加工中心兩部分組成，屬于211工程和985項目投資建設的公共實驗平臺，具有較大的規模，總面積達900平方米，擁有50余臺先進精密的大中型儀器設備，并且高端先進儀器設備還在不斷地引進當中。此外，還有雙螺桿擠出機、注射成型機、開煉機、密煉機和平板壓機等加工設備，面向高分子材料加工研究方向。該中心能為專業實驗教學提供強大的分析測試平臺支撐。學院還動員各課題組參與實驗教學，并可免費使用各課題組自有的儀器設備。

四、對實驗教學各部分內容進行合理組織，分階段進行教學

1.加強基礎實驗，訓練基本實驗技能。高分子材料專業基礎實驗以演示性和驗證性實驗為主，側重于某個反應、某個性能、單一操作的基本訓練，以鞏固和加深對專業基礎理論的理解，培養學生基本實驗操作技能，是養成良好實驗習慣的基本環節。通過這些基礎實驗的訓練，為后續的綜合性實驗和設計性創新型實驗打下了基礎。根據高分子材料三門專業課的內容，可以安排如表1所示的20個基礎實驗，基本涵蓋了高分子化學實驗、高分子物理實驗和高分子材料加工實驗。

2.增加綜合性實驗，提高綜合運用專業知識解決問題的能力。綜合性實驗要求對所學理論知識和基礎實驗知識進行有機融合，去解決比較復雜的實驗問題，其目的是綜合運用專業知識能力去分析和解決問題。綜合性實驗的選題在注重科學性的同時還要兼顧可行性和實用性，難度也要適中，最好能涵蓋高分子化學實驗、高分子物理實驗和高分子材料加工實驗這三部分內容。綜合性實驗要體現多門課程的融合，實驗操作涉及多種實驗技能的運用。在之前專業基本實驗的基礎上，再通過綜合性驗的訓練，讓學生經歷一個循序漸進的提高實驗技能的過程，掌握專業研究的基本方法。高分子材料專業綜合性實驗安排在基礎實驗之后進行，在大學第六個學期開課，綜合性實驗目錄如表2所示。

3.通過設計性創新性實驗提高創新能力。設計性創新性實驗本質上屬于“真刀真槍”的科研工作，共分為兩部分。第一部分是新型高分子材料實驗的設計，訓練學生實驗的構思、設計能力。學生與指導教師互選，共同確定感興趣的研究課題。學生查閱資料，了解課題研究背景與創新性，明確研究目標，提出具體實驗方案。與指導教師討論，修改、確定實驗方案，最后撰寫實驗設計報告。在上述實驗設計訓練的基礎上，可通過學校的PRP（Participation in Research Program）項目，開展創新性實驗工作，這是設計性創新性實驗的第二部分內容。PRP項目是我校專門為本科生開展創新性實驗提供的科研項目，有專門經費支持。通過師生互選，共同申報該類項目，學校批準后實施。PRP項目在老師指導下進課題組實驗室完成，屬于開放式實驗，包括課題立項、開題、中期匯報和結題答辯四個過程。

設計性創新性實驗是實驗教學方式方法的革新。由指導教師提出實驗項目、實驗目的，學生綜合運用專業知識設計實驗方案與具體步驟，在老師指導下完成實驗，最后總結，寫出實驗項目報告。通過設計性創新性實驗的訓練，動手能力、分析與解決問題的能力得到了提高，逐步了解科學研究的思路和方法，全方位地提升學生的創新能力。

五、采用實驗操作與實驗報告并重的評價方式

學生實驗成績的評價是實驗教學的重要環節，也是專業實驗教學改革的重要部分。以往基本上依據實驗報告做評價的方式存在嚴重弊端，需要進行改革。新的實驗成績的評價注重操作、注重過程、注重綜合運用知識的能力。根據實驗教學類型，成績評價有以下三種方式。對于基礎實驗，出勤和實驗預習報告占20%，實驗操作技能及實驗結果占50%，實驗報告占30%。對于綜合性實驗，實驗開題報告占30%，實驗操作技能及實驗結果占50%，實驗報告占20%。對于設計性綜合性實驗，考核成績由實驗總結報告成績和項目答辯的成績組成，分別占60%與40%的比重，強調綜合運用專業知識解決實際問題的能力。

綜上所述，對高分子材料專業實驗教學改革進行上述五個方面的改革實踐，并通過這一系列專業實驗的科學訓練，高分子材料專業學生能熟悉使用常見專業實驗儀器，達到掌握基本的實驗技能和實驗方法，綜合運用專業知識的能力得到加強，分析與解決問題的能力顯著提高，為畢業論文及以后的科研工作打下牢固的基礎。

參考文獻：

[1]卞軍.高分子材料與工程專業基礎實驗教學改革探析――借鑒美國大學理工科實驗教學及管理經驗[J].教育教學論壇，2014，（9）：26C28.

[2]韓哲文高分子科學教程[M].第2版.上海：華東理工大學出版社，2011.

第8篇：高分子材料的優點范文

關鍵詞：材料 發展 金屬材料 無機非金屬材料 高分子材料

人類社會的發展歷程,是以材料為主要標志的。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。對材料的認識和利用的能力,決定著社會的形態和人類生活的質量。歷史學家也把材料及其器具作為劃分時代的標志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代……

100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進入新石器時代。現在考古發掘證明我國在八千多年前已經制成實用的陶器,在六千多年前已經冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀,鋼鐵工業的發展,成為產業革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉,現代平爐和轉爐煉鋼技術的出現,使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業中一直占有主導地位。20世紀中葉以后,科學技術迅猛發展,作為發明之母和產業糧食的新材料又出現了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應用僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅,并在年產量的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,出現了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變,許多新型功能陶瓷形成了產業,滿足了電力、電子技術和航天技術的發展和需要。

現在人們也按化學成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機非金屬材料和有機高分子材料三大類以及他們的復合材料。

金屬材料科學主要是研究金屬材料的成分組織、結構、缺陷與性能之間內在聯系的一門學科。金屬材料科學與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應過程和相的關系,金屬材料的制備方法和形成機理,結晶過程以及材料在制造及使用過程中的變化和損毀機理。對其按化學成份進行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復合金屬材料。按用途分類包括結構材料和功能材料。

金屬基復合材料(mmc)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強相的非均質混合物,其共同點是具有連續的金屬基體。目前,特別是航空航天部門推進系統使用的材料,其性能已經達到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強度大幅度增加的金屬基復合材料,已經成為發展高性能結構材料的一個重要方向。1990年美國在航天推進系統中形成了3250萬美元的高級復合材料(主要為mmc)市場,年平均增長率16%,遠高于高性能合金的年增長率1.6%。

無機非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統稱。在晶體結構上,無機非金屬的晶體結構遠比金屬復雜,并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強的離子鍵和混合鍵。這種化學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無機非金屬材料已從傳統的水泥、玻璃、陶瓷發展到了新型的先進陶瓷、非晶態材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維、半導體材料以及光學材料。由于新型無機非金屬材料除具有傳統無機非金屬材料的優點外,還有某些特征如:強度高、具有電學、光學特性和生物功能等,因此它們已成為現代新技術、新產業、傳統工業技術改造、現代國防和生物醫學所不可缺少的物質基礎。

高分子材料為有機合成材料,亦稱聚合物。自20世紀20年代德國著名科學家斯托丁格開創這一學科以來,高分子科學和技術的發展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業。它具有較高的強度,良好的塑性,較強的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優良性能,在是工程上的發展最快的一類新型結構材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結晶聚合物和無定型聚合物兩類。結晶聚合物的強度較高,結晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據機械性能和使用狀態將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國的合成纖維、合成樹脂和合成橡膠已分別居世界產能的第一、二和三位。

參考文獻:

[1]謝盛輝.《材料科學發展史》課程構想及教學綱要. 2006,26,(5).

[2]許順生.金屬材料科學概述.中國科學院上海冶金研究所.

第9篇：高分子材料的優點范文

一、芳香稠環化合物

芳香稠環化合物具有較大的共軛體系和平面及剛性結構，一般都具有較高的熒光量子效率，其量子效率與稠環的數目成正比，與取代基的關系比較復雜，人們主要用取代基來調節其溶解性能。近年來，在這方面的研究主要集中在及其衍生物上(見下圖)。其熒光發射光譜波長λem=580nm,已被廣泛用于激光領域。帶有雙羧基脂的衍生物2具有強烈的黃綠色熒光，由于它的水溶性好，常用于公安偵測方面的甲酸二酰亞胺衍生物3具有由橘色到紅色的強烈熒光，具有鮮艷的色彩和較高的量子產率，對光、熱、有機溶劑有良好的穩定性，因而特別適用于熱塑性塑料的染色以及液晶顯示和太陽能收集領域。當x為氨基或胺基時有蘭色的熒光，常用于染料著色及汽車油漆中。暈苯4由于較強共軛程度及分子剛性更大，因此具有更好的熒光性能，熒光發射波長為λem=520nm，是一種非常理想紫外電荷耦合顯示(uV-CCD)材料。目前有關暈苯應用、于雷達方面的研究正在進行。化合物5具有強烈的橘紅色熒光，λem=584nm,同時還具有0.84的量子效率，所以在染料激光和光能收集系統方面具有相當大的發展潛力。

二、分子內電荷轉移化合物

具有共軛結構的分子內電荷轉移化合物是目前研究最為廣泛和活躍的一類。其中應用較多的主要有以下幾類：

(1)芪類化合物

芪類化合物兩個苯環之間具有共軛結構，光照時發生的是分子整體的激發，進而引起分子內的電荷轉移發出熒光。芪類化合物是用于熒光增白劑中數量最多的熒光材料，同時也被應用于太陽能收集領域及染料著色領域。在兩個苯環分別帶有供電和吸電取代基時，當化合物吸收光被激發而處于激發態，分子內原有的電荷密度分布發生了變化。硝基和氨基取代衍生物的量子效率達0.7，它在苯中熒光發射波長為λem=590nm。

(2)香豆素衍生物

香豆素衍生物熒光材料在品種和數量上僅次于芪類化合物。可以作激光染料、熒光染料、太陽能收集材料等，熒光量子效率甚高，從其分子結構中可以看出，香豆素衍生物是由肉桂酸內酯化而成，即通過內酯化過程使肉桂酸酯雙鍵被保護起來，從而使原來量子效率較低的肉桂酸酯轉變為具有較高量子效率的香豆素衍生物，通過對香豆素母體進行化學修飾可以調整熒光光譜。目前，已有報道將香豆素作為發光材料用于有機電致發光材料，獲得了藍綠一紅色發光。但是，香豆素衍生物往往在溶液中才具有高的量子效率，而在固態下容易發生熒光淬滅；因此在用作發光材料時，多采用混合摻雜的方式。

(3)吡唑啉衍生物

吡唑啉衍生物是由苯腙類化合物通過環化反應得到的。因為環化導致苯腙內雙鍵受到保護，從而使這類化合物表現出強的熒光發射。這類化合物由于在溶液中可以吸收300～400nm的紫外光，發出很強的蘭色熒光，被廣泛的用于熒光增白劑。吡唑啉衍生物還可作為有機電致發光材料。

(4)1，8－萘酰亞胺

衍生物這類熒光材料色澤鮮明，熒光強烈，以被廣泛用作熒光染料和熒光增白劑、金屬熒光探傷、太陽能收集器、液晶顯色、激光以及有機光導材料之中。

若在其中引如磺酸基、羧基、季銨鹽，則可以制得水溶性熒光材料。若引入芳基或雜環取代基，則能有效地提高熒光效率，同時使熒光光譜向長波方向偏移。

(5)蒽醌衍生物

蒽醌類熒光分子是以葸醌為中間體制得的，具有良好的耐光、耐溶劑性能，穩定性較好，也具有較高的熒光效率。

(6)羅丹明類衍生物

羅丹明是由熒光素開環得到的，兩者都是黃色染料并都具有強烈的綠色熒光，廣泛應用欲生命科學當中。羅丹明系列的熒光材料絕大部分是以季銨鹽取代原來的羥基位置而得。為了提高熒光效率，將兩個氮原子通過成環置于高剛性的環境中，可使熒光效率接近1，同時還具有良好的熱穩定性。羅丹明測定物質含量的方法可以說是非常成熟的。

三、金屬配合物熒光材料

許多配體分子在自由狀態下不發光或發光很弱，形成配體后轉變成強發光物質。如8－羥基喹啉是一個常用的配位試劑，幾乎可以認為不發熒光。在與A13’配位后形成的8－羥基喹啉鋁(Alq)就具有很好的熒光性能。此外8－羥基喹啉還能與Be、Ga、In、Sc、Th、zn、zr等金屬離子形成發光配合物。這是因為形成配合物后，配體的結構變得更為剛性，從而大大減小了無輻射躍遷幾率。使得輻射躍遷幾率顯著提高。某些Sehiff堿類配體及雜環衍生物分子所形成的配合物也可以形成很好的發光配合物。

在金屬配合物熒光材料中，稀土型配合物具有重要意義。稀土離子既是重要的中心配體離子，也是重要的熒光物質，廣泛作為熒光成分在眾多領域獲得應用，如電視機屏幕和儀器儀表顯示等場合。稀土高分子配合物熒光材料的研究早在20世紀60年代就以開始，幾年來，由于這種材料兼有稀土離子的發光性能和高分子材料易于加丁的特點，引起廣泛關注。稀土配合物的高分子化方法主要有混合摻雜和直接高分子化兩種形式。前者是將小分子稀土配合物和聚合物混合得到高分子熒光材料，后者是將化學鍵合的方式先舍成稀十配合物單體，然后與其他有機單體共聚得到共聚型高分子稀十熒光材料，或者稀土離子直接與帶有配位基團的高分子進行配位反應，直接生成高分子配位的熒光材料。

(1)摻雜型高分子稀十熒光材料

由于小分子稀十配合物的研究已經相當透徹，關于配位和熒光機理在此不作討論。把有機稀十‘小分子配合物通過溶劑溶解或熔融共混的方式摻雜到高分子體系中，一方面可以提高配合物的穩定性，另一方面還可以改善其熒光性能，這是由于高分子共混體系減小了濃度效應的結果。采用這種方法，將稀十Eu熒光配合物摻雜到塑料薄膜中可以得到一種稱為轉黃膜的農用薄膜，可以吸收太剛光中的有害的紫外線，轉換成可見光發光，據說可以提高農作物的產量達到20％。摻雜方法雖然具有簡單方便的優點，但是得到的高分子材料透光性差，機械強度降低的問題。當稀十配合物在混合體系中濃度相當高時仍然可以發現濃度猝滅現象。

(2)鍵合型高分子稀土熒光材料