水溶性高分子材料（薄膜）生产项目
研发单位；潍坊华潍新材料科技有限公司
项目介绍；本项目提出的全降解水溶解的高分子材料使用后不会成为对环
境长期产生污染的固体废弃物，这种材料具有通用塑料所有的理化特性，在环
境中可以降解成无害的物质或对土壤具有改良作用，同时在一定程度上可以回
收再利用，是一种环境友好、资源节约的新型高新技术材料。
本项目所属领域：新材料>高分子材料>生态和环保高分子材料。
项目主要配方、关键技术及设备
主要配方：水溶性高分子材料、生物添加剂、增塑剂、交联剂及其它助剂；
关键技术：破构技术、交联（接枝）技术、共混技术、干法挤出吹膜技术；
主要设备：吹膜机、制袋包装设备等。
项目工艺技术路线描述
2．2.1水溶性高分子材料
①首先分别将生物添加剂进行变性处理、水溶性高分子材料预增塑处理(降
低其熔点)；
②上述产物加入其他添加剂等在高速混合设备进行共混处理，提高下游制
品的质量和成膜性；
③将处理好的掺混料加入混炼造粒设备，实施高剪切下的熔融混炼，使得
各组分，有机地熔合在一起，塑化更均匀。
④制得水溶性高分子材料料经真空设备进行封装出售或直接在其他加工设
备上生产终极产品。产品具有良好的流动性、加工成型性和二次加工性，产品
具有良好的强度，柔软性，光泽，阻气性，耐油性，耐溶剂性和热封性等优良
的力学性能和水解性能，其水解后产物对环境不产生二次污染。
水溶性薄膜性能；
（1）能够在不同的温度条件下，按照设定的的时间要求溶解于水中，包括含
有其它成分的水溶液，溶解速度范围为10秒-20分钟，溶解温度范围为4-80摄
氏度。
（2）水溶性膜溶解后，不与所包装的物料发生化学反应，能充分保持所包装
的物料的化学和物理特性，但是硼砂和硼酸除外，水溶膜溶解后遇碘呈蓝色。（3）水溶性膜溶解后，以水溶液（具有一定粘度的胶体）状态进入环境，在
一定的时间内，在光照和一种存在于环境中的特殊细菌的作用下降解，最终产
物为二氧化碳和水，水溶性膜的成膜材料在环境水中，生物耗氧量和化学耗氧
量仅为淀粉制品的六分之一，是优于淀粉的环境友好产品。
（4）水溶性膜作为包装物，具有良好的密闭性，可以有效地隔绝除氨气和水
蒸气之外的所有气体，在25℃时，氧气的透过率为0，因此可以有效地保护各
种物料不被氧化或其它气体腐蚀或污染。
（5）水溶性膜具有高强度的拉伸性、在韧性和撕裂强度等均优于传统塑料薄膜。
（6）水溶性膜及其水溶袋具有极好的耐油性，耐脂肪性，耐有机溶剂，但多
元醇如甘油、和酰胺、醇胺及醇胺盐除外，如要包装这类物料，公司可提供特
定产品。
（7）水溶性膜及其水溶袋具有抗静电性能优良，包装粉状物时，不会吸附粉
末和尘埃。
（8）适用于酸、碱类腐蚀性物质包装，适用于各种毒害化学品的包装，如农药，可以避免这类物质与使用者和生产者直接接触，体现以人为本的先进理念。（9）可以在中小型自动包装机上使用，由于水溶膜的延展率较大，如果在大
型自动包装机上使用，需根据机器的类型调整水溶膜的技术指标。
产品用途
制衣和刺绣方面
水溶性膜作为暂时性载体可应用于假发及刺绣的制作上。在刺绣方面, 由于
用作垫付的薄膜具有水溶性，只需在常温水中泡上几分钟，垫付料将完全溶解，刺绣图案便可呈现。
应用水溶性膜的优点：无毒全溶解，处理方便，不产生拉丝、结胶等残渣；适用于多头刺绣机，不会断线、走位偏孔；代替无纺布垫付料，避免高温溶解
时纺织品变形和纤维的染化料褪色。
农用方面
采用水溶性薄膜制成的装有种子的包装带可用于农作物的播种上（如小萝卜、洋葱头、胡萝卜及各种植物、花草种子），这样既可提高播种的效率和精度，又可使植物按种子带或种子网的播种形状生长，可避免种子在大风沙地区造成裸露而被吹失或让动物吃掉，待雨水或湿气将薄膜溶掉后，种子在土壤中
能发芽生长。
农药和粉末种衣剂
防止人直接接触农药，避免不必要的农药伤害，减少随包装物丢弃造成的
残留农药对环境的我染，精确定量包装，减少农药生产和使用成本。
化学品、水泥及水泥添加剂的新一代包装与传统包装比较
许多化学品及水泥添加剂具有强碱、强酸性和刺激气味，通常在户外使用时，受风尘影响而容易触及工人的眼睛、皮肤和对环境造成污染。过去，工人
在操作时需穿戴适当的防护用具，以避免受到伤害，给操作上带来了极大的不便。若采用水溶性薄膜包装化学品及水泥添加剂不仅计量准确，不会产生带污
染性物质的包装废弃物，减少对环境的污染，而且在使用时无需拆包装，连同
包装一起投入容器，避免了人体直接接触有毒物质（包括带刺激性气味的物质）。在需混溶多种化学药品时，可将各种化学品先分别调配定量包装，在使
用时只要将不同的组分直接投入水中即可混合，在使用时更加安全、方便。
防感染包装
在医院里可采用高温水溶性膜包装袋将带菌受污染的用品和衣物进行包装隔离，在消毒清洗时将装有污染物的包装袋一同直接投入清洗消毒设备中进行清
洗处理，减少医护人员在运输、储存和清洗过程中接触带菌、受污染的用品和
衣物，避免病菌扩散，防止医院内的二次病菌感染。
纺织品包装
采用水溶性薄膜包装纺织品与一般的包装材料相比，它具有不带静电、透明度与光泽度及手感均优于其它包装材料，使包装物体呈现出更鲜明洁净的外观，提高了商品的价值。由于薄膜对空气具有高阻隔性，在用于纺织品包装时，能
阻隔空气里的氮气，避免纺织品容易发黄。
食物包装
由于水溶性薄膜对气体具有良好的阻隔性以及耐油性，这些特点可使被包装
食品的保鲜期大大延长，而且可以完好地保持其成分及气味。
脱模方面
水溶性膜在采用不饱和聚酯、环氧树脂或其他热固性树脂制作零件时，可作为一种性能优良的脱模剂使用。
电子产品的包装
由于水溶性膜几乎不带静电，适用于集成块等电子产品的包装。采用 PVA
薄膜包装的商品因没有带电性而不会吸附空气中的尘埃，提高了包装产品的洁
净率和美观性。
水转印刷方面
水溶性薄膜可用于陶瓷、塑料、金属、木质物品的异型面的商标及图案转印，如电器外壳、汽车桃木、手机外壳等。
日用品包装
由于水溶性膜具有独特的性能和对环境的友好性，现已在日用品包装方面被广泛应用。如：洗涤剂包装和环保购物袋等。
水性胶粘剂可分为水性喷胶与水性封口胶两种 第一，水性喷胶 产品特点： ●水性体系，与国际通行环保要求接轨 ●无毒无味 ●高有效成分含量 ●胶层柔软 ●快速粘结，最终粘结强度持久 ●耐热、耐水、耐老化 典型应用： 床垫、沙发、航空座椅、汽车座椅、高铁座椅等多部位粘接。适合海绵/海绵粘接，海绵/木板粘接，海绵/真皮粘接，海绵/布料粘接以及海绵造型应用。粘力极好，耐热、耐老化。 产品系列参数： pH比重固含特点 型号粘度（cps,25 °c） DZW-110450-5108.0-9.2 1.1249-51%通用型DZW-120300-3408.0-9.2 1.1349-51%粘度低，喷DZW-400900-10108.0-9.2 1.1049-51%柔韧性好，粘接性能： 粘接速度：喷胶后数秒可进行粘接，30s定位，平面粘接可做到即喷即粘 破材时间：30min 最佳强度：12h 开放时间：10-20min 施工及参数：
普通气喷喷枪喷涂 喷嘴：1-2mm 气压: ＜2bar 储存条件： 阴凉避光储存，+40°C-+5°C 第二：水性封口胶 水性封口胶DZW-301P 产品特点： ●水性体系，低VOC，无毒无气味 ●高有效成分含量 ●初粘好 ●最终粘结强度大 ●耐低温、耐老化 典型应用： 适合于BOPP/纸、上光油/纸、纸/纸等多种材料的快速粘结，可以流水线作业也可以手工操作。 产品参数： 外观：乳白色触变性流体 固含量：约 50% 粘度：15000±5000cps PH：6.0-7.0 剥离强度：大于纸的本体强度
注意事项： 1、本品不得与其他种类的胶水混合使用，如发现分层现象请停止使用。 2、涂胶量适宜，胶量太少有可能影响粘接。 3、本品密封保存，使用前充分搅拌均匀。 4、本品保存期为半年，超过半年经检验合格后方可使用。 5、使用本产品的产品质量涉及诸多因素，用应使用前应视自身具体况状进行试 用，合格后方能批量生产。 储存条件： 阴凉避光储存，0℃—40℃ 保存期：6个月 以上由盘锦易立凯泰新材料有限公司提供； 牢固的检验： 有些包装在短时间内粘接很好，而放一段时间以后就出现了脱胶、脱膜发脆等现象，所以必须要确定的粘接牢度。数据化检验方法可以定量检测出纸盒的牢固度，很多企业不具备条件，以下介绍一些传统的检验方法。 打包成垛后三小时把一个粘接好的包装延边缝撕开，粘接基材是否被撕烂，同时刮下附在膜上的纸基，如果每次只能撕下一小块纸基或根本刮不下纸基，表明该胶黏剂在膜上的附着性好。
第八章高分子功能膜材料 膜是一种能够分隔两相界面，并以特定的形式限制和传递各种物质的二维材料，在自然界中随处可见。天然存在的膜有生物膜，膜也可以人工制作，如高分子合成膜。膜可以是均相的，也可以是非均相的；可以是对称的，也可以是非对称的；可以是固体的，也可以是液体的；可以是中性的，也可以是带电荷的。膜的厚度可从几微米到几毫米不等。 随着科学的发展，越来越多的人工合成膜相继被开发出来，应用到各个行业中，起到分离和选择透过等重要作用。高分子功能膜作为人工合成膜中的重要一员，在药物缓释、膜修饰电极、气体分离等领域表现出特殊的分离功能，并因其广阔的应用前景而受到极大的关注。本章将主要讨论高分子功能膜的分离原理，并以主要的分离膜为代表，介绍其制备方法和应用。 8,1 概述 8.1.1 高分子分离膜的分类 高分子分离膜是具有分离功能，即具有特殊传质功能的高分子材料，又称为高分子功能膜。其形态有固态，也有液态。高分子分离膜的种类和功能繁多，不可能用单一的方法来明确分类，现有的分类既可以从被分离物质的角度分，也可以从膜的形状、材料等角度分，目前主要有以下几种分类方式。 8.1.1.1 按被分离物质性质分类 根据被分离物质的性质可以将分离膜分为气体分离膜、液体分离膜、固体分离膜、离子分离膜和微生物分离膜等。 8.1.1.2按膜形态分类 根据固态膜的形状，可分为平板膜(flat membrane)、管式膜(tubular membrane)、中空纤维膜(hollow fiber)、毛细管膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜等。液膜是液体高分子在液体和气体或液体和液体相界面之间形成的膜。 8.1.1.3按膜的材料分类 从膜材料的来源来看，分离膜可以是天然的也可以是合成的，或者是天然物质改性或再生的。不同的膜材料具有不同的成膜性能、化学稳定性、耐酸、耐碱、耐氧化剂和耐微生物侵蚀等，而且膜材料对被分离介质也具有一定的选择性。这类膜可以进一步分为以下几类。 (1)纤维素衍生物类纤维素类膜材料是研究最早、应用最多的高分子功能膜材料之一．主要有再生纤维素、硝酸纤维素、二醋酸纤维素和三醋酸纤维素、乙基纤维素等。 (2)聚烯烃类聚烯烃及其衍生物是重要的高分子聚合物，很多都可以用于制备气体分离膜，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈等。 (3)聚酯类涤纶、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯这类树脂强度高、尺寸稳定性好、耐热和耐溶剂性优良，被广泛用于制备分离膜的支撑增强材料。 (4)聚酰（亚）胺类尼龙-6和尼龙-66是这一类分离膜材料的代表，常用于反渗透膜和气体分离膜的支撑底布，芳香族聚酰胺是第二代反渗透膜材料，用于中空纤维膜的制备。含氟聚酰亚胺作为具有实用前景的气体分离膜材料目前处于开发阶段。用聚酰胺类制备的膜，具有良好的分离与透过性能，且耐高压、耐高温、耐溶剂，是制备耐溶剂超滤膜和非水溶液分离膜的首选材料，缺点是耐氯性能较差。 (5) 聚砜类这类材料包括聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜、磺化聚砜等，是高机械强度的工程塑料，具有耐酸、耐碱的优点，多用于超滤膜和气体分离膜的制备，较少用于微滤，可在80℃下长期使用，缺点是耐有机溶剂的性能较差。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910385073.X (22)申请日 2019.05.09 (71)申请人 福建蓝海黑石新材料科技有限公司 地址 363900 福建省漳州市长泰县古农农 场银塘工业区顺达路7号 (72)发明人 罗贺斌 白丰瑞 (74)专利代理机构 北京布瑞知识产权代理有限 公司 11505 代理人 孟潭 (51)Int.Cl. C08F 293/00(2006.01) H01M 4/62(2006.01) (54)发明名称 一种水性粘合剂及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种水性粘合剂，其通过以下 方法制备：(1)在保护胶的作用下，将含羧基的功 能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体混合进 行前段共聚合形成粘合剂前段；(2)前段聚合物 反应结束，加入醋酸乙烯单体进行中段聚合形成 粘合剂中段；(3)待中段聚合结束，滴加预先将含 羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单 体形成的预乳液，使反应完全形成粘合剂后段。 该粘合剂能够适应高碱性环境下的制浆及涂布 工艺，能适用于锂离子电池三元材料，能够稳定 或调节锂离子电池三元材料浆料的pH值，具有广 泛的市场应用价值。权利要求书1页 说明书5页CN 110218285 A 2019.09.10 C N 110218285 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110218285 A 1.一种水性粘合剂，其特征在于，通过以下方法制备，所述方法包括如下步骤： (1)在保护胶的作用下，将含羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体混合进行前段共聚合形成粘合剂前段； (2)前段聚合物反应结束，加入醋酸乙烯单体进行中段聚合形成粘合剂中段； (3)待中段聚合结束，滴加预先将含羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体制备形成的预乳液，使反应完全形成粘合剂后段。 2.如权利要求1所述的水性粘合剂，其特征在于，其为三段共聚物，所述粘合剂中段为醋酸乙烯聚合物；所述粘合剂前段或后段为含有羧基的功能单体、丙烯酸酯单体以及醋酸乙烯单体形成的共聚物。 3.如权利要求1所述的水性粘合剂，其特征在于，所述含有羧基的功能单体为含有羧基和不饱和键的化合物。 4.如权利要求2所述的水性粘合剂，其特征在于，所述粘合剂前段或后段中含有羧基的功能单体质量占比为5％-50％。 5.如权利要求2所述的水性粘合剂，其特征在于，所述粘合剂前段或后段中醋酸乙烯与所述共聚物的质量占比10％-40％。 6.如权利要求1-5中任一项所述的水性粘合剂，其特征在于，所述含羧基的功能单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸、衣康酸或马来酸酐中的一种或多种。 7.如权利要求1-5中任一项所述的水性粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正/异辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚、烯丙基聚乙二醇、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、双丙酮丙烯酰胺或异冰片酯中的一种或多种。 8.如权利要求1-7中任一项所述的水性粘合剂的制备方法，其特征在于，包括： (1)在保护胶的作用下，将含羧基的功能单体、部分醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体混合进行前段聚合； (2)前段聚合物反应结束，加入醋酸乙烯单体进行中段聚合； (3)待中段聚合结束，加入预先将含羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体形成的预乳液，使反应完全。 9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述保护胶包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐、聚乙烯醇、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素中的一种或多种。 10.权利要求1-7中任一项所述的水性粘合剂，或权利要求9或8所制备的水性粘合剂在锂离子电池三元材料中的应用。 2
铸造用水溶性高分子粘结剂的研究与应用 济南鲁源铸造材料有限公司李涛摘要：水溶性高分子粘结剂具有较好的溶解性、优良的成膜性及粘合性，通过用国际上先进的物理、化学等方法对天然的水溶性高分子材料进行复合改性，满足铸造用型芯粘结剂的基本要求，且具有干强度高、蠕变性小，环保节能等优点，是一种理想的无公害铸造粘结剂。 关键词：水溶性高分子改性制芯 一、前言 水溶性高分子粘结剂因其含有亲水基团，具有很好的粘合性、成膜性、分散性等，在化学粘结剂、水处理、化学助剂等行业日益扩大。自80年代起，以α-淀粉为主的水溶性粘结材料，因其具有制备工艺简单，生产成本低廉，用于制芯具有干强度高、蠕变性小、溃散性好、旧砂复用性好等特点，特别是操作过程中清洁、节能和浇注过程中几无有害气体产生的优点，即引起铸造界的广泛关注。但由于α-淀粉用于制芯存在吸湿性强、高温强度低、比强度低等缺陷，一定程度地限制了其推广应用。济南鲁源铸造材料有限公司在多年来潜心研究充分满足型芯性能要求的淀粉类粘结材料的基础上，结合新的水溶性高分子材料加工工艺，通过将β-淀粉等多种水溶性高分子材料先进行物理、化学改性，再进行预糊化处理，并添加多种助剂以改善芯砂性能和型芯性能，成功地开发了新一代环保型制芯用粘结材料LYN型铸造用水溶性高分子粘结剂，并成功地应用于铸造生产中。
二、LYN型水溶性高分子粘结剂复合改性工艺及机理分析 1、改性机理分析： 理想的型芯粘结合剂应当具备高的干拉强度、适宜的湿压强度、良好的流动性、低的吸湿性以及良好的溃散性。玉米淀粉支链淀粉高达72%，表观DP分布400-1500，在适当的条件下可与三聚磷酸纳、氯氧化磷等交联剂发生下列反应： 淀粉—OH+HO—淀粉交联剂淀粉—O—X—O—淀粉 控制磷含量0.07～0.09%，其反应产物磷酸酯淀粉具有一定的疏水特性，且在高温下具有很好的耐热性。将磷酸酯淀粉在一定条件下进行预糊化处理即α化，淀粉显微结构发生较大改变，通过控制其反应程度，成糊粘度、比强度大提高。再将预糊化处理后的磷酸酯淀粉与拒水剂B、抗高温冲刷剂C机械混合，在型芯制作过程中充分反应，拒水剂B可形成一层拒水膜覆盖在淀粉粘结网络上，显著提高其高温强度和拒水性。经过以上处理的水溶性高分子粘结剂基本上具备了型芯粘结剂应具有的性能。 2、试验用材料 玉米淀粉（水分≤13%）、三聚磷酸钠、氯氧化磷（交联剂）、拒水剂B、抗高温冲刷剂C 3、试验设备 10kg自制膨化罐 1台 75kg/h挤压机 1台 500kg搅拌罐 1台
高分子膜材料的制备 方法 xxx级 xxx专业xxx班 学号：xxxxxxx xxx
高分子膜材料的制备方法 xxx （xxxxxxxxxxx，xx） 摘要：膜技术是多学科交叉的产物，亦是化学工程学科发展的新增长点，膜分离技术在工业中已得到广泛的应用。本文主要介绍了高分子分离膜材料较成熟的制膜方法（相转变法、熔融拉伸法、热致相分离法），而且介绍了一些新的制膜方法（如高湿度诱导相分离法、超临界二氧化碳直接成膜法以及自组装制备分离膜法等）。 关键词：膜分离，膜材料，膜制备方法 1.引言 膜分离技术是当代新型高效的分离技术，也是二十一世纪最有发展前途的高新技术之一，目前在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子领域等得到广泛应用，并将成为解决人类能源、资源和环境危机的重要手段。目前在膜分离过程中，对膜的研究主要集中在膜材料、膜的制备及膜过程的强化等三大领域；随着膜过程的开发应用，人们越来越认识到研究膜材料及其膜技术的重要性，在此对膜材料的制备技术进行综述。 2.膜材料的制备方法 2.1 浸没沉淀相转化法 1963年，Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法，从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值，自此以后，相转化制膜被广泛的研究和采用，并逐渐成为聚合物分离膜的主流制备方法。所谓相转化法
制膜，就是配置一定组成的均相聚合物溶液，通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，最终转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同，可以分为一下几种：溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转化法。
一、水性胶黏剂 胶粘剂主要由基料、固化剂和促进剂、偶联剂、稀释剂、填料、增塑剂与增韧剂及其他组分（添加剂）组成。 ① 基料：是胶粘剂的主要成分，大多为合成高聚物，起粘合作用，要求有良好的粘附性与湿润性。水性胶黏剂的主要成膜物质为：水性聚醋酸乙烯酯、水性丙烯酸酯、水性聚氨酯等。 ② 固化剂和促进剂：固化剂是胶粘剂中最主要的配合材料，它直接或者通过催化剂与主体聚合物反应，固化结果是把固化剂分子引进树脂中，使分子间距离、形态、热稳定性、化学稳定性等都发生了明显的变化。使树脂由热塑型转变为网状结构。促进剂是一种主要的配合剂，它可加速胶粘剂中主体聚合物与固化剂的反应，缩短固化时间、降低固化温度。 ③ 偶联剂：能与被粘物表面形成共价键使粘接界面坚固。 ④ 稀释剂：用于降低胶粘剂的粘度，增加流动性和渗透性。分非活性和活性稀释剂。非活性稀释剂一般为有机溶剂，如丙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、正丁醇等。活性稀释剂是能参加固化反应的稀释剂，分子端基带有活性基团，如环氧丙烷苯基醚等。 ⑤ 填料：无机化合物如金属粉末、金属氧化物、矿物等。改善树脂的某些性能，例如可降低树脂固化后的收缩率和膨胀系数，提高胶接强度和耐热性，增加机械强度和耐磨性等。 ⑥ 增塑剂与增韧剂：增塑剂一般为低粘度、高沸点的物质，如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、亚磷酸三苯酯等，因而能增加树脂的流动性，有利于浸润、扩散与吸附，能改善胶粘剂的弹性和耐寒性。增韧剂是一种带有能与主体聚合物起反应的官能团的化合物，在胶粘剂中成为固化体系的一部分，从而改变胶粘剂的剪切强度、剥离强度、低温性能与柔韧性。 ⑦ 其他组分：添加剂、防老化剂、防霉变剂、阻聚剂、阻燃剂、着色剂等 二、水性树脂的制备 1）水性聚醋酸乙烯酯的制备 H 2C CH 4H 9 x +y H 2C CH O C O 3 K 2S 2O 7 H 2C CH 4H 9 CH 2x CH O C O 3 y
水溶性高分子简介 摘要：本文介绍了水溶性高分子的分类，物理性能，制造以及未来的发展前景。关键词：水溶性高分子聚乙烯醇聚乙二醇 引言 水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。是一种亲水性的高分子材料，在水中能够溶解或溶胀而形成溶液或分散液。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；②阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。这些集团不但使得高分子有亲水性，而且还带来很多宝贵的性能，如粘合性，成膜性，润滑性，分散性，减磨性等等。 1水溶性高分子的分类 1.1天然水溶性高分子。 以天然动植物为原料，通过物理过程或者物理化学的方法提取而成。最常见的如淀粉类、纤维素、植物胶、动物胶等。天然高分子虽然受到合成高分子的不断冲击，产量逐渐下降，但是仍然有很大一部分市场被其牢牢统治着。 1.2改性天然高分子。 主要有改性纤维素和改性淀粉两大类。如羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素等。这类高分子兼有天然高分子和合成高分子的优点，拥有广泛的市场，因此产量很大。 1.3合成高分子。 合成高分子材料分为聚合类和缩合类两类，如聚丙烯酰胺（PAM）、水解聚丙烯酰胺（HPAM））、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。按大分子链连接的水化基团分为：非离子型和离子型。按荷电性质分为：非离子、阳离子、阴离子和两性离子高分子，其中后三类为聚电解质。按基团间是否存在较强的非共价键联结又分为缔合聚合物和非缔合聚合物。 2水溶性高分子的物理性能 2.1溶解性 溶解性是达到平衡的溶液便不能容纳更多的溶质，在特殊条件下，溶液中溶解的溶质会比正常情多，这时它便成为过饱和溶液。每份溶剂所能溶解的溶质的最大值就是“溶质在这种溶剂的溶解度”。 为了提高水溶性，一是在分子中引入足够的亲水基团到大分子上面变为水溶性高分子。二是降低聚合物的结晶度。三是利用聚电解质的反离子力作用促进溶解。
高分子水凝胶 凝胶是指溶胀的三维网状结构高分子。即聚合物分子间相互连结，形成空间网状结构，而在网状结构的孔隙中又填充了液体介质。 药用的凝胶大部分是水凝胶（hydrogel），它们通过制剂的形式进入体内后吸收体液自发形成。水凝胶是指一种在水中能显著溶胀、保持大量水分的亲水性凝胶，为三维网络结构，多数水凝胶网络中可容纳高分子本身重量的数倍至数百倍的水，它不同于疏水性的高分子网络如聚乳酸和聚乙醇酸（只有有限的吸水能力，吸水量不到10%）。水凝胶中的水有两种存在状态。靠近网络的水与网络有很强的作用力，这种水在极低温度下又有冻结的和不冻结之分，而离网络比较远的水与普通水性质相似称为自由水。 影响水凝胶形成的主要因素有浓度、温度和电解质。每种高分子溶液都有一个形成凝胶的最小浓度，小于这个浓度则不能形成凝胶，大于这个浓度可加速凝胶。对温度来说，温度低，有利于凝胶，分子形状愈不对称，可胶凝的浓度越小，但也有些高分子材料加热后胶凝，低温变成溶液。电解质对胶凝的影响有促进作用也有阻止作用，其中阴离子起主要作用。 水凝胶从来源分类，可分为天然水凝胶和合成水凝胶；从性质来分类，可分为电中性水凝胶和离子型水凝胶，离子型水凝胶又可分为阴离子型、阳离子型和两性电解质型水凝胶。 根据水凝胶对外界刺激应答情况不同，水凝胶又可分为两类：①传统的水凝胶，这类水凝胶对环境的变化，如PH或温度变化不敏感；②环境敏感水凝胶，这类水凝胶对温度或PH 等环境因素的变化所给予的刺激有非常明确和显著的应答。 不同结构、不同化合物的水凝胶具有不同的物理化学性质如溶胀性、触变性、环境敏感性和黏附性等： （一）溶胀性：水凝胶在水中可显著溶胀。溶胀性是指凝胶吸收液体后自身体积明显增大的现象，这是弹性凝胶的重要特性，凝胶的溶胀可分为两个阶段：第一阶段是溶剂分子钻入凝胶中与大分子相互作用形成溶剂化层，此过程很快，伴有放热效应和体积收缩现象（指凝胶体积的增加比吸收的液体体积小）；第二阶段是液体分子的继续渗透，这时凝胶体积大大增加。溶胀的大小可用溶胀度（swelling capacity）来衡量。 （二）环境敏感性：又称智能水凝胶，根据环境变化的类型不同，环境敏感水凝胶又分为如下几种类型：温敏水凝胶、PH敏水凝胶、盐敏水凝胶、光敏水凝胶、电场响应水凝胶、形状记忆水凝胶。非离子型水凝胶溶胀性只取决于聚合物的化学组成，而与外界环境无关。（三）黏附性：或称黏着或黏接等。一般指的是同种或两种不同的物体表面相黏接的现象。除非其中之一为具有黏附性的材料，或者两个表面能通过物理、化学作用而产生黏附性，否则就要用到胶黏剂。在现代新型的药物制剂中为了通过黏附作用达到长效、缓释和靶向给药的目的，往往使用聚合物水凝胶，以达到在生物体上黏附的目的。 由于水凝胶具有良好的生物相容性,对药物的释放具有缓释、控释作用及可吸水膨润等优点,引起了众多研究者的浓厚兴趣,在中药领域也逐渐得以研究应用.如把一些传统的中药散
1 绪论 增稠剂实质上是一种流变助剂，加入增稠剂后能调节流变性，使胶黏剂和密封剂增稠，防止填料沉淀，赋予良好的物理机械稳定性，控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液)，还能起着降低成本的作用。特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要，能够改进和调节黏度，获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。 1.1定义 能明显增加胶黏剂和密封剂黏度的物质称为增稠剂(chickening agent)，有水性和油性之分。尤其是水相增稠剂应用更为普遍。在水体系中，当增稠剂达到一定浓度后，亲油端基缔合形成胶束；在水基高分子体系中，增稠剂的亲油基团主要与聚合物粒子缔合,以这种方式完成增稠特性的高分子化合物称为水性增稠剂。 1.2分类及机理 水溶性高分子增稠剂的分类有以下几种： 1.2.1纤维素类[1] 纤维素类在水基体系中是一类非常有效的增稠剂,广泛应用于化妆品的各种领域。纤维素是天然有机物, 它含有重复的葡萄糖苷单元,每个葡萄糖苷单元含有3 个羟基, 通过这些羟基可以形成各种各样的衍生物。纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,纤维素增稠的体系表现明显的假塑性流变形态。使用量一般质量分数为1%左右。
纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有序排列，易于相互滑动，所以体系黏度下降。 1.2.2 聚丙烯酸类 聚丙烯酸类增稠剂[2]自1953 年Goodrich 公司将Carbomer934引入市场至今已有40年的历史了, 现在这系列增稠剂已经有了更多的选择(见表1) 。 聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2 种, 即中和增稠与氢键结合增稠。中和增稠是将酸性的聚丙烯酸类增稠剂中和, 使其分子离子化并沿着聚合物的主链产生负电荷, 同性电荷之间的相斥促使分子伸直张开形成网状结构达到增稠效果; 氢键结合增稠是聚丙烯酸类增稠剂先与水结合形成水合分子, 再与质量分数为10 %～ 20 %的羟基给予体(如具有5个或以上乙氧基的非离子表面活性剂)结合, 使其卷曲的分子在含水系统中解开形成网状结构达到增稠效果。 1.2.3 天然胶及其改性物 天然胶主要有胶原蛋白类和聚多糖类,但是作为增稠剂的天然胶主要是聚多糖类( 见表1) 。 增稠机理是通过聚多糖中糖单元含有3个羟基与水分子相互作用形成三维水化网络结构,从而达到增稠的效果。它们的水溶液的流变形态大部分是非牛顿流体, 但也有些稀溶液的流变特性接近牛顿流体。 1.2.4无机高分子及其改性物 无机高分子类增稠剂一般具有三层的层状结构或一个扩张的格子结构,最有商业用途的两类是蒙脱土和水辉石。 其增稠机理是无机高分子在水中分散时,其中的金属离子从晶片往外扩散,随着水合作用的进行,它发生溶胀,到最后片晶完全分离,其结果形成阴离子层状结构片晶和金属离子的透明胶体悬浮液。在这种情况下,片晶带有表面负电荷,它的
常用高分子材料总结 塑料：1、热固性塑料 2、热塑性塑料：①通用塑料（五大通用塑料） ②工程塑料（通用工程塑料特种工程塑料） 工程塑料具有更高的力学强度，能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，具有较高的尺寸稳定性， 五大通用工程塑料为：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。 分 类 名称概述性能特点加工性能主要应用 酚醛树脂（PF）酚类和醛类缩聚而 成的合成树脂的总 称。最常用的是苯 酚和甲醛 力学强度高；性能稳定；坚硬耐磨； 耐热、阻燃、耐腐蚀；电绝缘性良好； 尺寸稳定性好；价格低廉；色深，难 于着色 本身很脆，成型时需排气，须加入纤 维或粉末状填料。有层压和模压 电绝缘材料（俗称电 木）、家具零件、日用品、 工艺品、耐酸用的石棉 酚醛塑料 1
热固性塑不饱和聚酯 （UP） 由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而 制得的不饱和线型 热固性树脂 力学强度高，强度接近钢材，可用作 结构材料，可在常温常压下固化 在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性 单体作为交联剂（影响其性能），并 加入引发剂和促进剂，可以在低温或 室温下交联固化形成。 主要用途是玻璃纤维增 强制成玻璃钢，大型化 工设备及管道，飞机零 部件，汽车外壳小型船 艇，透明瓦楞板，卫生 盥洗器皿、 氨 基 塑 料 脲甲醛 树脂UF 氨基模塑料俗称电 玉粉，是由氨基树 脂为基质添加其他 填充剂、脱模剂、 固化剂、颜料等， 经过一定塑化工艺 制成 （UF）坚硬耐刮伤、有较好的耐电 弧性和一定的机械强度，有自熄性、 无臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛 塑料稍差，外观美丽鲜艳，耐霉菌， 制造电器开关、插座、照明器具 （MF）的吸水性比脲醛树脂要低， 而且耐沸水煮，耐热性也优于脲醛塑 料一般可在150-200℃范围内使用， 并有抗果汁、洒类饮料的沾污，密胺 餐具而出名 （UMF）制品具有优良 的耐电弧性能和很高的 机械强度，以及良好的 电绝缘性和耐热性；耐 电弧防爆电器设备配 件，要求高强度的电器 开关和电动工具的绝缘三聚氰 胺甲醛 树脂 MF 脲三聚 2
高分子水凝胶 那些貌似或神似刘谦小子的民间版非著名魔术师，信誓旦旦以娱乐民众为己任，在他们素常的节目单中，大多会设置以下环节：观众排排坐定，这位表演者先奉献一通似是而非的插科打诨，比如说本人自幼年起就在学着把有的东西变作没有，或者把没有的东西变作有，苦苦钻研数年，而今终于有了小成，说着说着拍拍手，让助手或者主持人上杯子，摆好了，又要了一壶水，然后往杯子里倒将下去，一边念念有词，说你可要看好了，笃悠悠把杯子倒扣过来，哇噻，竟然没有水流出耶…… 特别声明一下：该魔术十分适合朋友聚会之类，其他较为严肃的场合比如春晚或赈灾晚不建议使用，否则于全国人民面前穿帮丢脸，后果自负。 一般来说，看到以上场景我总是默默地低下头来，以免嘴角不屑的讥笑打击了表演者的自信心，因为在一个学材料专业出身的非著名观察家看来，要做到把水变没有了实在是太容易的一件事，他只需要在杯底放一片SAP就行了。SAP乃Super Absorbent Polymer 的缩写，意为超强吸水性聚合物，或者也被叫做高吸水树脂、超强吸水性高分子。别急，不必被这些名字给镇住了，得到这个听起来很高级的魔术道具其实毫不麻烦，你只要去超市买一包纸尿裤就行了。 好，暖场部分结束，还是让我们言归正传，从头来看看本文真正主角SAP的身世吧。 在早期，人类日常生活中凡涉及吸湿、吸水、止血之用，只能依赖于棉花、纸帛等天然纤维，但显然它们干的活并不那么让人满意：除却吸水量不是很大（最多也就是20倍左右）之外，还有一个非常大的缺陷，就是吸完之后，若受到压挤，液体还是会回渗出来，有时会造成意想不到的污染。 度过了漫漫长夜，对超吸水材料的呼声日渐高涨，美国农业部的Northern Regional Laboratory实验室1961年成功申请了一个专利，称他们用一种“接枝”的特殊聚合手法，做出了一种丙烯酸单体合成的高分子聚合物，它的奇妙之处是能够吸收400倍于己身质量的水！更妙的是，吸进去的水不会因为外界压力的作用而回渗。这一发明立刻吸引了全世界工业家的目光，强生、陶氏、杜邦……等巨头纷纷往上面砸钱，于是合成、加工等各项技艺都开始精进，原被寄望于改良土壤保湿性的新型功能材料进入日常民用也指日可待。而日本的商业公司为了避开美国人的专利，自行开发出另外一些其他单体合成的超吸水性聚合物，鉴于丙烯酸、丙烯酸胺、乙烯醇类单体都已经得到了较充分的开发，他们就结合原有的这些体系，在淀粉、羟甲基纤维素和丙烯酸/马来酸酐体系中下了一些功夫。1978年，UniCharm 开创性地首度将这种材料用于女用卫生巾，而1982年左右，欧洲市场上出现了加有这种材料的婴儿纸尿裤，此后UniCharm和美国的P&G都很快开始了这方面的研发。
A133——适用于各种正负极材料 LA133水性粘合剂是丙烯腈多元共聚物的水分散液，具有良好的抗氧化和抗还原能力，适用于各种正负极材料（包括LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4正极材料、碳负极材料及活性炭）。 LA133较LA132具有更高的产品粘度，对粉体材料具有更好的悬浮能力。 LA133水性粘合剂粘度高，品质纯净，使用时无须添加增稠剂和有机溶剂，在有效降低材料成本的同时，有效避免锂离子电池生产中溶剂型粘合剂污染环境和安全性差等问题。 使用LA133水性粘合剂的锂离子电池具有较好的循环性能和倍率性能，电池极化小。 产品技术指标 注意事项 1、用加水量调节浆料稠度，防止涂布浆料的收边现象； 2、搅拌过程形成的小气泡，可用真空消泡或加入少量乙醇或正丁醇消泡； 3、建议负极极片中粘合剂含量2～5%，正极极片中粘合剂含量为1.5～4%（磷酸亚铁锂可适当增加粘合剂用量）； 4、极片烘干后，应待极片在空气中冷却后，再碾压、裁切及卷绕； 5、电池注液前，充分干燥，以排除极片所吸附水分； 6、保质期内，产品粘度随贮存时间的增加而有所增大，属正常现象。
LA水性粘合剂应用于负极工艺建议（仅供参考） 发布日期：2014-02-14 说明： 由于锂离子电池电极的组成（配方）决定于电池的最终性能要求，具体的操作工艺与所用电极材料的物理与化学性能、电极浆料的组成、设备的状况、极片的厚度等密切相关。所以，本资料不具有实际的指导意义，只可作为材料应用的参考文件，文中所列的事例仅作为粘合剂材料的性能测评，而非生产性实例。 LA水性粘合剂具有良好的机械稳定性，在线速度为18m/s下，长达10h以下的搅拌未出现破乳；适合的PH值范围为4-10，同时适用于普通和高粘度合浆工艺。 LA的热分解温度不低于220℃。 1 配方 a、 C：Super-P：LA=96：1：3 b、 C：Super-P：LA：CMC=96：1：2.5：0.5 c、 C：LA=97 or 96：3.0 或 4.0 d、 C：LA：CMC=97：2.5：0.5 溶剂：水（去离子水、蒸馏水、纯净水）； 固含量：约40-50%。 2 电极浆料的制备 2.1 粘合剂的分散 将浆料配制固含量约为60%所需的水（蒸馏水、去离子水或纯净水）加入搅拌桶中，再加入所需的LA，开动搅拌，公转10-20 r/min，自转5-10r/min，搅拌15-20min；如需加入CMC，须参照SBR/CMC的工艺，先将CMC配置为溶液后加入LA分散液中。
水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用 * 中山大学化学与化学工程学院应用化学广州 510275 摘要：本实验采用溶液聚合法，以AIBN作为引发剂合成聚乙酸乙烯酯，然后用NaOH的甲醇溶液进行醇解，得到聚乙烯醇5.527 g，产率54.0%，之后利用红外对聚乙酸乙烯酯与聚乙烯醇进行表征。之后利用聚乙 烯醇的缩醛化反应制备胶水，利用聚乙烯醇的性质制备面膜。 关键词：水溶性高分子聚乙烯醇聚乙酸乙烯酯红外光谱法 1.引言 水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶胀而形成溶液或分散液。1924年，德国化学家WO. Hermann和WW. Haehel首次将碱液加入到聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液中，得到聚乙烯醇（PV A）。聚乙烯醇为白色絮状固体或片状固体，无毒无味，是使用最广泛的合成水溶性高分子，具有优良的力学性能和可调节的表面活性。PV A具有多羟基强氢键，以及单一的-C-C-单键结构，这样的结构不但使PV A具有亲水性，还有黏合性、成膜性、分散性、润滑性、增稠性等良好性能。 PV A的制备首先由乙酸乙烯酯聚合成聚乙酸乙烯酯，然后将其醇解生成PV A，其反应式如下： PVA的结构可以看成是交替相隔的碳原子上带有羟基的多元醇，因此，其发生的反应为多元醇反应，如醚化、酯化、缩醛化。聚乙烯醇和羰基化合物反应可得到缩醛化合物。本实验利用聚乙烯醇和甲醛反应，生产聚乙烯醇缩甲醛，作为胶水使用。 2.实验过程 2.1 实验仪器 三颈瓶，回流冷凝管，水浴锅，蒸汽蒸馏装置，滴液漏斗，pH试纸，培养皿，抽滤装置，滤纸，真空烘箱。2.2 实验试剂 偶氮二异丁腈（AIBN），甲醇，乙酸乙烯酯，NaOH，聚乙烯醇，甲酸，40%甲醛水溶液，盐酸，羧甲基纤维素，丙二醇，乙醇。 2.3 实验步骤
高分子水凝胶综述 摘要 在这篇综述中，笔者以高分子水凝胶为探究的领域，围绕其产生、发展、应用等诸方面，浅层次地加以论述。论文大体的探讨方式是这样：首先以高分子水凝胶的出现为基点，考察其定义的由来以及与吸水树脂之间的关系；然后以高分子水凝胶潜在应用价值的属性为导向线，对其进行分类，讨论相应的制备方法和水凝胶性能各类表征方法；接着突出强调环境敏感性水凝胶的制备及响应原理；而水凝胶实际应用及缺陷则作为最后系统概括。 关键词：高分子水凝胶应用性能制备 产生、定义与比较 高分子水凝胶的合成可以追溯到20世纪50年代后期，Wichterle和Lim合成了第一个医用甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶[1]。对于高分子水凝胶的定义，各个文献报道的都很接近，即由带有化学或物理交联的亲水性高分子链形成的三维固体网络[2]，在水环境下高分子水凝胶能够发生吸水溶胀，甚至有的吸水能超过其自重好多倍（图1） 图1凝胶吸水溶胀前与溶胀后的比较（左侧为吸水溶胀后，右侧为吸水溶胀前）
同时，笔者发现，高分子水凝胶与吸水树脂之间的关联需要被加以认知。吸水树脂本身就是一种新型功能高分子材料，具有亲水基团，能吸收大量水分而又能保持水分不外流。当水分子通过扩散作用及毛细作用进入到树脂中时，形成的树脂即称为高分子水凝胶。也就是说，吸水树脂是高分子水凝胶的前身，且当树脂经吸水后才成为水凝胶。 此外，对于高分子水凝胶的吸水并且保水的机理也需要加以阐述。从化学结构上来分析，凝胶是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。在凝胶的交联网格里，必然存在很多疏水性基团朝外，亲水性基团朝里的结构，在这样的结构下，亲水性基团与水分子以氢键等方式进行结合，疏水性基团在外头形成的屏障可以有效地间隔不同的内亲水网格，起到容纳水分子容器的作用（图 2）。 O OH R O O H R O O H R O O H R O OH R O OH R O OH R O H H 图2 凝胶保持水分子示意图 图2中，右下侧的疏水性基团是朝内的，这表明凝胶亲水性网格结构内部也是含有非亲水性基团的；而水分子与亲水链上的氧之间形成了氢键。 此外，还能说明一个问题：理论上能够和亲水性基团之间发生水合而吸附在高分子聚合物周围的水分子，其厚度最多不过2~3层，第一层水分子是由亲水性基团与水分子形成的配位键或氢键的水合水，第二层或第三层则是水分子和水合水形成的氢键结合层，作用力随层数的增加而不断减弱。而凝胶之所以能够吸收更多的水分，原因就在于其交联网格结构。这样的结构是包裹式的，以立体三维式取代了平面式，而且链上亲水性基团的复杂交错，给容纳水分提供了优良的环境。
高分子膜材料 姓名：*** 指导老师：** 专业：高分子材料2011年6月8号
摘要：高分子膜材料具有制备简单、性能稳定以及与指示剂相容性好等特点。本文介绍高分子膜材料的分类、性能以及高分子膜材料在工业、农业以及日常生活中的应用，主要是论述高分子膜材料的研究进展以及发展前景等。 前言：高分子膜材料虽然很早就出现，但是对它的研究还是近些年来才开始。在上世纪20年代，由于石油工业的发展促进了三大合成材料品种的不断增多，高分子膜材料的应用范围也在逐渐扩大。由包装膜开始，在30年代已经将纤维膜应用于超滤分离；40年代则出现了离子交换膜和点渗析分离法；50年代出现了饭渗透法膜分离技术；60年代又加拿大和美国学者分别成功的制造出了高效能膜和超过滤膜，总之，国外高分子膜材料技术的发展是迅速的。近年来，我国的科研工作者也开始重视这方面的研究，膜的汇总类及应用范围在不断扩大，其中用量最大的是选择性分离膜，如离子交换膜、微孔过滤膜、超过滤膜、液膜、液晶膜等等。目前已应用的领域有核燃料及金属提炼、气体分离、海水淡化、超纯水制备、污废处理、人工脏器的孩子早、医药、食品农药、化工等各个方面。
众所周知，进入二十一世纪以后，环境已经成为制约各国发展的重要因素，各种各样的工业废水、废气以及工业垃圾对环境造成了巨大破坏。而高分子膜材料以其独特的微处理性可以很好的清除废水、废气以及工业垃圾中所含有的有毒重金属、有机物和矿物质等物质，因而在新世纪高分子膜材料必然迎来新的发展。
目录 第一节：高分子膜材料的研究分类 (2) 第二节：各种高分子膜材料的的介绍 (3) 第三节：高分子膜材料的发展前景 (5) 第四节：高分子膜材料的性能 (6) 第五节：高分子膜材料的应用 (8) 参考文献 (11)
敏感性高分子及水凝胶 摘要：本文介绍了几类敏感性高分子及其水凝胶。主要包括pH 敏感水凝胶、温度敏感水凝胶、温度及pH 双重响应水凝胶、光响应水凝胶、磁场响应水凝胶等的性质及其研究进展。简要介绍了敏感性高分子及其水凝胶的性质、制备方法、应用及其发展前景。 1 引言 近年来，随着信息，生命，环境，航空航天等领域科学技术的飞速发展，人们对材料性能的要求越来越高。因此，一批性能特异的新功能材料相继问世，敏感性材料就是其中的一类。对环境具有可感知，可响应，并具有功能发现能力的高分子和水凝胶被称之为环境敏感性高分子（environment sensitive polymers）和环境敏感性水凝胶（environment sensitive hydro gels）[ 1]。与传统的高分子和水凝胶不同，这类高分子和水凝胶的某些物理或化学性质可因环境条件的变化而发生突变。因此，这类高分子也被称为“刺激响应性高分子（stimuli-responsive polymers）”、“灵巧性高分子(smart polymers)”或“智能性高分子（intelligent polymers）”,相应的水凝胶被称为“刺激响应性水凝胶（stimuli-responsive hydro gels）”、“灵巧性水凝胶（smart hydro gels）” 和“智能性水凝胶（intelligent hydro gels）”[2]。 与高分子不同，凝胶是一类可保持一定几何外形，同时具有固体和液体某些性质的胶体分散体系。它是软物质（soft materials）存在的一种重要形式，是介于固体和液体之间的一种物质形态。凝胶体系由胶凝剂（gelators）所形成的三维网络结构和固定于其中的大量溶剂组成。敏感性水凝胶[3] 是一种亲水性高分子交联网络,它能够感知外界环境的微小变化(例如温度、pH、离子强度、光、电场和磁场等) ,并通过自身体积的膨胀和收缩来响应外界的刺激. 敏感性水凝胶的上述特点使其在药物控制释放、物质分离提纯、活性酶包埋和生物材料培养等方面有广泛应用前景。 2 敏感性高分子及其水凝胶的种类和性质 1989 年，高木俊宜[4]最先提出了智能材料（intelligent materials）概念。随后，美国的Newnham 教授提出了与之类似的灵巧材料（smart materials）概 1 念。敏感性高分子和敏感性水凝胶是智能材料家族中的重要成员。 凝胶有不同的分类方法。根据溶剂的不同，凝胶分为有机凝胶（organgels）和水凝胶（hydrogels）。以适当的方式脱除溶剂后的凝胶为干凝胶（xerogels）。根据凝胶的大小不同，有（宏观）凝胶和微凝胶（microgels）之分。根据凝胶对环境条件变化响应的不同，凝胶分为传统凝胶和敏感性凝胶。根据凝胶力学性能的不同，凝胶分为弹性凝胶和刚性凝胶。同样，根据维系凝胶三维网络结构力的本性不同，凝胶分为物理凝胶和化学凝胶。 敏感性高分子水凝胶在受到刺激时，其性质会发生突变。根据刺激信号的不同，相应的水凝胶被称为化学物质敏感性水凝胶、pH 敏感性水凝胶、温敏性水凝胶、光敏性水凝胶等。敏感性水凝胶的研究涉及学科众多，具有显著的多学科交叉特点，是当今最具有挑战的高技术研究前沿领域之一。 2.1 敏感性高分子及其水凝胶的种类 2.1.1 温度敏感性高分子及其水凝胶 温敏性高分子是研究最多，也是最重要的一类敏感性高分子。这类水凝胶结构中具有一定比例的亲水性和疏水性基团，温度的变化可以影响这些基团的疏水作用和大分子链之间的氢键作用，从而改变水凝胶的网络结构，产生体积相变。温敏水凝胶有高温收缩和低温收缩两种类型[5]。 聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPA）是典型的高温收缩型水凝胶，对其响应机理的一般解释是，当温度升高时疏水相相互作用增强，使凝胶收缩。线型聚N－异丙基丙烯酸酰[PNIPAM]是一种典型的温敏性高分子，在水溶液中具有独特的热行为，其大分子链上同
水溶性高分子材料（薄膜）生产项目 研发单位；潍坊华潍新材料科技有限公司 项目介绍；本项目提出的全降解水溶解的高分子材料使用后不会成为对环 境长期产生污染的固体废弃物，这种材料具有通用塑料所有的理化特性，在环 境中可以降解成无害的物质或对土壤具有改良作用，同时在一定程度上可以回 收再利用，是一种环境友好、资源节约的新型高新技术材料。 本项目所属领域：新材料>高分子材料>生态和环保高分子材料。 项目主要配方、关键技术及设备 主要配方：水溶性高分子材料、生物添加剂、增塑剂、交联剂及其它助剂； 关键技术：破构技术、交联（接枝）技术、共混技术、干法挤出吹膜技术； 主要设备：吹膜机、制袋包装设备等。 项目工艺技术路线描述 2．2.1水溶性高分子材料 ①首先分别将生物添加剂进行变性处理、水溶性高分子材料预增塑处理(降 低其熔点)； ②上述产物加入其他添加剂等在高速混合设备进行共混处理，提高下游制 品的质量和成膜性； ③将处理好的掺混料加入混炼造粒设备，实施高剪切下的熔融混炼，使得 各组分，有机地熔合在一起，塑化更均匀。 ④制得水溶性高分子材料料经真空设备进行封装出售或直接在其他加工设 备上生产终极产品。产品具有良好的流动性、加工成型性和二次加工性，产品 具有良好的强度，柔软性，光泽，阻气性，耐油性，耐溶剂性和热封性等优良 的力学性能和水解性能，其水解后产物对环境不产生二次污染。 水溶性薄膜性能；
（1）能够在不同的温度条件下，按照设定的的时间要求溶解于水中，包括含 有其它成分的水溶液，溶解速度范围为10秒-20分钟，溶解温度范围为4-80摄 氏度。 （2）水溶性膜溶解后，不与所包装的物料发生化学反应，能充分保持所包装 的物料的化学和物理特性，但是硼砂和硼酸除外，水溶膜溶解后遇碘呈蓝色。（3）水溶性膜溶解后，以水溶液（具有一定粘度的胶体）状态进入环境，在 一定的时间内，在光照和一种存在于环境中的特殊细菌的作用下降解，最终产 物为二氧化碳和水，水溶性膜的成膜材料在环境水中，生物耗氧量和化学耗氧 量仅为淀粉制品的六分之一，是优于淀粉的环境友好产品。 （4）水溶性膜作为包装物，具有良好的密闭性，可以有效地隔绝除氨气和水 蒸气之外的所有气体，在25℃时，氧气的透过率为0，因此可以有效地保护各 种物料不被氧化或其它气体腐蚀或污染。 （5）水溶性膜具有高强度的拉伸性、在韧性和撕裂强度等均优于传统塑料薄膜。 （6）水溶性膜及其水溶袋具有极好的耐油性，耐脂肪性，耐有机溶剂，但多 元醇如甘油、和酰胺、醇胺及醇胺盐除外，如要包装这类物料，公司可提供特 定产品。 （7）水溶性膜及其水溶袋具有抗静电性能优良，包装粉状物时，不会吸附粉 末和尘埃。 （8）适用于酸、碱类腐蚀性物质包装，适用于各种毒害化学品的包装，如农药，可以避免这类物质与使用者和生产者直接接触，体现以人为本的先进理念。（9）可以在中小型自动包装机上使用，由于水溶膜的延展率较大，如果在大 型自动包装机上使用，需根据机器的类型调整水溶膜的技术指标。 产品用途 制衣和刺绣方面