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浅谈高分子橡胶(论文)

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浅论高分子橡胶

橡胶的定义:

橡胶(Rubber):具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低,分子量往往很大,大于几十万。

橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,亦被称为弹性体。橡胶在外力的作用下具有很大的变形能力(伸长率可达500~1000%),外力除去后又能很快恢复到原始尺寸。

橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料,广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。

橡胶的分类:

橡胶按其来源分类可分为:天然橡胶(Natrul rubber简称NR)、合成橡胶(Synthtic rubber 简称SR)。天然橡胶是指直接从植物(主要是三叶橡胶树)中获取的橡胶。合成橡胶是相对于天然橡胶而言,泛指用化学合成方法制得的橡胶。

按使用范围分类可分为:通用橡胶和特种橡胶;通用橡胶是指天然橡胶及性能和用途都与天然橡胶相似的丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶;特种橡胶是指具有某些特殊性能的橡胶,包括氟橡胶、硅橡胶、聚硫橡胶、聚丙烯酸脂橡胶、氯醚橡胶和卤化聚乙烯橡胶等;

按照分子的极性强弱可分为:极性,他说:想发财就去万通商联找优质餐具供货商!性橡胶和非极性橡胶;

按照拉伸时的结晶程度的大小可分为:结晶橡胶和非结晶橡胶;

按照分子链上有无不饱和双键可分为:饱和橡胶和不饱和橡胶;

按照主链的化学结构可分为:碳链橡胶和杂链橡胶。

橡胶的举例:

通用橡胶

是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等,主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大,是合成橡胶的主要品种。

丁苯橡胶

丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的,是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶和热塑性橡胶(SBS )。

顺丁橡胶

是丁二烯经溶液聚合制得的,顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性和弹橡胶轮胎性,还具有较好的耐老化性能。顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎,少部分用于制造耐寒制

品、缓冲材料以及胶带、胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性能较差,抗湿滑性能不好。

异戊橡胶

异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。异戊橡胶与天然橡胶一样,具有良好的弹性和耐磨性,优良的耐热性和较好的化学稳定性。异戊橡胶生胶(未加工前)强度显著低于天然橡胶,但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。

乙丙橡胶

乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成,耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑,制品价格较低,乙丙橡胶化学稳定性好,耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛,可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件,还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。

氯丁橡胶

它是以氯丁二烯为主要原料,通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高橡胶制品

,耐热、耐光、耐老化性能优良,耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性,其化学稳定性较高,耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛,如用来制作运输皮带和传动带,电线、电缆的包皮材料,制造耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里。

传统的橡胶一般都需通过硫化作用,使橡胶分子链间经化学交联形成网状分子结构。

异戊橡胶

异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。异戊橡胶与天然橡胶一样,具有良好的弹性和耐磨性,优良的耐热性和较好的化学稳定性。异戊橡胶生胶(未加工前)强度显著低于天然橡胶,但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。

乙丙橡胶

乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成,耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑,制品价格较低,乙丙橡胶化学稳定性好,耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛,可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件,还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。

橡胶的老化因素:

关键字:氧、臭氧、热、光、水分。。。

A)氧:氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应,分子链发生断裂或过度交联,引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

臭氧

B)臭氧:臭氧的化学活性比氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。

C)热:提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现象--热氧老化。

D)光:光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,橡胶因吸收光能而产生游离基,引发并加速氧化链反应过程。经外线光起着加热的作用。光作用其所长另一特点(与热作用不同)是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样,两面会出现网状裂纹,即所谓“光外层裂”。

机械应力

E)机械应力:在机械应力反复作用下,会使橡胶分子链断裂生成游离荃,引发氧化链反应,形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势,视其所处的条件而定。此外,在应力作用下容易引起臭氧龟裂。

水分

F)水分:水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和亲水基团等成分被水抽提溶解,水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。

G)橡胶制品在使用过程如果和油类介质长期接触,油类能渗透到橡胶内部使其产生溶胀,致使橡胶的强度和其他力学性能降低。油类能使橡胶发生溶胀,是因为油类渗入橡胶后,产生了分子相互扩散,使硫化胶的网状结构发生变化。

其他因素

H)其它:对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。

橡胶的用途:

不同用型橡胶的来源及应用特点

用型橡胶的综合性能较好,应用广泛。主要有:①天然橡胶。从三叶橡胶树的乳胶制得,基本化学成分为顺- 聚异戊二烯。弹性好,强度高,综合性能好。②异戊橡胶。全名为顺-1,4-聚异戊二烯橡胶,由异戊二烯制得的高顺式合成橡胶,因其结构和性能与天然橡胶近似,故又称合成天然橡胶。③丁苯橡胶。简称SBR,由丁二烯和苯乙烯共聚制得。按生产方法分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯橡胶。其综合性能和化学稳定性好。④顺丁橡胶。全名为顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,简称BR,由丁二烯聚合制得。与其他通用型橡胶比,硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异,动负荷下发热少,耐老化性能好,易与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等并用。

橡胶的识别方法:

1.耐介质增重实验

可以从成品上取样,浸泡在选定的一种或几种介质中,一定温度时间后取称重,根据重

量变化率硬度变化率推断材料的种类。

2 热空气老化实验从成品中取样,放在老化箱里老化一天,观察老化后的现象。可以分级老化逐步升温。比如150度下CR,NR,SBR都会脆断,NBR EPDM还有弹性。升到180度下普通NBR就会脆断;而230度下HNBR也会脆断,氟胶和硅胶仍然有很好的弹性。

3低温法从成品上取样,用干冰和酒精制造一个合适的低温环境。把样品泡在低温环境下2-5分钟,在选定温度下感觉软硬程度。比如-40度下,同样耐高温耐油很好的硅胶和氟胶对比,硅胶则比较软。

橡胶与其他行业的关系:

1.橡胶与交通运输

橡胶工业是随着汽车工业发展起来的。六十年代汽车工业与石油化学工业高速发展,使橡胶工业生产水平有了很大的提高;进入七十年代,为适应汽车的高速、安全和节约能源,消除污染,防止公害等方面的需要,促进了轮胎新品种的不断出观。原料胶消耗在交通运输方面占有相当大的比重。例如:一辆解放脾4吨载重汽车,需要橡胶制品200多公斤,一节硬座车厢需装配橡胶制品总重300多公斤,一艘万吨巨轮就需橡胶制品近10吨重,一架喷气式客机需要将近600公斤的橡胶。在海、陆、空交通运输上,哪一个都离不开撤胶制品。作为运输工具,轮胎是个主要的配件。近年来除生产普通轮胎外,还大力发展子午线轮胎、无内胎轮胎地下铁道有的也采用了橡胶轮胎。铁路车辆及汽车推广应用橡胶弹簧减展制品,气密橡放。大型商店、车站、地铁也在采用载人运输带。此外,还有用橡胶制做的“气垫船”、“气垫车橡胶与生活用品

2.橡胶与生活用品

日常生活中有不少橡胶制品在为我们服务,遍为城乡居民所穿用,它是B用橡胶制品中消费量很大的一种。其他如雨衣、热水援、松紫带、儿童玩具、海绵座垫以及乳胶浸渍制品等,在人民生活里都在发挥它的作用。”等。

橡胶的应用前景:

关键词:橡胶市场天胶

商务部称,截至12月4日当周,国内橡胶市场价格比前一周(下同)上涨0.2%。

商务部12月8日消息,化工原料出厂报价上调,支撑合成橡胶价格小幅走高,上周(11月28日至12月4日)国内橡胶市场价格比前一周(下同)上涨0.2%。其中,丁苯胶、顺丁胶、丁腈胶价格分别上涨0.6%、0.4%和0.3%。上周上海石化公司丁二烯报价17500元/吨,比前一周大幅上涨12.9%。

但云南等产地供应量增长,国内天然橡胶市场供应充足,上周国产1#标准胶价格比前一周下跌0.3%,进口3#烟片胶价格持平. 2011-12-9 来源:世华财讯

高分子材料论文:高分子材料相关研究

高分子材料论文: 高分子材料相关研究 摘要:包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。 关键词:高分子材料化学分子 高分子材料:macromolecular material,以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 一、按特性分析高分子材料 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。 ②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。 ③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。 ④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。 ⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。 二、现代新型高分子材料 高分子材料包括塑料,尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质,即 所谓的通用高分子,它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展,则向高分子材料提出了更高的要求,因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。 1.高分子分离膜 高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜,以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力,使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比,具有省能、高效和洁净等特点,因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种,一般用的是平膜和空中纤维。推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如,利用离子交换膜电解食盐可减少污染、节约能源:利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小;利用气体分离膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。 2.高分子磁性材料

高分子材料的高弹性和粘弹性

第二节高分子材料的高弹性和粘弹性 本章第二、三节介绍高分子材料力学性能。力学性能分强度与形变两大块,强度指材料抵抗破坏的能力,如屈服强度、拉伸或压缩强度、抗冲击强度、弯曲强度等;形变指在平衡外力或外力矩作用下,材料形状或体积发生的变化。对于高分子材料而言,形变可按性质分为弹性形变、粘性形变、粘弹性形变来研究,其中弹性形变中包括普通弹性形变和高弹性形变两部分。 高弹性和粘弹性是高分子材料最具特色的性质。迄今为止,所有材料中只有高分子材料具有高弹性。处于高弹态的橡胶类材料在小外力下就能发生100-1000%的大变形,而且形变可逆,这种宝贵性质使橡胶材料成为国防和民用工业的重要战略物资。高弹性源自于柔性大分子链因单键内旋转引起的构象熵的改变,又称熵弹性。粘弹性是指高分子材料同时既具有弹性固体特性,又具有粘性流体特性,粘弹性结合产生了许多有趣的力学松弛现象,如应力松弛、蠕变、滞后损耗等行为。这些现象反映高分子运动的特点,既是研究材料结构、性能关系的关键问题,又对正确而有效地加工、使用聚合物材料有重要指导意义。 一、高弹形变的特点及理论分析 (一)高弹形变的一般特点 与金属材料、无机非金属材料的形变相比,高分子材料的典型高

弹形变有以下几方面特点。 1、小应力作用下弹性形变很大,如拉应力作用下很容易伸长100%~1000%(对比普通金属弹性体的弹性形变不超过1%);弹性模量低,约10-1~10MPa(对比金属弹性模量,约104~105MPa)。 2、升温时,高弹形变的弹性模量与温度成正比,即温度升高,弹性应力也随之升高,而普通弹性体的弹性模量随温度升高而下降。 3、绝热拉伸(快速拉伸)时,材料会放热而使自身温度升高,金属材料则相反。 4、高弹形变有力学松弛现象,而金属弹性体几乎无松弛现象。 高弹形变的这些特点源自于发生高弹性形变的分子机理与普弹形变的分子机理有本质的不同。 (二)平衡态高弹形变的热力学分析 取原长为l0的轻度交联橡胶试样,恒温条件下施以定力f,缓慢拉伸至l0+ d l 。所谓缓慢拉伸指的是拉伸过程中,橡胶试样始终具有热力学平衡构象,形变为可逆形变,也称平衡态形变。 按照热力学第一定律,拉伸过程中体系内能的变化d U为: dU- = dQ dW (4-13) 式中d Q为体系吸收的热量,对恒温可逆过程,根据热力学第二定律有, dQ= TdS (4-14)

高分子材料论文

高 分 子 材 料 论 文 课题名称:高分子材料导论学院: 班级: 姓名: 学号:

高分子材料回收利用与发展可降解材料现代文明以经济腾飞和生活水平的提高为主要标志。随着经济发展,大规模的物质循环不可避免地引起各种问题,如资源短缺、环境恶化已为全球所关注。科学家预言地球能源(煤、石油、天然气等)不久将消耗完,会发生严重的能源危机;现代工业以及消费业的发展已给大自然带来严重的影响,大气、海洋等受污染,温室效应发生和臭氧层的破坏等等。所有这些已严重影响着自然界的生态平衡,最终必然会阻碍世界经济的高速发展。 材料的制造、加工、应用等均与环境和资源有直接的关系。高分子材料自从上世纪初问世以来,因重量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们欢迎,其应用越来越广,从而使用过的高分子材料日益增加。据统计,2011年,我国塑料制品的产量达5474万吨,同比增长22%。其中,塑料薄膜的产量为844万吨,占总产量的15%;日用塑料制品的产量为458万吨,占总产量的8%;塑料人造革、合成革的产量为240万吨,占总产量的4%。如何处理这些废料已成为非常重要的课题。 处理废旧高分子材料比较科学的方法是再循环利用。循环是废旧高分子材抖利用的有利途径,不仅使环境污染得到妥善的解决,而且资源得到最有效的节省和利用。从资源利用的角度,对废旧高分子材料的利用首先应考虑材料的循环,然后考虑化学循环及能量回收。 回收:我国塑料回收面临的困难是数量大、分布广、品种多、体积大,许多废塑料与其它城市垃圾混在一起。处理废塑料的主要方法是:填埋和简单焚烧,但可供填埋场地不断减少,填埋费用急剧上升以及简单焚烧带来的二次污染等问题也给我们敲响了警钟。国外在废塑料回收方面已积累了不少经验,他们把废塑料的回收作为一项系统工程,政府、企业、居民共同参与。德国于1993年开始实施包装容器回收再利用,1997年回收再利用废塑料达到60万t,是当年消费量(80万t)的75%。目前,德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点,各网点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制品,并有统一颜色标志[2]。利用:主要有再生利用、热能利用以及分解产物的利用(包括热分解和化学分解)。 1、再生利用:再生利用分简单再生和改性再生两类。 简单再生,指废塑料经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工,一般只能制成档次较低的产品。 改性再生,指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。改性后的再生制品力学性能得到改善,可以做档次较高的制品。在化学添加剂方面,汽巴-嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂,可使回收材料性能基本恢复到原有水平;荷兰有人开发了一种新型化学增容剂,能将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。美国报道采用固体剪切粉碎工艺(Solid State Shear Pulverization, S3P)进行机械加工,无须加热和熔融便可将树脂进行分子水平剪切,形成互容的共混物。共混物大部分由HDPE和LLDPE组成,极限拉伸强度和挠曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美[5]。 2、焚烧回收热能: 对于难以进行清洗分选回收的混杂废塑料,可以在专门的焚烧炉中焚烧以回收热能。木材的燃烧热为14.65 GJ/kg,聚乙烯为46.63 GJ/kg,聚丙烯为43.95 GJ/kg,聚氯乙烯为18.08 GJ/kg,ABS为35.26 GJ/kg,均高于木材,若能将这部分热能加以回收是很有意义的。废塑料热能回收可最大限度减少对自然环境的污染,不需要繁杂的预处理,也不需与生活垃圾分离,焚烧后废塑料的质量和体积可分别减少80%和90%以上,燃烧后的渣滓密度较大,

医用高分子材料论文

医用高分子材料 高分子材料科学与工程,高材1006班,王中伟,20100221276 摘要:随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、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。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词:医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外, 医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料.医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 正文: 一、医用高分子材料的概念及简介:医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征, 如其本身是惰性的,不参与药的作用,能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效,对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而,医用高分子材料是一类根据医学的需求

高分子材料 论文高分子材料论文

实践实验教学 中国电力教育 2010年第28期 总第179期 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析1.实验教学体系和内容欠合理 多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少。虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少。认知性、验证性实验所占的比例偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实 验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验教学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入一些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实 高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的 构建与成效 左晓兵 俞丽珍 朱亚辉 摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系, 并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学 作者简介:左晓兵(1965-),男,安徽泾县人,常熟理工学院化学与材料工程学院,副教授,理学博士,主要研究方向:聚合物合成的教学与研究;俞丽珍(1966-),女,江苏常熟人,常熟理工学院化学与材料工程学院,高级工程师,主要研究方向:聚合物合成的实验教学与管理。(江苏 常熟 215500) 基金项目:本文系常熟理工学院课程建设基金资助项目(项目编号:W090029)的研究成果。 DOI 编码:10.3969/j.issn.1007-0079.2010.28.065

高分子材料论文

热塑性聚氨酯TPU 的发展现状 摘要:TPU 全称热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic Polyurethane ),它是由 二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂共同反应生成的线性高分子材料。同时,它 也是一种能够在一定热度下反复变软或改变的塑胶材料,而在常温下它却可以保 持形状不变,能起个支撑、保护的作用.TPU 为热塑性聚氨酯,有聚酯型和聚醚 型之分,TPU 成型品的用途广泛: 汽车部件,机械·工业用部件,管材·软管, 薄膜·板材,电线·电缆等等,本文主要叙述TPU 聚合工艺,各项性能,市场应 用,TPU 国内外发展的现状及其生产厂家等方面。 关键词:TPU 共混改性 聚氨酯 发泡剂 扩链剂 环保 一.TPU 的聚合工艺 TPU 全称热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic Polyurethane ),它是由二 异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂共同反应生成的线性高分子材料。它在分子组 成上以重复氨基甲酸酯基团为特征,同时含有脲基甲酸酯、缩二脲、及酯键、醚 键等其它基团;从分子结构上看,它由刚性链段与柔性链段交替构成,其中刚性 链段是由二异氰酸酯和扩链剂反应得到的,柔性链段则是由二异氰酸酯和大分子 多元醇反应得到的。这种特殊的分子结构使TPU 具有其它各类热塑性弹性不可比 拟的优良性能。 按聚合工艺分为本体聚合和溶液聚合,在本体聚合中,又分为预聚法和一步 法,预聚法是将二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂同时混合反应成TPU 。一步法是将二醇、二异氰酸酯和扩链剂同时反应成TPU 。 可采用注射、挤出、吹塑等方法生产加工。挤出成型、注射成型是TPU广 为采用的加工方法。挤出和注射成型的熔体温度范围较宽,一般在180-245摄氏度之间.塑化效果好,熔料均匀,易于成型加工。适合所有塑料生产加工工艺。 挤出成型的工艺过程: 聚合物 塑化 成型 定型 牵引 切割 堆放 冷却 成品

材料热力学课件

S. J. T. U.
Phase Transformation and Microstructure Design
李伟
Wei Li
Lecturer
E-mail: weilee@https://www.doczj.com/doc/c518038109.html, Phone: 5474 5567 Office: 闵行校区材料楼 A503B室 Office Time: Wednesday 2:00-3:00 PM https://www.doczj.com/doc/c518038109.html,/Able.Acc2.Web/Template/View.aspx? courseType=0&courseId=5204&topMenuId=37502&men uType=4&action=view&type=&name=
SJTU Thermodynamics of Materials Fall 2012 ? X. J. Jin Introduction
1/70

S. J. T. U.
Experiences
Phase Transformation and Microstructure Design
Qualifications
PhD?in?Metallurgy?and?Materials,?The?University?of?Birmingham,UK,2011 MSc?in?Material?Science,?Shanghai?Jiaotong?University,?2007 BSc?in?Material?Science?and?Engineering,?Shanghai?Jiaotong?University,?2004
Employments
2007. 5‐8 Baosteel‐NSC/Arcelor?Automotive?Steel?Sheets?Co.Ltd 2012.?2‐ Shanghai?JiaoTong?University
SJTU Thermodynamics of Materials
Fall 2012
? X. J. Jin
Introduction
2/70

高分子材料毕业设计

ChuZhou Vocational Technology College 高分子材料应用技术专业 毕业论文 课题名称:多层共挤高阻隔薄膜的工艺流程 学号:QQ:359973519 班级:09级高分子材料应用技术 姓名: DChris 指导教师:老师好 2011年10月30日

目录 摘要 前言 第一章多层共挤高阻隔薄膜的概述 第一节高阻隔薄膜的概念及特点 1.1.1 概念 1.1.2 产品特点 1.1.3 应用方向 第二节高阻隔薄膜产品的成分 1.2.1 阻隔树脂 1.2.2 肉类包装膜(七层高阻隔薄膜)结构分析 1.2.3 EVOH的性能与特点 第三节肉类包装膜 1.3.1 肉品包装的必要性 1.3.2 肉类包装膜产品特点 第二章多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺 第一节多层共挤高阻隔薄膜的工艺介绍 2.1.1 生产工艺 2.1.2 工艺特点 第二节多层共挤高阻隔薄膜的生产原理及设备 2.2.1 原材料的选择和质量控制 2.2.2 生产设备(七层共挤吹塑薄膜的机组设备及型号)第三节肉类包装膜的生产工艺流程 2.3.1 多层共挤包装薄膜(肉类包装膜)成型原理 2.3.2 生产工艺 2.3.3 生产工艺流程示意图及设备 第四节影响阻隔性的主要因素 第三章多层共挤高阻隔薄膜的展望 第一节肉类高阻隔薄膜的发展趋势 3.1.1 肉类高阻隔薄膜的发展及展望 3.1.2 七层以上高阻隔共挤吹塑薄膜生产技术的发展趋势第四章多层共挤高阻隔薄膜的总结 指导老师评语 致谢 参考文献

多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺流程设计 摘要 本次的论文主要是讨论和研究多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺及应用方向,并特别举例介绍目前市场上所销售的肉类包装膜(火腿肠),其外包装即为七层共挤薄膜,具有很强的阻气阻油性能,市场需求量也很大。在叙述生产过程的同时,也对高阻隔薄膜的前景进行了分析讨论,目前在我国,阻隔性包装薄膜处于推广使用的增长期,国内生产的阻隔性薄膜大多应用在低端产品的包装,性能优良的阻隔性薄膜还需要大量进口,因此市场发展空间很大。 关键词:多层高阻隔薄膜工艺 前言 改革开放几十年来,我国塑料包装行业得到稳步的高速发展,已经从一个初期分散性的行业发展成为独立的、产品门类齐全的现代化产业体系,对塑料制品的年均需求增长率在不断攀升。塑料制品行业成为了增长速度最快,是具有广阔发展前景的朝阳产业。其中,薄膜是用量最大的塑料包装材料,由于其无毒、质轻、包装美观、成本低的特点,因而应用领域在不断拓展,几乎渗透到工农产品和日常生活用品的各个方面,塑料包装薄膜行业的投资正在快速增长。因此,把握国际、国内塑料包装薄膜的技术和市场发展的总体趋势,对于审时度势地进行前瞻性正确决策具有重要现实意义。 随着社会的发展和人们生活水平的提高,产品的分类越来越细,对于产品的包装并不仅仅局限在视觉效果上,而是要根据产品的特点和市场的需求,朝功能化、多样化方向纵深开发。近年来,技术的进步使得塑料包装薄膜的功能化发展趋势日渐明显,高要求、高技术含量的塑料包装薄膜正成为许多企业的支柱产业和研发目标,其包装功能是多样的,除对一般薄膜的抗静电、抗粘连要求外,主要通过原材料、助剂或工艺的调整赋予包装薄膜某些特殊的功能,如适应香烟和饮料包装挺括性与紧贴性需要的热收缩性、适应蔬菜和水果包装需要的透气性、适应电子元件包装需要的导电性、适应可透视包装需要的高光学性能、适应金属设备和仪器包装需要的防锈性以及日益在食品、化妆品、医药方面广泛需要的阻隔性和抗菌性等,薄膜的功能化提高了产品的附加值。 其中阻隔性塑料包装薄膜是目前发展最快的功能薄膜之一。在我国,阻隔性包装薄膜处于推广使用的增长期,国内生产的阻隔性薄膜大多应用在低端产品的包装,性能优良的阻隔性薄膜还需要大量进口,因此市场发展空间很大。 近年来,在日本、欧洲阻隔性薄膜的消费量每年以10%左右的速度增长;而美国阻隔性树脂的消费年均增长13.6%,尽管在我国阻隔性薄膜只是近几年才引起薄膜生产企业的重视,但早已在食品、医药等行业得到广泛的应用,消费市场巨大,有很大的发展空间,发展速度也很快,国内许多相关企业都在根据人们的生活习惯和各类阻隔性包装的实际要求,认真研究相关的包装市场,找准切入点,以期有所收获。综观阻隔性材料的开发及其包装薄膜生产工艺技术的发展状况,笔者认为有一点应该引起我国相关部门的重视,无论是阻隔性原料树脂,还是阻隔性薄膜的生产设备和相关工艺技术,国内科研院所和企业的自主开发能力缺乏,严重依赖进口,国内绝大多数企业实际上还停留在来料加工的初级阶段,包装行业技术整体落后的局面依然

功能高分子材料论文.

纳米二氧化钛结构及性能 摘要 本文主要通过对纳米二氧化钛结构及性能的介绍,引出其应用,特别是在环境净化方面的应用。纳米二氧化钛是一种新型环境净化材料,有板铁矿、锐铁矿和金红石三种晶体结构,具有良好的光催化性能及亲水性,这也是其在环境净化方面的应用基础,主要用于净化水、空气和杀菌,另外还可做建筑涂料。本文着重介绍了其在废水处理方面的应用,有处理染料废水、处理农业废水和处理含表面活性剂的废水、处理含油废水和处理造纸废水。制备方法主要有:溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、钛醇盐的气相水解法以及液相沉淀法其中液相沉淀法又包括直接沉淀法、均匀沉淀法以及共沉淀法。 关键词环境;材料;净化;纳米二氧化钛;结构;性能;应用;光催化技术;综述

目录 1 绪论 (4) 的结构 (5) 2 TiO 2 2.1 晶格结构 (5) 2.2 表面结构 (5) 的性质 (6) 3 纳米TiO 2 3.1 晶型的性质 (6) 3.2 光学性质 (6) 3.3 半导体性质 (6) 的应用 (6) 4 纳米TiO 2 4.1 充当太阳能电池原料 (7) 4.2 防紫外线功能 (7) 4.3 光催化功能 (8) 4.3.1 气体净化 (8) 4.3.2 处理有机废水 (8) 4.3.3 处理无机污水 (8) 4.3.4 防雾及自清洁功能 (8) 4.3.5 杀菌功能 (9) 5纳米TiO 的制备 (10) 2 水解法 (10) 5.1 TiCl 4 5.2 醇盐水解法 (10) 5.3 溶胶-凝胶法 (11) 5.4 水热合成法 (11) 5.5 微乳液法 (11) 6 结语 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)

高分子材料论文

高分子材料与成形 14商贸2班梅文祥10号 摘要: 高分子,即高分子化合物,是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子,因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大,高达104~106,并且分子量具有多分散性,其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高子。高分子是用相对分子质量、聚合度(重复的结构单元数)或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关,而且还与诸如结晶的程度和分布,高分子链长的分布,添加剂(如填料,增强剂和增塑剂等)的性质和用量等许多因素有关。 关键词:塑料、纤维、增塑剂、聚合物 前言:高分子,即高分子化合物,是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子,因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大,高达104~106,并且分子量具有多分散性,其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高分子。高分子是用相对分子质量、聚合度(重复的结构单元数)或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关,而且还与诸如结晶的程度和分布,高分子链长的分布,添加剂(如填料,增强剂和增塑剂等)的性质和用量等许多因素有关。 高分子材料的分类有:塑料、橡胶、纤维等;

高分子材料的添加剂有:增塑剂、防老剂、填充剂、阻燃剂等。 正文: 1-1 高分子材料的分类 一、塑料 塑料分为热塑性和热固性塑料。热塑性塑料是指在一定温度围具有可反复加热软化、冷却后硬化定型的塑料。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。热固性塑料是指经加热(或不加热)就变成永久的固定形状,一旦成形,就不可能再熔融成形的塑料。常用的热固性塑料有酚醛塑料、脲醛塑料等。塑料按使用情况又分为通用塑料、工程塑料及特种塑料。通用塑料价格便宜、产量大、成型性好,广泛用于日用品、包装、农业等领域,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛和脲醛塑料。工程塑料指能承受一定的外力作用,具有较高的强度和刚度并具有较好的尺寸稳定性,如聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等。特种塑料具有如耐热、自润滑等特异性能,可用于特殊要求如氟塑料、有机硅塑料、聚酰亚胺等。 二、橡胶 橡胶具有高的弹性、电绝缘性和缓冲减振性。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的弹性好、强度高、耐屈挠性好、绝缘性好。这些性能都是合成橡胶所不及。因此,天然橡胶至今仍是最重要的一种橡胶。天然橡胶的加工性、粘合性、混合性良好。合成橡胶的种类很多,按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶一般用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡胶制品,如丁

高分子材料论文要求

论文内容提纲 1、零件的工作条件、失效方式及性能要求 2、零件材料的初步选择(根据零件性能要求,海选,至少两种,但要说明选择的理由) 3、零件的候选材料(分子结构,材料性能特点,类型(热固性或热塑性) 4、候选材料成形或加工方法的选择 说明选择的依据,现在已经使用的材料还是替代材料,你选择的成形或加工方法,可能存在的问题;如果选用零件加工需要连接,说明具体的连接方法、连接的原理 5、零件材料的确定(从使用性能、工艺性能、经济性、可靠性、环境影响方面分析) 说出终选材料的名称、主要性能指标 6、提高所选材料性能的途径 提高性能的原理和工艺 7、零件材料的未来发展动向 要说明新材料为了解决什么问题,是否有成熟的工艺,如果没有,你认为成型加工过程应主要什么主要问题? 8、结论 注意,所有引用都要注明出处,如果是自己的观点请用红色标出。 论文格式: 汽车**零件高分子材料选择与加工 作者### (单位** ) 摘要摘要内容(摘要以提供论文的内容梗概为目的,不加评论和补充解释,简明、确切地论述研究目的、原理和结论,具有相对独立性。摘要应重点包括4个要素,即研究目的、方法、结果和结论。 在这4个要素中,后2个是最重要的。在执行上述原则时,在有些情况下,摘要可包括研究工作的主要对象和范围,以及具有情报价值的其它重要的信息。不应有引言中出现的内容,也不要对论文内容作诠释和评论,不得简单重复题名中已有的信息;不用非公知公用的符号和术语,不用引文,除非该论文证实或否定了他人已发表的论文;缩略语、略称、代号,除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外,在首次出现时必须加以说明;不用图、表、化学结构。中文摘要以300字左右为宜). 英文摘要 关键词关键词1;关键词2;关键词3;关键词4 (3~8个) 正文(以1.5倍行距、宋体(英文用Times New Roman)、小四号字。层次标题一律用阿拉伯数字连续编号;不同层次的数字之间用小圆点相隔,末位数字不加标点符号。如“1”,“1.1”等) 1一级标题 1.1 二级标题 1.1.1 三级标题 图1中文图题

高分子材料论文

高分子材料论文 在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料.它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势, 將是21世纪最活跃的材料支柱. 高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物.除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等.碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构.碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物.有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來.這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能.高分子中可以把某些有机物结构(又称为功能团)替换, 以改变高分子的特性.高分子具有巨大的分子量, 达到至少1万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人們將其称为高分子、大分子或高聚物.高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶(未加工之前称为树脂). 面向21世纪的高科技迅猛发展, 带动了社会经济和其他产业的飞跃, 高分子已明确地承担起历史的重任, 向高性能化、多功能化、生物化三个方向发展.21世纪的材料將是一个光辉灿烂的高分子王国. 现有的高分子材料已具有很高的强度和韧性, 足以和金属材料相媲美, 我們日用的家 用器械、家具、洗衣机、冰箱、电视机、交通工具、住宅等, 大部分的金属构造已被高分子材料所代替.工业、农业、交通以及高科技的发展, 要求高分子材料具有更高的强度、硬度、韧性、耐温、耐磨、耐油、耐折等特性, 這些都是高分子材料要解决的重大问题.从理论上推算, 高分子材料的强度还有很大的潜力. 在提高高分子的性能方面, 最重要的还是制成复合材料第一代复合材料是玻璃钢, 是 以玻璃纤维和合成树脂为粘合剂制成.它具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、导热系数低、易於加工等优良性能, 用於火箭、导弹、船只和汽车躯体及电视天线之中.其后, 人們把玻璃纤维换成碳纤维, 其重量更轻, 强度比钢要高3~5倍, 這就是第二代的复合材料.如果改用芳纶纤维, 其强度更高, 为钢丝的5倍.高性能的高分子材料的开拓和创新尚有极大的潜力.科学家预测, 21世纪初, 每年必须比目前多生产1500~2000万吨纤维材料才能满足需要, 所以必须生产大量的合成纤维材料, 而且要具有更轻型、耐火、阻燃、防臭、吸水、杀菌等特性.有许多新型纤维, 如轻型空腔纤维、泡沫纤维、各种截面形状的纤维、多组份纤维材料等纷纷被研制出來, 人們可指望会有耐静电、耐脏、耐油, 甚至不会沾灰的纤维材料问世.這些纤维材料將用於宇航天线、宇航反射器、心脏瓣膜和人体大动脉. 高分子功能材料, 在高分子王国里是一片百花争艳的盛景.由於高分子的功能团能够替代, 所以只要采用极为简便的方法, 就可以制造各种各样的高分子功能材料.常用的吸水性

功能高分子材料论文

生物医用高分子材料 摘要:简述了对功能高分子材料的认识,功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类,接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势,对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:功能高分子材料,生物医用高分子材料。 功能高分子材料 功能高分子材料一般指具有传递、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。功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50% 所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言。这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料。如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物。可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料。 功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类: (1)分离材料和化学功能材料;(2)电磁功能高分子材料;(3)光功能高分子材料;(4)生物医用高分子材料。功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。 随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求: 1、化学稳定性好,在人体接触部分不能发生影响而变化; 2、组织相容性好,在人体内不发生炎症和排异反应; 3、不会致癌变;

高分子材料的基本物理性能

高分子材料的主要物理性能 高分子材料与小分子物质相比具有多方面的独特性能,其性能的复杂性源自于其结构的特殊性和复杂性。联系材料微观结构和宏观性质的桥梁是材料内部分子运动的状态。一种结构确定的材料,当分子运动形式确定,其性能也就确定;当改变外部环境使分子运动状态变化,其物理性能也将随之改变。这种从一种分子运动模式到另一种模式的改变,按照热力学的观点称作转变;按照动力学的观点称作松弛。例如天然橡胶在常温下是良好的弹性体,而在低温时(<-100℃)失去弹性变成玻璃态(转变)。在短时间内拉伸,形变可以恢复;而在长时间外力作用下,就会产生永久的残余形变(松弛)。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA )在常温下是模量高、硬而脆的固体,当温度高于玻璃化温度(~100℃)后,大分子链运动能力增强而变得如橡胶般柔软;温度进一步升高,分子链重心能发生位移,则变成具有良好可塑性的流体。 本着“结构?分子运动?物理性能”这样一条思维线路,本章有选择地介绍高分子材料的热性能、力学性能、高弹性和粘弹性、溶液性质、流变性质、电学性能等。同时通过介绍结构与性能的关系,帮助我们根据使用环境和要求,有目的地选择、使用、改进和设计高分子材料,设计和改进加工工艺和设备,扩大高分子材料使用范围。 第一节 高分子材料的分子运动、力学状态转变及热性能 一、高分子运动的特点 与低分子材料相比,高分子材料的分子热运动主要有以下特点: (一)运动单元和模式的多重性 高分子的结构是多层次、多类型的复杂结构,决定着其分子运动单元和运动模式也是多层次、多类型的,相应的转变和松弛也具有多重性。从运动单元来说,可以分为链节运动、链段运动、侧基运动、支链运动、晶区运动以及整个分子链运动等。从运动方式来说,有键长、键角的变化,有侧基、支链、链节的旋转和摇摆运动,有链段绕主链单键的旋转运动,有链段的跃迁和大分子的蠕动等。 在各种运动单元和模式中,链段的运动最为重要,高分子材料的许多特性均与链段的运动有直接关系。链段运动状态是判断材料处于玻璃态或高弹态的关键结构因素;链段运动既可以引起大分子构象变化,也可以引起分子整链重心位移,使材料发生塑性形变和流动。 (二)分子运动的时间依赖性 在外场作用下,高分子材料从一种平衡状态通过分子运动而转变到另一种平衡状态是需要时间的,这种时间演变过程称作松弛过程,所需时间称松弛时间。例如将一根橡胶条一端固定,另一端施以拉力使其发生一定量变形。保持该形变量不变,但可以测出橡胶条内的应力随拉伸时间仍在变化。相当长时间后,内应力才趋于稳定,橡胶条达到新的平衡。 设材料在初始平衡态的某物理量(例如形变量、体积、模量、介电系数等)的值为x 0,在外场作用下,到t 时刻该物理量变为x (t ),许多情况下x (t )与x 0满足如下关系: ()τ /0t e x t x -= (4-1) 公式(4-1)实质上描述了一种松弛过程,式中τ称松弛时间。当t =τ时,()e x x /0=τ,可见松弛时间相当于x 0变化到x 0/e 时所需要的时间。 低分子物质对外场的响应往往是瞬时完成的,因此松弛时间很短,而高分子材料的松弛时间可能很长。高分子的这种松弛特性来源于其结构特性,由于分子链的分子量巨大,几何构型具有明显不对称性,分子间相互作用很强,本体粘度很大,因此其松弛过程进行得较慢。 不同运动单元的松弛时间不同。运动单元越大,运动中所受阻力越大,松弛时间越长。比如键长、键 角的变化与小分子运动相仿,其松弛时间与小分子相当,约10-8-10-10 s ;链段运动的松弛时间较长,可达到分钟的数量级;分子整链的松弛时间更长,可长达几分、几小时,甚至几天、几个月。由于高分子材料结构具有多重性,因此其总的运动模式具有一个广阔的松弛时间谱。 了解材料的松弛时间谱十分重要,因为材料的不同性质是在不同的松弛过程(它们具有不同的松弛时间)中表现出来的。在实际测试或使用材料时,只有那些松弛时间与外场作用时间数量级相当的分子运动模式(或性质)最早和最明显地被测试或表现出来。例如要研究链段的运动,实验进行的速度应当掌握在分钟数量级,太快或太慢的实验都不能测到链段的运动。如果要研究分子整链的运动(如材料的流动),

高分子材料本科毕业论文选题

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