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几种高分子材料的应用

几种高分子材料的应用
几种高分子材料的应用

主题4 课题5 几种高分子材料的应用

教学目标

1.了解几种高分子材料的成分及特点。

2.学会根据不同材料的特性区别不同物质的组成。

3.联系实际,根据生活中的应用,认识到高分子材料的发展趋势及前景。教学重点:

1. 了解几种高分子材料的成分及特点

2.学会根据不同材料的特性区别不同物质的组成。

联想.质疑:

有些优质的滑雪板的表面贴一层非常光滑的薄膜,这种薄膜是由一种高分子材料制成的,可以大大提高滑雪速度;另外,如果用这种材料制作水龙头的垫片,密闭性好,经久耐用;电缆电线的绝缘层、电热毯中间的发热层常用它作为绝缘材料;化工生产也会用它来保护设备不受酸碱的侵蚀…你知道这是一种什么材料吗?

一、聚四氟乙烯

阅读思考:聚四氟乙烯的成分?性能?用途?

1、成分:-[CF2-CF2]n-

2、制备:反应类型----加聚反应

3、性能:

①具有特殊的化学稳定性:耐酸碱、耐高低温、绝缘性、防水性

②摩擦系数小,极其光滑。

4、用途:广泛应用于化学化工、机械、电器、建筑、医疗等领域

二、耐磨鞋底和轮胎

阅读思考:橡胶的分类?各种橡胶的成分、性能及用途?

1、橡胶的分类:天然橡胶和合成橡胶

2、丁苯橡胶

①成分

②制备

单体:CH2=CH—CH=CH2

③性能:兼有橡胶和塑料的性能

④用途:广泛用于制鞋、沥青改性、塑料改性和黏合剂行业等

3、丁顺橡胶

性能:耐磨、弹性、耐低温、耐热等

4、丁基橡胶

单体:异丁烯和少量异戊二烯

性能:气密性好、耐热、耐老化

用途:做汽车内胎、探空气球、无内胎轮胎

5、乙丙橡胶

成分:乙烯和丙稀

制备

单体:乙烯、丙烯

性能:柔韧性好

用途:制造汽车或建筑门窗的密封胶条

三、“尿不湿”与荒漠绿化

活动探究:

(1)取一片纸尿片,用天平称量它的质量,使其充分吸水后再称其质量,计算单位质量纸尿片的最大吸水量。

(2)用同样的方法测定其它材料的吸水能力,与纸尿片进行比较。

(3)把充分吸水的几种材料放到窗口通风处,每隔一段时间后称其质量,比较哪种材料更易失水.

1、“尿不湿”原理

尿不湿既能吸水又能保水的原因是:“尿不湿”中添加了一种高吸水树脂。高吸水树脂是含有羧基和羟基等强亲水基团并具有一定交联网状高分子化合物。尿液中的水分子与亲水基团紧密结合,并被包裹在网状高分子结构之中。

2、高吸水性树脂的制取

①用淀粉、纤维素等天然高分子化合物与丙烯酸、苯乙烯磺酸聚合

②用聚丙烯酸或聚乙烯醇合成

3、荒漠绿化

交流研讨

(1)现在,荒漠化的问题日益严重。荒漠化是怎样形成的?请大胆设想,并为解决这

一问题献计献策。

(2)有人提出运用“尿不湿”的原理解决荒漠化问题,这可能吗?“尿不湿”和治理荒漠化有联系吗?

介绍:我国研究的“多功能超强吸水剂”和“多功能高分子植物生长剂”的作用。课堂小结:

一、聚四氟乙烯

二、耐磨鞋底和轮胎

三、“尿不湿”与荒漠绿化

生活中的高分子材料

生活中的高分子材料 【摘要】 高分子应用在生活中各个地方,塑料便是应用较为广泛。塑料在生活起重大作用,但是也给环境带来了危害。如何解决由塑料制品所造成的白色污染时全人类共同面临的问题。目前,在诸多的解决方案中,开发可降解塑料成为全球瞩目的热点。 【正文】 高分子材料: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,由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。 高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万,所含原子数目一般在几万以上,而且这些原子是通过共价键连接起来的。高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时,叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子连接成网状时,这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构,所以也叫体型高分子。 高分子材料的结构特征 高分子材料的高分子链通常是由成千上万个结构单元组成,高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为三级结构。 高分子材料按其来源可分为:天然高分子材料、半合成高分子材料(改性天

生活中的材料课题5几种高分子材料的应用练习1鲁科版选修10921142

1 解析:真毛皮含有蛋白质,焚烧时有烧焦羽毛的味道,而人造皮毛不含蛋白质,焚烧时 则没有烧焦羽毛的味道,所以 B 选项错误。 答案:B 解析:尿不湿之所以具有强的吸水性,是因为其中添加了高吸水性树脂。 答案:D 4.高吸水性树脂中含有羧基和羟基等基团,这些基团属于 B .强憎水基团 D.不属于任何基团 解析:羧基和羟基等基团属于强亲水基团。 答案:A 5.牛筋底鞋底耐磨性好而且坚固耐用富有弹性。而牛筋底一般用两种材料制成,这两 种材料是( ) 主题4认识生活中的材料 课题5几种高分子材料的应用 课堂演练当堂达标 1.下列物质不属于高分子化合物的是 ( ) A. G0H22 A .纤维素 B.蛋白质 C.聚乙烯 答案:A 2. 人造毛皮越来越以假乱真,下列关于真假毛皮的说法不正确的是 A. 真毛皮的主要成分是蛋白质 B . 焚烧人造毛皮和真毛皮都有烧焦羽毛的味道 C . 人造毛皮和真毛皮的成分不同 D . 聚氨酯树脂可用于生产人造毛皮 3. 尿不湿之所以具有强的吸水性是因为 ( ) A. 其成分是滤纸 B. 其中有烧碱等易潮解物质 C. 其中有氯化钙等吸水剂 D. 其中添加了高吸水性树脂 A 强亲水基团 C.酸根 A. 聚四氟乙烯和玻璃钢 B. 热塑性丁苯橡胶和聚氨酯塑料 C. 乙丙橡胶和聚四氟乙烯 D. 聚甲基丙烯酸甲酯和顺丁橡胶

2 解析:电脑中的光盘盘片原料采用聚甲基丙烯酸甲酯或透明的聚酯; 高分子材料等制成;尿素不属于高分子材料;橡胶属于高分子材料,故选择 答案:C 3.为配合“限塑令”的有效推行,许多地区采取了免费发放无纺布袋的措施,已知生 产无纺布的主要原料为:聚丙烯、聚酯和粘胶等。下列有关说法不正确的是 解析:生产无纺布的原料中聚丙烯、聚酯属于合成材料。A. 大部分塑料在自然环境中很难降解 B . 使用无纺布袋有利于减少“白色污染” C . 生产无纺布与棉布的原料都是天然纤维 D . 聚丙烯、聚酯都属于合成材料 答案:B 6. 丁苯橡胶是以丁二烯和另一种材料为单体发生聚合反应而制得的, 这种材料是( ) A.苯乙烯 B .丙烯 C.乙烯 D.甲醛 解析:丁苯橡胶的结构为: —CH>—C H=CH —C H 少一(H —「H i 可知其单体为1, 3 丁二烯CH 2===C — CH===C 和苯乙烯。 答案:A 课后作业知能强化 1.与聚乙烯的制作工艺类似,可以将四氟乙烯进行加聚反应而得到一种特别好的高分 子材料,这种材料的性质特别稳定,所以被称为 ( ) A.国防金属 B .尿不湿 C.橡胶王 D.塑料王 解析:由于聚四氟乙烯具有特殊的化学稳定性, 能够耐强酸、强碱甚至“王水”的腐蚀, 既耐高温又耐低温,绝缘性好而且在水中也不会浸湿或膨胀,所以被称作是塑料王。 答案:D 2. 下列用途中与高分子材料无关的是 ( ) A. 电脑中的光盘 B. 录音机中的磁带 C. 庄稼施加尿素以补充氮肥 D. 氟橡胶制造火箭衬里 录音机中的磁带用 C 项。

高分子材料的应用

高分子材料的应用——防水防尘新型材料等方面的研究进展的介绍 高分子材料是门内容广泛,与其他许多学科交叉渗透,相互关联的综合性新兴学科随着社会的发展,普通的材料已经不能满足需求,高分子材料则越来越多的用于人们的日常生活.目前高分子材料的发展迅猛,应用的方面也越来越多,越来越广!下面就高分子材料用于防水方面的研究进展进行介绍! 一开始想到这个方面是由于一年前班主任开班会时候对高分子进行的介绍,其中有一点就是应用于防水方面。当时他举了个列子——荷叶.众所周知,荷叶表面的水可以聚成水珠,不会粘在荷叶上,从这个出发研究荷叶的结构从而得到防水防尘方面的启发! 荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”,“山包”上长满绒毛,好像山上密密的植被,“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此,在“山包”的凹陷处充满了空气,这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的只有纳米级的空气层。由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说,无异于庞然大物,于是,当雨水和灰尘降落时,隔着一层纳米空气,它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触,无法进一步“入侵”。水形成水珠,滚动着洗去了叶面的尘埃。荷叶的这种纳米级的超微结构,不仅有利于它自洁,还有利于防止空气中飘浮的大量的各种有害细菌和真菌对它的侵害! 对于这方面我从一些文献中找出了一点将荷叶的功能应用的实际的列子——德国Sto 上市公司下属ISPO 公司,根据荷叶效应机理和硅树脂外墙涂料的实际应用结果,经过3 年研究工作,成功地把荷叶效应移植到外墙乳胶漆中,开发了微结构有机硅乳胶漆,即荷叶效应乳胶漆。这种荷叶效应乳胶漆采用具有持久憎水性的少乳化剂有机硅乳液等一些专门物质,并形成一个纳米级显微结构,从而使其涂膜具有类似荷花叶子的表面结构,达到拒水保洁功能 但是荷叶的防水防尘功能是有限的,我们需要做的就是从荷叶的结构方面进行改进,用高分子技术做出更加全面的防水防尘材料!荷叶只是一个列子,只是给我们一个启发。真正要研究的是高分子的结构和结构所表现出来的功能! 1防水方面 世界各地对高分子的研究都是积极的。以前用于防水的材料主要是沥青和砂浆虽然这2种方法能起到防水作用但是作用远远没有高分子的作用好台湾一流的防水中心{张百兴张凯然}在土木建筑工程中使用了一种新型的施工方法——高分子涂膜防水!

应用广泛的高分子材料

第二节 应用广泛的高分子材料 一、高分子化合物的分类 1.按来源分 ? ???? 天然高分子,如:淀粉、纤维素、蛋白质等合成高分子,如:聚乙稀、有机玻璃等 2.按结构分????? 线型高分子体型高分子 3.按性质分????? 热塑性高分子热固性高分子 4.按用途分????? 塑料合成纤维合成橡胶涂料黏合剂…… 二、有机高分子化合物结构与性质的关系有哪些?常见的有机高分子化学反应的特点有哪些? 1.高分子化学反应的特点 (1)与结构的关系 结构决定性质,高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成,酯基易水解、醇解,羧基易发生酯化、取代等反应。 (2)常见的有机高分子化学反应

①降解 在一定条件下,高分子材料解聚为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯;聚苯乙烯用氧化钡处理,能分解为苯乙烯;生物降解塑料;化学降解塑料;光降解塑料等。 ②橡胶硫化 天然橡胶(),经硫化,破坏了碳碳双键,形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—),线型变为体型结构。 ③催化裂化 塑料催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃气体等。 线型高分子体型(网状)高分子 结构分子中的原子以共价键相互连结,构成 一条很长的卷曲状态的“链” 分子链与分子链之间还有许多共价键交 联起来,形成三维空间的网状结构 溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解,但往往有一定程度的胀大性能具有热塑性,无固定熔点具有热固性,受热不熔化 特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好,有可塑性 常见物 质 聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶特别提醒高分子化学反应,同其他反应一样,运用物质的结构决定性质的规律,首先分析其具有的官能团,并考虑官能团与基团的影响,分析比较结构变化及位置等,并加以应用。 类型1 白色污染与环境保护

高分子材料按应用分类

高分子材料按应用分类 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、、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。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。有天然橡胶和两种。②高分子纤维分为天然和化学纤维。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和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和。④高分子胶粘剂是以合成为主体制成的。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,添加和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为涂料、天然树脂涂料和。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。⑦。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子和医用、等。高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限,同一高聚物,采用不同的合成方法和成型工艺,可以制成塑料,也可制成纤维,比如尼龙就是如此。而一类的高聚物,在室温下既有玻璃态性质,又有很好的弹性,所以很难说它是橡胶还是塑料。 按高分子主链结构分类 ①碳链高分子:分子主链由C原子组成,如:PP、PE、PVC②杂链高聚物:分子主链由C、O、N等原子构成。如:聚、聚酯③元素有机高聚物:分子主链不含C原子,仅由一些杂原子组成的高分子。如:硅橡胶 新型高分子材料 高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、和涂料等。其中,被称为现代高分子的塑料、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。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和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。 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、浓度梯度或差为动力,使混合物、液体混合物或、无机物的等分离技术相比,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、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、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,利用交换膜电解可减少污染、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;利用从中富集氧可大大提高回收率等。

高分子材料试题及答案.pdf

《高分子材料》试卷答案及评分标准 一、填空题(20分,每空1分): 1、材料按所起作用分类,可分为功能材料和结构材料两种类型。 2、按照聚合物和单体元素组成和结构变化,可将聚合反应分成 加成聚合反应和缩合聚合反应两大类。 3、大分子链形态有伸直链、折叠链、螺旋链、无规线团四种基本类型。 4、合成胶粘剂按固化类型可分为化学反应型胶粘剂、热塑性树脂溶液胶粘剂、热熔胶粘剂 三种。 5、原子之间或分子之间的系结力称为结合键或价键。 6、高分子聚合物溶剂选择的原则有极性相近、溶解度参数相近、 溶剂化原则。 7、液晶高分子材料从应用的角度分为热致型和溶致型两种。 8、制备高聚物/粘土纳米复合材料方法有插层聚合和插层复合两种。 二、解释下列概念(20分,每小题4分): 1、 材料化过程:由化学物质或原料转变成适于一定用场的材料,其转变 过程称为材料化过程或称为材料工艺过程。 2、 复合材料:由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质,用适当的 工艺方法组合起来,而得到的具有复合效应的多相固体材料称之为复合材料。 3、 聚合物混合物界面:聚合物的共混物中存在三种区域结构:两种聚合物 各自独立的相和两相之间的界面层,界面层也称为过渡区,在此区域发生两相的粘合和两种 聚合物链段之间的相互扩散。 4、 共混法则:共混物的性能与构成共混物的组成均质材料的性能有关, 一般为其体积分数或摩尔分数与均质材料的性能乘积之和。或是倒数关系。 5、 纳米复合材料:是指复合材料结构中至少有一个相在一维方向上是纳米 尺寸。所谓纳米尺寸是指1nm~100nm的尺寸范围。纳米复合材料包括均质材料在加工过程中所析出纳米级尺寸增强相和基体相所构成的原位复合材料、纳米级尺寸增强剂的复合材料以及刚性分子增强的分子复合材料等。 三、比较下列各组聚合物的柔顺性大小,并说明理由(5分,每小题2.5分): 1、 聚丙烯与聚苯烯 聚丙烯>聚苯烯,原因:随着长链上侧基体积的增大,限制了分子链的运动,分子的柔性降低。 2、 聚乙烯、氯化聚乙烯和聚氯乙烯 聚乙烯>氯化聚乙烯>聚氯乙烯,原因:随着长链上氯原子的增加,分子间作用力增强,分子的柔性降低。 四、比较下列各组聚合物的Tg大小,并说明理由(5分,每小题2.5分): 1、 聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇和聚丙烯腈 聚丙烯<聚氯乙烯<聚乙烯醇<聚丙烯腈,原因:随着分子链上侧基的极性增强,分子链产生的内旋转受到限制越大,是其Tg增高。 2、 聚( 3、3-二甲基—1-丁烯)、聚苯乙烯和聚乙烯基咔唑 聚(3、3-二甲基—1-丁烯)<聚苯乙烯<聚乙烯基咔唑,原因:随着分子链上侧基体积的增大,分子运动越困难,所以Tg增高。 五、按照给出条件鉴别高分子材料(6分,每小题3分): 1、 序号 密度(g/cm3) 洛氏硬度 软化温度℃ 冲击强度J/m

高中化学选修五(人教版检测)第五章2应用广泛的高分子材料Word版含答案

第五章进入合成有机高分子化合物的时代 2 应用广泛的高分子材料 1.下列有机物中不属于天然高分子材料的是( ) A.棉花B.淀粉 C.尼龙 D.羊毛 解析:高分子材料按其来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。显然棉花、淀粉和 羊毛是天然的,而尼龙是人工合成的,属于合成材料。 答案:C 2.下列塑料的合成,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( ) A.聚乙烯塑料 B.聚氯乙烯塑料 C.酚醛塑料 D.聚苯乙烯塑料 答案:C 3.下列说法正确的是( ) A.合成纤维和人造纤维统称为化学纤维 B.酚醛塑料和聚氯乙烯都是热固性塑料C.锦纶丝接近火焰时先蜷缩,燃烧时有烧焦羽毛的气味,灰烬为有光泽的硬块,能压 成粉末 D.某些合成材料和塑料制品的废弃物可以倾倒到海洋中 解析:合成纤维和人造纤维统称化学纤维,A正确;聚氯乙烯为热塑性塑料,B错误; 锦纶为合成纤维,是用H2N(CH2)5COOH缩聚成的,属于多肽,和蛋白质有相似之处,但灰烬不 能压成粉末,C错误;塑料制品的废弃物不可乱倒,D错误。 答案:A 4.尼龙-66是一种重要的合成纤维,它是由己二酸和己二胺以相等的物质的量在一定条 件下聚合而成的,下列叙述中不正确的是( ) A.尼龙-66的结构简式是 B.合成尼龙-66的反应属于缩聚反应 C.合成尼龙-66的基础反应为酯化反应 D.尼龙-66的长链结构中含有酰胺键(—CONH—) 解析:己二酸和己二胺分子中含有的官能团是—COOH和—NH2,二者生成尼龙-66的反应 应为成肽反应,而不是酯化反应。

答案:C 5.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食 品,PVC保鲜膜则不能直接接触食品,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是( ) A.PE、PVC都属于链状高分子化合物,受热易熔化 B.PE、PVC的单体都是不饱和烃,能使溴水褪色 C.焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体如HCl D.废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染 解析:PVC的单体是CH2===CHCl,它不属于烃类。 答案:B (时间:40分钟分值:100分) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题8分,共48分) 基础题Ⅰ 1.下列高分子化合物中,属于天然高分子材料的是( ) A.锦纶纤维B.有机玻璃 C.棉花 D.顺丁橡胶 解析:棉花的主要成分是纤维素,它属于天然高分子材料;其他三种材料都属于合成高 分子材料。 答案:C 2.下列产品中,如出现破损不能进行热修补的是( ) A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座 C.自行车内胎 D.聚乙烯塑料膜 解析:聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜都是用热塑性树脂加工而成的,可以 反复加工,多次使用,出现破损时可进行热修补,而电木插座是用热固性树脂加工而成的, 受热不熔化,出现破损时不能进行热修补。 答案:B 3.下列说法正确的是( ) A.利用石油作原料制得的纤维是人造纤维 B.天然纤维是不能再被加工处理的 C.合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维 D.煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维

高分子材料常用的几种抗老化方法及对比分析

高分子材料常用的几种抗老化方法及对比分析 高分子材料事实上已经成为现代生活每个方面中的必需品,其在生产及加工中取得的最新进展进一步拓宽了塑料的应用范围,在某些应用中,高分子材料甚至取代了其他的材料,如玻璃,金属,纸张及木材。 但高分子材料本身具有的结构特点和物理状态及其在使用过程中受到的热、光、热氧、臭氧、水、酸、碱、菌和酶等外在因素使得其在应用过程中,会出现性能下降或损失,例如泛黄、相对分子质量下降、制品表面龟裂、光泽丧失,更为严重的是导致冲击强度、拉伸强度和伸长率等力学性能大幅度下降,从而影响高分子材料的正常使用。这种现象简称为老化,老化在高分子材料的合成、贮存及加工和最终应用的各个阶段均可能发生,可导致材料使用寿命终结而大量废弃,造成资源的极大浪费和严重的环境污染。高分子材料在使用过程中发生的老化更有可能造成巨大的灾难和不可挽回的损失。 因此,高分子材料的防老化成为高分子行业不得不解决的问题。实际上,高分子材料的防老化是高分子化学中的一个重要课题。目前,改善和提高高分子材料防老化性能的主要方法有以下四种: 1、物理防护(如加厚、涂装、外层复合等) 高分子材料的老化,特别是光氧老化,首先是从材料或制品的表面开始,表现为变色、粉化、龟裂、光泽度下降等,然后逐渐往内部深入。薄制品比厚制品更容易提早失效,因此通过加厚制品的方法可以延长制品的使用寿命。对于易老化的制品,可以在其表面涂覆或涂布一层耐候性好的涂层,或在制品外层复合一层耐候性好的材料,从而使制品表面附上一层防护层,从而延缓老化进程。如在PP无纺布表面针刺一层抗光氧老化性能较好的聚酯布层,以吸收大量的紫外辐射,从而达到防老化的目的。但这些方法存在增加工序或影响产品的外观等等一些缺陷,只限于少数产品的应用。 2、改进加工工艺 很多材料在合成或制备过程中,也存在老化的问题。如,聚合过程中热的影响、加工过程中的热氧老化等等。那么相应地,可以通过在聚合或加工过程中增加除氧装置或抽真空装置等减缓氧气的影响。但这种方法只能保证材料在出厂时的性能,而且这种方法只能从材料的制备源头实施,无法解决其在再加工和使用过程中的老化问题。 3、高分子材料的结构设计或改性 很多高分子材料分子结构中存在极易老化的基团,那么通过材料的分子结构设计,以不易老化的基团替代易老化的基团,往往可以起到良好的效果,如在聚氨酯行业中,

谈谈高分子材料在现代生活中的应用

谈谈高分子材料在现代生活中的应用 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料,由相对分子质量较高的化合物构成。高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成,高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为三级结构。 一高分子材料在生活中的应用简介 高分子按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础,我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成

织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料;高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等 一般将高分子材料按特性分为五类,即橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料。 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。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯;合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点,广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面,如交通运输上用的各种轮胎;工业上用的运输带、传动带、各种密封圈;医用的手套、输血管;日常生活中所用的胶鞋、雨衣、

高分子材料基本知识

链段:从高分子链中划分出来的最小运动单元 柔顺性:高分子链能改变其构象的性质 近程结构:即第一层次结构,指单个高分子的一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构 远程结构:即第二层次结构,指单个高分子的大小和在空间所在的各种形态 结构:组成高分子不同尺度的结构单元在空间的排列 构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列 构象:由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态 高弹性:小应力作用下,由于高分子链段的运动而产生的很大的可逆变形 强迫高弹性:玻璃态聚合物在外力作用下,出现的高弹形变 力学松弛:高聚物的力学性质随时间的变化表现的性质 蠕变:在恒温恒负载下,高聚物材料的形变随时间的延长而逐渐增大的现象5 应力松弛:在恒温和保持形变不变的情况下,高聚物内部应力随时间延长逐渐衰减的现象 滞后现象:在交变应力作用下,高聚物应变落后于应力变化的现象 内耗:橡胶及其他高分子材料在形变过程中,一部分弹性形变转变热能的损耗的现象 冷拉:高聚物材料的低温下受外力作用而产生大变形的现象 银纹屈服:在拉伸应力作用下,高聚物某些脆弱部分由于应力集中而产生空化条纹形变区 剪切屈服:高聚物在拉伸或压缩应力作用下,与负载方向呈45度截面上产生最大剪切力,从而引发高分子链沿最大剪切面方向上产生滑移形变,从而导致材料形状扭的现象 高聚物材料发生脆性断列时,其断裂面比较光滑;韧性断裂时,由于分子间滑移,断裂面较为粗糙,有凹凸不平的丝状物 流变性:物质流动与变形的性能及其行为表现 牛顿流体:流动规律符合牛顿粘性定律的流体 剪切流动:产生横向速度梯度的场的流动 拉伸流动:产生纵向速度梯度的场的流动 剪切变稀流体:随剪切应力或剪切速率的升高表观黏度降低的流体 挤出胀大:橡胶等高聚物熔体基础口型后,挤出物的尺寸及断面形状与口型不同的膨胀 可塑度:施加一定负载在一定温度的时间下,测定形变负载移去后变形保持的能力 切力增稠流体:随剪切速率增加,切应力增加的速率增大,即切黏度随切应力。剪切速率的增大而上升的流体 熔融指数:由标准熔体流动速率测定仪测定,用来表征热塑性塑料的流动性 门尼黏度:一定温度(100)一定转子速度(2r/min)条件下测定未硫化胶对转子的转动阻力。橡胶工业中作为胶料流动的指标 焦烧:所谓焦烧,是胶料在硫化前的操作或停放过程中,发生了不应有的提前硫化现象。其表现为在胶料中有较硬的硫化小粒子存在,胶料塑性明显减少。 1.高分子特征: 1分子量很高或分子链很长2数目很大的结构单元通过共价键重复连接而成3结构具有不均一性4大多数高分子分子链有一定柔顺性 2.线性:细长的线/能溶解熔融,易加工成型 支链性:空间中二维增长形成/更以溶解,强度低,易老化 交联型:三维网状大分子/不溶解,能溶胀,不熔融,强度高,弹性好 3.柔顺性比较:1)PE>PP>PS取代基体积,单键内旋转位阻大,柔顺性差2)PP>PVC>PAN 取代基极性大,分子间的相互作用大,分子链内旋转受阻,柔顺性差3)氯丁橡胶〉PP>PVC取代基数目多,非键合原子数目多,阻力大4)BR>NR>SBR取代基体积大(同1) 4.结晶度:指结晶部分用质量或体积表示的百分数 结晶度对高聚物性能的影响:1)力学强度模量增大,韧性抗冲击强度降低2)光学性质透明度降低3)耐热性抗渗透性增强 5.取向方式:1)单轴,取向方向上强度增加,垂直与取向方向上强度降低2)双轴,平面方向上强度增加 6.高分子热运动的特点:1运动单元多重性(键长键角原子链节链段大分子链)2高分子运动的时间依赖性(松弛特性大分子运动需要较长时间)3高分子运动温度依赖性(运动单元松弛特性的温度依赖性) 7、试画出高聚物材料典型的应力-应变曲线,并从分子运动的角度对曲线加以解释,并简单介绍一下其影响因素。 2)原因:a分子链长度不够一个链段长度时运动单位为大分子,所以Tg、Tf重合,M↑分子链解冻需Q↑Tg↑ b M>链段M,运动单元为整个大分子和链段,体现链段运动的高弹态出现。链段大小主要取决于分子链段柔顺性和邻近分子间的相互影响,所以,Tg不变,M↑大分子间相对位移阻力↑,所以Tf↑ 10.影响玻璃化转变温度Tg的因素 1)分子结构的影响:柔性增加,Tg下降

生物医用高分子材料研究及应用

生物医用高分子材料研究及应用 1.引言 高分子材料和加工技术的发展,使得人工合成材料在医学上的应用,变得越来越广泛。医学发展和临床应用,证明医用高分子材料在人体内外, 获得了成功的应用,而医学的进步,,又给高分子材料提出了大量新的课题, 使其向“精细化”、“功能化”的方向发展,赋予了高分子材料以新的生命力。 生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。在功能高分子材料领域,生物医用高分子材料可谓异军突起,目前已成为发展最快的一个重要分支。生物医用功能高分子材料中有的可以全部植人体内,有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外,或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。随着现代生物工程技术的高度发展,又使得利用生物体合成生物材料成为可能。此类材料由于具有良好的生物相容性和生物降解性备受世人瞩目。 2.生物医用高分子材料概述 生物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合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90 多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10% ~ 20% 的速度增长。以美国为例,每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍,需进行800 万次手术进行修复,年耗资超过400 亿美元,器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 3.生物医用高分子材料分类及特点 生物医用高分子材料按来源可分为天然和合成生物材料两类 天然生物材料是指从自然界现有的动、植物体中提取的天然活性高分子,由于他们来自生物体内且都具有很高的生物功能和很好的生物适应性,在保护伤口、加速创面愈方面具有强大的优势,自然界广泛存在的天然生物材料仍有着人工材料无可比拟的优越性能。 合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料,如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年,其标志是医用级有机硅橡胶的出现,随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚一氨)酯心血管材料,从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料,这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段,其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成,在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能,其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。 4. 生物医用高分子材料在人工脏器、医疗器械及药剂方面的应用 4.1硅橡胶在医疗上的应用 橡胶表现出疏水性、耐氧化以及抗老化性。此外,在正常使用温度(250℃以下)不发生

化学与生活《几种高分子材料的应用》教案2(鲁科版选修1)

课题5 几种高分子材料的应用 教学目标 1.了解几种高分子材料的成分及特点。 2.学会根据不同材料的特性区别不同物质的组成。 3.联系实际,根据生活中的应用,认识到高分子材料的发展趋势及前景。 教学重点: 1.了解几种高分子材料的成分及特点 2.学会根据不同材料的特性区别不同物质的组成。 联想.质疑: 有些优质的滑雪板的表面贴一层非常光滑的薄膜,这种薄膜是由一种高分子材料制成的,可以大大提高滑雪速度;另外,如果用这种材料制作水龙头的垫片,密闭性好,经久耐用;电缆电线的绝缘层、电热毯中间的发热层常用它作为绝缘材料;化工生产也会用它来保护设备不受酸碱的侵蚀…你知道这是一种什么材料吗? 一、聚四氟乙烯 阅读思考:聚四氟乙烯的成分?性能?用途? 1、成分:-[CF2-CF2]n- 2、制备:反应类型----加聚反应 3、性能: ①具有特殊的化学稳定性:耐酸碱、耐高低温、绝缘性、防水性 ②摩擦系数小,极其光滑。 4、用途:广泛应用于化学化工、机械、电器、建筑、医疗等领域 二、耐磨鞋底和轮胎 阅读思考:橡胶的分类?各种橡胶的成分、性能及用途? 1、橡胶的分类:天然橡胶和合成橡胶 2、丁苯橡胶 ①成分

②制备 单体:CH2=CH—CH=CH2 ③性能:兼有橡胶和塑料的性能 ④用途:广泛用于制鞋、沥青改性、塑料改性和黏合剂行业等 3、丁顺橡胶 性能:耐磨、弹性、耐低温、耐热等 4、丁基橡胶 单体:异丁烯和少量异戊二烯 性能:气密性好、耐热、耐老化 用途:做汽车内胎、探空气球、无内胎轮胎 5、乙丙橡胶 成分:乙烯和丙稀 制备 单体:乙烯、丙烯 性能:柔韧性好 用途:制造汽车或建筑门窗的密封胶条 三、“尿不湿”与荒漠绿化 活动探究: (1)取一片纸尿片,用天平称量它的质量,使其充分吸水后再称其质量,计算单位质量纸尿片的最大吸水量。 (2)用同样的方法测定其它材料的吸水能力,与纸尿片进行比较。 (3)把充分吸水的几种材料放到窗口通风处,每隔一段时间后称其质量,比较哪种材料更易失水. 1、“尿不湿”原理 尿不湿既能吸水又能保水的原因是:“尿不湿”中添加了一种高吸水树脂。高吸水树脂是含

医用高分子材料的应用(精)

医用高分子材料的应用 1概述 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合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 2种类和应用 2.1与血液接触的高分子材料 与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料,要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性,即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形,不发生以生物材料为中心的感染。此外,还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醚氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外,还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等,可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素、尼龙、聚砜及聚醚砜等。 2.2组织工程用高分子材料 组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系,以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。生物相容性材料的开发是组织工程核心技术之一。组

学生知识讲解_应用广泛的高分子材料 功能高分子材料_提高

应用广泛的高分子材料功能高分子材料 【学习目标】 1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能,了解“三大合成材料”的结构、性能和用途; 2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用,了解治理“白色污染”的途径和方法; 3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用; 4、以合成高分子化合物的背景,了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。 合成材料品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。 【要点梳理】 要点一、塑料 1.塑料的成分。 塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外,还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如,提高柔韧性的增塑剂,改进耐热性的热稳定剂,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料颜色的着色剂等。 3.几种重要的塑料的性质。 (1)聚乙烯塑料的性质。 ①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达-100℃;化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的腐蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性能优良。 ②聚乙烯塑料品种很多,应用广泛,主要有:薄膜(低密度聚乙烯,有良好的透明度和一定的抗拉强度)用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装;中空制品(高密度聚乙烯,强度较高)用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器;管板材(高密度聚乙烯)用于铺设地下管道和建筑材料;纤维(线型低密度聚乙烯)用于生产渔网绳索;包覆材料,用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。 (2)酚醛树脂。 ①酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。 ②酚醛树脂属于热固性塑料,体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。 ③酚醛树脂主要用做绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合材料。 要点二、合成纤维 1.化学纤维是人造纤维和合成纤维的统称。 天然纤维:如棉花、羊毛、麻等 化学纤维:人造纤维:如黏胶纤维 合成纤维:如“六大纶”、光导纤维等 纤维

新型高分子材料在生活中的应用-推荐下载

新型高分子材料在生活中的应用 摘要:了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况,综述国内外生物 医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势,通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。、 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用聚合物制造人工器官,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的展开,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中的新领域,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分并应用于临床的诊断和治疗。 正文 一生物医用高分子材料的现状 生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料,生物医用高分子材料是在高分子材料科学不断向医学和生命科学渗透,高分子材料广泛应用于医学领域的过程中,逐渐发展起来的一类生物材料,它已形成一门介于现代医学和高分子科学之间的边缘科学。在功能高分子材料领域, 生物医用高分子材料可谓异军突起, 目前已成为发展最快的一个重要分支。 生物医用高分子材料的发展经历了三个阶段,第一阶段始于1937 年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料, 如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953 年, 其标志是医用级有机硅橡胶的出现, 随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚- 氨) 酯心血管材料, 从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。该阶段的特点是在分子水平上对合成高分子的组成、配方和工艺进行优化设计, 有目的地开发所需要的高分子材料。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料,这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成, 在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能, 其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高

有机高分子材料的特性和应用

8.3有机高分子材料的特性和应用 本节讨论的有机高分子材料均指有机高分子合成材料。由于它的出现,一方面大大减少了天然材料如木材、树脂、橡胶、皮革、棉花等的用量;另一方面与金属和合金材料、无机非金属材料相对比,它也显示出如资源丰富、质轻、耐腐蚀、易加工、柔韧性好等特点。因而,有机高分子材料在新材料中显得越来越重要。 有机高分子材料中,除橡胶外,塑料、纤维用高聚物在加工成材料前均称为合成树脂,以区别于加工成型后的塑料或纤维。而有机胶粘材料、离子交换树脂、涂料也都称为合成树脂,因它们都可以树脂形式不经加工,直接使用。 应当指出,各类有机高分子材料之间没有严格的界限。虽然从T g的数据可反映出有些高聚物适合作橡胶,另一些适合作塑料,但若采用不同的合成方法和工艺,同一种高聚物可制成不同的材料。例如,尼龙、涤纶可作纤维,其相应的高聚物也可制成塑料;环氧树脂既可配制成胶粘材料和涂料,也可加工成塑料。 随着高分子科学的发展,近年来已制得一类称作聚氨酯(见表8.2)的新品种高聚物。它可用作泡沫塑料、橡胶、纤维、胶粘材料、涂料和合成皮革等,是典型的“多功能高聚物”,特别是一种称作热塑性弹性体的聚氨酯产品,例如: 它是一种介于橡胶与塑料之间的材料。由于分子链结构的特点,使它既具有橡胶的弹性,又可以用加工热塑性塑料的方法加工(不需硫化)。因而又称为“弹性塑料”。 下面摘要介绍一些工程塑料、合成橡胶和有机胶粘材料的性能和应用。 8.3.1工程塑料 在加热、加压条件下可塑制成型,而在通常条件(室温、1×105Pa)下能保持固定形状的高聚物叫做塑料。塑料的主要组分是合成树脂(约占总质量的40%~100%),它对塑料的性能起决定性的作用。此外,为改进某些性能还常加入一些其他组分。

生物医用高分子材料的应用与发展

生物医用高分子材料的应用与发展 摘要:综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件,概述了医用高分子材料的研究现状及其用途,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词:生物医用高分子材料,应用,展望 Application and Development of Biomedical Polymer Materials Abstract:The classification,characteristics and basic conditions of biomedical polymer materials are reviewed. Research status and application of medical polymer materials are introduced,and trend of development of medical polymer materials are pointed out.Key words:biomedical polymer materials,application,prospect 生物材料也称为生物医学材料,是指以医疗为目的,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]1[。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学]2[,生物医用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、病理学、血液学等多种边缘学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等)。 由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段,还没有能够建立在分子设计的基础上,以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长]3[。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。

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