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高分子化工材料的应用现状及发展趋势探析摘要：高分子化工材料在化工材料中占有非常重要的地位。
它是化学材料中一个非常重要的研究方向，在许多行业中发挥着不可替代的作用。
随着各种技术的不断进步，高分子化工材料获得了新的发展机遇。
专业人士对聚合物化工材料的性能提出了更高的标准，从根本上满足了多元化发展的实际需要。
关键词：高分子;化工材料;应用现状;发展趋势1高分子化学材料的应用现状1.1在军工领域的应用与其他材料相比，高分子材料具有很强的耐热性和耐腐蚀性，因此在军事工业中得到了广泛的应用。
大多数高分子材料都是特殊的，可以在短时间内取代金属材料。
同时，聚合物材料还具有金属材料所不具备的便携性特点。
高分子材料在军事工业中的发展也很有前景。
1.2 在建筑领域的应用聚合物化学材料主要用于建筑领域的室内。
由于高分子化学材料具有很强的耐磨性和抗压性，因此可以很好地延长其使用寿命。
此外，高分子材料还可以有效降低材料成本，对提高装修质量和档次起到重要作用，对我国建筑装饰行业的发展也有很大的推动作用。
1.3 在民用领域的应用高分子化工材料在民用领域的应用主要体现在轮胎、绝缘防护套管等方面。
这些高分子材料可以以较低的成本发挥最大的作用，因此受到民用领域的欢迎。
2常见的高分子化工材料2.1 高分子智能材料目前，聚合物智能材料已广泛应用于我国各行业。
这种材料也可以随着环境的变化而不断变化。
大多数聚合物智能材料具有很强的修复能力，可广泛应用于建筑行业。
大多数聚合物智能材料在寒冷天气下呈固体形状，在炎热天气下可以通过90%的光和热[2]。
相信随着科学技术的不断发展，高分子材料也将更好地造福人类。
2.2稀土催化材料稀土催化材料作为一种常见的高分子化工材料，也为环境保护做出了更大的贡献。
大多数稀土催化材料都是以稀土元素为基础的，以提高整个材料的性能。
20世纪以来，大多数研究人员开始对催化材料进行研究，并取得了一些进展。
越来越多的研究人员将不同类型的稀土化合物有效地结合起来，形成聚合物材料。
高分子分离膜专题
一、引言
高分子分离膜，是一种由高分子材料制成的精细分离膜，通过滤过、
吸附、扩散等方式分离物料。
高分子分离膜通常由分子级别的小孔和分子
级别的体系组成，具有高分离效率、低热效应、高质量、低成本等优点，
是精细化工的重要工艺手段，在生物分离、环境净化、液体质量改善、有
机溶剂萃取等领域有广泛的应用。
二、高分子分离膜的原理
高分子分离膜的原理主要是通过滤过、吸附、扩散等方式，通过膜法，分离出不同大小的微粒或溶质。
高分子分离膜以极小的空隙直接把物质进
行分离，不需热力的作用即可进行分离，具有高能量效率、低成本、操作
简单等特点。
滤过原理：滤过是物料在膜体系中通过极小的孔隙而排出的过程，其
实在滤过过程中，存在三种不同现象：渗透、滤筛和压力滤，选择合适的
滤过方法，来进行不同的物料分离，提高高分子分离膜的分离效率。
吸附原理：吸附是指分子间的相互作用，其分离机理是利用溶质的物
理和化学的交互作用，使其在膜的表面上形成一个薄膜，然后捕捉微粒，
进行分离。
三、高分子分离膜的应用
（1）生物加工：高分子分离膜可用于细胞因子、血清蛋白、抗原和。
膜分离技术在食品工业上的应用随着科技的不断发展，膜分离技术作为一种新型的分离技术，在食品工业中得到了广泛应用。
膜分离技术以其高效、节能、环保等特点，在食品加工过程中发挥着越来越重要的作用。
本文将详细介绍膜分离技术的原理、分类、特点，并探讨其在食品工业中的应用、存在的问题以及未来发展趋势。
膜分离技术是一种利用膜材料分离液体或气体混合物的新型分离技术。
其原理是利用膜材料的不同孔径和选择性能，将混合物中的不同组分进行分离、提纯和浓缩。
膜分离技术可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等类别，具有高效、节能、环保、操作简便等特点。
在饮料加工过程中，膜分离技术主要用于果汁、酒类等液体的澄清和提纯。
通过超滤技术，可以有效地去除果汁中的果胶、蛋白质、细菌等杂质，提高果汁的澄清度和口感。
同时，在酒类加工中，膜分离技术可以去除酒中的甲醇、乙醛等有害物质，提高酒的质量和安全性。
在发酵工业中，膜分离技术主要应用于菌体分离、蛋白质分离和发酵液的澄清。
通过微滤或超滤技术，可以有效地将菌体和未发酵的溶液进行分离，得到高纯度的菌体蛋白质。
同时，膜分离技术还可以去除发酵液中的杂质，提高发酵产物的质量和产量。
在蒸馏工业中，膜分离技术主要应用于脱盐、脱氧、脱氨等操作。
通过反渗透技术，可以有效地去除溶液中的无机盐、有机物和微生物，得到高质量的蒸馏产品。
例如，在制糖工业中，反渗透技术可以去除糖汁中的盐分和色素，提高糖的纯度和白度。
膜污染是膜分离技术中普遍存在的问题。
由于原料液中的悬浮物、微生物和有机物等杂质会附着在膜表面，导致膜通量下降，甚至出现堵塞和破裂等问题。
为解决这一问题，可以采用预处理措施，如过滤、沉淀、离心等，以去除原料液中的杂质。
定期清洗和化学清洗也可以有效地减轻膜污染。
膜的寿命是影响膜分离技术成本的关键因素之一。
由于膜材料本身的质量和加工工艺的限制，膜的寿命存在一定的局限性。
为延长膜的寿命，可以选用高分子量、高稳定性、低污染的膜材料，优化膜组件的设计和加工工艺，避免极端操作条件等。
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)第一节：高分子膜材料的研究分类目前，高分子膜材料的种类繁多，而且分类方法也不相同，关于高分子膜材料的分类方法一般包括两个方面：已是制备方法，二是膜的性能测定方法，两者结合起来可以探讨膜的性能也合成条件之间的关系，从而达到有目的地合成性鞥有一得膜材料。
高分子分离膜材料高分子分离膜材料是一种具有特定结构和性能的材料，用于在液体或气体中分离、浓缩或纯化不同组分。
高分子分离膜材料广泛应用于水处理、废水处理、气体分离、食品工业等领域。
本文将介绍几种常见的高分子分离膜材料。
聚酯膜是一种常用的高分子分离膜材料，具有优异的抗化学腐蚀性能和机械强度。
聚酯膜具有独特的微孔结构，可以有效地分离和去除水中的微小颗粒、胶体和微生物等。
由于聚酯膜具有较高的通透性和分离效率，广泛应用于水处理领域。
聚醚膜是另一种常见的高分子分离膜材料，具有较高的化学稳定性和热稳定性。
聚醚膜具有独特的孔隙结构，能够有效地分离气体、液体和溶液中的组分。
聚醚膜广泛应用于气体分离、溶液浓缩和纯化等领域。
聚酰胺膜是高分子分离膜材料中一种重要的类型，具有优异的膜通透性和分离性能。
聚酰胺膜具有独特的孔隙结构，能够有效地分离和去除水中的溶解性固体、碱性和有机物质等。
聚酰胺膜广泛应用于废水处理、海水淡化和食品工业等领域。
聚酰亚胺膜是一种新型的高分子分离膜材料，具有极高的热稳定性和化学稳定性。
聚酰亚胺膜具有独特的孔隙结构和纳米级孔径，能够有效地分离和去除气体和液体中的微小分子。
聚酰亚胺膜广泛应用于气体分离、有机溶剂纯化和工业废气处理等领域。
除了上述几种常见的高分子分离膜材料外，还有许多其他种类的高分子分离膜材料，如聚丙烯膜、聚氨酯膜、聚碳酸酯膜等。
这些高分子分离膜材料各具特点，在不同的应用领域都有不同的优势。
总之，高分子分离膜材料是一类重要的功能材料，具有独特的结构和性能。
它们能够有效地分离、浓缩和纯化液体或气体中的组分，广泛应用于水处理、废水处理、气体分离、食品工业等领域。
随着科技的不断进步和需求的增加，高分子分离膜材料的研究和应用将更加广泛和深入。
膜分离技术应用的研究进展一、本文概述随着科技的不断进步，膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术，已经在多个领域得到了广泛的应用。
膜分离技术，利用特定的膜材料对混合物中的不同组分进行选择性分离，具有操作简便、能耗低、分离效果好等优点，因此在化工、环保、食品、医药等领域有着广阔的应用前景。
本文旨在对膜分离技术应用的研究进展进行全面的综述，分析各类膜材料的性能特点，探讨膜分离技术在不同领域的应用现状，以及未来可能的发展趋势。
通过对膜分离技术的深入研究，我们期望能够为相关领域的科技进步和产业发展提供有益的参考。
二、膜分离技术的分类与特点膜分离技术是一种基于膜的选择性渗透原理，用于分离、提纯和浓缩溶液中的不同组分的高效分离技术。
根据其分离机制和操作原理，膜分离技术主要分为以下几类，并各自具有其独特的特点。
微滤（Microfiltration，MF）：微滤膜通常具有较大的孔径，能够有效截留溶液中的悬浮物、颗粒物和细菌等。
其特点是操作简单、高通量、低能耗，广泛应用于水处理、食品加工和制药等领域。
超滤（Ultrafiltration，UF）：超滤膜的孔径介于微滤和纳滤之间，能够截留分子量较大的溶质和胶体物质。
超滤技术具有分离效果好、操作简便、对热敏性物质损伤小等优点，常用于蛋白质、酶等生物大分子的分离和纯化。
纳滤（Nanofiltration，NF）：纳滤膜的孔径较小，能够截留分子量较小的溶质和无机盐。
纳滤技术具有对有机物和无机盐的高效分离能力，且能在较低的操作压力下实现较高的分离效率，适用于水软化、废水处理和食品工业等领域。
反渗透（Reverse Osmosis，RO）：反渗透膜具有极小的孔径，能够截留溶液中的绝大多数溶质，实现高纯度水的制备。
反渗透技术具有分离效果好、产水水质高、操作稳定等优点，是海水淡化、苦咸水脱盐、工业废水处理等领域的首选技术。
电渗析（Electrodialysis，ED）：电渗析技术利用电场作用下的离子迁移原理，实现溶液中阴阳离子的分离。
第1期2021年2月No.1February，2021随着科技的进步，膜分离技术在各领域的应用也变得越来越广泛，尤其是在污水处理、冶金、纺织以及化工等领域的发展中发挥了巨大的推动作用。
对于膜分离技术而言，膜材料的研发与应用一直都是发展的主要方向，其中高分子膜材料就是较为主流的膜技术，其应用会对膜分离技术的效用发挥造成直接的影响，因此，针对高分子膜材料在膜分离过程中的实践应用加强研究是很有必要的。
1 在膜分离期间高分子膜材料的具体应用1.1 在膜制备方面的应用1.1.1 聚酰胺类材料所谓的聚酰胺类材料，实际上就是一些含有酰胺链段的聚合物，对其进行应用，可以制备气体分离膜以及液体分离膜等。
相关人员借助螺旋形聚醚砜中空纤维膜对洗毛废水的处理效果进行了研究。
试验发现，利用这种高分子膜材料对于羊毛脂能够实现92%以上的截留率，对于废水的浊度以及化学需氧量（Chemical Oxygen Demand ，COD ）的去除率分别能够达到91%和99%。
由此可见，将其应用在膜分离技术中能够获得良好的处理效果。
也有研究人员对聚酰胺纳滤膜的分离效果进行了研究，分别对含有红色和黑色的活性染料废水进行处理，获得的截留率分别是92%和94%，而对COD 的去除率也能够达到94%。
此外，相关人员还对聚砜膜进行了试验，发现这种高分子膜材料表面具有负电荷，而很多染料分子同样含有负电荷，所以会产生相互排斥的作用，确保了相应的截留率及膜通量[1]。
尽管有很多高分子材料都可以用于膜的制备，但仍需要相关领域从功能材料、合金材料以及膜面化学改性等方面入手加强研究，不断提升高分子膜的性能、扩大适用范围。
1.1.2 纤维素纤维素这种高分子材料具有明显的天然性特征，主要是以植物细胞材料为来源。
目前，醋酸纤维素（Cellulose Acetate ，CA ）在膜分离过程中的应用较为广泛。
早在1960年，相关人员就已经在膜分离工艺中对该项材料进行了有效的应用，使得膜分离期间的透水率以及脱盐率得到了显著的提升。
2024年高分子分离膜市场前景分析引言高分子分离膜是一种用于分离混合物的薄膜材料，广泛应用于水处理、气体分离、食品加工、制药等领域。
随着环境保护和产业发展的要求，高分子分离膜市场呈现出快速增长的趋势。
本文将从市场规模、应用领域、竞争格局和发展趋势等角度分析高分子分离膜市场的前景。
市场规模高分子分离膜市场在过去几年中经历了快速增长，预计将继续保持增长势头。
根据市场调研公司的数据，2019年高分子分离膜市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将增长至XX亿美元。
市场规模的增长主要受到水处理、食品加工和制药行业的驱动。
应用领域高分子分离膜在多个领域具有广泛的应用。
首先是水处理行业，在污水处理、海水淡化等方面有着重要作用。
其次是气体分离行业，用于天然气处理、空气分离等。
此外，高分子分离膜在食品加工、制药和化工等行业也有应用。
随着环保意识的提高和法规的推动，高分子分离膜在这些领域的应用将进一步扩大。
竞争格局高分子分离膜市场存在着激烈的竞争。
目前，市场上主要的竞争者包括国内外的膜制造商和供应商。
一些国际大型企业在技术研发和市场渠道上具有优势，而国内企业则凭借成本优势在国内市场有一定竞争力。
此外，新兴的技术公司也在不断涌现，推动市场的竞争进一步升级。
发展趋势高分子分离膜市场未来的发展将受多个因素的影响。
首先是技术创新。
随着研发水平的提高，新型高分子材料和分离技术不断涌现，将进一步提高膜分离效率和降低成本。
其次是环保倡导。
政府和社会对环境污染和资源浪费的关注将推动高分子分离膜在水处理和其他领域的应用扩大。
此外，产业结构的调整和市场需求的变化也将对市场的发展产生影响。
结论高分子分离膜市场在市场规模、应用领域、竞争格局和发展趋势等方面都呈现出积极的前景。
随着技术的进步和环保意识的提高，高分子分离膜的应用将进一步扩大。
然而，市场竞争激烈，企业需要继续加强技术研发和市场推广，以保持竞争优势。
同时，政府和行业协会也应加强支持和引导，促进高分子分离膜市场健康发展。
高分子化工材料的特点、用途和发展现状摘要：现代工业生产、人们生活之中，对于高分子化工材料的需求在不断的增加。
高分子化工材料能够有效融入到人们的日常生活之中，给人们的生产、生活提供较大的便利。
主要是从稀土催化材料、聚烯烃材料以及生物医用材料入手，对高分子化工材料的特点、用途和发展现状进行详细而全面的分析和说明。
关键词：高分子化工；材料；特点；用途；发展现状高分子化工主要是将高分子作为基础进行复合，合成高分子化合物，同时将共混材料的成品和制备进行有效制造的工业形式。
通过从材料使用和产品用途进行有效划分的时候，能将高分子化工分为多样工业形式，比如说橡胶工业、塑料工业、橡胶工业以及化学纤维工业等。
1 高分子材料特点概述第一，分子量大。
因分子是高分子化工材料的基本单位，因此在高分子化工材料中的分子数量非常多，并且分子的质量也较高。
而又因高分子化工材料内部的分子数量多，使得分子之间的排列比较紧密，其紧密性会更强。
第二，多分散性。
高分子化工材料中的相对分子质量和尺寸都远大于小分子或者中分子，并且其分子形态更为多样，因此分子会呈现多分散性。
2 高分子化工材料的用途2.1 军工领域军工业的产品需要能应对较为恶劣的环境，例如高热、较强的严寒等，因此产品的材料性能是十分重要的，要能很好地经受恶劣环境的考验，高分子化工材料所具有的良好耐热、耐腐蚀等优点正好可以满足军工产品的材料需求，为此在军工业的防弹衣、抗高温保护罩制作方面都会使用高分子化工材料，而高分子材料性能的可设计性又能进一步为军工业的产品材料提供良好的技术保障。
除此之外，在交通运输和海洋工程等领域高分子化工材料也是其不可缺少的基础性材料。
随着对高分子化工材料的不断研究和发展，高分子化工材料已经能有效地替代部分金属材料的作用，展示其所拥有的既轻又强的特点。
2.2 稀土领域在稀土领域中高分子化学材料主要是指稀土催化材料，稀土催化材料有多种，如稀土钙钛矿催化材料、分子筛稀土催化材料等，这些材料有着使用方便、抗毒性强、耐高温等特点，使用的范围较大，是当前很多环保催化剂的原材料。
高分子材料的膜分离性能与应用一、引言高分子材料是一类具有特殊结构和性质的化合物，广泛应用于日常生活和工业领域。
其中，高分子膜材料因其独特的分离性能受到了人们的广泛关注。
本文将探讨高分子膜材料的膜分离性能与应用，并进行分类和分析。
二、高分子材料的膜分离性能1.渗透性能高分子膜材料的渗透性能是评价其膜分离性能的重要指标之一。
渗透性能取决于高分子膜材料的孔隙结构和空间分布。
具有高孔隙率和合适孔径分布的膜材料，可实现溶剂和溶质的选择性渗透，从而实现分离作用。
2.选择性高分子膜材料的选择性是指该材料对不同溶剂或溶质的选择性渗透能力。
不同的高分子材料对不同的分子具有不同的选择性，如对有机物的选择性、离子的选择性等。
通过调节高分子材料的结构和成分，可以实现对目标组分的高选择性分离。
3.热稳定性高分子膜材料在分离过程中需要承受一定的温度和压力，因此其热稳定性也是一个重要的性能指标。
热稳定性不仅影响膜材料的使用寿命，还关系到其分离效果和稳定性。
提高高分子膜材料的热稳定性可以通过添加稳定剂、优化材料的组成和结构等方式来实现。
三、高分子材料膜分离应用的分类根据不同的分离机制，高分子材料膜分离应用可分为以下几类。
1.微滤分离微滤分离主要通过高分子膜材料的孔径，对不同粒径的微粒进行筛分。
其应用范围广泛，包括饮用水净化、食品加工、医药领域等。
高分子材料微滤膜能够有效去除悬浮固体、胶体和大分子物质等。
2.超滤分离超滤分离是利用高分子膜材料的分子筛效应，将溶液中的低分子物质、胶体颗粒等分离出来。
超滤膜广泛应用于饮用水净化、废水处理、制药工业等领域，具有高选择性和高通量的特点。
3.逆渗透分离逆渗透分离是指利用高分子逆渗透膜对水和溶质进行分离。
逆渗透膜对水分子具有高渗透性，但对大分子溶质具有较高的拒绝性。
逆渗透分离广泛应用于海水淡化、工业废水处理、饮用水净化等领域。
4.气体分离高分子膜材料在气体分离领域也有广泛应用。
例如，聚醚酯膜被广泛用于二氧化碳的分离，用于酸性气体和碱性气体的分离。
膜分离技术在制药和化学工业中的应用随着科学技术的发展和工业化程度的提高，人们对于高效、环保、低成本的工业生产方式的需求日益增加。
膜分离技术是一种采用高分子膜作为分离界面，利用溶质的差异性从混合溶液中进行分离的技术。
它具有结构简单、容易控制和操作、不需要高能耗的特点，因此被广泛应用于制药和化学工业。
一、膜分离技术在制药工业中的应用在制药工业中，膜分离技术主要被用于制备纯度高、活性好的药物成分。
例如，常用的超滤膜可以将药物中的蛋白质、多肽等高分子物质从溶液中分离出来，从而提高药品的纯度和疗效。
此外，反渗透膜还可以用于制备无菌注射液、口服制剂等高品质的制剂。
膜分离技术还可以应用于药物分子的纯化、浓缩和分离等一系列过程。
二、膜分离技术在化学工业中的应用在化学工业中，膜分离技术具有广泛的应用。
其中，最为常见的是膜过滤、膜萃取和膜透析。
膜过滤可以用于分离反应物和产物中的悬浮物、固体颗粒等，从而提高反应的效率和纯度。
膜萃取则主要应用于化学热力学分离、溶液提纯、有机合成等场合，可以有效地将溶液中的目标分子与其他组分分离出来。
膜透析则常用于分离生物领域中的蛋白质、酶等大分子物质。
在工业生产中，膜分离技术可用于提高化工反应的选择性、减少污染物排放、提高产物收率等。
例如，纳滤技术可以用于微量控制、无菌处理和废物净化等方面，而反渗透技术则可以用于制备高纯度的化学品、水处理等方面。
三、膜分离技术在环保领域中的应用膜分离技术的应用不仅局限于制药和化学工业中，还可以用于环保领域。
例如，在水处理方面，膜分离技术被广泛应用于去除水中的有机物、离子和微生物等污染物，从而达到净化水质的目的。
在空气净化方面，膜分离技术也可以用于处理有害气体和粉尘，减少空气污染。
总体而言，膜分离技术是一种高效、环保、低成本的分离技术，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，膜分离技术也将不断完善，助力更多行业走向高效、低污染的绿色工业生产模式。
200810230129 许莎莎 08材化(一)班 (材料合成与加工课程论文)高分子材料在各领域的应用及前景1高分子材料的发展现状与趋势高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。
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。
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五个方向：工程塑料，复合材料，液晶高分子材料，高分子分离材料，生物医用高分子材料。
近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进− 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。
2 高分子材料各领域的应用（1）高分子材料在机械工业中的应用高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” 、“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。
这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。
如聚氨酉旨弹性体，聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。
聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。
又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。
在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。
高分子膜材料在膜分离过程的应用王志斌，申静，高朝祥，周文(四川化工职业技术学院，四川泸州646005)摘要：介绍了常用高分子膜材料在膜分离过程中的应用，总结了高分子材料的改性方法，阐述了改性高分子材料膜的应用特性，提出了高分子膜材料的研究课题，并对膜分离过程的未来发展进行了展望。
关键词：高分子材料；膜改性；分离过程；应用中图分类号：TQ028.8文献标识码：A文献标识码：1005-8265(2010)02-0001-04收稿日期：2010-04-25基金项目：泸州市重点科技资助项目（2008-s-17-6/6）作者简介：王志斌（1963-），男，教授，博士，研究方向：过滤与分离（含膜分离）.前言膜分离技术是一种新颖高效的分离技术，它是借助于外界能量或化学位的推动，对两组分或多组分的气体或液体进行分离、分级、提纯或富集[1]。
自从18世纪人类认识生物膜以来，在长达两百多年的时间里对膜分离技术积累了大量的理论基础研究，为后来的广泛应用提供了良好的基础。
目前膜分离技术在许多方面得到了广泛应用，而且在某些方面还应用得比较成熟。
与传统分离方法（蒸发、萃取或离子交换等）相比，它是在常温下操作，最适宜对热敏性物质和生物活性物质进行分离与浓缩，因而在化工、轻工、电子、纺织、冶金、污水处理等领域得到广泛应用。
在膜技术的发展中，膜材料的开发是极其重要的工作，而高分子材料在膜分离中占有重要地位，所以许多专家学者对高分子分离膜材料的制备、结构、改性及性能都进行了大量研究，而且取得了很多成果，在此对高分子材料制备膜及其改性的研究进展进行概述。
1高分子材料在膜制备中的应用高分子聚合物广泛的应用于各种膜分离过程中，膜材料的性能直接决定了膜分离过程性能的高低。
目前，市场销售的分离膜主要以高分子膜为主，它几乎覆盖了所有的膜过程。
高分子材料主要有以下几类。
1．1纤维素纤维素是资源丰富的天然高分子化合物，主要来源于植物细胞材料。
在纤维素材料中，醋酸纤维素（CA ）一直是应用较广泛的膜材之一，Loeb 和Sourira －jan [2，3]在1960年制造出具有高脱盐率和高透水量的非对称醋酸纤维素反渗透膜，与均质醋酸纤维素反渗透膜相比，在保持同等高的脱盐率条件下，水的透过量增加了近10倍[4]，虽然醋酸纤维素能用作膜材，但是由于分子链中的—COOR 在酸、碱作用下容易水解，且水解速率与温度和pH 值密切相关，因此单纯CA 材料的使用受到一定限制；但若与其它材料共混制备膜，则其使用广泛程度大大提高，如周金盛等选用CA 和三醋酸纤维素（CTA ）共混材料，利用L-S 法制备的不对称纳滤膜，其截留分子量在200~600之间，在1MPa 下对1000mg/L 的Na 2SO 4水溶液截留率达到85%~98%。
纤维素和壳聚糖是两种常见的生物高分子材料，它们在生物分离膜领域具有广泛的应用价值。
本文将就纤维素和壳聚糖生物分离膜材料的特性、制备方法、应用领域等方面进行介绍和分析。
一、纤维素和壳聚糖的特性纤维素是一种天然的高分子多糖化合物，主要存在于植物细胞壁中，具有结构稳定、生物相容性好、可降解和可再生等特点。
而壳聚糖是以甲壳贝外壳为原料制备而成的多糖类化合物，具有生物相容性、生物活性和生物可降解性等特点。
由于其独特的特性，纤维素和壳聚糖在生物分离膜材料方面具有广泛的应用前景。
二、纤维素和壳聚糖生物分离膜的制备方法1. 溶液浸渍法：将纤维素或壳聚糖溶解于适当的溶剂中，再浸渍到多孔支撑材料上，通过干燥和固化形成薄膜状的生物分离膜。
2. 直接干燥法：将纤维素或壳聚糖直接涂覆在多孔支撑材料上，经过干燥和固化形成薄膜状的生物分离膜。
3. 交联法：通过交联剂将纤维素或壳聚糖与多孔支撑材料交联，增强膜的机械性能和稳定性。
三、纤维素和壳聚糖生物分离膜的应用领域1. 生物医学领域：纤维素和壳聚糖生物分离膜可用于药物传递、组织工程和再生医学等方面，如药物载体、伤口敷料和人工血管等。
2. 食品工业：纤维素和壳聚糖生物分离膜可应用于食品加工中，如果蔬保鲜膜、食品包装材料等。
3. 环境保护领域：纤维素和壳聚糖生物分离膜可用于水处理、污水处理和废气处理等方面，具有良好的分离和过滤效果。
四、纤维素和壳聚糖生物分离膜的发展趋势1. 结构优化：通过改变纤维素和壳聚糖的结构和性质，设计合成新型生物分离膜，提高其性能和稳定性。
2. 功能扩展：将纤维素和壳聚糖与其他功能材料结合，赋予生物分离膜新的功能和应用，如抗菌、抗氧化、去污染等。
3. 制备工艺改进：优化纤维素和壳聚糖生物分离膜的制备工艺，降低成本，提高生产效率和质量稳定性。
纤维素和壳聚糖作为生物高分子材料，在生物分离膜领域具有重要的应用价值和发展前景。
希望本文的介绍和分析能够为相关领域的科研人员和工程师提供参考和指导，推动纤维素和壳聚糖生物分离膜材料的进一步研究和开发。
高分子膜材料的发展与应用姓名：熊腾飞班级：材科jd1401学号：0121401101309班级序号：28摘要：作为膜分离技术的核心,膜材料越来越受到人们的重视。
目前膜材料的研究主要集中在已开发的功能高分子膜材料和无机膜材料。
相比无机膜材料，有机膜材料具有韧性好、成型性好、相容性好、空隙率大等优点，已成为成为研究的热点。
本文首先对高分子分离膜的概念，分离机理，膜的分类进行了简介。
全文主体是高分子分离膜的发展与应用，着重介绍了四类高分子膜材料的研究进展，包括天然高分子类、聚烯烃类、聚酰胺类以及聚砜类膜材料，涉及其特点、应用情况、缺点、改性方法等。
在文章结尾，总结了高分子分离膜面临的共性问题，并展望了最合适的解决方法。
关键词：高分子，膜材料，分离，改性1.引言随着科技的发展与社会的进步，人们对分离技术的要求逐渐提高。
特别是21世纪以来，药物缓释、肾脏透析膜、气体分离富集、海水淡化、污水处理、共沸物分离、食品加工等研究应用热点都离不开高水平的分离技术[1]。
传统的分离技术主要有沉淀、过滤、重结晶、筛分、蒸发、离子交换等。
然而，这些技术都伴随着大量能量的消耗。
相比之下，膜分离技术耗能较低，且过程相对简单，选择性高，被誉为“化学工业的明天”[2]。
膜分离技术的核心在于膜，可分为无机分离膜和有机分离膜。
无机分离膜难以成型，脆性强，抗冲击性有限，其低孔隙率也使其性能降低。
有机分离膜（也称高分子分离膜）很好的克服了这些缺点，不仅成型性好、韧性强，而且兼具环保、高选择性分离、生物相容性强、可设计性强的特点[3]。
然而，有机分离膜的发展也面临着一些挑战。
2.基本概念2.1高分子分离膜的定义及评价标准高分子分离膜，广义来讲，是指由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜，一般为固态或液态。
高分子分离膜之所以具有分离物质的功能，主要在于其选择透过性。
选择透过性的实现需要一定的推动力，例如压力差、浓度差、温度差或者电位差等。
在评价膜的性能时，也主要看其选择透过性，可以用两种物质的透过率比值衡量。
2.2高分子分离膜的原理高分子分离膜的原理分为三种。
2.2.1过筛分离原理过筛分离类似于机械过滤过程，分离的结果与效果主要取决于分离膜与被分离物质的尺寸大小。
除此之外，亲水性、结构相似性等也起着一定的作用。
往往与膜结构相似的物质在过筛时更容易通过。
2.2.2溶解扩散原理溶解扩散完全不同于过筛分离，其原理涉及溶解与扩散两个过程。
要求分离膜对混合物中的待分离物质具有良好的溶解能力，而对其他物质溶解性较差。
这样，经过足够长时间，待分离物质就会扩散至膜的另一侧，而其他物质被截留在膜上。
如果膜对混合物中的A、B都具有较好的溶解性，这时需要两者在扩散能力上表现出较大差异才可分离。
2.2.3选择性吸附原理选择性吸附原理发生在膜的表面，指混合物未进入膜之前，因膜与混合物中A物质的吸引力较强而使A快速吸附在靠近膜的一侧，而其他物质相应的远离。
因此，A物质将会优先完成膜的穿透而被分离出来。
一般来说，这种吸引力主要是分子间的范德华力和带电颗粒间的静电相互作用。
2.3高分子分离膜的分类高分子分离膜根据不同的标准可进行不同的分类。
根据被分离物质的状态，可以分为气体分离膜、液体分离膜和固体分离膜。
根据被分离物质颗粒大小的分类更为普遍，一般分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜（分离物质颗粒从大到小）。
这种分类因其分离条件、应用领域的差异而更具实用性。
2.3.1微滤膜微滤膜一般指过滤孔径在0.1-10微米之间的过滤膜，对应于过筛分离原理。
微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。
微滤膜的运行压力一般为：70-200 kPa。
微滤膜具有如下特点：由于微孔滤膜可以做到孔径较为均一，所以微滤膜的过滤精度较高，可靠性较高；因表面孔隙率达到70 %，比同等截留能力的滤纸过滤至少快40倍；微滤膜的厚度小，液体被过滤介质吸附造成的损失非常少；高分子类微滤膜为一均匀的连续体，过滤时没有介质脱落，不会造成二次污染，从而得到高纯度的滤液。
2.3.2超滤膜超滤膜的分离原理与微滤膜相似，但其孔径位于纳米级（1-100 nm），主要用于分离胶体、大分子溶质。
由于孔径较小，操作时的压力相应较大，一般在350-700 kPa。
超滤膜特点如下：常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热敏感且尺度位于1-100 nm的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集；超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收非常有效。
2.3.3纳滤膜纳滤膜的孔径一般在1-2 nm，允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过。
根据实验数据，它截留有机物的分子量大约为150-500左右，截留溶解性盐的能力为2-98 %之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。
常被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。
纳滤膜的特性主要在于其能截留2 nm以下的颗粒，深层次处理经超滤膜过滤的滤液。
2.3.4反渗透膜反渗透膜往往用于分离溶质级别的物质。
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。
海水淡化是反渗透膜的经典应用。
反渗透膜与上述三种膜相比，具有一些独特的优点:在高流速下应具有高效脱盐率；具有较高机械强度和使用寿命；能在较低操作压力下发挥功能；能耐受化学或生化作用的影响；受pH值、温度等因素影响较小。
3. 高分子膜材料的研究进展与以上分类不同，在进行高分子膜材料的研究时，常采用化学组成进行分类。
研究较多的包括天然高分子类薄膜、聚烯烃类薄膜、聚酰胺类薄膜、聚砜类薄膜、含氟高分子薄膜以及芳香杂环类薄膜。
本文主要介绍前四种薄膜的研究进展。
3.1天然高分子类薄膜对天然高分子类薄膜的研究主要包括纤维素、纤维素衍生物、壳聚糖等。
纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50 %以上。
纤维素结构如图1所示，在高分子链中，椅形的葡萄糖单元含有3个羟基。
由于羟基的存在，纤维素分子间形成氢键，排列规则，结晶度高，结构稳定，高度亲水。
也正因此，其衍生物制成的分离膜选择性高、亲水性强、透水量大，在微滤和超滤技术中广泛使用。
图1纤维素的结构在纤维素类材料中，因其分子间距增大、透过性增强，醋酸纤维素的应用更为广泛。
且其具有工艺简单、选择性高、耐氯性好等优点，因此在生产生活中发挥了极大的作用。
但醋酸纤维素也存在致命的缺点：分子链中的酯基在非中性条件下易水解，且其热稳定性、压密性较差。
对此，人们进行了大量的改性研究。
为了提高其热稳定性，Ma等[4]制备了羟丙基醋酸纤维素反渗透膜，此渗透膜不仅具有耐热性，溶解性能也与原始的醋酸纤维素相似。
针对其水解性，研究发现，三醋酸纤维素的耐酸性比二醋酸纤维好。
另外，如果采用不同取代度的醋酸纤维素来制膜，可以显著提高膜的生物降解性。
Isabel等[5]利用硫醇聚合物改善了纤维素膜的高溶胀性。
壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。
自1859年，法国人Rouget 首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
壳聚糖也是一类天然分离膜材料，由于分子中存在氨基，可溶于酸性溶液；由于氨基、羟基的活性作用，壳聚糖易于改性，且改性后亲水性、透水性有显著提升。
Liu等[6]合成了两性离子的壳聚糖膜材料(如图2)，具有理想的孔隙度、防污能力、亲水性和选择渗透性能。
Toledo等[7]制备了季胺化的壳聚糖膜材料，在pH为6-10 的环境中，分离膜对HAsO42-和CrO42-有强烈的吸附作用。
图2两性离子壳聚糖的制备3.2聚烯烃类薄膜聚烯烃类膜材包括聚乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚丙烯腈等。
这类材料的优点是制备容易，易加工成型，成本低。
共同的缺点是是疏水性强，耐热性差。
聚乙烯醇因其亲水耐酸性、抗污染性，在药用膜、人工肾膜等方面应用广泛。
其缺点是易溶胀、易蠕变、易变形。
因此，研究人员常用醋酸纤维素、聚苯胺等对其改性。
Hameed等[8]采用复合胶原颗粒的方法，使聚乙烯醇膜材的抗拉强度明显提高。
Liu等[9]对其采取表面接枝PV A的方法，成功提高了其抗污染性和稳定性。
聚丙烯腈存在氰基，因此具有耐霉菌性、抗氧化性和耐水解性；成膜后柔韧，被广泛用于制备超滤膜[10]。
然而聚丙烯腈热稳定性差，亲水性较差，也因此易造成膜污染[11]。
Nazri等[12]在比较聚丙烯腈和聚乙烯醇物理化学性质的基础上，通过相转变法成功制备了中空纤维状的超滤膜，其分离性能优异：纯水渗透通量达250 L/(m2·h)以上，牛血清蛋白截留率也达到了97 ％。
Liu等[13]通过静电纺丝技术，制备了聚丙烯酸改性的聚丙烯腈纤维膜，其抗拉升强度比原始的聚丙烯腈膜增大1倍。
进一步研究发现，通过控制溶质比，可以将纤维膜的孔径尺寸控制在17-44 nm。
测试结果表明，该膜对300-500 nm大小的的NaCl气溶胶有99.99 %的截留率，因此在空气分离技术中具有应用前景。
Panda等[14]采用聚氨酯对聚丙烯腈进行复合制备膜材。
在污物几乎完全滤出的情况下，复合膜保持了良好的防污性能。
Liang等[15]将纳米级氧化石墨烯分离膜复合在聚丙烯腈膜中，复合膜表现出极高的渗透性能和截留水平，同时在高浓度溶液中分离性能优越。
3.3聚酰胺类薄膜聚酰胺类高分子是指含酰胺链段（-CO-NH-）的一系列聚合物。
这类聚合物机械强度高、高温性能优良，适合制作高强度分离膜。
但其抗蛋白质污染性能较差，往往需要从改善亲水性和粗糙度方面进行改性[16,17]。
为了提高其亲水性，ElSherbiny 等[18]采用复合聚醚砜的方法，制备出的复合膜不仅具有良好的透水性，而且存在大量孔结构。
也有研究者[19]利用界面聚合，在膜的表面植入两性离子基团，其渗水通量相比一般的聚酰胺类薄膜提高了1倍多，同时制备的纳滤膜的脱盐率在99.5 ％以上。
在聚酰亚胺类材料中，聚酰亚胺因具有优良的力学性能且分离膜选择性高，常被用于气体分离膜。
除此之外，其结构较易设计，可以在分子水平上设计出符合分离体系要求的分子结构[20, 21]。
但溶解性较差，成膜困难是聚酰亚胺十分突出的缺点。
为提高可溶性，通常引入醚键、硫醚键、亚甲基等柔性基团，或者是构建非共平面、不对称、脂环等特殊结构结构。
例如，为了改善亲水性，Liu等[22]制备了两性离子聚酰亚胺，测试发现超滤膜亲水性提高，抗蛋白质污染性极大提高。
