常見的高分子材料性能
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常見的高分子材料性能范文第1篇
關(guān)鍵詞：高分子材料；發(fā)展；前景
一 高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
高分子材料作為一種重要的材料， 經(jīng)過約半個世紀(jì)的發(fā)展巳在各個工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用。從高分子材料與國民經(jīng)濟、高技術(shù)和現(xiàn)代生活密切相關(guān)的角度說， 人類已進人了高分子時代。高分子材料工業(yè)不僅要為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的衣食住行用等不斷提供許多量大面廣、日新月異的新產(chǎn)品和新材料又要為發(fā)展高技術(shù)提供更多更有效的高性能結(jié)構(gòu)材料和功能性材料。鑒于此， 我國高分子材料應(yīng)在進一步開發(fā)通用高分子材料品種、提高技術(shù)水平、擴大生產(chǎn)以滿足市場需要的基礎(chǔ)上重點發(fā)展五個方向：工程塑料，復(fù)合材料，液晶高分子材料，高分子分離材料，生物醫(yī)用高分子材料。近年來，隨著電氣、電子、信息、汽車、航空、航天、海洋開發(fā)等尖端技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和為了適應(yīng)這一發(fā)展的需要并健進其進? 步的發(fā)展， 高分子材料在不斷向高功能化高性能化轉(zhuǎn)變方面日趨活躍，并取得了重大突破。
二 高分子材料各領(lǐng)域的應(yīng)用
1高分子材料在機械工業(yè)中的應(yīng)用
高分子材料在機械工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛， “ 以塑代鋼” ，“ 塑代鐵” 成為目前材料科學(xué)研究的熱門和重點。這類研究拓寬了材料選用范圍，使機械產(chǎn)品從傳統(tǒng)的安全笨重、高消耗向安全輕便、耐用和經(jīng)濟轉(zhuǎn)變。如聚氨酉旨彈性體，聚氨醋彈性體的耐磨性尤為突出， 在某些有機溶劑 如煤油、砂漿混合液中， 其磨耗低于其它材料。聚氨醋彈性體可制成浮選機葉輪、蓋板， 廣泛使用在工況條件為磨粒磨損的浮選機械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性， 對金屬的同比磨耗量比尼龍小， 用聚四氟乙烯、機油、二硫化鑰、化學(xué)等改性， 其摩擦系數(shù)和磨耗量更小， 由于其良好的機械性能和耐磨性， 聚甲醛大量用于制造各種齒輪、軸承、凸輪、螺母、各種泵體以及導(dǎo)軌等機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)零部件。在汽車行業(yè)大量代替鋅、銅、鋁等有色金屬， 還能取代鑄鐵和鋼沖壓件。
2 高分子材料在燃料電池中的應(yīng)用
高分子電解質(zhì)膜的厚度會對電池性能產(chǎn)生很大的影響， 減薄膜的厚度可大幅度降低電池內(nèi)阻， 獲得大的功率輸出。全氟磺酸質(zhì)子交換 膜的大分子主鏈骨架結(jié)構(gòu)有很好的機械強度和化學(xué)耐久性， 氟素化合物具有僧水特性， 水容易排出， 但是電池運轉(zhuǎn)時保水率降低， 又要影響電解質(zhì)膜的導(dǎo)電性， 所以要對反應(yīng)氣體進行增濕處理。高分子電解質(zhì)膜的加濕技術(shù)， 保證了膜的優(yōu)良導(dǎo)電性， 也帶來電池尺寸變大增大左右、系統(tǒng)復(fù)雜化以及低溫環(huán)境下水的管理等問題。現(xiàn)在一批新的高分子材料如增強型全氟磺酸型高分子質(zhì)子交換膜耐高溫芳雜環(huán)磺酸基高分子電解質(zhì)膜納米級碳纖維材料新的一導(dǎo)電高分子材料等等， 已經(jīng)得到研究工作者的關(guān)注。
3 高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中的應(yīng)用及發(fā)展
高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中的應(yīng)用：新一代種子化學(xué)處理一般可分為物理包裹利用干型和濕形高分子成膜劑， 包裹種子。種子表面包膜利用高分子成膜劑將農(nóng)用藥物和其他成分涂膜在種子表面。種子物理造粒將種子和其他高分子材料混和造粒， 以改善種子外觀和形狀， 便于機械播種。高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中研究開發(fā)進展：種子處理用高分子材料已經(jīng)從石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向發(fā)展。其中較為常見和重要的高分子材料類型包括多糖類天然高分子材料， 具有在低溫情況下維持較好膜性能的高分子材料， 高吸水性材料， 溫敏材料， 以及綜合利用天然生物資源開發(fā)的天然高分子材料等， 其中利用可持續(xù)生物資源并發(fā)的種衣劑尤為引人關(guān)注。
4 高分子材料在智能隱身技術(shù)中的應(yīng)用
智能隱身材料是伴隨著智能材料的發(fā)展和裝備隱身需求而發(fā)展起來的一種功能材料，它是一種對外界信號具有感知功能、信息處理功能。自動調(diào)節(jié)自身電磁特、自我指令并對信號作出最佳響應(yīng)功能的材料/系統(tǒng)。區(qū)別于傳統(tǒng)的外加式隱身和內(nèi)在式雷達波隱身思路設(shè)計，為隱身材料的發(fā)展和設(shè)計提供了嶄新的思路，是隱身技術(shù)發(fā)展的必然趨勢 ，高分子聚合物材料以其可在微觀體系即分子水平上對材料進行設(shè)計、通過化學(xué)鍵、氫鍵等組裝而成具有多種智能特性而成為智能隱身領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。
三 高分子材料的發(fā)展前景
1高性能化
進一步提高耐高溫，耐磨性，耐老化，耐腐蝕性及高的機械強度等方面是高分子材料發(fā)展的重要方向，這對于航空、航天、電子信息技術(shù)、汽車工業(yè)、家用電器領(lǐng)域都有極其重要的作用。高分子材料高性能化的發(fā)展趨勢主要有創(chuàng)造新的高分子聚合物，通過改變催化劑和催化體系，合成工藝及共聚，共混及交聯(lián)等對高分子進行改性，通過新的加工方法改變聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，通過微觀復(fù)合方法，對高分子材料進行改性。
2高功能化
功能高分子材料是材料領(lǐng)域最具活力的新領(lǐng)域，目前已研究出了各種各樣新功能的高分子材料，如可以像金屬一樣導(dǎo)熱導(dǎo)電的高聚物，能吸收自重幾千倍的高吸水性樹脂，可以作為人造器官的醫(yī)用高分子材料等。鑒于以上發(fā)展，高分子吸水性材料、光致抗蝕性材料、高分子分離膜、高分子催化劑等都是功能高分子的研究方向。
3復(fù)合化
復(fù)合材料可克服單一材料的缺點和不足，發(fā)揮不同材料的優(yōu)點，擴大高分子材料的應(yīng)用范圍，提高經(jīng)濟效益。高性能的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是新材料革命的一個重要方向，目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面，今后復(fù)合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纖維增強材料的研究與開發(fā)，合成具有高強度，優(yōu)良成型加工性能和優(yōu)良耐熱性的基體樹脂，界面性能，粘結(jié)性能的提高及評價技術(shù)的改進等方面。
4智能化
高分子材料的智能化是一項具有挑戰(zhàn)性的重大課題，智能材料是使材料本身帶有生物所具有的高級智能，例如預(yù)知預(yù)告性，自我診斷，自我修復(fù)，自我識別能力等特性，對環(huán)境的變化可以做出合乎要求的解答；根根據(jù)人體的狀態(tài)，控制和調(diào)節(jié)藥劑釋放的微膠囊材料，根據(jù)生物體生長或愈合的情況或繼續(xù)生長或發(fā)生分解的人造血管人工骨等醫(yī)用材料。由功能材料到智能材料是材料科學(xué)的又一次飛躍，它是新材料，分子原子級工程技術(shù)、生物技術(shù)和人 工智能諸多學(xué)科相互融合的一個產(chǎn)物。
5綠色化
雖然高分子材料對我們的日常生活起了很大的促進作用，但是高分子材料帶來的污染我們?nèi)匀徊荒苄∫暋Ｄ切纳a(chǎn)到使用能節(jié)約能源與資源，廢棄物排放少，對環(huán)境污染小，又能循環(huán)利用的高分子材料備受關(guān)注，即要求高分子材料生產(chǎn)的綠色化。主要有以下幾個研究方向，開發(fā)原子經(jīng)濟的聚合反應(yīng)，選用無毒無害的原料，利用可再生資源合成高分子材料，高分子材料的再循環(huán)利用。
四 結(jié)束語
高分子材料為我國的經(jīng)濟建設(shè)做出了重要的貢獻，我國已建立了較完善的高分子材料的研究、開發(fā)和生產(chǎn)體系，我國雖然在高分在材料的開發(fā)和綜合利用方面起步較晚，但目前來看也取得了不錯的進步，我們應(yīng)提高其整體技術(shù)水平，致力于創(chuàng)新的高分在聚合反應(yīng)和方法，開發(fā)出多種綠色功能材料和智能材料，以提高人類的生活質(zhì)量，并滿足各項工業(yè)和新技術(shù)的需求。
參考文獻：
[1]金關(guān)泰.《高分子化學(xué)的理論和應(yīng)用》，中國石化出版社，1997
常見的高分子材料性能范文第2篇
關(guān)鍵詞：導(dǎo)熱填料；熱導(dǎo)率；絕緣高分子材料；應(yīng)用
填充型導(dǎo)熱絕緣高分子材料通常就是在普通的絕緣高分子材料當(dāng)中加入適量的導(dǎo)熱填料，借助導(dǎo)熱填料之間相互的作用在體系當(dāng)中會形成與網(wǎng)狀或者是鏈狀導(dǎo)熱網(wǎng)對其導(dǎo)熱的性能進行有效的改進和完善，這種材料在材料合成和加工的過程中會改變分子和鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，從而獲得導(dǎo)熱分子結(jié)構(gòu)，當(dāng)前，國外的高導(dǎo)熱絕緣高分子下料主要是填充型的材料，能夠有效的提高絕緣系統(tǒng)自身的導(dǎo)熱性能。
1 氮化物填料極其應(yīng)用分析
氮化物填料中主要由氮化鋁、氮化硼和氮化硅等物質(zhì)，這種物質(zhì)自身具有非常高的導(dǎo)熱率，同時，其還具備非常強的點絕緣性能，和耐高溫的特性，所以這種材料也得到了十分廣泛的應(yīng)用。氮化鋁通常是以四面體為單位結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的共價鍵化合物，其自身具備六方晶體，此外在導(dǎo)熱系數(shù)方面也相對較高，是一種白色或者是灰白色的晶體，這種材料本身具有非常好的力學(xué)性能，介電性能下降也不是非常的明顯，此外氮化鋁在吸潮之后會和水發(fā)生分解反應(yīng)，水解所產(chǎn)生的氫氧化鋁會使得導(dǎo)熱通路出現(xiàn)中斷的問題，這樣也就對聲子的傳遞構(gòu)成了一定不利的影響，所以產(chǎn)品自身的導(dǎo)熱率比較低。如果只是采用氮化鋁完成填充過程，就能夠體現(xiàn)出非常高的導(dǎo)熱率，但是體系粘度會呈顯著的上升的趨勢，這樣一來也對其推廣和應(yīng)用產(chǎn)生了較為不利的影響。
氮化硼在結(jié)構(gòu)上是一種六方晶系的層狀結(jié)構(gòu)，其在結(jié)構(gòu)上和石墨有著非常強的相似度，熱膨脹系數(shù)也不是很高，熱穩(wěn)定性很好，但是其在價格上也相對比較高，雖然熱導(dǎo)率比較高，填充之后粘度會在短時間之內(nèi)上升，這樣也對材料的應(yīng)用構(gòu)成了一定不利的影響。
氮化硅通常就是采用人工合成的方式將硅和氮元素組合到一起的新型材料，這種材料主要有α和β兩種類型的晶體，都是六方晶體的形式，因為α-Si3N4的晶體顆粒當(dāng)中含有晶格應(yīng)力，自由能比β相更高，因此在穩(wěn)定性上并不是很好，β-Si3N4結(jié)構(gòu)當(dāng)中不蹲在晶格應(yīng)力，所以用這種物質(zhì)當(dāng)作填充材料能夠形成顆粒網(wǎng)絡(luò)，這樣也就使得熱導(dǎo)率有了十分顯著的提升，在這樣的情況下，其也具備非常好的力學(xué)性能，在生產(chǎn)的過程中βSi3N4應(yīng)用更為廣泛。研究人員將納米氮化硅為熱導(dǎo)材料來制作充硅橡膠。制成的橡膠具有非常好的熱導(dǎo)性能、物理性能和加工的性能。
2 氧化物填料應(yīng)用分析
氧化物填料比較常見的有氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等物質(zhì)。在實際的應(yīng)用中，其具有非常好的導(dǎo)熱能力，電熱絕緣的性能也得到了非常顯著的改善，氧化物填料主要是采用與氮化物填料相結(jié)合的方式來完成絕緣高分子材料的填充處理，這樣就可以十分有效的提升材料自身的導(dǎo)熱效率，確保電性能具有非常強的穩(wěn)定性，從而是的生產(chǎn)的成本降到最低的水平。
針狀的氧化鋁在價格上存在著非常大的優(yōu)勢，但是其填充量不不是很大，在液體硅膠當(dāng)中，普通的針狀氧化鋁最大的填充量是300份，所以產(chǎn)品的導(dǎo)熱效率會受到一定的限制，球形的氧化鋁填充量非常大沒在液體硅膠當(dāng)中，其填充量能夠達到600-800份，同時其所得到的產(chǎn)品價格要比其他的方式更高。在研究中發(fā)現(xiàn)，采用氧化鋁當(dāng)作導(dǎo)熱填充料對環(huán)氧樹脂進行填充，其填充量達到9成的時候，其所制得的多層線路印制板熱導(dǎo)率非常高。
氧化鎂的價格低，在空氣中易吸潮，增粘性較強，不能大量填充，且耐酸性差，很容易被酸腐蝕，限制了其在酸性環(huán)境中的應(yīng)用。研究人員以MgO（40-325目）為導(dǎo)熱填料共混填充聚苯硫醚（PPS），發(fā)現(xiàn)MgO填充量為80%時，PPS復(fù)合材料的熱導(dǎo)率達到3.4W/（m?K），并保持較好的力學(xué)性能和電絕緣性能。
氧化鋅的粒徑及均勻性很好，適合生產(chǎn)導(dǎo)熱硅脂，但其熱導(dǎo)率偏低，不適合生產(chǎn)高導(dǎo)熱產(chǎn)品；質(zhì)輕，增粘性較強，也不適合灌封。
3 碳化物填料及其應(yīng)用
碳化物填料主要是碳化硅和碳化硼填料。碳化硅（SiC）是一種共價鍵很強的化合物，常見的有六方晶系的α-SiC和立方晶系的β-SiC，類似金剛石結(jié)構(gòu)。碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性，同時具有熱導(dǎo)率高、抗氧化、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在微電子工業(yè)中常用于封裝材料中。但是碳化硅在合成過程中產(chǎn)生的碳和石墨難以去除，導(dǎo)致產(chǎn)品純度較低，電導(dǎo)率高，限制了其在絕緣性能要求高的材料中的應(yīng)用；而且其密度大，在有機硅類膠中易沉淀分層。
研究人員以SiC為導(dǎo)熱填料來填充環(huán)氧，發(fā)現(xiàn)納米SiC能夠促進環(huán)氧樹脂的固化，SiC粒子更易在樹脂體系內(nèi)部形成導(dǎo)熱通路或者導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，減少環(huán)氧樹脂內(nèi)部空隙率，提高了材料的力學(xué)及導(dǎo)熱性能。碳化硼（B4C）是一種耐火材料和超硬材料，熱導(dǎo)率很高，但價格昂貴，在絕緣高分子材料中應(yīng)用不是很廣泛。還有一些研究人員以碳化硼為導(dǎo)熱填料來填充天然橡膠材料，發(fā)現(xiàn)碳化硼的加入可以提高天然橡膠的熱擴散系數(shù)，且天然橡膠的熱擴散系數(shù)經(jīng)過老化后也有所提高。
4 混雜填料的應(yīng)用
將不同種類的填料按一定比例配合使用，可以充分發(fā)揮單一填料的特點，由于混雜效應(yīng)，不但可以提高熱導(dǎo)率，還可降低成本。研究人員將BN、AlN、MgO按照3∶2∶5的比例混合，再與聚醚酮、聚酰亞胺的二甲基甲酰胺溶液共混，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模塑物具有較高的導(dǎo)熱性能。還有研究人員用不飽和聚酯、固化劑、玻璃纖維、A1N粉末、CaCO3、硅烷偶聯(lián)劑等混合加工制備成滿足電器.外殼使用要求的導(dǎo)熱高分子材料，其熱導(dǎo)率可提高到1.13W/（mK），且其力學(xué)性能也較好。研究人員將不飽和聚醋、固化劑、玻璃纖維、A1N粉末、MgO，CaCO3、硅烷偶聯(lián)劑等混合，制得材料的熱導(dǎo)率為1.13W/（mK），可用于電器設(shè)備和儀器外殼。
在導(dǎo)熱絕緣高分子材料的成型過程中，溫度、壓力、時間等因素會影響體系的綜合性能，因此需選擇合適的工藝方法，使導(dǎo)熱絕緣高分子材料的綜合性能最優(yōu)化。
結(jié)束語
當(dāng)前我國的機械、電子和電氣等領(lǐng)域都得到了高度的發(fā)展，這樣一來也就給導(dǎo)熱絕緣高分子材料提出了更為嚴(yán)格的要求，熱導(dǎo)率高同時在綜合性能上也有著上佳表現(xiàn)的導(dǎo)熱絕緣高分子材料是未來發(fā)展的一個重要的趨勢，這類材料的應(yīng)用會使得我國的很多領(lǐng)域有更好的發(fā)展前景。
參考文獻
常見的高分子材料性能范文第3篇
關(guān)鍵詞：合成類高分子材料 生物可降解 藥物載體 生物醫(yī)學(xué)
Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2013.08.066
【中圖分類號】R-0 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】1671-8801（2013）08-0070-02
生物可降解高分子材料在主鏈上一般含有可以水解的基團，如酯、酸酐、碳酸酐、酰胺或氨酯鍵等，在活體環(huán)境中，這些基團可以通過簡單的化學(xué)反應(yīng)或者酶催化作用而降解[1]，降解產(chǎn)物為水、二氧化碳等小分子，從而能夠被生物體代謝、吸收或排除，對人體無毒無害，而且這類材料具有良好的生物相容性和親和性，物理化學(xué)性質(zhì)可調(diào)節(jié)等優(yōu)點，可用于受損生物體組織和器官的修復(fù)、重建以及藥物載體材料。
1 生物可降解高分子材料的分類
生物可降解高分子材料按其來源可以分為天然的和合成的兩大類。天然的可降解高分子如殼聚糖、明膠、纖維素、淀粉等，因具有良好的生物相容性和可降解特性而被廣泛用作藥物載體材料[2]。Hejazi等[3]用化學(xué)交聯(lián)的方法制備的四環(huán)素-殼聚糖微球，研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)PH改變微球中谷氨酰胺帶電性質(zhì)，可實現(xiàn)藥物的靶向釋放。淀粉微球在鼻癌治療中的應(yīng)用也越來越引起關(guān)注[4]。明膠是動脈栓塞療法治療腫瘤的常用天然基質(zhì)材料。近年來研制的抗腫瘤明膠微球如甲氨蝶呤明膠微球、羥基喜樹堿明膠微球等，研究證明其治療效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)給藥方法，且理化性質(zhì)穩(wěn)定。然而，天然高分子大多具有熱塑性差、成型加工困難、耐水性差，單獨使用時性能差等缺點，應(yīng)用中受到很多限制。
2 合成類高分子材料的分類
2.1 生物合成類高分子材料。合成類高分子材料可分為生物合成和化學(xué)合成降解高分子。生物合成可降解高分子主要是由微生物或酶合成，如聚羥基烷酸酯（PHAs），其具有良好的生物相容性，已被應(yīng)用于藥物載體、手術(shù)縫合線、植入材料、骨夾等生物醫(yī)學(xué)裝置。但是PHAs力學(xué)強度差、降解過慢，適合長期植入材料，為了滿足實際要求，往往將不同種類的PHAs按一定比例共混，調(diào)節(jié)材料的強度和降解速度。Hu等[5]制備了PHAs類聚酯的三元共聚物，研究發(fā)現(xiàn)其具有較粗糙的表面，親水性優(yōu)于PLA等，材料表面的骨髓基質(zhì)細胞生長量和成骨性都優(yōu)于其它PHAs類聚酯。然而這種材料價格較為昂貴，限制了它的臨床推廣。
2.2 化學(xué)合成類高分子材料。
2.2.1 脂肪族聚酯類。化學(xué)合成的可降解高分子材料主要有聚酯類、聚碳酸酯、聚氨酯類和聚酸酐類等。脂肪族聚酯類是目前研究最多、應(yīng)用最廣的生物可降解合成高分子，常見的有聚乙交酯（PGA）、聚丙交酯（PLA）、聚己內(nèi)酯（PCL）及其共聚物，它們具有良好的生物相容性、成膜性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、降解產(chǎn)物無毒無害、降解速度和物理化學(xué)性能可以通過調(diào)節(jié)聚合物組分、組成比例和分子量來實現(xiàn)，其單體大部分來源于植物、石油、天然氣等再生資源，因此成為目前應(yīng)用最廣泛的合成類生物降解高分子材料[6]。聚乳酸（PLA）材料韌性差且降解慢，而PGA力學(xué)強度大，加工成型難度大，降解速度快，所以兩者共聚可以取長補短，通過調(diào)節(jié)兩組分比例和分子量改變共聚物的特性來滿足實際應(yīng)用要求。有時也會加入其它的聚合物來改善共聚物的性能，如把親水性的聚乙二醇（PEG）（B段）插入到PLGA、PCL、LA或GA（A段）的鏈段中，形成溫度敏感型嵌段共聚物ABA或BAB類型，用于調(diào)節(jié)共聚物的親水性和降解速度。Ruan等[7]合成了PLA-PEG-PLA嵌段共聚物，并作為水溶性抗癌藥物紫杉醇的藥物載體，研究表明PEG的加入提高了聚合物的親水性和釋藥速率。
2.2.2 聚磷酸酯類。聚磷酸酯類最近幾年報道較多，在生物醫(yī)學(xué)、塑料工業(yè)、飼料行業(yè)等都有應(yīng)用，但在藥物控釋領(lǐng)域研究尤為突出。主要原因有三[8]，其一，聚磷酸酯中的五價磷原子結(jié)構(gòu)使其更容易被修飾和功能化，可直接接枝藥物分子或活性分子；其二，磷酸酯類大量存在于人體內(nèi)，而且是細胞膜的主要組成之一，因此聚磷酸酯類在生物體內(nèi)具有很好的細胞親和性和細胞膜通透能力，而且易被水解和被酶分解；其三，腫瘤細胞內(nèi)磷酸酯酶和磷酰胺酶等的含量和活性都高于正常細胞，聚磷酸酯載藥微粒易被分解而釋放藥物，達到靶向釋放的目的。因此，聚磷酸酯作為抗腫瘤藥物的載體越來越受到重視。具有提高人體白細胞作用的茜草雙酯和磷酰二氯縮聚反應(yīng)合成的聚磷酸酯，可以作為抗腫瘤藥物5-Fu的載體，降解釋放的茜草雙酯和5-Fu可達到治療癌癥放化療引起的白細胞減少癥和抗癌的雙重功效[9]。Wang等人[10]用含陽離子的聚磷酸酯與其他聚合物合成三嵌段共聚物納米膠束，作為帶負電的小干擾RNA的基因載體，可較好的沉默細胞異性蛋白的表達。聚磷酸酯在組織工程領(lǐng)域也引起越來越多的關(guān)注。聚磷酸酯與對苯二甲酸乙酯的共聚物，可作為神經(jīng)導(dǎo)管材料，生物相容性好，有利于神經(jīng)再生長[11]。
2.2.3 聚氨基酸類。聚氨基酸具有很好的生物相容性和可降解特性，無毒無害，已廣泛應(yīng)用于藥物載體、組織工程材料等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。但因其降解性能難控，實際應(yīng)用中常通過與其他化合物共聚，改變各組分比例、分子量等手段得到具有新特征的材料，如聚賴氨酸-聚乙二醇共聚物、聚天冬氨酸-聚乙烯醇共聚物、聚谷氨酸-氧化硅接枝共聚物、聚氨基酸-聚乳酸共聚物等。目前，研究最熱的是聚氨基酸-聚乳酸共聚物。聚乳酸具有親水性差、細胞親和性不理想、結(jié)晶度高、降解慢的缺點，對聚乳酸的改性成為研究的重點。聚氨基酸含有羥基、氨基、羧基等多個活性官能團，可以固定蛋白質(zhì)、多肽等生物活性因子，將聚氨基酸與聚乳酸共聚，不僅可以改善聚乳酸的親水性、細胞親和性和降解速度，還可以引入活性基團。葉瑞榮[12]等人用直接熔融法合成聚（乳酸-甘氨酸）和聚（乳酸-天冬氨酸），研究發(fā)現(xiàn)，改性后的聚乳酸為無定型態(tài)，結(jié)晶度降低，親水性和降解速度均提高，可作為藥物緩釋材料。嚴(yán)瓊姣等人[13]用3S-[4-（芐氧羰基氨基）丁基]-嗎啉-2，5-二酮和丙交酯共聚，制備了RGD多肽接枝聚（乳酸-羥基乙酸-L-賴氨酸）共聚物，RGD修飾后的共聚物具有很好的神經(jīng)細胞親和性和親水性，可作為神經(jīng)修復(fù)支架材料。
2.2.4 聚碳酸酯。聚碳酸酯是一類環(huán)境友好型和生物相容性較好的高分子材料，因主鏈和側(cè)基的不同而種類繁多，可通過引入功能化側(cè)基（如羧基、羥基、氨基、雙鍵等）和化學(xué)設(shè)計分子主鏈等方式，改變其親水性、降解速度和熱力學(xué)性能，同時還可以接入多肽、抗體等活性基團。近年來在藥物控釋系統(tǒng)、手術(shù)縫合線、骨固定材料等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。聚碳酸酯根據(jù)主鏈結(jié)構(gòu)的不同，可分為脂肪族聚碳酸酯和含芳香族主鏈的聚碳酸酯。聚碳酸三亞甲基酯（PTMC）是最常見、研究最多的線型脂肪族聚碳酸酯，在體內(nèi)生物酶的作用下可加速其降解[14]。聚碳酸酯可通過引入功能化側(cè)基、物理共混和化學(xué)共聚的方法進行改性。Zhuo等[15]以甘油為起始原料合成了主鏈含有羥基的聚碳酸酯，研究證明該聚合物具有較好的生物相容性，羥基的引入改善了聚合物的親水性和降解特性。Albert-stson等[16]制備了以PTMC為載體的阿米替林釋藥模，但是藥物釋放速度很慢，通過PTMC與一定量的聚酸酐共混，可明顯提高阿米替林的釋放速度。商品名為Maxon的生物可吸收手術(shù)縫合線就是由32.5%（摩爾比）的TMC與GA共聚得到的Poly（GA-co-TMC），該聚合物具有很好的彈性，彌補了PTMC降解速度慢的缺點[17]。
2.2.5 聚酸酐類。聚酸酐類最早由Bucher和Slade在1909年合成。直到八十年代，人們發(fā)現(xiàn)它的易水解特性才將其應(yīng)用到藥物緩釋體系中。聚酸酐具有以下特點：①表面溶蝕的降解特性。其在人體內(nèi)的藥物釋放接近零級釋放，且無藥物暴釋現(xiàn)象。②降解速度可調(diào)節(jié)。可以通過調(diào)節(jié)共聚物的組成、組分比例和分子量等調(diào)節(jié)降解速度和藥物釋放速度。③具有良好的生物相容性，對人體無毒害作用。④在藥物釋放領(lǐng)域具有良好的藥物穩(wěn)定作用。目前，用聚酸酐局部控制給藥體系治療實體瘤癌癥已引起高度重視，成為研究的熱點。美國FDA已批準(zhǔn)其用于復(fù)發(fā)惡性腦瘤的輔助化療。
3 應(yīng)用和發(fā)展趨勢
目前，合成類生物可降解高分子材料在藥物控釋體系、組織工程、手術(shù)縫合線、超聲造影等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。在藥物控釋領(lǐng)域，根據(jù)作用部位不同，可加工成微球、纖維、片劑、膜、棒、納米乳和亞納米乳等。為了提高藥物的靶向性，納米顆粒和磁性納米顆粒成為研究的熱點。單個的聚合物材料因自身缺點往往不能滿足生物醫(yī)學(xué)的要求，常與其他高分子共聚、共混或引入活性官能團，通過改變各組分配比、分子量、制備方法和條件等因素，或?qū)?cè)基進行功能化修飾，制備出符合現(xiàn)實要求的、兼顧各自優(yōu)點的新型高分子材料。當(dāng)然，新型材料制備的經(jīng)濟成本和工藝實現(xiàn)工業(yè)化等問題也應(yīng)引起重視。未來，合成類生物可降解高分子材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越廣闊。
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常見的高分子材料性能范文第4篇
關(guān)鍵詞 高分子科學(xué)導(dǎo)論 案例教學(xué) 考核機制
包裝材料對包裝的發(fā)展起到巨大的推動作用，有時甚至引起發(fā)展上質(zhì)的飛躍。①高分子材料作為現(xiàn)代包裝材料的一個極為重要的組成部分，是包裝工程專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識。高分子科學(xué)導(dǎo)論主要包括高分子的合成與化學(xué)反應(yīng)、高分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、高分子的分析與表征、典型高分子材料的性質(zhì)與應(yīng)用，以及高分子科學(xué)的發(fā)展歷程和研究前沿。②知識點多，內(nèi)容繁雜，而教學(xué)時數(shù)只有48學(xué)時。如何安排好教學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)重點，按照包裝工程專業(yè)是需求進行課程建設(shè)，成為一個非常有意義的課題。課程內(nèi)容豐富、實用性強，是包裝工程專業(yè)學(xué)生的必修課程。如何強化學(xué)生的參與意識，提高教學(xué)效果，本文從以下三個方面進行了探索和總結(jié)。
1 教學(xué)內(nèi)容上，突出以專業(yè)特點為導(dǎo)向
教學(xué)大綱的完善和更新是教學(xué)內(nèi)容建設(shè)的基本骨架。現(xiàn)代教學(xué)理念認為，教學(xué)大綱不是教學(xué)內(nèi)容的堆砌，而是教學(xué)的指導(dǎo)性文件。③④課程大綱的完善是以創(chuàng)新教育理念為指導(dǎo)，傳授知識和培養(yǎng)能力為主線，并要充分地展示課程教學(xué)設(shè)計思想。根據(jù)我校高分子科學(xué)導(dǎo)論教學(xué)時數(shù)少，同時專業(yè)方向又是以包裝材料和包裝工藝為主要方向，以食品、藥品及化妝品包裝為主要應(yīng)用領(lǐng)域，如何選擇甚至編寫合適的教材，如何確定本課程包含的各部分內(nèi)容，合理分配學(xué)時，成為提升高分子科學(xué)導(dǎo)論教學(xué)效果的一個非常重要的因素。在本課程的教學(xué)中，在對第一部分高分子合成化學(xué)部分的學(xué)習(xí)中，主要精力集中在對于反應(yīng)基本原理的認識和各種高分子化合物的命名及分子量的影響因素。而不對聚合理論做深入探討。在第二部分，高分子材料結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)知識中，對材料的力學(xué)性能進行了著重介紹。作為包裝容器的設(shè)計、加工和使用，這是考察材料的關(guān)鍵點，同時還需要介紹相關(guān)的耐熱、耐化學(xué)性及其他一些基本性能。使得學(xué)生在課程學(xué)習(xí)后，對材料的基本理化性能有一個初步認識。第三部分是將材料的加工，對于包裝材料而言，如何將粒料通過注射、吹塑、模壓等方式制備成包裝容器，這是一個能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分，也是與學(xué)生將來從事包裝職業(yè)聯(lián)系最緊密的部分。因此，從內(nèi)容上、從學(xué)時上予以加強。尤其是針對我校包裝專業(yè)比較偏重的食品包裝，各種液狀貨品的包裝容器（如各種瓶、壺、桶）以及各種薄膜的主要原材料（ PE、PP、PET、PA 等）和主要加工工藝（擠出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、單/雙向拉伸等）進行了較為詳細的展開。
2 在教學(xué)方法上，輔助以案例教學(xué)
掌握和運用好的教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段，也是課程建設(shè)的重要內(nèi)容。⑤案例教學(xué)是一種非常行之有效的教學(xué)方式，能更加直觀地讓學(xué)生理解書本知識，聯(lián)系實際。例如在講高分子材料的應(yīng)用的內(nèi)容時，對身邊的包裝產(chǎn)品進行舉例，例如牙膏是我們生活中不可或缺的日用品，因此市場競爭十分激烈。國際牙膏巨頭美國高露潔公司在進入我國牙膏市場以前，曾做過大量的市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，牙膏包裝的同質(zhì)化競爭嚴(yán)重。針對這些特點，高露潔采用了創(chuàng)新的復(fù)合管塑料內(nèi)包裝。結(jié)果大獲成功，在短短的幾年時間內(nèi)，迅速占領(lǐng)了我國1/3的牙膏市場份額。這個例子，充分讓學(xué)生認識到，高分子材料對于傳統(tǒng)材料的替代作用及其適用范圍十分廣闊，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講述高分子注射成型工藝時候，拿出在工廠收集的殘次樣品，對氣眼、流痕、欠注、銀紋/水花、縮痕、熔接痕等常見問題進行分析。以氣眼為例，是由于困在型腔內(nèi)氣體不能被及時排出，易導(dǎo)致出現(xiàn)表面起泡，制件內(nèi)部夾氣，注塑不滿等現(xiàn)象。其改進方法，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計上，減少厚度的不一致，盡量保證壁厚均勻。這些處理手段，又都可以通過前期所學(xué)的高分子化學(xué)和高分子物理相關(guān)的鏈段運動、熔體流動、聚集態(tài)變化等相關(guān)知識進行解釋。從而使所學(xué)知識得到綜合體現(xiàn)，提高了學(xué)生的聯(lián)想、歸納能力，深化了對理論知識的理解，同時有助于其將來在工作中分析并解決一些實際問題。
3 優(yōu)化考核模式，多重手段調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
構(gòu)建課堂教學(xué)模式時，主要采用教師引導(dǎo)，充分地調(diào)動學(xué)生的主動性教學(xué)方法，而考核方式的優(yōu)化，則是對學(xué)生一種非常有效的激勵方式。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將考核方式改為論文+PPT講述+期末考試的模式，其中平時考勤、作業(yè)占二十分，論文占二十分，PPT講述占二十分，期末考試占四十分。考慮到學(xué)生還處于大二階段，尚未接觸到文獻調(diào)研等課程，經(jīng)過簡單教授學(xué)生如何使用百度等網(wǎng)絡(luò)搜索引擎以及初步學(xué)習(xí)使用中國知網(wǎng)，重慶維普等中文數(shù)據(jù)庫，武裝了學(xué)生的文獻調(diào)研手段，同時也充分調(diào)動學(xué)生的積極性，促使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性去查閱文獻資料和標(biāo)準(zhǔn)，并按照正規(guī)的綜述論文格式規(guī)范進行撰寫。學(xué)生雖然還比較稚嫩，在專業(yè)領(lǐng)域幾乎尚無法真正領(lǐng)會，但初步的鍛煉，拓展了專業(yè)視野，深化了對本專業(yè)的認識，提高了用所學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并進行歸納的能力。雖然還不能提出和解決較為復(fù)雜的問題，但這種鍛煉已經(jīng)起到了非常顯著的效果。大二第二學(xué)期，包裝專業(yè)學(xué)生就可以以高分子材料為出發(fā)點，申請大學(xué)生創(chuàng)新的科技項目，其申請數(shù)每年都占到本專業(yè)的很大部分。另一個考核內(nèi)容是將學(xué)生按四人一組進行分組，每組做個PPT并請一位同學(xué)進行講述，考核成績作為該組四位同學(xué)的成績。通過做PPT講述，學(xué)生需要自行組織圖片和說明，并進行PPT的設(shè)計，直至最后講述。十分鐘的講述和五分鐘的提問，有助于并在一定程度上能集思廣益，學(xué)生之間相互交流和討論。再經(jīng)過最后的考試，學(xué)生需要對所學(xué)課程進行一個全面的復(fù)習(xí)和總結(jié)，三者結(jié)合，使得學(xué)生對整個學(xué)習(xí)內(nèi)容都有較為直觀、詳盡的認識。
常見的高分子材料性能范文第5篇
關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；教育價值；基本策略
一、高中化學(xué)新教材的價值價值取向
（一）化學(xué)與新材料、新技術(shù)。材料是當(dāng)今社會三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類進步的一個重要里程碑。新教材在高一教材中介紹了高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、C60等新型無機非金屬材料；在高二教材中介紹了金屬陶瓷、超導(dǎo)材料等金屬材料，功能高分子材料、復(fù)合高分子材料等新型有機高分子材料；高三教材中氯堿工業(yè)里新型的離子交換膜等。材料是科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)，沒有新材料的發(fā)展，不可能使新的科學(xué)技術(shù)成為現(xiàn)實生產(chǎn)力。通過對新材料的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)化學(xué)的目的，提高學(xué)習(xí)興趣。
新教材在“緒言”中首先介紹中科院北京真空物理實驗室研究院人員以超真空掃描隧道顯微鏡（STM）為手段在Si晶體表面開展原子操縱研究，取得了世界水平的成果；李遠哲教授與交叉分子束方法的研究等新科技的介紹。這既是很好的愛國主義教育，又把化學(xué)科學(xué)的進步與人類物質(zhì)文明、精神文明的關(guān)系講明，使學(xué)生理解學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的社會責(zé)任感。
（二）化學(xué)與能源。能源也是現(xiàn)代社會三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著人類經(jīng)濟活動的日益增大，人們對能源的需求急劇增加。化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來源之一，研究化學(xué)反應(yīng)中能量變化具有非常現(xiàn)實的意義。高中化學(xué)新教材首次在化學(xué)教學(xué)中滲透了能量觀點，如，在高一化學(xué)
第一章里提出如何提高燃料的利用率，開發(fā)新能源等與社會相關(guān)的問題。在鹵素中新增了“海水資源及其綜合利用”，在幾種重要金屬中增加了“金屬的回收和資源保護”，在原電池一節(jié)介紹了化學(xué)電源和新型電池等。化學(xué)與能量、能源觀點的建立，不僅僅是為了教育學(xué)生節(jié)約能源，樹立環(huán)境保護意識，更側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，增強社會進步責(zé)任感。尤其是在第二輪新教材改革中增加了一些開放性問題的研究，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力、團結(jié)協(xié)作能力等。
（三）化學(xué)與環(huán)境。保護環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項全球性的重大課題。新教材中介紹了臭氧層的破壞、酸雨、溫室效應(yīng)、光化學(xué)煙霧、白色垃圾、土壤以及水污染等環(huán)境污染問題及其防治。并將“居室中化學(xué)污染及防治”、“生活中常見污染物和防治污染”放在選學(xué)教材中。在治理這些環(huán)境污染問題中，化學(xué)已經(jīng)并將繼續(xù)發(fā)揮重大作用，大幅度地增強了學(xué)生的社會環(huán)保責(zé)任感，增強了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。與化學(xué)和能源一樣，化學(xué)與環(huán)境從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，在化學(xué)教育中增強了化學(xué)與社會的聯(lián)系部分，因為環(huán)境科學(xué)是一門綜合性的學(xué)科，而環(huán)境化學(xué)是解決環(huán)境問題的“鑰匙”，環(huán)境教育與能源問題的提出對提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，培養(yǎng)公民綜合素養(yǎng)有著重要的作用。這正是現(xiàn)代化學(xué)教育的藍圖規(guī)劃，現(xiàn)代化學(xué)教育價值觀的一種重要體現(xiàn)。
二、化學(xué)教育價值實現(xiàn)的基本策略
（一）主題型教學(xué)策略。“化學(xué)―人類進步的關(guān)鍵”是高中化學(xué)新課程的總主題，在整個高中化學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)該盡可能體現(xiàn)這一主題。如“糖類、蛋白質(zhì)、油脂”可以“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”為主題；氮族元素結(jié)合生物圈中氮的循環(huán)以固氮為主題；硅和硅酸鹽工業(yè)、金屬和合成材料以材料為主題；化學(xué)反應(yīng)與能量、原電池原理以開發(fā)新能源為主題；烴以石油化工為主題。主體型教學(xué)策略可以使學(xué)生認識到自己所學(xué)內(nèi)容的社會價值及其實用性，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和保持。
（二）用途聯(lián)系型策略。在元素化合物教學(xué)中應(yīng)該將現(xiàn)代最新的有價值的有關(guān)元素化合物用途納入教學(xué)之中。如在學(xué)習(xí)NO的性質(zhì)時，可聯(lián)系醫(yī)學(xué)新成就，介紹NO對人體某些疾病的治療作用，然后提出問題：為什么大量NO吸入人體有害，而少量的NO吸入?yún)s能治療某些疾病？在學(xué)習(xí)有機高分子材料時，可聯(lián)系智能高分子材料、導(dǎo)點高分子材料、醫(yī)用高分子材料、可降解高分子材料、高吸水性高分子材料等；在鹵素學(xué)習(xí)時，可聯(lián)系海水化學(xué)資源的開發(fā)、利用和飲水與消毒化學(xué)；在硅和硅酸鹽學(xué)習(xí)時，可聯(lián)系新型無機高分子材料等。
