對高分子材料的認(rèn)識

一:定義高分子材料：以高分子化合物為根底的材料。高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的 成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基 復(fù)合材料，高分子是生命存在的形式。全部的生命體都可以看作是高分子的集合。二:來源高分子材料按來源分為自然、半合成〔改性 自然高分子材料〕和合成高分子材料。自然高分子是生命起源和進(jìn)化的根底。人類社會一開頭就利用自然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并把握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用 木材、棉、麻造紙等。19世紀(jì)30年月末期，進(jìn)入自然高分子化學(xué)改性階段，消滅半合成高分子材料。 1907年消滅合成高分子酚醛樹脂，標(biāo)志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開頭。現(xiàn)代，高分子材料已與 金屬材料、無機(jī)非金屬材料一樣，成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要材料。三:分類自然高分子是生命起源和進(jìn)化的根底。人類社會一開頭就利用自然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并把握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等。 19世紀(jì)30自然高分子是生命起源和進(jìn)化的根底。人類社會一開頭就利用自然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并把握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等。 19世紀(jì)30高分子化學(xué)1870年，美國人Hyatt用硝化纖維素和樟腦制得的賽璐珞塑料，是有劃時(shí)代意義的一種人造高分子材料。1907成高分子酚醛樹脂，真正標(biāo)志著人類應(yīng)用化學(xué)合成方法有目的的合成高分子材料的開頭。1953年，德國科學(xué)家Zieglar和意大利科學(xué)家Natta分子材料的原料來源，得到了一大批的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯這類通用合成高分子材料走人了千家萬戶，確立了合成高分子材料作為當(dāng)代人類社會文明進(jìn)展階段的標(biāo)志。金屬材料、無機(jī)非金屬材料一樣，成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要材料。①橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈間次價(jià)力小，分子鏈柔性好，在外力作用下可產(chǎn)生較大形變，除去外力后能快速恢復(fù)原狀。有自然橡膠和兩種。②高分子纖維分為自然①橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈間次價(jià)力小，分子鏈柔性好，在外力作用下可產(chǎn)生較大形變，除去外力后能快速恢復(fù)原狀。有自然橡膠和兩種。②高分子纖維分為自然纖維和化學(xué)纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以自然高分子結(jié)晶聚合物。③塑料是以合成樹脂或的自然高分子為主要成分，再參與填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價(jià)力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料；按用途又分為通用塑料和 工程塑料。④高分子膠粘劑是以合成自然高分子化合物為主體制成的。分為自然和合成膠粘劑兩種。應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。⑤高分子涂料是以聚合物為主要成膜物質(zhì)，添加溶劑和各種添加劑制得。依據(jù)成膜物質(zhì)不同，分為油脂涂料、自然樹脂涂料和合成樹脂涂料。⑥高分子基復(fù)合材料是以高分子化合物為基體，添加各種增加材料制得的一種復(fù)合材料。它綜合了原有材料的性能特點(diǎn)，并可依據(jù)需要進(jìn)展材料設(shè)計(jì)。質(zhì)、能量和信息的轉(zhuǎn)換、傳遞和儲存等特別功能。已有用的有高分子信息轉(zhuǎn)換材料、高分子透亮材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料、高分子外形記憶材料和醫(yī)用、藥用高分子材料等。聚物，在室溫下既有玻璃態(tài)性質(zhì)，又有很好的彈性，所以很難說它是橡膠還是塑料。3;按高分子主鏈構(gòu)造分類.①碳鏈高分子：分子主鏈由C原子組成，如：PP、PE、PVC②雜鏈高聚物：分子主鏈由C、O、N等原子構(gòu)成。如：聚酰胺、聚酯C原子，僅由一些雜原子組成的高分子。如：硅橡膠4;結(jié)晶高聚物，非晶高聚物。四:性能介紹高的構(gòu)造打算其性能，對構(gòu)造的把握和改性，可獲得不同特性的高分子材料。高分子材料獨(dú)特的構(gòu)造和易改性、易加工特點(diǎn)，使其具有其他材料不行 取代的優(yōu)異性能，從而廣泛用于科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，并已成為現(xiàn)代社會生活中衣食住行用各個(gè)方面不行缺少的材料。 很多自然材料通常是高分子材料組成的，如自然橡膠、 棉花、人體器官等。人工合成的化學(xué)纖維、塑料和橡膠等也是如此。一般稱在生活中大量承受的，已經(jīng)形成工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的高分子為通用高分子材料，稱具有特別用途與功能的為功能高分子五:化合物特征一是分子量大，二是分子量分布具有多分散性。即高分子化合物與 程后變成了不同分子量大小的很多高聚物的混合物。我們所說的某一高分子的分子量其實(shí)都是它的一種平均的分子量，固然計(jì)算也以不同的權(quán)重方式分為了、粘均分子量、重均分子量等。而小分子的分子量固定，都由確定分子量大小的分子組成。這是高聚物與小分子一個(gè)特征區(qū)分。六:名稱和用途1塑料塑料依據(jù)加熱后的狀況又可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。PE[1聚丙烯PP[2、聚苯乙烯PS[3、聚甲基丙烯酸甲酯PMM，俗稱有機(jī)玻璃[4、聚氯乙烯PVC[5、尼龍Nylon[6]、聚碳酸酯PC[7、聚氨酯PU[8]、聚四氟乙烯〔特富龍,PTFE[9]、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE[10])。加熱后固化，形成交聯(lián)的不熔構(gòu)造的塑料稱為熱固性塑料。常見的有環(huán)氧樹脂[11],酚醛塑料,聚酰亞胺,三聚氰氨甲醛樹脂等。塑料的加工方法包括注射，擠出，膜壓，熱壓，吹塑等等。22橡膠又可以分為自然橡膠和合成橡膠。自然橡膠的主要成分是聚異戊二烯。合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠高分子材料、硅橡膠、氟橡膠等等。3纖維合成纖維是高分子材料的另外一個(gè)重要應(yīng)用。常見的合成纖維包括尼龍、滌綸、腈綸聚酯纖維，芳綸纖維等等。4涂料涂料是涂附在工業(yè)或日用產(chǎn)品外表起美觀或這保護(hù)作用的一層高分子材料、常用的工業(yè)涂料有環(huán)氧樹脂，聚氨酯等。5黏合劑黏和劑是另外一類重要的高分子材料。人類在很久以前就開頭使用淀粉，樹膠等自然高分子材料做黏合劑。現(xiàn)代黏合劑通過其使用方式可以分為聚合型，如環(huán)氧樹脂；熱融型，如尼龍，聚乙烯；加壓型，如自然橡膠；水溶型，如淀粉。七:相關(guān)介紹1;型高分子材料 高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、 膠粘劑和涂料等。其中，被稱為現(xiàn)代高分子 合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人民日常生活所必不行少的重要材料。盡管高分子材料因普遍具有很多 的進(jìn)展，但目前業(yè)已大規(guī)模生產(chǎn)的還是只能尋常條件下使用的高分子物質(zhì)，即所謂的通用高分子，它們存在著機(jī)械強(qiáng)度和剛性差、耐熱性低等缺點(diǎn)。而現(xiàn)代工程技術(shù)的進(jìn)展，則向高分子材料提出了更高的要求，因而推動了高分子材料向高性能化、功能化和 生物化方向進(jìn)展，這樣就消滅了很多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的型高分子材料。2;高分子分別膜是用高分子材料制成的具有選擇性透過功能的半透性薄膜。承受這樣的半透性薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力，使 氣體混合物、液體混合物或有機(jī)物、無機(jī)物的溶液等分別技術(shù)相比，具有省能、高效和干凈等特點(diǎn)，因而被認(rèn)為是支撐技術(shù)革命的現(xiàn)在用的較多的是聚楓、聚烯烴、 多種，一般用的是平膜和空中纖維。推廣應(yīng)用高分子分別膜能獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。例如，利用離子交換膜電解食鹽可削減污染、節(jié)約能源:利用反滲透進(jìn)展海水淡化和脫鹽、要比其它方法消耗的能量都小;利用從空氣中富集氧可大大提高氧氣回收率等。3;高分子磁性材料，是人類在不斷開拓磁與高分子聚合物 (合成樹脂、橡膠)的應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，而賜予磁與高分子的傳統(tǒng)應(yīng)用以的涵義和內(nèi)容的材料之一。早期磁性材料源于自然磁石，鐵、稀土類磁鐵和鋁鎳鈷合金磁鐵等。它們的缺點(diǎn)是既硬且脆，加工性差。為了抑制這些缺陷，將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料便應(yīng)運(yùn)而生了。這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料，因具有比重輕、簡潔加工成尺寸精度高和簡潔外形的制品，還能與其 一體成型等特點(diǎn)，而越來越受到人們的關(guān)注。高分子磁性材料主要可分為兩大類，即構(gòu)造型和復(fù)合型。所謂結(jié)構(gòu)型是指并不添加無機(jī)類磁粉而高分子中制成的磁性體。目前具有有用價(jià)值的主要是復(fù)合型。4;所謂光功能高分子材料，是指能夠?qū)膺M(jìn)展透射、吸取、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前，這一類材料已有很多，主要包括 光導(dǎo)材料、光記錄材料、光加工材料、光學(xué)用塑料 (如塑料透鏡、接觸眼鏡等)、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光顯示用材料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料等。光功能高分子材料在整個(gè)社會材料對光的透射，可以制成品種繁多的線性 光學(xué)材料，像一般的安全玻璃、各種透鏡、棱鏡等;利用高分子材料曲線傳播特性，又可以開發(fā)出非線性光學(xué)元件，如 纖維、塑料石英復(fù)合光導(dǎo)纖維等;而先進(jìn)的信息儲存元件興盤的根本材料就是高性能的有機(jī)玻璃和聚碳酸脂。此外，利用高分子材料的光化學(xué)反響，可以開發(fā)出在電子工業(yè)和印刷工業(yè)上得到廣泛使用的感光樹脂、光固化涂料及粘合劑;利用高分子材料的能量轉(zhuǎn)換特性，可制成光 變色材料;利用某些高分子材料的折光率隨 機(jī)械應(yīng)力而變化的特性，可開發(fā)出光彈材料，用于爭論力構(gòu)造材料內(nèi)部的應(yīng)力分布等。5;多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)是博各種材料之長，如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)，依據(jù)應(yīng)用目的，選取高分子材料和其他具有特別性質(zhì)的材料，制成滿足需要的復(fù)合材料。高分子復(fù)合材料分為兩大類：高分子構(gòu)造復(fù)合材料和高分子功能復(fù)合材料。以前者為主。高分子構(gòu)造復(fù)合材料包括兩個(gè)組分：①增加劑。為具有高強(qiáng)度、高模量、耐溫的纖維及織物，如玻璃纖維、氮化硅晶須、硼纖維及以上纖維的織物。②基體材料。主要是起粘合作用的膠粘劑，如不飽合聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂，這種復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量比金屬還高，是國防、尖端技術(shù)方面不行缺少的材料。八:進(jìn)展?fàn)幷搹氖攀兰o(jì)開頭，人類開頭使用改造過的自然高分子材料。火化橡膠和硝化纖維塑料〔賽璐珞〕是兩個(gè)典型的例子。進(jìn)入二十世紀(jì)之后，高分子材料進(jìn)入了大進(jìn)展階段。首先是在1907年，LeoBakeland1920年HermannStaudingerMakromolekule這個(gè)詞。二十世紀(jì)二十年月末，聚氯乙烯開頭大規(guī)模使用。二十世紀(jì)三十年月初，聚苯乙烯開頭大規(guī)模生產(chǎn)。二十世紀(jì)三十年月末，尼龍開頭生產(chǎn)。隨著隨著工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)展，設(shè)備的集群規(guī)模和自動化程度越來越高，同時(shí)針對設(shè)備的安全連續(xù)生產(chǎn)的要求也越來越高，傳統(tǒng)的以金屬修復(fù)方法為主的設(shè)備維護(hù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足針對更多高設(shè)備的維護(hù)需求，對此需要研發(fā)更多針對設(shè)備預(yù)防和現(xiàn)場解決的技術(shù)和材料，為運(yùn)行環(huán)境的維護(hù)需求。正基于此，二十世紀(jì)后期，世界興盛國家以美國〔1stline〕公司為代表的研發(fā)機(jī)構(gòu)，研發(fā)了以高分子材料和復(fù)合材料技術(shù)為根底的高分子復(fù)合材料，它是以高分子復(fù)合聚合物與金屬粉末或陶瓷粒組成的雙組分或多組分的復(fù)合材料，它是在高分子化學(xué)、、和材泛用于設(shè)備部件的磨損、沖刷、腐蝕、滲漏、裂紋、劃傷等修復(fù)保護(hù)。高分子復(fù)合材料技術(shù)已發(fā)泛用于設(shè)備部件的磨損、沖刷、腐蝕、滲漏、裂紋、劃傷等修復(fù)保護(hù)。高分子復(fù)合材料技術(shù)已發(fā)展成為重要的現(xiàn)代化應(yīng)用技術(shù)之一。塑料是二十世紀(jì)人類最重要的制造。高分子材料在文化領(lǐng)域和人類的生活方式方面也產(chǎn)生了重要的影響。九:合成加工高分子材料在加工之前，要先進(jìn)展合成，把單體合成為聚合物進(jìn)展造粒，然后才進(jìn)展熔融加工。高分子材料的合成方法有 本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合。這其中引發(fā)劑起了很重要的作用，偶氮引發(fā)劑和過氧類引發(fā)劑都是常用的引發(fā)劑，高分子材料助劑往往對高分子材料性能的改進(jìn)和本錢的降低也有很明顯的作用。加工工藝高分子材料的加工成型不是單純的物理過程，而是打算高分子材料最終構(gòu)造和性能的重要環(huán)節(jié)。除膠粘劑、涂料一般無需加工成形而可直接使用外、橡膠、纖維、塑料等通常須用相應(yīng)的成形方法加工成制品。一般常用的成形方法有擠出、注射、壓延、吹塑、模壓或傳遞模塑等。橡膠制品有塑煉、混煉、壓延或擠出等成形工序。纖維有紡絲溶體制備、纖維成形和卷繞、后處理、初生纖維的拉伸和熱定型等。在成型過程中，聚合物有可能受 溫度、壓強(qiáng)、應(yīng)力及作用時(shí)間等變化的影響，導(dǎo)致高分子降解、交聯(lián)以及其他化學(xué)反響，使聚合物的聚攏態(tài)構(gòu)造和發(fā)生變化。因此加工過程不僅決定高分子材料制品的外觀外形和質(zhì)量，而且對材料超分子構(gòu)造和織態(tài)構(gòu)造甚至鏈構(gòu)造有重要影響。醫(yī)醫(yī)用高分子材料在醫(yī)療中的應(yīng)用爭論所謂高分子一般是指由許重復(fù)單元共價(jià)連接而成的、分子量很的一類大分子，相關(guān)材料也稱聚合物，往往具有粘彈性，而醫(yī)用高分子材料是一類可對有機(jī)體組織進(jìn)展修復(fù)、替代與再生，具有特別功能作用高技術(shù)合成高分子材料［1，是科學(xué)技術(shù)中的一個(gè)正在器官。春筍普及整個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，用量也在持續(xù)穩(wěn)定地增長。1;醫(yī)用高分子材料的需求現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步并不單純是醫(yī)療手段革的結(jié)果，它已經(jīng)越來越依靠于醫(yī)用材料、醫(yī)療器械以及藥制劑的進(jìn)展。廣義地說，生物醫(yī)用材料泛指醫(yī)學(xué)中使用到的各類材料，其中單是治療器官的衰竭和組織的缺損所涉及的醫(yī)用材料就格外驚人以美國為例每年有以百萬計(jì)的人患有各組織器官的喪失或功能障礙方面的疾病需進(jìn)展800萬次手術(shù)進(jìn)展修復(fù)，年耗資超過400生命質(zhì)量的追求，我國在此方面的醫(yī)療費(fèi)用也在不斷增加?？梢?，生物材料是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，生物材料的不行缺少性、尤其是進(jìn)口材料動輒上萬元的價(jià)格打算了我國必需加強(qiáng)具有自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)的生物材料的其是進(jìn)口材料，給工薪階層帶來了沉重負(fù)擔(dān)。因此，加強(qiáng)材料的研發(fā)不僅是一個(gè)科學(xué)技術(shù)問題，還是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)和政治問題。2;醫(yī)用高分子材料的分類目前醫(yī)用高分子材料主要有非降解型和生物降解型兩種。非降解型醫(yī)用高分子材料主要是聚氨酯、硅橡膠、聚乙烯、聚丙烯酸酯等，廣泛用于韌帶、肌腱、皮膚、血管、人工臟器、骨和牙齒等人體軟、硬組織及器官的修復(fù)和制造、粘合劑、材料涂層、人工晶體等。其特點(diǎn)是大多數(shù)不具有生物活性，與組織不易結(jié)實(shí)結(jié)合，易導(dǎo)致毒性、過敏性等反響。 2.2 生物降解型醫(yī)用高分子材料生物降解型醫(yī)用高分子材料的主要成分是聚乳酸、聚乙烯醇及改性的自然多糖和蛋白質(zhì)等，在臨床上主要用于臨時(shí)執(zhí)行替換組織和器官的功能，或作藥物緩釋系統(tǒng)和送達(dá)載體、可吸取性特點(diǎn)是易降解，降解產(chǎn)物經(jīng)代謝排出體外，對組織生長無影響，目前已成為醫(yī)用高分子材料進(jìn)展的方向。3;醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用人工臟器作為軟組織材料的一個(gè)重要組成局部的人工器官，其應(yīng)用前景已為人們所看好。隨著(透析型、過濾胰島素向膜外滲透，但阻擋淋巴細(xì)胞和抗體進(jìn)入膜內(nèi)而引起排異損傷)、人工心臟瓣膜、心臟起搏器電極的高分子包覆層、人工心臟、人工血管、人工喉、人工氣管、人工食管、人工膀胱等。人工組織指用于口腔科、五官科、骨科、創(chuàng)傷外科和整形外科等醫(yī)用材料，主要包括：牙科材料(蛀牙填補(bǔ)用樹脂、假牙和人工牙根、人工齒冠材料和硅橡膠牙托軟襯墊等)，眼科材料(人工角膜、人工玻璃眼球)(人工關(guān)節(jié)接骨材料等)，肌肉與韌帶材料(人工肌肉、人工韌帶)，皮膚科材料(人工皮膚，含層壓型人工皮膚、甲殼素人膠原(人工乳房凝膠含人造血漿——水溶性聚合物輔以養(yǎng)分液)。護(hù)理和醫(yī)療用具相關(guān)