有机高分子材料的特性精选(九篇)

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第1篇：有机高分子材料的特性范文

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。

二、高分子材料的结构特征

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。

三、高分子材料按来源分类

高分子材料按来源分，可分为天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。

天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂等。

四、生活中的高分子材料

生活中的高分子材料很多，如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、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。下面就以塑料和纤维素举例说明。

（一）、塑料

塑料是一种合成高分子材料，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。

塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。塑料的优点1、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、质轻。4、容易被塑制成不同形状。5、是良好的绝缘体。6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。塑料的缺点1、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。2、塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。3、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

塑料的结构基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料。转

塑料的应用：透明塑料制成整体薄板车顶。薄板车顶的新概念基于透明灵活的聚碳酸酯或硅树脂材料，可以被永久性地塑造成单个的聚碳酸酯薄板，也可作为可折叠铰链和封条。拜耳材料科技研发的原型总共配备了四个灵活的薄板部件，形成了四扇“顶窗”，每扇窗都可单独打开和关闭。导轨用于连接薄板部件，形成一个牢固、透明的聚碳酸酯车顶外壳。一个同样透明的管子沿车顶结构中央纵向放置，在“顶窗”打开后用来调节折叠薄板。这样可以形成三维立体结构，组件比平坦的薄板更加牢固。同时也大大降低了单个组件的数量。

（二）、纤维素

纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50%以上。纤维素是自然界中存在量最大的一类有机化合物。它是植物骨架和细胞的主要成分。在棉花、亚麻和一般的木材中，含量都很高。

纤维素的结构：纤维素是一种复杂的多糖，分子中含有约几千个单糖单元，即几千个（C6H10O5）；相对分子质量从几十万至百万；属于天然有机高分子化合物；纤维素结构与淀粉不同，故性质有差异。

第2篇：有机高分子材料的特性范文

关键词：交通；高分子材料；工程应用；人才培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）22-0139-02

一、前言

交通拥堵已成为世界主要国家存在的交通主要问题。为解决交通拥堵和提高客运运输能力他们正在寻求新的交通政策和解决办法，其中最重要方法就是发展轨道交通。因为轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点，主要包括干线铁路、地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通系统。预计到2020年，我国城市化水平将超过50%，城市轨道交通累计营业里程将达到7395千米。发展轨道交通，必须要克服车辆的走行性能、轻量化、集电性能、环保、空气力学以及其他诸如改善车内环境、提高乘车舒适度、提高耐候性和耐火性等方面的技术，而车辆的轻量化在解决其他各项技术方面起着至关重要性，高速列车的轻量化必须大量采用高分子材料及复合材料。随着科学技术的不断进步，具有质轻、高强度以及易成型等特点的集结构功能一体化的新型高分子材料，尤其是高分子复合材料越来越多地应用在现代轨道交通领域。

另外，随着轨道交通的发展，尤其是铁路的提速，噪音污染对于人类的威胁也越来越大，甚至危及生命，因此，控制振动、降低噪音已成为急需解决的重大问题。在众多的阻尼防噪材料中，其中以高分子阻尼降噪材料阻尼耗能的作用更为突出。高分子材料阻尼特性一直以来是一项重要的研究课题，同时高阻尼聚合物也是目前发展高性能减震降噪材料的重点发展方向。因为高分子材料具有以下特点：（1）利用其玻璃态转化区的粘性阻尼部分，将机械能或声能部分转变为热能逸散掉，通过阻尼制振降低车厢结构共振区的振动，从而减小车内噪声。（2）利用小分子和极性高聚物之间会形成可逆的氢键，氢键在振动下会不断断裂和形成新键，最终将机械能转化为热能而耗散。（3）将不同的阻尼材料交替层状排列，利用多层杂化材料叠加来有效地拓宽材料的有效阻尼温域，通过控制复合材料的层状结构和数量将可获得更高阻尼值。这些特性是其他材料无法达到的。发展高分子交通材料对于发展交通具有非常重要的应用价值。在当今经济发展的中国，开设具有交通特色的高分子材料专业，培养更多掌握高分子材料的基本知识和应用技术的人才具有划时代的意义。

二、高分子专业特色

作为以交通为特色的一所大学，专业设置必须具有交通的特点。学校在“十三五”规划中，就明显地突出了交通的特色，确立了学校的发展目标，将其定为“以交通为特色，轨道为核心”发展理念，而且强调其他所有的专业建设必须紧紧围绕着这个目标，包括学科建设和人才引进。作为与轨道交通有着非常紧密联系的高分子材料专业更要凸现交通特色。我们在专业建设方面紧紧围绕交通的特色，包括本科的课程设置、学科专业方向和人才引进。在课程设置方面我们更多地注重学生的实际能力的培养，以轨道交通为靶向，为交通运输行业提供掌握高分子材料基础知识和实际应用人才。在学科建设方面首先以高分子材料基础理论建立学科平台，尤其是硕士学位硕士点，目前，该专业有专材料科学与工程和化学两个一级硕士学位硕士点来支撑；其次，按照学校的发展定位凝练学科特色，突出交通，以教授为学科带头人，形成专业团队，在高分子材料与工程专业主要体现在以下几个方面：（1）根据聚合物的流变学原理，利用共混的手段，将两种或多种聚合物进行共混改性，以改善单一高分子材料性能，获得更加广泛的交通应用材料。同时通过改性可获得较窄的玻璃化转变温度，以形成宽温域、宽频率阻尼高分子材料。（2）利用接枝共聚的化学方法，将具有一种较长链段或带有功能基团的单体接枝到聚合物主链上，使聚合物能形成多个侧链或者交联，获得新型功能通材料；同时还可以通过改性使侧链与侧链之间产生纠缠，实现阻尼增强的效果。（3）运用复合的方式，选择一种较强的力学强度和较高损耗因子聚合物，通过与一些补强材料或添加第二相粒子，以形成各类具有高性能的复合材料，同时达到应用的需要。（4）利用有机硅独特的结构，其兼备了无机材料与有机材料的性能，即具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，制备硅氧键（-Si-O-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷。这类材料应用领域不断拓宽，而且形成了化工新材料界独树一帜的重要产品体系。

三、高分子专业培养模式

1.明确交通特色的培养目标。在科技发展的今天，材料已成为三大支柱产业（材料、能源、信息）之一，材料的发展水平已作为评价一个国家综合实力的重要标志。高分子材料与工程是材料科学与工程的一个分支，它在实际生活中得到广泛的应用。另外，高分子材料易于改性，赋予新功能性，这就使得高分子材料的应用进一步拓展。社会更加急需掌握高分子材料与工程理论知识和专业技能的专业人才。作为工科性质的大学，培养具有一定的实际操作能力，能以理论指导实践、应用于实践，服务于地方经济建设的高分子材料与工程专业技术人才是十分重要的责任。而作为交通特色的大学，高分子材料专业人才的培养必须适应当今轨道交通的需求，专业培养模式应该是“强化基础，注重交通，突出创新”。

2.以科学研究强化专业建设内涵。专业建设内涵主要包括课程设置、教材建设和师资队伍等内涵建设。课程体系是实现培养目标最直接的体现，是形成人才知识结构和提高能力的主要来源，是提高人才培养素质的核心，也是教学改革的重点。根据我们高分子专业的培养目标，合理地设置课程，才能高效地促进专业发展，在此，我们按照三个模块来进行选择和设置课程，基础理论模块按照国家教资委的要求设置基础理论课程，选择“十二五”规划或获奖教材，系统传授基础理论课程，在大一和大二上完成基础理论课程，为专业基础理论及专业研究方向提供理论指导；专业基础模块体现高分子专业特色设置课程，选择丰富经验的教师授课，尤其具有专业特长高级职称教师，在高分子专业上传授高分子专业基础课；专业方向模块突出交通特色，发挥专业研究方向的优势让学生有选择性进入不同方向的导师团队，团队的导师必须具有行业经历，尤其在专业方向上进行过专业生产实践，承担过或正在承担企业项目，在校内进行专业方向模块训练，这样可以做到形式不单一，课程内容不重复。在丰富教学内容的同时，又加强了师资队伍的建设。

3.以实践教学促进专业建设。高分子材料与工程专业与大部分工科专业有着相同的特点，重视工程实践，该专业是在大量的科学实验和工程实践基础上发现并总结出来的，运用科学分析方法探索其内在的作用机理，采用数学、物理、化学理论与模型计算归纳形成理论体系，并在理论指导下，将科学研究应用于生产实践，使理论体系进一步得以检验并逐步完善，实际上高分子专业形成过程是经过实践到理论再实践的发展过程。针对这一特点，我们在设置课程的同时有意侧重实践课程教学，尤其是交通特色的高分子材料实践教学，培养学生在交通领域具有创新意识、创新能力和实践能力。

高分子专业教学实践分为校内和校外实践。在校内主要包括专业基础实验教学、专业实验、开放实验、课程设计、计算机模拟实践和毕业教学环节等实践教学部分。而在校外主要包括认识实习、生产实习以及毕业实习等实践环节。校内实践是校外实践的基础，相互衔接，在专业基础实验教学中要积极有效地开展研究型、设计综合型实验教学，鼓励学生利用业余时间参加开放实验活动，注重培养学生的动手能力和科研能力。校外实践注重实训基地的建设，形成良性互动，学生在生产实习中得到锻炼，企业在学生的生产实践中发现人才，能为企业使用，学校提高了声誉，企业也大大地降低了生产成本，两个实践模式的有效结合，提高了学生的动手能力，加强了学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，为今后从事本专业研究与生产奠定良好的基础。此外，我们还探索了一条校企合作培养的模式，在学生和企业中产生很好的效应。也就是利用毕业实习阶段，将有意愿到企业就业的同学以企业工程师为导师，在企业中完成毕设，打破了原来学生必须在学校的导师指导下完成毕业设计的模式。

四、结语

高分子材料应用非常广泛，从国家发展规划就不难发现，在“十三五”规划中，新材料就已经成为重大科技项目之一，为在新材料、新技术、新工艺方面有重大突破，就需要更多更优秀的材料从事者。尤其是轨道交通轻量化的发展，对于材料的要求就越来越高，特别是高分子材料和复合材料，因为他们具有非常显著的优势。这就要求高等教育必须培养更多掌握高分子交通材料的优秀人才，因此，改革高分子材料与工程专业的教育教学，使之适应当今轨道交通发展。教学改革必须更加注重高分子材料与工程专业学生的工程应用能力的培养、办学质量和人才培养质量。提倡一种“强化基础，注重交通，突出创新”的培养模式，以适合当代轨道交通发展的需要。

参考文献

第3篇：有机高分子材料的特性范文

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。

生活中的高分子材料很多，如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、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。下面就以塑料和纤维素举例说明。

一、生活中常见的高分子材料——塑料

塑料是一种合成高分子材料，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。

塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。塑料的优点1、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、质轻。4、容易被塑制成不同形状。5、是良好的绝缘体。6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。塑料的缺点1、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。2、塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。3、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

塑料的结构基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料。塑料的应用：透明塑料制成整体薄板车顶。薄板车顶的新概念基于透明灵活的聚碳酸酯或硅树脂材料，可以被永久性地塑造成单个的聚碳酸酯薄板，也可作为可折叠铰链和封条。拜耳材料科技研发的原型总共配备了四个灵活的薄板部件，形成了四扇“顶窗”，每扇窗都可单独打开和关闭。导轨用于连接薄板部件，形成一个牢固、透明的聚碳酸酯车顶外壳。一个同样透明的管子沿车顶结构中央纵向放置，在“顶窗”打开后用来调节折叠薄板。这样可以形成三维立体结构，组件比平坦的薄板更加牢固。同时也大大降低了单个组件的数量。

二、生活中常见的高分子材料——纤维素

纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50%以上。纤维素是自然界中存在量最大的一类有机化合物。它是植物骨架和细胞的主要成分。在棉花、亚麻和一般的木材中，含量都很高。

纤维素的结构：纤维素是一种复杂的多糖，分子中含有约几千个单糖单元，即几千个（C6H10O5）；相对分子质量从几十万至百万；属于天然有机高分子化合物；纤维素结构与淀粉不同，故性质有差异。

纤维素的性能：纤维素不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂，能溶于铜氨Cu(NH3）4（OH）2溶液和铜乙二胺 ［NH2CH2CH2NH2］Cu（OH）2溶液等。水可使纤维素发生有限溶胀，某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区，产生无限溶胀，使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化 ，超过这温度会由于脱水而逐渐焦化。纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖等，与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素，与强氧化剂作用生成氧化纤维素。

第4篇：有机高分子材料的特性范文

MTX骨水泥离体药物释放的初步探索医用高分子通讯 王善沅(16)

用于体内修复的弹性有机硅材料孙明亭(22)

用作骨折内固定的可生物低解聚（L—乳酸）的组织反应与降解朱明华(31)

聚氨酯血管修补物大鼠体内细胞反应研究朱明华(37)

医用级管形材料导液管应用的评定傅荣政(46)

氧化诱导测试应用于医用PVC和其他聚合物傅荣政(54)

生物相容性与免疫反应朱明华(65)

与环境因素相关的聚氯乙烯医疗装置吴燕伟(75)

医用弹性体的研究及其存在问题的讨论唐明扬赵鸣星(1)

发展塑料医疗用品前景广阔陈科(12)

新型外科手术用可降解防粘材料张娟(20)

过滤性多孔型聚氨酯创口包敷材料初步研究(33)

药物释放皮透片及消炎痛释放皮透片探讨李美雯张勇华(39)

胶原制品用于牙周组织引导再生的研究任磊张其清(42)

医用含氟材料的分子静电势王寿太李从武等(56)

热塑性聚氨酯弹性体及其改性材料在医学上的应用虞钟华钱萍等(64)

医用高分子通讯 医用高分子材料的致癌性朱明华(74)

医用塑料“非膨胀性示囊”研究马瑞申周爱卿(1)

PVC输血袋增塑剂的“耐卒取性”测定马瑞申陈洁(3)

PW喷雾型快速医用胶研剂田霞(6)

亲水性聚氨酯泡沫宫颈扩张棒的研制及临床应用叶云凌田伟芳(10)

高分子材料在体外循环中的应用西安医科大学...郑国强(16)

有机硅在医疗用具方面的应用王天书(34)

生物修补心瓣最初的矿化作用和氯化铝或氯化铁对碱性...朱明华马明福(47)

通过化学放大提高肝素的固定朱明华涂阳敦(55)

聚乙烯氧化物改性对苯二甲酸乙二醇酯表面的生物反应丁蓉朱明华(60)

在医疗和药品上灵活应用的有机硅压敏胶粘剂奚涛译(67)

改性聚乙烯扩张球囊的研制马瑞申周爱卿(1)

三层色合成树脂牙用造牙粉的研制杨承华顾柏林(5)

多层色合成树脂牙现代化制造技术及临床应用特点李承华潘培新(15)

医用粘合剂漫谈钱凤珍(22)

人工心脏和聚氨脂材料杜山健杨晶(33)

人体医用弹性体林寿郎赵建伟(45)

应用细胞培养对接触血液的固体材料进行毒性预测朱明华(65)

四例弹性体与生物材料界硕特性的传真电镜研究王重沧(73)

医用和牙科用材料及装置的生物学评价：试验项目的选择(84)

从解剖学角度谈谈应用国产TH胶行直视下胃冠...丁风泉于恩泰(1)

医用塑料王根兴(7)

用于生物系统中的胶粘剂王根兴(16)

新型多孔聚醚氨酯创口覆膜凌海(24)

聚（二甲基硅氧烷）—聚（环氧乙烷）—肝素嵌段...冯建敏孙国安(33)

Biomer的组分分析钟丽婵(53)

控制LH—RH兴奋剂释放的低分子量共聚（D.L...朱明华丁蓉(69)

多相丙烯酸系统的动态力学性质医用高分子通讯 钟丽婵(76)

应用于硅接触角膜镜片表面的甲烷等离子体聚...曹采苹唐文兰(90)

应用国产TH胶,直视下胃冠状静脉栓塞术559例术后...丁凤泉王显明(1)

植入形高分子材料的辐射消毒朱明华(13)

人工皮肤黑柳能黄汉生(25)

达可纶网相对应的编织碳纤维补片对兔腰筋膜...Ward.,R朱明华(34)

聚合物的体内降解：Ⅱ,长期植入人体内的硅橡胶起搏器铅绝缘...王传栋(39)

橡胶增强的骨水泥王季沧(50)

生物材料用天然橡胶胶管和改进谢于萍(64)

用于可生物降解医学装置的聚合物：Ⅱ,羟基丁酸酯—羟基戊...Holl.,SJ曹采苹(75)

HEMA接枝SBS生物材料的制备（应用）r—射线照射法）和特性朱依群(95)

植入性高分子材料的组织病理学观察朱明华陈全生(3)HttP://

用溶解蒸发法制备聚（D.L丙交酯／甘油化物）微球的体内外降解朱明华(15)

小血管硅胶修复术的管腔开放性与耐用性研究Stimp.,C张金枚(21)

用于长期释物化学及生物药品的陶瓷系统钟丽婢(25)

生物医用弹性体(58)

测定细胞在橡胶薄膜作用下的细胞毒素(62)

医用制品生产中的弹性体胶料(70)

开发气密性低的膈膜(71)

168例注射LS—4100加成型硅橡胶术后取出原因的探讨陈必胜王文崔(1)

OY—131医用硅橡胶生物学实验研究朱明华朱蔚精(7)

视网膜脱离手术中加成型硅橡胶制品赵正平(14)

医用加成型硅橡胶—真丝人工硬脑膜赵正平(15)

接触血液用聚合物Dori.,L孙国安(17)

生物医用聚乙烯／亲水聚合物的混合物谢于萍(26)

生物材料制备及特性：用γ—射线辐射的HEMA与SBS接技材料Ging.,H朱明华(34)

体外回路中聚四氟烯及聚氨酯血管假体的溶血王重沧(42)

生物材料伴生钙化：病理学,机制及其预防对策Fred.,JS朱明华(60)

生物材料引起的感染,肿瘤和钙化（摘录）奚廷斐王春仁(68)

聚氨基甲酸酯人造血管的粘弹特性朱依群(79)

民主德国的医用硅橡胶发展李佐邦(1)

医用高分子通讯 医用聚氨酯许戈文许红(12)

道康宁有机硅瞄准医用增长：控制药物释放量的运用是主要目标丁志明(25)

苛刻的医用要求促进工程塑料树脂的改性Wood,A.S丁志明(28)

第5篇：有机高分子材料的特性范文

关键词：计算机；科学技术；材料；高分子；制备

中图分类号：TB383.1 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

从概念上来看，计算机高分子复合材料则是属于将高聚物以及相应增强材料或者是填充材料有机组成的多相复合体，这种材料的基体是有机聚合物，在此基础上连续纤维是增强材料组成。高分子复合材料之所以可以属于理想载体，这主要是其所拥有的高模量特性与高强度纤维。拥有特别好粘结性能的基体材料可以牢固粘合纤维，还可以让纤维对剪切载荷与压缩承受。具备特别优良的复合在基体与纤维两者从而能够将这两者的优点充分显示，还让结构设计可以做到最佳状态实现。针对这样的情况，高分子复合材料是属于一类最广泛应用与最迅速发展的复合材料。

一、计算机高分子复合材料特性与结构

（一）特性。一是用于良好的耐疲劳性能。相对来说计算机高分子复合材料包含着基体与纤维界面可以对扩散裂纹进行有效的阻止，相当一部分金属材料疲劳强度极限是这种金属材料拉伸极限的三成至五成，那么聚酯复合材料或者是碳纤维相对来说则是这种材料拉伸极限的七成至八成范围之内；二是比模量与比强度都大。在计算机高分子复合材料当中，在玻璃纤维复合材料中往往不管是比模量还是比强度都会比较高，比强度聚合物材料当中的增强有机纤维、硼纤维、碳纤维是三倍至五倍的钛合金强度，而在进行比模量则是四倍以上的金属所具备的模量，那么所具备的性能在某一特定范围内在不同纤维排列进行变动；三是良好减震性。不仅计算机结构形状影响受力结构自震频率，自震频率和结构材料比模量平方根呈现正比例关系，这也就是指复合材料具备比较高的比模量，那么相应也会存在着比较高的自震频率。而且在这一过程当中，复合材料存在吸振能力在界面上，这样就可以对阻尼振动在所使用材料。从相关试验结果显示，停止振动轻合金梁必须九秒，同样大小的振动停止在碳纤维复合材料梁仅仅是2.5秒；四是可设计性的各向异性与性能。各向异性这是高分子复合材料的一个突出特点，那么性能可设计性预期存在相关性。按照不同工程结构使用条件与载荷分布，那么在对铺层设计与相应材料选取以便来对既定要求满足；五是统一性的结构和材料。在对高分子复合材料进行制造的过程当中，还应该做到对相应制件获取，也就是所谓的一次成型，一次成型同样可以使用在复杂形状结构的大型制件当中，往往从一般的工程塑料实现却比较困难；六是过载时拥有良好的安全性。往往存在着足够的增强纤维在符合材料当中，如果过载材料摈弃少量的纤维断裂的时候，那么则会将相应的载荷在尚未破坏的纤维当中实施迅速的重新分配，那么可以在短时间内整个构建并不会对相应承载能力失去。

（二）结构。往往聚合物这是计算机高分子复合材料的基体，那么精彩使用的则有酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、各种热塑性聚合物、环氧树脂。往往基体从一边意义上比较是属于单一性质的聚合物，那么其中聚合物是其中的主要成分，还应该将其他的辅助材料包含其中。在这些基体材料当中，相应的其他组成成分还有稀释剂、固化剂、催化剂、增韧剂等，这些辅助材料同样是属于高分子复合材料基体当中必不可少的组成成分。正是在高分子复合材料当中加入这些辅助材料，这样就可以将形式多样的使用性能提供给复合材料，将成本有效降低，将应用范围扩大，将工艺性进行改进。

对聚合物性质与结构的关系进行了解则是对聚合物结构实施研究的根本目的，这样就可以对聚合物材料能够正确的使用与选择，从而可以对聚合物极其复合材料的成型加工工艺条件更好掌握。将其性能进行有效改变，达到具备指定性能的聚合物合成与设计的目的。

那么在高分子复合材料当中，相应的结构性能主要包含着：将外界环境状态进行隔绝以便做到对内部物体实施相应的保护；对装置各个仪器、配件等这些附件的空间进行提供；结构当中可能承受的各种载荷，以便做到对使用寿命内的安全做到确保。

二、计算机高分子复合材料制备

从本质上来看，制备计算机高分子复合材料其主要就是设计配方。配方的设计绝对不属于经验性与简单组合各种原料，这是属于充分研究计算机高分子材料性能和结构关系背景下实施综合所获得的结果。如果相应的制品具备良好的效果，并不应该将其停留在设计配方的层面，还包含着成型设备选型与设计成型加工工艺，设计模具、设计制品外观、设计结构等。有鉴于此，那么对其进行更为严格的规定，这也就是指设计制品。相应的部分就是设计配方，要想获得比较好的制品，除开相应的配方设计比较好，还应该依赖于其他要素对其进行配合。

而针对制品所做的设计则是立足于科学判断与预测制品的使用性能、结构、形状等因素，从而对计算机高分子材料实施正确选用与充分把握。在设计制品的过程当中所把握的原则为经济、高效、实用，按照这样的思路，这也就是指计算机制品生产效率要高、实用性要强、成本要低、成型加工工艺要好，以便做到对人们需求的满足。而且在这一过程当中，还应该对能够进行选择的计算机高分子化合物多样性的品种、计算机制品应用领域特殊性等这些因素进行考虑。

根据相关文献资料显示，当前往往具备两种设备配方的方法：一是多因素的变量配方设计方法，从这种方法的适用范围来看，往往是只能一个因素影响材料制品性能的佩服。通常具体来看主要有斐波那契搜集法、平分法、逐步提高法、抛物线法、黄金分割法、分批实验法等；另外一个则是指多因素变量配方设计方法，这种方法则是指制品的性能受到两个或者是两个以上因素影响的佩服。具体来看，主要有回归分析法、正交设计法。

三、结束语

总而言之，在计算机高分子复合材料拥有各种各样的制备方法，如果选取的材料不同，那么相应的加工方法也并不相同，甚至在同一种材料当中也可以具备好几种方法，这样就必须按照实际情况来实施相应的选择与斟酌，在对生产成本降低的过程中，还应该做到对优质产品获得，这样就能够得到最佳的性价比。可是在研究过程还看到虽然高分子复合材料拥有比较好性能，更广应用范围，可是依然存在着部分缺点，这就应该在今后对其实施进一步改善研究。

参考文献：

[1]李侃社，王琪.导热高分子材料研究进展[J].功能材料，2002（02）.

第6篇：有机高分子材料的特性范文

高分子材料是金属和玻璃的良好替代品,在工业领域中应用日趋广泛。如汽车业、电子产品、包装业及医疗器械等诸多产业中都离不开各种工程高分子材料[1].由于采用激光透射焊接技术对热塑性高分子材料进行焊接具有许多优点[2-6],如表面成型质量好,能形成精密、牢固和密封的焊缝,树脂降解少,产生的碎屑少,不会产生污染等,近年来,得到迅速发展和产业化。国外已经开始将塑料激光焊接应用于汽车、电子和医疗等行业,如日本丰田公司现已采用多关节机器人组合的光纤激光器进行批量生产PA6高分子材料进气歧管,取代了以往的螺栓连接方式,减小了进气歧管的体积和重量,提高了其生产效率;奔驰公司将激光焊接应用于制造汽车的电子开门器,提高了外形和焊接接头质量及生产效率。

传统焊接方法中,采用激光头旋转或工作台旋转的方式,对环形焊缝沿周线旋转焊接。而关于环形焊缝的激光同步焊接方法,国内外还没有相关报导。总之,目前国内外研究主要集中在焊接工艺参数对焊接质量的影响,研究结果表明,激光的光强分布[7-10]、焊接速度[11-12]、透光焊接件的光学性能[13]及吸光剂[14]是影响结合质量的主要因素。本文利用光纤激光研究了环形激光束的形成原理,设计出能产生环形激光束的激光焊接头,研究了不同激光功率和辐照时间对拉伸剪切强度的影响,确定了TPV-弹性体和PP-聚丙烯的最佳工艺参数,实现了高分子材料环形焊缝超高速同步焊接,提高了生产效率和焊接质量。

2、试验材料及方法

2.1试验材料及设备

内部(黄色)高分子材料(TPV-弹性体)为透射激光高分子材料,其外缘厚度为2mm,内缘厚度为3mm.

外部(黑色)高分子材料(PP-聚丙烯)为吸收激光高分子材料,其外缘厚度为3mm及内缘厚度为1mm.其搭接部分厚度为(2+1)mm.

环形激光束试验系统示意图如图1所示,该试验系统由光纤激光器(2.0kW)、环形激光焊接头、水冷机、光束测量仪及焊接工装夹具等组成。工装夹具部分由工作台、热塑性激光吸收材料、热塑性激光透射材料、高强螺栓和垫圈及激光透射压板组成。用光束测量仪测量了环形激光束的轮廓,并由JIS标准确定了激光束直径,即光束强度为最大光束强度的1/e2时对应的直径被定义为光束直径。

2.2环形激光束形成原理

环形激光束的形成原理如图2所示。该原理图包括一枚准直镜,第一枚圆锥透镜、第二枚圆锥透镜,第一枚和第二枚圆锥透镜的顶角均为110°,直径均为50mm.各符号的含义:f为准直镜的焦！距(分别为f=60mm和f=80mm)、NA为激光束的数值孔径(0.11rad),D为通过准直镜激光束的直径,2R为通过第二枚圆锥透镜激光束的外径,2r为通过第二枚圆锥透镜激光束的内径,H1和H2为第一枚和第二枚圆锥透镜的厚度(均为21mm),L12为第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜之间的距离,θ1为准直后的激光束经过第一枚圆锥透镜的入射角,θ2为经过第一枚圆锥透镜后的折射角,光学镜片折射率均为1.46,空气的折射率为1.00.

光纤输出端发出的激光束照射到准直镜,激光束到准直镜的距离为准直镜的焦距,经过准直镜后,激光束变为平行光束,其直径为D;由于第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜的顶角均为110o,所以穿过准直透镜后的平行光束照射到第一枚圆锥透镜上,然后折射到第二枚圆锥透镜上,穿过第二枚圆锥透镜后,将形成外径为2R和内径为2r的环形激光束,环形激光束的光环宽度为R-r.由原理图进一步可知,随着准直镜焦距的增加,激光束经过准直镜入射到第一枚圆锥透镜的直径D增加,经过两枚顶角相对的圆锥透镜折射后,导致环形激光束的内径减小,而外径不变,从而使环形激光束的光环宽度增加;随着第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜之间距离L12增加,环形激光束的外径和内径同时增加,而环形激光束的光环宽度几乎不变。另外,由原理图可知,准直镜、第一枚圆锥透镜及第二枚圆锥透镜的同轴性,将直接影响到环形激光束强度分布的均匀性。

3、试验结果与讨论

3.1环形激光束的特性

当准直镜的焦距f及第一枚圆锥透镜与第二枚圆锥透镜之间的距离L12变化时,环形激光束的分析结果如表1、图3及图4所示。分析过程中,激光输出功率(300W)恒定不变。

光的折射定律如下式所示:

然后,根据正弦定理计算得出不同f及L12下的环形激光束尺寸。

由表1和图3的实际测量值与理论计算值研究分析结果表明,随着准直镜焦距的增加,激光束的外径几乎没有变化,而内径减小,所以随着准直镜焦距的增加激光束的光环宽度也增加。由试验结果可知,实际测量值与理论计算值基本吻合。

由表1和图4的实际测量值与理论计算值研究分析结果表明,随着间距L12的增加,环形激光束的内径和外径同时增加,而环形激光束的光环宽度几乎不变。由试验结果可知,实际测量值与理论计算值基本吻合。

3.2环形激光束的强度分布

通过上述的分析可知,环形激光束的强度(能量密度)分布不均匀。造成这一现象的主要原因是由于准直镜、第一枚圆锥透镜及第二枚圆锥透镜的同轴性较差的缘故。通过上述三枚光学镜片的同轴性调节,可获得能量密度分布均匀的环形激光束,其结果如图5所示。

3.3高分子材料的超高速激光焊接

高分子材料的激光透射焊接原理,即在一定压力条件下,使透射激光高分子材料和吸收激光高分子材料形成搭接接头。激光束穿过透射激光高分子材料照射到吸收激光高分子材料被加热而熔化,同时由于热传导使与之相接触的透射激光熔化,并且随着照射时间的增加,熔化区逐渐增大,当达到所需的熔核尺寸时,停止激光束的照射,在压力的继续维持下,在高分子材料的搭接接头的结合面形成了永久性连接。由于焊缝在搭接接头的结合面形成,所以高分子材料的激光焊接表面质量非常好。

将TPV-弹性体和PP-聚丙烯按照如图6所示的方式,形成搭接接头。焊接压力的施加是通过中间有圆孔(直径为6mm)的透明有机透玻璃板(70mm×70mm×4mm)实现。图6中两条圆线围成的区域为待焊接区域。

当焊接压力为100N、准直镜焦距为60mm、环形激光束的外径为54mm、环形激光束的内径为47mm时,激光输出功率和照射时间对焊接质量影响的横断面金相照片如图7所示。由图7可知,当热输入量过低(激光输出功率400W及激光照射时间0.4s)时,由于热输入量不足,使得PP-聚丙烯没有充分熔化,热量不能充分传递给TPV-弹性体,两种材料只是通过范德华分子间力结合在一起,所以环形焊缝高分子材料搭接接头结合面积小并且结合不良,如图7(a)所示;当热输入量过高(激光输出功率1200W及激光照射时间0.4s)时,在照片中可以看到黑色孔洞,这是由于热输入量过高,导致环形焊缝搭接接头的高分子材料发生裂解,产生气体造成的,如图7(c)所示;当热输入量适当(激光输出功率800W及激光照射时间0.4s)时,环形焊缝高分子材料搭接接头结合良好,没有焊接缺陷存在,如图7(b)所示。

当焊接压力为100N;激光输出功率为400~1400W,激光照射时间为0.08~0.6s;准直镜焦距为60mm、环形激光束的外径为54mm、内径为47mm时,对TPV-弹性体和PP-聚丙烯进行多组激光焊接试验,并将不同焊接工艺下的试验样件沿垂直于环形焊缝方向切割成10mm×30mm小块,进行拉伸剪切试验。激光

输出功率和照射时间对环形焊缝高分子材料搭接接头的拉伸剪切强度如图8所示。由图可知,当激光输出功率为800W,激光照射时间为0.6s时,其拉伸剪切强度达到最大值(断裂位置位于TPV-弹性体的母材上,2.4MPa);当激光输出功率为1000W,激光照射时间为0.08s时,其拉伸剪切强度较小(1.0MPa),断裂位置位于搭接接头的结合面上。

在最大拉伸剪切强度时环形焊缝高分子材料搭接接头的横断面如图9所示。由图可知,两种高分子材料很好地熔合在一起,熔合线处产生了高低不平的现象。这也是由于两种高分子材料在适合温度下被激励,在焊接压力的作用下,导致两种高分子材料分子发生相互扩散,形成了化学键,紧密接合在一起。

4、结论

第7篇：有机高分子材料的特性范文

酚醛塑料绝缘、稳定、耐热、耐腐蚀、不可燃，贝克兰自称为“千用材料”。特别是在迅速发展的汽车、无线电和电力工业中，它被制成插头、插座、收音机、电话外壳、螺旋桨、阀门、齿轮、管道。在家庭中，它出现在台球、把手、按钮、刀柄、桌面、烟斗、保温瓶、电热水瓶、钢笔和人造珠宝上。这是20世纪的炼金术，从煤焦油那样的廉价产物中，得到用途如此广泛的材料。1940年5月20日的《时代》周刊将贝克兰称为“塑料之父”。

到20世纪二三十年代，相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。从20世纪40年代至今，随着科学和产业的发展，石油资源的广泛研发使用，塑料产业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。

然而用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象，这就是臭名昭著的“白色污染”。

现在一种俗称“玉米塑料”的新型塑料制品诞生了，“玉米塑料”学名叫“聚乳酸”，是以重要农业经济作物（玉米等）经过现代生物技术生产出的乳酸产物为原料，再经过特殊的聚合反应过程生成的高分子材料。

聚乳酸能被自然界中的微生物分解，最终变成二氧化碳和水，不污染环境，还可当做有机肥施入农田成为植物养料，被认为是“白色污染”的终结者。它也被视作继金属材料、无机材料、高分子材料之后的“第四类新材料”，在社会和经济发展中具有重要战略意义，是理想的绿色高分子材料。

几年前全球只有美国一家公司能生产聚乳酸，由于生产工艺采用“二步法”，使其生产成本居高难下，每吨售价在3000美元左右，取代传统化工塑料困难重重。中国同济大学专攻高分子材料的任杰教授所率领的研究小组经过8年潜心攻关，把生物工程技术和高分子合成技术有机结合，实现了“一步法”制取聚乳酸，较“二步法”制取聚乳酸，生产成本大大降低，出厂价约在每吨一万元人民币左右，接近化工塑料粒子的价格，具备了推广应用和产业化的条件。

用“玉米塑料”制成的杯碗瓢盆和一次性餐具等产品色泽温润，手感比传统塑料制品更加柔和。“玉米塑料”制成的骨钉、手术缝合线已应用于临床，由于其具有在体内完全降解的特性，不用再施行拔除和拆线等医疗程序。用“玉米塑料”还能制成人造骨骼和人造皮肤的组织工程支架，在其上培植骨细胞或皮肤细胞，当支架材料降解后，人造骨骼和人造皮肤也长成了。利用“玉米塑料”无毒无害可降解的特性，还能制成缓释胶囊，从而改变人们的服药习惯，由于这种缓释胶囊在人体内逐步消化降解，人们吃一颗用缓释胶囊包裹的药物，就能在几天或一星期内持续获得需要的药量。

“玉米塑料”的出现，也给了塑料产业的生命线――石油产业一个喘息的机会。生产1吨的化工塑料，需要消耗3吨的石油，而全球化工塑料的年产量是3000万吨，这就意味着要消耗1亿吨石油。设想一下，生产1吨的“玉米塑料”，需要消耗玉米3吨左右。目前全球每年的玉米库存量达到1亿吨左右，如果全部拿出来生产“玉米塑料”，年产量将在3000万吨左右，相当于全球一年的塑料需求量。有专家预测由于“玉米塑料”技术的不断完善，应用领域的不断扩大，“玉米塑料”将会成为塑料产业的主力军，自然对化工塑料的需求会逐渐减少，这也就意味着塑料产业对石油的需求会不断减少，可大大缓解日益严峻的全球石油危机。

第8篇：有机高分子材料的特性范文

复合型导电高分子材料，它是由导电性物质与高分子材料复合而成。这是一类已被广泛应用的功能性高分子材料。复合型导电高分子材料分类有很多种，根据电阻值的不同可分为：半导电体、除静电体、导电体、高导电体；根据导电填料的不同可分为：抗静电剂系、碳系(炭黑、石墨等)、金属系(各种金属粉末、纤维、片等)；根据树脂的形态不同可分为：导电塑料、导电橡胶、导电涂料、导电胶粘剂、导电薄膜等；还可根据其功能不同分为：防静电材料、除静电材料、电极材料、发热体材料、电磁波屏蔽材料。

结构型导电高分子材料是有机聚合掺杂后的聚乙炔，具有类似金属的电导率。纯粹的结构型导电高分子聚合物至今只有聚氮化硫类，其他许多导电聚合物几平均需采用氧化还原、离子化或电化学等手段进行掺杂之后才能有较高的导电性。其代表性产物有聚乙炔、聚对苯撑、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等。还有一种叫做热分解导电高分子，这是把聚酰亚胺、聚丙烯腈等在高温下热处理，使之生成与石墨结构相近的物质，从而获得导电性。这些热分解导电高分子的特征是无须掺杂处理，故具有优异的稳定性。结构型导电高分子材料主要用途是导电材料、蓄电池电极材料、光功能元件、半导体材料。

渔用无毒导电高分子防污涂料

项目简介：该产品是具有导电性能的新一代无毒防污涂料，它是建立在导电高分子应用研究取得突破进展的基础上，与传统树脂复合而制成的高科技产品。首先要制备高性能的可溶的导电高分子材料，然后再通过相应的工艺技术与传统的树脂颜填料复合。将该种涂料涂敷于渔具（主要是聚乙烯网线和尼龙网线）上，具有良好的附着性能、可使渔具具有优良的抗拉、抗拆、抗冲击能力，并极富弹性。该产品可有效地防止藻类、蛸类等海洋生物在网上附着而堵塞网孔，使营养和氧分能够畅通无阻地进入网箱内，提高养殖产量和质量。

高性能导电涂料

项目简介：该项目主要进行了以超细银为导电介质的导电涂料研制，采用超细银表面原位聚合技术，使超细银介质以超细状态分散于高分子介质中，大大提高导电涂料的防沉降性和导电介质的分散均匀性，从而提高导电性，并具有卓越的电磁屏蔽效果，对300MHz－1.8GHz的电磁波屏蔽效果达80dB；解决了超细粉体及高分子基体与溶剂的相互作用关系，解决了导电涂料引起被涂基材应力开裂的关键技术，采用低毒复合溶剂，解决了溶剂对环境和人体的污染，解决了环保型超细导电涂料产业化和应用中的重点和关键技术：导电涂料与被涂基材的相互作用关系；超细化导电涂料的大规模机器人自动化喷涂技术；超细化导电涂料涂层均一性控制；解决导电涂料涂装中粒子沉降而堵塞管路技术。

蓄热导电纱线

项目简介：蓄热导热纱线选用了高科技亚纳米技术渗碳腈纶短纤维和抗起球的腈纶短纤维。采用独特的纺纱工艺、人工预开松碳腈纤维后，再与白腈人工拌和；选用清钢联高效生产设备，以“多纶混棉、气流配棉，自由混和”的工艺设计，既减少纤维损伤，又确保了两种纤维混合的均匀度；在尽量避免纤维损伤的前提下，精心设计梳理工艺、减少短绒并使纤维梳理伸直；条粗细工艺设计注意欠伸分配、张力控制、确保了成纱的条件均勾度及成纱强度；进行了必要的隔离，制订和实施了一套适合该纤维生产的温湿度标准和操作标准、有效防止了纤维飞散。

意义：该纱线面料改变了传统服装的厚重感觉，却有很好的蓄热保暖性，并抗起毛起球、抗静电、不吸尘。

Y芳香型高分子超离子导体研究

项目简介：该课题组以脲、硫脲为主体加入少量高分子材料制备新型高分子固体电解质，筛选出几种较好的无机盐和高分子聚合物，确定出它们和脲、硫脲的最佳配比，最高室温电导率达4.35×10-2S.cm-1。并在此基础上，进行了多种无机盐与脲、硫脲的复合高分子固体电解质的制备及研究，通过对SPE的电解反应、红外、紫外、质谱分析及差热分析确定了其组成和结构与导电性能间的关系，初步弄清了离子在固体电解质中的导电传输机理。

激光诱导电化学组装纳米导电聚合物

项目简介：利用飞秒激光相干场在化学、电化学组装的导电聚合物薄膜上诱导的周期性的光栅结构，由于导电聚合物具有电致变色和光致变色的特性，因此该类光栅结构具有重要的应用；利用飞秒激光相干场在化学、电化学组装的导电聚合物薄膜上诱导的周期性的光栅结构，此类周期性结构可望在电化学传感器、微电子器件等方面进行应用；利用飞秒激光诱导制备的导电聚合物复合材料具有良好的吸收光谱特性，而且光学吸收性质具有一定程度的可调谐性，因此在光电子器件、装饰材料、太阳能敏化材料等方面具有重要的应用；利用飞秒激光诱导制备的导电聚合物复合材料在红外吸收、微波吸收方面的特性，因此可以在隐身材料方面开发其应用。

喷涂法制备透明导电低辐射玻璃涂层

项目简介：该项目在国内首次利用液相喷涂生产低辐射玻璃涂层，其制备工艺简单，生产成本较低。就应用领域而言，性能要求相对较低的普通透明导电玻璃可能将是本项目技术应用的突破口，应用于离线生产低辐射玻璃在产业化技术难度上将低于在线生产低辐射玻璃。该项目一旦产业化，不仅将拥有完全自主知识产权的低辐射玻璃生产技术，更为重要的是将改变目前低辐射玻璃价格高，只能应用于高档建筑物的局面，大大促进低辐射玻璃在市场巨大的民用住宅中的早日应用。

DAD-90B2导电胶粘剂

项目简介：装片用导电胶，除了导电、牢度、耐热要求之外，还有点胶工艺性和杂质离子含量低等特殊要求，研究的难度和可靠性试验周期较长。随着集成电路集成度的提高，芯片尺寸加大，现有的导电胶由于固化时产生应力，造成大芯片（5×5mm以上）内部产生裂纹，严重影响器件的可靠性。

意义：该产品改进了以往导电胶的内应力较大的缺陷，是一种适应不同尺寸芯片装片的导电胶，基本满足了集成电路发展的需要。

导电方格聚丙烯新材料

项目简介：导电方格聚丙烯新材料将聚丙烯原料内加入一定比例的石墨粉，再加入一定量的硅藻土、增强剂等原料搅拌均匀后进行增温、加压挤出、拉丝、拉伸、分切，再进行收卷，使丙丝厚度达到0.2mm，宽度达到2mm，然后按一定比例均分，制成导电方格新型包装材料，达到一定的柔性。

意义：该项目有效地避免了化工原料在运输和使用过程中由于静电造成的火花、燃烧、爆炸等潜在危险，是一种理想的高科技新型包装材料，市场前景广阔。

WJ-30导电碳浆

项目简介：该项目将溶剂和助剂进行合理的称量加温搅拌到一定的时限形成A胶；再将溶剂（DBE）和助剂（VAGF树脂、FAA乙酸乙脂）合理称量加温搅拌到规定时限形成B胶；然后将A、B胶混合搅拌后，添加F特二号石墨粉和XC-72碳黑再进行搅拌一定的时期，最近经三辊研磨机研磨若干遍，形成了导电碳浆。

意义：该项目首次将石墨和碳墨为导电载体，有效地保证了薄膜开关的可靠性和耐用性。

高导电性铟锡氧化物

纳米透明涂层分散液

项目简介：高导电性铟锡氧化物（以下简称“ITO”）纳米透明涂层分散液是用于纯平显像管、显示管、平板等离子显示屏、透明视窗的最新一代涂层材料，能够达到防静电、屏蔽电磁波辐射的效果，符合环保TCO-99的标准。该项目研制的ITO分散液，直接采用高质量的纳米级铟锡氧化物粉体进行深加工，不仅使形成的分散液稳定性能好，而且涂膜后对可见光透过率高、导电性能好，成本也远远低于进口产品。

新型纳米导电粉研制

项目简介：该项目研究采用化学沉淀法制备出新型纳米导电粉，对微波辐射法、球磨固相化学反应法等工艺条件进行了探索，并首次制备了掺杂稀土元素的导电粉与聚苯胺的复合材料，导电粉的粒径为20nm～50nm；电阻率为0.37Ω・cm^2；电磁波屏蔽率为90.23%。

意义：该项目研究水平达到先进水平。

原液着色复合导电纤维开发

项目简介：该项目采用双组份皮芯型复合和色母粒直接注射法，研制出了原液着色导电纤维，用该纤维以一定间距织入常规纱线织物中，依靠电晕放电机理，消除织物所带的电符，达到防静电效果，该项目在国内首次在复合导电纤维的制备中采用色母粒直接注射法，并攻克了着色均匀度差，芯层组份色露及皮芯型导电纤维放电电压高等关键技术，已成功研发的红、蓝、灰、表、黑、绿等原液沣着色导电纤维。

意义：该产品各项技术经济指标达到科技合同和企标的要求，防静电性能达到了先进水平。

稀土纳米浅色导电粉研制

项目简介：该项目采用正交多项回归法，优化了制备条件，在各种稀土元素掺杂提高导电粉性能方面进行了探索性的研究。利用化学共沉淀法成功制备了稀土纳米浅色导电粉，该导电粉的粒径为：20nm-50nm；电阻率为：0.37Ω・cm；电磁波屏蔽率为：90.23%。

意义：该材料对电磁的屏蔽性能达到先进水平。

新型有机高聚物透明导电薄膜研究

项目简介：透明导电薄膜因其既有高的导电性，又有较好的光透过性，成为在电子和光学领域中应用十分广泛的特种功能薄膜。目前常用的是氧化物半导体膜（ITO膜），在一些特定场合受到限制。近年随着导电聚合物材料研究的进展，出现了新一类有机高聚物导电薄膜。该项目从导电高聚物聚本胺入手，使用不同掺杂剂和掺杂方法获得了不同导电率的聚本胺。研究了导电聚本胺薄膜的制备条件，以及透光率和导电率的关系。

意义：其研究结果为开发新型透明导电电极材料和在电子照相、静电复印、光存储器、壁挂式大屏幕及终端设备等领域有着应用前景。

碳纳米层片的制备、结构与特性研究

项目简介：该项目借助扫描电子显微镜（SEM）、X射线能量散射谱、透射电子显微镜（TEM）、电子衍射、高分辨透射电子显微镜（HRTEM），原子力电子显微镜等现代表征手段对新型碳质材料的结构进行了表征。新结构碳（质）材料的形成机理是炭黑中存在着某些可以溶解在某些有机溶剂（如：乙醇）中的碳（质）活性原子层碎片或原子簇，这些碎片或原子簇通过自组装发生结构重组，从而形成新的结构。碳（质）纳米层片的制备方法能有效改善炭黑在聚合物基体中的导电性能；研究中还发现一种能控制聚合物体积电阻的炭黑改性方法，通过改变改性剂的添加量可实现控制电阻的目的。

意义：这两种改性炭黑在导电塑料和导电橡胶制品中将具有广阔的应用前景。

导电-抗静电聚烯烃粒料

项目简介：该产品对抗静电粒料生产的传统配方进行了重大改革，为大幅度提高粒料的抗静电值，采用经特殊偶联剂处理后的导电碳黑替代传统的抗静电剂，此种经处理后的导电碳黑具有良好的隧道效应，添加进粒料后使粒料具有相当的导电功能，从而具有极大的抗静电性能。为保证导电物质的均匀分布，确保产品良好稳定的性能，同时添加双硬脂酰胺EBS，LEVA-3和低分子聚乙烯蜡等作为生产助剂；为解决粒料在混炼挤出过程中的热老化和制品使用过程中的老化问题，添加了复合型抗氧化剂。

高精细电路用各向异性导电胶膜ACF

项目简介：该课题研究出高精细电路用各向异性导电胶膜ACF。各向异性导电胶膜（Anisotropic Conductive Film），简称ACF，是以化学粘接的方式完成电路间的连接，操作简单方便，易实现自动化流水线生产。它可以牢固地连接间距为0.20～0.02mm的线路，常用于COG（Chip-On-Glass芯片绑在玻璃上）连接、TAB（Tape Automated Bonding 带式自动绑定）连接、COF（Chip-On-Flexible芯片绑在柔性板上）连接、COB（Chip-On-Board芯片绑在刚性板上）连接等，是目前高密度大信息量显示器组装及高精细电路互连所必备的关键材料。

意义：随着小型超薄、大平面显示器的发展，超精细线路设计的需求以及移动通讯等行业的快速发展，ACF封装材料将具有十分广阔的市场前景。

导电聚合物材料及其在电容器中应用

项目简介：该项目主要研究了新型导电聚合物单体的合成、聚合物薄膜材料的制备、聚合物电极及其在电解电容器中的应用等内容，代表性成果为具有独立知识产权的高导电率聚合物薄膜制备技术和高性能片式有机固体电解电容器。内容：固体电容器用导电聚合物阴极材料的设计与优选；导电聚合物的作用机理、材料结构与性能的关系；乙烯二氧噻吩单体材料的合成方法和工艺；聚乙烯二氧噻吩的合成方法与工艺；聚乙烯二氧噻吩导电薄膜的制备与性能；多孔表面上聚合物的被膜方法与工艺；受限空间内聚合物成膜机理与建模；提高固体电容器静电容量引出率的方法和工艺；导电聚合物阴极电容器制备方法；导电聚合物阴极电容器生产工艺的稳定性与可靠性。

挠性印刷电路用低电阻快速固化

导电银浆

项目简介：该项目通过对银粉选择、树脂选用和配比的深入研究，建立了独特的挠性印刷电路用导电银浆的生产工艺和设备体系方案，以及相应的检测方法。形成了4个不同银含量、不同固化温度、不同用途的系列产品，具有银含量低、电阻低、固化温度低、速度快、挠曲性好的特点，与多种导电碳浆、绝缘油墨有着良好的浸润性和附着性。

辐射交联聚乙烯（IXPE）导电泡棉

项目简介：该课题研制成功了辐射交联聚乙烯(IXPE)导电泡棉代替进口产品。因其既能防静电、又能对被包装材料缓冲减震的双重作用而被优选为对静电敏感的电子元器件、光电模块、电子设备等的包装材料。辐射交联聚乙烯导电泡棉产品是黑色泡棉，泡孔闭合均匀，穿刺压力小，表面电阻和体积电阻为10^4～10^6Ω，导电性能恒定持久，产品的性能和质量稳定，具有防静电、无腐蚀、不起尘脱皮脱屑、洁净、防潮、防震、隔热、环保等特点，是性能优异的ESD控制材料。

意义：可用于现代微电子、光电子、通讯、宇航、军工、石化、IT等高科技领域，有广泛的用途和前景。

镧锶钴氧导电薄膜材料制备方法

项目简介：该发明提供了一种镧锶钴氧导电薄膜材料的制备方法,该方法包括先驱体溶液的配制,即将溶剂醋酸、去离子水、乙酰丙酮和溶质醋酸镧、醋酸锶和醋酸钴以0.2-0.4M的浓度在一定的温度下混合和将配制好的先驱体溶液用匀胶机甩开得到干膜，然后在快速热退火炉中分段升温进行热处理，得到所需厚度的LSCO薄膜材料。该薄膜性能优良，电阻率值为0.95mW・cm，晶粒尺寸为50～100 nm，表面粗糙度为2.7nm，用该薄膜做铁电存储器的电极经标准铁电测量系统测试,3×109次翻转后不显示疲劳。

意义：该薄膜材料适合做铁电存储器的电极。

碳纳米管－聚脂有机复合导电纤维研制与开发

项目简介：该项目是自主开发的碳纳米管－聚酯有机复合导电纤维，采用多壁碳纳米管做导电成分，通过在聚酯生产过程中加入碳纳米管，控制适当的聚合和纺织生产工艺，使 碳纳米管在聚合物及纤维中呈纳米级分布；利用碳纳米管，采用新的分散工艺，制备导电性能优良的导电母粒，再经复合纺丝，制成导电性能良好的纳米管－聚酯有机复合导电纤维，市场前景广阔；该项目生产的机复合导电纤维质量达到Q/XHX001-2003企业标准。

意义：其性能指标达到国际同类产品先进水平。

导电纳米气凝胶常压制备与机理研究

第9篇：有机高分子材料的特性范文

关键词：高分子化学；新工科；教学改革

“高分子化学”是研究高分子化合物合成和反应的一门科学，是化工和材料类专业学生在具备了必要的有机化学、物理化学等基础知识之后，必修的专业主干课。该课程为高分子材料的制备和功能化提供重要的专业基础知识，是学生将来从事高分子材料研发和生产必备的理论基础，在专业课程体系中起着关键性作用。然而，由于该课程知识点繁琐，涉及概念、原理抽象，学生普遍反映难以理解，学习效果不佳，而且，在新工科背景下，传统的理工科已不足以应对社会发展，需要重构一些核心知识，重新整合课程体系，以实现更新的教育理念、更好的教学模式、更高的教育质量，满足大学毕业生创新和创业的需求，使毕业生能支撑新兴产业，甚至创造产业新领域。按照新工科的要求，本文根据“高分子化学”等工科专业的特点，结合以往教学授课经验，在教学内容、教学模式、实践性教学方法等方面进行了一系列的探索，以期提高该课程的教学质量，培养出满足新工科建设要求的综合型高分子材料类专业人才。

1“高分子化学”课程的内容和特点

“高分子化学”主要是学习如何以小分子原料合成高分子化合物的原理和方法，通过学习缩聚与逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合、配位聚合、开环聚合和聚合物化学反应等内容[1]，使学生掌握高分子合成的原理和方法，明确如何寻找合适的单体和引发剂及合适的反应条件，以合成预定结构的聚合物。“高分子化学”课程涉及基本概念繁多，学生记忆有困难[2]。以第一章内容为例，高分子的基本组成就涉及到重复单元（链节）、结构单元和单体单元；谈到高分子的分子量，聚合物往往是同系聚合物的混合物，因此具有分散性，测得的分子量为平均分子量，又分为数均分子量、重均分子量、Z均分子量、粘均分子量，分别对应不同的测试方法；聚合物命名也有多种方法，仅习惯命名法就有中文和英文俗名，诸如PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、ABS（丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物）等需要识记。另外，“高分子化学”课程中有些原理抽象，难以理解。诸如自由基聚合反应和离子聚合反应以及配位聚合反应和开环聚合反应的反应机理，单体结构对反应类型的选择和判定，聚合反应过程中影响聚合物分子量的链转移因素等。高分子的立体异构也是一个抽象而不好掌握的难点，学生往往将构型和构象混淆。构型是分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，这种排列是稳定的，要改变构型需经过化学键的断裂和重组；构象是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态，由于热运动，分子的构象是可以改变的，因此高分子链的构象是统计性的。

2“高分子化学”课程教学改革的几点探索

2.1抓住经、纬线，有效梳理知识结构

尽管“高分子化学”课程所涉及知识点浩繁，貌似杂乱无章难以梳理，学生觉得难学，老师觉得难教，其实不然。经过细心总结，你会发现这门课程各章节知识点之间有着很强的规律性。正如“高分子化学”教材作者潘祖仁老先生在书序中指出，“以聚合反应和聚合物化学反应作主经线，以聚合物品种作副纬线，相互交织深化”。高分子合成的聚合反应按照聚合机理可以分为由活性中心引发单体聚合的连锁聚合反应，和无活性中心，单体通过官能团间相互反应而发生的逐步聚合反应。大部分缩聚反应属于逐步聚合机理，对应于教材中第二章内容：缩聚和逐步聚合，介绍缩聚反应，缩聚反应的机理，缩聚动力学，缩聚物聚合度及其分布，这是清晰的经线（纵向），接下来聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等典型缩聚物的介绍就是纬线（横向），将抽象的机理、动力学等知识通过具体例子进行阐述说明。再来看由活性中心引发的连锁聚合反应，当活性中心是自由基时，对应第三章内容：自由基聚合，介绍自由基聚合反应特点和自由基产生体系，自由基聚合机理，聚合动力学，聚合物的聚合度及其分布，讲解说明过程中引用乙烯、氯乙烯、苯乙烯等单体聚合的典型例子。接下来讨论了聚合单体为两种不同结构单体时的聚合反应规律，对应第四章内容：自由基共聚合。自由基聚合反应的具体实施工艺，对应第五章内容：聚合方法，分别为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。当活性中心为离子时，对应的是第六章内容：离子聚合。活性中心为阴离子，对应的阴离子聚合，活性中心为阳离子时，对应的为阳离子聚合，具体授课内容为反应体系、聚合机理和聚合反应动力学。第七章的配位聚合是阴离子聚合性质，第八章的开环聚合反应属于离子聚合性质，均遵循阴、阳离子聚合反应原理。前八章介绍了高分子的合成反应特点（高分子生成），第九章介绍高分子之间所能发生的反应及其衍生出的功能高分子，为另一门课程“功能高分子”奠定了基础。

2.2讲述科学故事，激发学习兴趣

学生在大量专业知识的学习过程中常常会觉得枯燥乏味，我们可以讲讲自然规律、科学原理发现背后的科学故事，从而激发学生的学习兴趣和对高分子科学的热爱。比如，绪论部分关于高分子科学的形成和发展就蕴藏着一段科学故事。什么是高分子呢？追溯高分子的发展历史，人们对高分子的认识和发展经历了一段曲折的过程。1861年，英国化学家格雷阿姆认为高分子是由小的结晶分子形成，提出了高分子的胶体理论。在一定程度上解释了某些高分子的特性，得到许多化学家的认可。直到1922年，德国化学家施陶丁格在研究天然橡胶加氢过程中得出高分子是由长链大分子构成的观点。这一观点一经提出，就遭到胶体论者的强烈反对和讥讽。但施陶丁格仍然坚持开展相关课题的深入研究，直到1926年瑞典化学家斯维德贝格测量出蛋白质的分子量，从而证明了施陶丁格大分子理论的正确性。通过讲述科学故事，不仅激发了学生对高分子学科的兴趣和热爱，还培养了学生敢于质疑权威、维护真理的求是科学精神。在高分子学科，这样的科学巨匠不胜枚举，美国化学家Flory也是其中之一。他通过反复试验发现聚合物增长链的活性与它的末端结构有关，而与高分子链的长度无关，并采用统计学方法推导出高分子分子量的数学表达式，称为“弗洛里分布”。专业教师在课堂上讲述这些科学故事的同时，要引导学生在国家新工科发展理念下，追求精益求精的“工匠精神”。

2.3研讨性教学，变被动学为主动学

传统的教学模式是教师讲，学生听，学生一开始还能精神饱满，渐感枯燥后可能会跟不上教师思路，于是思想和精神也开小差去了，导致课堂教学效果差。为了更好地调动学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，我们教学团队在传统教学模式中融入研讨式教学方法[3]。每次课上根据当次授课内容为学生布置课下讨论问题，于下次课上进行研讨，可采取主动发言或随机抽查的方式来进行，以便学生对授课内容有更好的理解。另外还可根据授课内容安排一到二次学生的报告机会，鼓励并指导学生课下查阅文献，培养学生主动获取知识的自学能力。比如，在讲授第五章聚合方法时，伴随乳液聚合技术的发展，涌现出种子乳液聚合、核壳乳液聚合、微乳液聚合等一系列新的乳液聚合技术。教师讲授了经典乳液聚合的基本概念、机理和动力学，可以让学生根据聚合速率、微结构、分子量及其分布等控制目标，结合乳胶粒度和粒度分布、颗粒结构和形貌、表面积等影响因素，讲述对新的乳液聚合方法的认识并列举实例。有效的师生互动有助于提高学生在“高分子化学”学习过程中对知识的理解与掌握，形成正确的“高分子化学”学习方法和思维模式[7]。教师在研讨式互动过程中完成了“教”的任务，同时也和学生一起延伸“学”的活动。讨论过程方便教师及时准确地发现学生在学习上存在的问题，不断地对教学内容进行必要恰当的更新。传统的课堂线下教学教师和学生可以问答互动，讨论研究。即使疫情期间的网络教学，教师与学生也可以通过网络教学平台如雨课堂中的弹幕互动、腾讯会议教学模式中的小窗口对话来进行高效高质的师生活动。

2.4结合实验、实践教学，培养学生科研实践能力

为使学生加深认识和理解高分子科学理论，有必要配套开设“高分子化学实验”课程，让学生自己动手进行高分子合成。在学习自由基聚合时，许多单体聚合至10%转化率后，都出现明显自动加速现象，即凝胶效应。以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为例，进行本体聚合时，转化率低于10%，聚合体系从流动液体转变成粘滞状，转化率为10%~50%，体系从粘滞状转变为半固体，加速明显，直至80%转化率才减速终止。出现凝胶效应的原因，链自由基的终止反应包括链自由基的平移、链段重排和双基化学反应。随着反应进行，体系粘度增加，链段重排受阻，链终止速率常数kt下降；40%转化率时，kt降低上百倍而kp变化不大，导致聚合反应加速。甲基丙烯酸甲酯本体聚合体系的微观动力学变化可以体现宏观体系特征，从实验现象可以明显观察到自由基聚合的凝胶效应，因此强调学生的实验课程效果，有助于深入理解“高分子化学”课程的理论知识。另外，新工科背景下，需要培养创新型人才，可通过推行“本科生导师”制，为学生创造科研工作机会[4]。教师可根据自己的研究方向给学生提出研究导向，指导学生查阅文献资料，制定实验方案，并开展实验、测试以及数据分析和整理。这些过程不仅能激发学生的学习热情，还能培养学生独立思考和创新能力，为以后的科研活动打下坚实基础[5-6]。比如，高分子材料因为所具有的缓释、控释和靶向作用而广泛作为药物基因载体应用，不仅可以提高药物疗效，还能提高药物的安全性、合理性和精密性。其中，对药物起到保护和运输功能的载体就是通过两亲嵌段共聚物组装而形成的具有疏水性的核和亲水性的壳（“核-壳”）结构的胶束。嵌段共聚物聚乳酸聚丙烯酸是通过阴离子开环聚合和RAFT聚合相结合的方法合成的。学生在实验过程中反复熟练课堂学习的阴离子开环聚合原理知识，真正做到活学活用。而且，应用到的RAFT聚合是可控自由基聚合技术中的一种，让学生在实际操作中体会“引入自由基控制剂，实现快引发、慢增长、无链转移和无链终止的活性自由基聚合技术”，不仅使学生对所学知识领悟深刻，还能培养学生的开拓钻研精神。此外，教师还可以鼓励和指导学生参加挑战杯等创新创业大赛，提升学生的科研素养和团队合作精神，开阔视野，拓宽未来发展平台。用科研和科创活动促进学生学习专业知识，有利于学生将所学知识应用于实际，并且将理论和实践有机结合，有效避免了课堂灌输的枯燥乏味，寓教于研，更好地发挥科学育人的目的。

3结束语

为应对新一轮科技革命与产业革命，将培养具有竞争力的科技创新型人才作为新工科培养目标，本文在这种大背景下对“高分子化学”课程的教学改革进行了探索。提出以经、纬线编织知识网，建立知识体系内部框架；挖掘科学知识背后的故事，激发学生学习兴趣和培养科学精神；采用研讨性教学模式，变学生被动式学习为主动学习；紧密结合科学实验和科研实践，培养学生的实践创新能力。通过以上举措，在教学科研结合的氛围中实现师生互动，专业课堂才能成为培育科技型创新人才的重要途径。

参考文献

[1]潘祖仁.高分子化学[M].5版.北京：化学工业出版社，2014.

[2]王柏臣，李伟，高禹.面向工程教育专业认证的“高分子化学”课程教学改革探索[J].化工时刊，2021，35（1）:42-44.

[3]李继航，张强.高分子化学教学中的互动式教学的应用探索[J].山东化工，2020，49（24）：159-160.

[4]霍利军，倪健领.“强基计划”背景下高分子化学教学改革与探索[J].化学教育（中英文），2021，42（24）：17-22.

[5]张源源.高校高分子化学实验教学改革探讨[J].山东化工，2018，47（6）:147-148.

[6]杨金燕，赖俐超.基于应用型人才培养的高分子化学实验教学改革[J].高分子通报，2019（9）:87-91.

[7]王建国.有机化学教学中应注重师生有效互动[J].大学化学，2022，37（3）:172-176.