A. 高分子材料的應用及發展
包裝,建材,電氣電子,運輸,家用,機械零件等。
發展無非就是低成本高性能方向,還有就是原料來源,從原油過渡到天然高分子。
B. 高分子材料未來的發展
有機/高分子材料是現代工業和高新技術的重要基石,已成為國民經濟基礎產業以及
國家安全不可或缺的重要材料。一方面量大面廣的通用高分子材料需要不斷地升級改造
以降低成本、提高材料的使用性能;另一方面各類新型的高分子材料將應運而生,尤其是有機及聚合物分子或少數分子組合體的光、電和磁特性將成為高分子向功能化以及
微型器件化發展的重要方向。
(1)分子材料與分子電子器件研究:該領域的主要研究方向是:新型功能分子的設計、合成與組裝;分子納米結構的構築;分子的組裝、自組裝以及自組裝技術在分子電子器件上的應用研究。這些分子電子器件主要包括分子電開關、分子光開關和分子電光開關的設計、分子導線、分子整流器、分子開關、分子晶體管、分子馬達及分子邏輯器等。
(2)光電信息功能高分子材料研究重點主要在:
●有機/高分子光子晶體材料:探索有機/高分子形成光子材料的途徑;: ●超高密度高分子存儲材料:開發存儲密度高的高分子材料;
●高分子傳輸材料:研究和開發應用於通訊傳輸的具有較高光學透過性,光學均勻! ,且高折射率、低光損耗的高分子塑料光纖●高分子顯示材料:有機/高分子電致發光材料、高分子液晶材料等,其發展方向
為開發出具有高的電致發光效率、低驅動電壓,具有不同發光波長(彩色)和長壽命的各種發光器件。
生物醫用高分子材料包括:
●葯物載體與控釋材料:研究適於各類葯物的新型生物降解高分子載體和控釋材料的設計與合成,葯物與載體的相互作用以及葯物載體體系的生物醫學性能(注射、口服 、吸收、分布、排泄等)評價;
●誘導組織自修復與再生材料:研究能夠誘導組織自修復與再生新型生物降解材料
的設計與制備,材料的形態、孔度、降解速度等與組織自修復和再生過程的相互作用關
●生物醫用材料的表面修飾以及生物相容性研究:研究不同結構的生物醫用材料表面修飾新方法以解決材料的生物相容性問題等.
與能源、環境相關的高分子功能材料
●燃料電池、太陽能電池的關鍵高分子材料:研究高能、長壽命固態電池及相關電+ 極材料;研究不同有機光敏染料和納米半導體結構體系的太陽能電池,柔性、薄膜太陽
能電池的研究將是未來發展的重要方向;
●吸收/分離高分子材料:重點研究用於廢氣與廢水處理的功能材料;具有高選擇
性吸附、分離功能的膜及納米介孔材料等;●環境敏感材料與材料智能化:研究對微量有害物質等環境因素高靈敏度感應和感測材料及危害防護材料等;
綠色、環保高分子材料研究:重點研究天然高分子材料(如澱粉、纖維素等)的
改性等。
C. 高分子材料為什麼得以迅速發展原因是什麼
高分子材料的發展歷程樹枝.獸皮,稻草等天然高分子材料是人類或者類似人類的遠古智能生物最先使用的材料。在歷史的長河中,紙,樹膠,絲綢等從天然高分子加工而來的產品一直同人類文明的發展交織在一起。2.1從天然樹脂到合成樹脂一些樹木的分泌物常會形成樹脂,不過琥珀卻是樹脂的化石。蟲膠雖然也被看成樹脂,但卻是紫膠蟲分泌在樹上的沉積物。由蟲膠製成的蟲膠漆,最初只用作木材的防腐劑,但隨著電機的發明又成為最早使用的絕緣漆。然而進人20世紀後,天然產物已無法滿足電氣化的需要,促使人們不得不尋找新的廉價代用品。以煤焦油為原粒的酚醛樹脂,在1940年以前一直居各種合成樹脂產量之首,每年達20多萬噸,但此後隨著石油化工的發展。聚合型的合成樹脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產量也不斷擴大,隨著眾多年產這類產品10萬噸以上大型廠的建立,它們已成當今產量最多的四類合成樹脂。合成樹脂再加上添加劑,通過各種成型方法即得到塑料製品,到今天塑料的品種有幾十種。世界年產量在1.2億噸左右.我國也在500萬噸以上,它們已經成為生產、生活及國防建設的基礎材料。2.2從天然纖維到合成纖維人類使用棉、毛、絲、麻等天然纖維的歷史已經有幾千年。但由於全球人口的不斷增加和對紡織品質量的更高要求,從19世紀起,人們就為尋求新的紡織品原料而努力。1846年製成硝化纖維;1857年製成銅氨纖維;1865年製成醋酸纖維;1891年製成粘膠纖維。由於粘膠纖維的原料是來源豐富的木材漿粕、棉短絨及棉紗下腳料等,再加上製成的纖維性能好,以至它的產量到20世紀50年代已經超過羊毛。盡管上述幾種稱為「纖維素纖維」或「人造纖維」的出現是繼紡織機械發明之後的又一次紡織革命,但它仍意味著人只是用化學方法,對天然植物纖維的再加工
D. 高分子材料的分類及發展過程
在過去的近一百年中,高分子材料工業取得了突飛猛進的發展。如今高分子材料已經不再是金屬、木、棉、麻、天然橡膠等傳統材料的代用品,而是國民經濟和國防建設中的基礎材料之一。與此同時,高分子科學的三大組成部分——高分子化學、高分子物理和高分子工程也日趨成熟。
高分子物理是研究高分子的結構、性能及其相互關系的學科,它與高分子材料的合成、加工、改性、應用等都有非常密切的內在聯系。因為只有掌握了高分子結構與性能之間的內在聯系及其規律,才能有的放矢地指導高分子的設計與合成,合理地選擇和改性高分子材料,並正確地加工成型各種高分子製品。高分子物理課程建立在物理化學、高分子化學、固體物理、材料力學等課程的基礎之上,同時又是高分子材料、高分子成型加工等課程的基礎,是高等學校高分子材料科學與工程專業最重要的專業基礎課程之一。
近年來,具有各種特殊功能的高分子材料(包括生物醫用高分子、光電磁功能高分子、高分子分離膜、吸附與分離樹脂、智能凝膠等)及其器件的研究與開發得到迅速發展。這正是得益於人們對高分子結構與性能關系的深刻理解,同時也為高分子物理提供了新的內容。但是,鑒於功能高分子的基礎研究還沒有形成比較完整的體系。
E. 化學材料論文 某種新型高分子材料的發展歷程,多給幾篇 [email protected]
為了保密,在這里只發論文的一部分,如下
ioriyin若想要論文的全文,留下郵箱地址吧。:)
「一種改性聚乙酸乙烯酯乳液的合成與性能
摘要:通過在乳液聚合過程中引入單體 N2羥甲基丙烯醯胺參與共聚的方法 ,製得一種改性聚乙酸乙烯酯乳液,實驗結果表明,該乳液具有良好的穩定性、耐水性、成膜性、粘接性 ,N2羥甲基丙烯醯胺的用量以乙酸乙烯酯質量的 1%~2%為宜 ,聚合周期比普通 PVAc乳液縮短 40%左右。
關鍵詞:聚乙酸乙烯酯;N2羥甲基丙烯醯胺;乳液聚合
聚乙酸乙烯酷乳液(PVAc)廣泛應用於幾木材加工、傢具製造、建築裝琪、織物粘接、印刷裝訂等領域,被認為是一種綠色環保型膠粘劑。但是聚乙酸乙烯酷原料成本較高,而且乳液的耐寒性、耐熱性、耐水性、力學穩定性和貯存穩定性較差,故國內外都將其改性作為開發研究的重點。本文是在參照普通PVAc乳液合成工藝,採用一種交聯劑N-羥甲基丙烯酸胺與乙酸乙烯酷進行共聚,初步探討了N-羥甲基丙酞胺的不同用量對乳液性能的影響。
1實驗部分
1. 1原料一和儀器
乙酸乙烯酯(VAc),工業品,聚合級,中國石化集團四川維尼綸廠;乳化劑OP-10,工業品,中國石化集團四川維尼綸廠;過硫酸錢(A PS),工業品,中國石化集團四川維尼綸廠;N-羚甲),L丙烯酸胺(NMA ),化學純,南京大唐化上有限公司;碳酸氫鈉,工業品,自貢鴻鶴化上股份有限公司;苯甲酸鈉,工業品,武漢有機實業股份有限公司;鄰苯二甲酸二丁酯(DB P),工業品,中國石化集團四川維尼綸廠;乙醇,工業品,中國石化集團四川維尼綸廠;聚乙烯醇(PVA),工業品,中國石化集團四川維尼綸廠,聚合度為1700,醇解度為87~89%
98~99%。
恆溫水浴鍋,金壇巾大地自動化儀器廠;電子恆速攪拌
器,上海醫械專機廠;旋轉離心機,上海乎術器械廠,NDJ-79
型旋轉式孰度計,上海天平儀器廠;島津萬能力學材料一實驗
機。
L2乳液制備
1. 2. 1普通聚乙酸乙烯酷乳液的制備
向裝有電動攪拌器、溫度計、迴流冷凝管的四口燒瓶內
加入適量的去離子水、PVA,攪拌升溫至95C使其個部溶解,
降溫至25C,添加適量乳化劑O P-10和消泡劑,攪拌均勻。
F. 高分子復合材料的發展史是什麼樣的
從十九世紀開始,人類開始使用改造過的天然高分子材料。火化橡膠和硝化纖版維塑料(賽璐珞權)是兩個典型的例子。
進入二十世紀之後,高分子材料進入了大發展階段。首先是在1907年,LeoBakeland發明了酚醛塑料。1920年HermannStaudinger提出了高分子的概念並且創造了Makromolekule這個詞。二十世紀二十年代末,聚氯乙烯開始大規模使用。二十世紀三十年代初,聚苯乙烯開始大規模生產。二十世紀三十年代末,尼龍開始生產。
隨著工業企業現代化的發展,設備的集群規模和自動化程度越來越高,同時針對設備的安全連續生產的要求也越來越高,傳統的以金屬修復方法為主的設備維護工藝技術已經遠遠不能滿足針對更多高新設備的維護需求,對此需要研發更多針對設備預防和現場解決的新技術和材料,為此誕生了包括高分子復合材料在內的更多新的維護技術和材料,以便解決更多問題,滿足新設備運行環境的維護需求。
在經歷了二十世紀的大發展之後高分子材料對整個世界的面貌產生了重要的影響。《時代雜志》認為塑料是二十世紀人類最重要的發明。高分子材料在文化領域和人類的生活方式方面也產生了重要的影響。
G. 高分子復合材料的發展史
從十九世紀開始,人類開始使用改造過的天然高分子材料。火化橡膠和硝化纖回維塑料(賽璐珞)是答兩個典型的例子。
進入二十世紀之後,高分子材料進入了大發展階段。首先是在1907年,Leo Bakeland發明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念並且創造了Makromolekule這個詞。二十世紀二十年代末,聚氯乙烯開始大規模使用。二十世紀三十年代初,聚苯乙烯開始大規模生產。二十世紀三十年代末,尼龍開始生產。
隨著工業企業現代化的發展,設備的集群規模和自動化程度越來越高,同時針對設備的安全連續生產的要求也越來越高,傳統的以金屬修復方法為主的設備維護工藝技術已經遠遠不能滿足針對更多高新設備的維護需求,對此需要研發更多針對設備預防和現場解決的新技術和材料,為此誕生了包括高分子復合材料在內的更多新的維護技術和材料,以便解決更多問題,滿足新設備運行環境的維護需求。
在經歷了二十世紀的大發展之後高分子材料對整個世界的面貌產生了重要的影響。《時代雜志》認為塑料是二十世紀人類最重要的發明。高分子材料在文化領域和人類的生活方式方面也產生了重要的影響。
H. 智能材料時代的高分子化學的發展歷程
早在世紀中葉高分子就已經得到了應用,但是當時並沒有形成長鏈分子這種概念。主要通過化學反應對天然高分子進行改性,所以稱這類高分子為人造高分子。比如1839年美國人Goodyear發明了天然橡膠的硫化;1855年英國人Parks由硝化纖維素(guncotton)和樟腦(camphor)製得賽璐珞(celluloid)塑料;1883年法國人de Chardonnet發明了人造絲rayon等。可以看到正是由於採用了合適的反應和方法對天然高分子進行了化學改性,使得人類從對天然高分子的原始利用,進入到有目的地改性和使用天然高分子。
回顧過去一個多世紀高分子化學的發展史可以看到,高分子化學反應和合成方法對高分子化學的學科發展所起的關鍵作用,對開發高分子合成新材料所起的指導作用。比如20世紀70年代中期發現的導電高分子,改變了長期以來人們對高分子只能是絕緣體的觀念,進而開發出了具有光、電活性的被稱之為「電子聚合物」的高分子材料,有可能為21世紀提供可進行信息傳遞的新功能材料。因此當我們探討21世紀的高分子化學的發展方向時,首先要在高分子的聚合反應和方法上有所創新。 對大品種高分子材料的合成而言,21世紀初,起碼是今後10年左右,metallocene催化劑,特別是後過渡金屬催化劑將會是高分子合成研究及開發的熱點。活性自由基聚合,由此而可能發展起來的「配位活性自由基聚合」,以及陽離子活性聚合等是應用烯類單體合成新材料(包括功能材料)的重要途徑。對支化、高度支化或樹枝狀高分子的合成及表徵,將會引起更多的重視。因為這類聚合物的結構不僅對其性能有顯著的影響,而且也可能開發出許多新的功能材料。
I. 材料科學的發展簡史
人類社會的發展歷程,是以材料為主要標志的。100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精緻的工具,從而進入新石器時代。新石器時代後期,出現了利用粘土燒制的陶器。人類在尋找石器過程中認識了礦石,並在燒陶生產中發展了冶銅術,開創了冶金技術。公元前5000年,人類進入青銅器時代。公元前1200年,人類開始使用鑄鐵,從而進入了鐵器時代。隨著技術的進步,又發展了鋼的製造技術。18世紀,鋼鐵工業的發展,成為產業革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉,現代平爐和轉爐煉鋼技術的出現,使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世並得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業中一直佔有主導地位。20世紀中葉以後,科學技術迅猛發展,作為發明之母和產業糧食的新材料又出現了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,並得到廣泛應用。先後出現尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料,以及維尼綸、合成橡膠、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料並駕齊驅,並在年產量的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料製造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,出現了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變,許多新型功能陶瓷形成了產業,滿足了電力、電子技術和航天技術的發展和需要。
結構材料的發展,推動了功能材料的進步。20世紀初,開始對半導體材料進行研究。50年代,制備出鍺單晶,後又制備出硅單晶和化合物半導體等,使電子技術領域由電子管發展到晶體管、集成電路、大規模和超大規模集成電路。半導體材料的應用和發展,使人類社會進入了信息時代。
現代材料科學技術的發展,促進了金屬、非金屬無機材料和高分子材料之間的密切聯系,從而出現了一個新的材料領域——復合材料。復合材料以一種材料為基體,另一種或幾種材料為增強體,可獲得比單一材料更優越的性能。復合材料作為高性能的結構材料和功能材料,不僅用於航空航天領域,而且在現代民用工業、能源技術和信息技術方面不斷擴大應用。