A. 高分子材料的应用及发展
包装,建材,电气电子,运输,家用,机械零件等。
发展无非就是低成本高性能方向,还有就是原料来源,从原油过渡到天然高分子。
B. 高分子材料未来的发展
有机/高分子材料是现代工业和高新技术的重要基石,已成为国民经济基础产业以及
国家安全不可或缺的重要材料。一方面量大面广的通用高分子材料需要不断地升级改造
以降低成本、提高材料的使用性能;另一方面各类新型的高分子材料将应运而生,尤其是有机及聚合物分子或少数分子组合体的光、电和磁特性将成为高分子向功能化以及
微型器件化发展的重要方向。
(1)分子材料与分子电子器件研究:该领域的主要研究方向是:新型功能分子的设计、合成与组装;分子纳米结构的构筑;分子的组装、自组装以及自组装技术在分子电子器件上的应用研究。这些分子电子器件主要包括分子电开关、分子光开关和分子电光开关的设计、分子导线、分子整流器、分子开关、分子晶体管、分子马达及分子逻辑器等。
(2)光电信息功能高分子材料研究重点主要在:
●有机/高分子光子晶体材料:探索有机/高分子形成光子材料的途径;: ●超高密度高分子存储材料:开发存储密度高的高分子材料;
●高分子传输材料:研究和开发应用于通讯传输的具有较高光学透过性,光学均匀! ,且高折射率、低光损耗的高分子塑料光纤●高分子显示材料:有机/高分子电致发光材料、高分子液晶材料等,其发展方向
为开发出具有高的电致发光效率、低驱动电压,具有不同发光波长(彩色)和长寿命的各种发光器件。
生物医用高分子材料包括:
●药物载体与控释材料:研究适于各类药物的新型生物降解高分子载体和控释材料的设计与合成,药物与载体的相互作用以及药物载体体系的生物医学性能(注射、口服 、吸收、分布、排泄等)评价;
●诱导组织自修复与再生材料:研究能够诱导组织自修复与再生新型生物降解材料
的设计与制备,材料的形态、孔度、降解速度等与组织自修复和再生过程的相互作用关
●生物医用材料的表面修饰以及生物相容性研究:研究不同结构的生物医用材料表面修饰新方法以解决材料的生物相容性问题等.
与能源、环境相关的高分子功能材料
●燃料电池、太阳能电池的关键高分子材料:研究高能、长寿命固态电池及相关电+ 极材料;研究不同有机光敏染料和纳米半导体结构体系的太阳能电池,柔性、薄膜太阳
能电池的研究将是未来发展的重要方向;
●吸收/分离高分子材料:重点研究用于废气与废水处理的功能材料;具有高选择
性吸附、分离功能的膜及纳米介孔材料等;●环境敏感材料与材料智能化:研究对微量有害物质等环境因素高灵敏度感应和传感材料及危害防护材料等;
绿色、环保高分子材料研究:重点研究天然高分子材料(如淀粉、纤维素等)的
改性等。
C. 高分子材料为什么得以迅速发展原因是什么
高分子材料的发展历程树枝.兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。2.1从天然树脂到合成树脂一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石。虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆,最初只用作木材的防腐剂,但随著电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进人20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。以煤焦油为原粒的酚醛树脂,在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首,每年达20多万吨,但此后随著石油化工的发展。聚合型的合成树脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大,随著众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立,它们已成当今产量最多的四类合成树脂。合成树脂再加上添加剂,通过各种成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品种有几十种。世界年产量在1.2亿吨左右.我国也在500万吨以上,它们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。2.2从天然纤维到合成纤维人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维的历史已经有几千年。但由於全球人口的不断增加和对纺织品质量的更高要求,从19世纪起,人们就为寻求新的纺织品原料而努力。1846年制成硝化纤维;1857年制成铜氨纤维;1865年制成醋酸纤维;1891年制成粘胶纤维。由於粘胶纤维的原料是来源丰富的木材浆粕、棉短绒及棉纱下脚料等,再加上制成的纤维性能好,以至它的产量到20世纪50年代已经超过羊毛。尽管上述几种称为「纤维素纤维」或「人造纤维」的出现是继纺织机械发明之后的又一次纺织革命,但它仍意味著人只是用化学方法,对天然植物纤维的再加工
D. 高分子材料的分类及发展过程
在过去的近一百年中,高分子材料工业取得了突飞猛进的发展。如今高分子材料已经不再是金属、木、棉、麻、天然橡胶等传统材料的代用品,而是国民经济和国防建设中的基础材料之一。与此同时,高分子科学的三大组成部分——高分子化学、高分子物理和高分子工程也日趋成熟。
高分子物理是研究高分子的结构、性能及其相互关系的学科,它与高分子材料的合成、加工、改性、应用等都有非常密切的内在联系。因为只有掌握了高分子结构与性能之间的内在联系及其规律,才能有的放矢地指导高分子的设计与合成,合理地选择和改性高分子材料,并正确地加工成型各种高分子制品。高分子物理课程建立在物理化学、高分子化学、固体物理、材料力学等课程的基础之上,同时又是高分子材料、高分子成型加工等课程的基础,是高等学校高分子材料科学与工程专业最重要的专业基础课程之一。
近年来,具有各种特殊功能的高分子材料(包括生物医用高分子、光电磁功能高分子、高分子分离膜、吸附与分离树脂、智能凝胶等)及其器件的研究与开发得到迅速发展。这正是得益于人们对高分子结构与性能关系的深刻理解,同时也为高分子物理提供了新的内容。但是,鉴于功能高分子的基础研究还没有形成比较完整的体系。
E. 化学材料论文 某种新型高分子材料的发展历程,多给几篇 [email protected]
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ioriyin若想要论文的全文,留下邮箱地址吧。:)
“一种改性聚乙酸乙烯酯乳液的合成与性能
摘要:通过在乳液聚合过程中引入单体 N2羟甲基丙烯酰胺参与共聚的方法 ,制得一种改性聚乙酸乙烯酯乳液,实验结果表明,该乳液具有良好的稳定性、耐水性、成膜性、粘接性 ,N2羟甲基丙烯酰胺的用量以乙酸乙烯酯质量的 1%~2%为宜 ,聚合周期比普通 PVAc乳液缩短 40%左右。
关键词:聚乙酸乙烯酯;N2羟甲基丙烯酰胺;乳液聚合
聚乙酸乙烯酷乳液(PVAc)广泛应用于几木材加工、家具制造、建筑装琪、织物粘接、印刷装订等领域,被认为是一种绿色环保型胶粘剂。但是聚乙酸乙烯酷原料成本较高,而且乳液的耐寒性、耐热性、耐水性、力学稳定性和贮存稳定性较差,故国内外都将其改性作为开发研究的重点。本文是在参照普通PVAc乳液合成工艺,采用一种交联剂N-羟甲基丙烯酸胺与乙酸乙烯酷进行共聚,初步探讨了N-羟甲基丙酞胺的不同用量对乳液性能的影响。
1实验部分
1. 1原料一和仪器
乙酸乙烯酯(VAc),工业品,聚合级,中国石化集团四川维尼纶厂;乳化剂OP-10,工业品,中国石化集团四川维尼纶厂;过硫酸钱(A PS),工业品,中国石化集团四川维尼纶厂;N-羚甲),L丙烯酸胺(NMA ),化学纯,南京大唐化上有限公司;碳酸氢钠,工业品,自贡鸿鹤化上股份有限公司;苯甲酸钠,工业品,武汉有机实业股份有限公司;邻苯二甲酸二丁酯(DB P),工业品,中国石化集团四川维尼纶厂;乙醇,工业品,中国石化集团四川维尼纶厂;聚乙烯醇(PVA),工业品,中国石化集团四川维尼纶厂,聚合度为1700,醇解度为87~89%
98~99%。
恒温水浴锅,金坛巾大地自动化仪器厂;电子恒速搅拌
器,上海医械专机厂;旋转离心机,上海乎术器械厂,NDJ-79
型旋转式孰度计,上海天平仪器厂;岛津万能力学材料一实验
机。
L2乳液制备
1. 2. 1普通聚乙酸乙烯酷乳液的制备
向装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶内
加入适量的去离子水、PVA,搅拌升温至95C使其个部溶解,
降温至25C,添加适量乳化剂O P-10和消泡剂,搅拌均匀。
F. 高分子复合材料的发展史是什么样的
从十九世纪开始,人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤版维塑料(赛璐珞权)是两个典型的例子。
进入二十世纪之后,高分子材料进入了大发展阶段。首先是在1907年,LeoBakeland发明了酚醛塑料。1920年HermannStaudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末,聚氯乙烯开始大规模使用。二十世纪三十年代初,聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末,尼龙开始生产。
随着工业企业现代化的发展,设备的集群规模和自动化程度越来越高,同时针对设备的安全连续生产的要求也越来越高,传统的以金属修复方法为主的设备维护工艺技术已经远远不能满足针对更多高新设备的维护需求,对此需要研发更多针对设备预防和现场解决的新技术和材料,为此诞生了包括高分子复合材料在内的更多新的维护技术和材料,以便解决更多问题,满足新设备运行环境的维护需求。
在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。《时代杂志》认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。
G. 高分子复合材料的发展史
从十九世纪开始,人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤回维塑料(赛璐珞)是答两个典型的例子。
进入二十世纪之后,高分子材料进入了大发展阶段。首先是在1907年,Leo Bakeland发明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末,聚氯乙烯开始大规模使用。二十世纪三十年代初,聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末,尼龙开始生产。
随着工业企业现代化的发展,设备的集群规模和自动化程度越来越高,同时针对设备的安全连续生产的要求也越来越高,传统的以金属修复方法为主的设备维护工艺技术已经远远不能满足针对更多高新设备的维护需求,对此需要研发更多针对设备预防和现场解决的新技术和材料,为此诞生了包括高分子复合材料在内的更多新的维护技术和材料,以便解决更多问题,满足新设备运行环境的维护需求。
在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。《时代杂志》认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。
H. 智能材料时代的高分子化学的发展历程
早在世纪中叶高分子就已经得到了应用,但是当时并没有形成长链分子这种概念。主要通过化学反应对天然高分子进行改性,所以称这类高分子为人造高分子。比如1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化;1855年英国人Parks由硝化纤维素(guncotton)和樟脑(camphor)制得赛璐珞(celluloid)塑料;1883年法国人de Chardonnet发明了人造丝rayon等。可以看到正是由于采用了合适的反应和方法对天然高分子进行了化学改性,使得人类从对天然高分子的原始利用,进入到有目的地改性和使用天然高分子。
回顾过去一个多世纪高分子化学的发展史可以看到,高分子化学反应和合成方法对高分子化学的学科发展所起的关键作用,对开发高分子合成新材料所起的指导作用。比如20世纪70年代中期发现的导电高分子,改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念,进而开发出了具有光、电活性的被称之为“电子聚合物”的高分子材料,有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。因此当我们探讨21世纪的高分子化学的发展方向时,首先要在高分子的聚合反应和方法上有所创新。 对大品种高分子材料的合成而言,21世纪初,起码是今后10年左右,metallocene催化剂,特别是后过渡金属催化剂将会是高分子合成研究及开发的热点。活性自由基聚合,由此而可能发展起来的“配位活性自由基聚合”,以及阳离子活性聚合等是应用烯类单体合成新材料(包括功能材料)的重要途径。对支化、高度支化或树枝状高分子的合成及表征,将会引起更多的重视。因为这类聚合物的结构不仅对其性能有显著的影响,而且也可能开发出许多新的功能材料。
I. 材料科学的发展简史
人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。新石器时代后期,出现了利用粘土烧制的陶器。人类在寻找石器过程中认识了矿石,并在烧陶生产中发展了冶铜术,开创了冶金技术。公元前5000年,人类进入青铜器时代。公元前1200年,人类开始使用铸铁,从而进入了铁器时代。随着技术的进步,又发展了钢的制造技术。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后,科学技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世,并得到广泛应用。先后出现尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料,以及维尼纶、合成橡胶、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量的体积上已超过了钢,成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。
结构材料的发展,推动了功能材料的进步。20世纪初,开始对半导体材料进行研究。50年代,制备出锗单晶,后又制备出硅单晶和化合物半导体等,使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。半导体材料的应用和发展,使人类社会进入了信息时代。
现代材料科学技术的发展,促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系,从而出现了一个新的材料领域——复合材料。复合材料以一种材料为基体,另一种或几种材料为增强体,可获得比单一材料更优越的性能。复合材料作为高性能的结构材料和功能材料,不仅用于航空航天领域,而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。