高分子材料的重要性篇1
关键词：新型高分子材料
1、新型高分子材料的分类
1.1高分子分离膜
高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择透过的半透性薄膜。与以温度梯度、压力差、电位差或浓度梯度为动力,使液体混合物、气体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比,具有高效、省能和洁净的特点,因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜的形式有多种,一般用的是空中纤维和平膜。应用高分子分离膜的推广可以获得巨大的经济效益和社会效益。
1.2高分子磁性材料
高分磁性材料是人类在开拓磁与高分子聚合物新应用领域的同时,赋予磁与高分子传统应用以新的涵义和内容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石,后来才利用磁铁矿烧结或铸造成为磁性体。现在工业常用的磁性材料有稀土类磁铁、铁氧体磁铁和铝镍钻合金磁铁等三种。它们的缺点是硬且脆加工性差。为了克服这些缺陷,将磁粉混炼于橡胶或塑料中制成的高分子磁性材料。这样制成的复合型高分子磁性材料,不仅比重轻，容易加工成复杂形状、尺寸精度高的制品,还能与其它的元件一体成型。因而这样的材料越来越受到人们的关注。高分子磁性材料主要可分为结构型和复合型两大类。目前具有实用价值的主要是复合型。
1.3光功能高分子材料
所谓光功能高分子材料指的是能够对光进行吸收、透射、转换、储存的一类高分子材料。这类材料主要包括光记录材料、光导材料、光加工材料、光转换系统材料、光学用塑料、光导电用材料、光合作用材料、光显示用材料等。光功能高分子材料可以制成品种繁多的线性光学材料,像普通的安全玻璃、各种棱镜、透镜等。利用高分子材料曲线传播的特性,又以开发出非线性的光学元件,如塑料光导纤维等。先进的信息储存元件光盘的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有机玻璃。
2、开发新型高分子材料的重要意义
从高分子材料的出现到现代，世界工业科学不再只是对基础高分子材料的开发研究。从90代开始，科学家们就将注意力转到了高智能的高分子材料的开发上。现代工业对于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的开发主要集中在制造工艺的改进上，以提高产品的性能，节约资源，减少环境的污染。就目前而言，以茂金属催化剂为代表的新一代聚烯烃催化剂的开发仍是高分子材料技术开发的热点之一。开发应用领域在不断扩大。在开发新聚合方法方面,着重于基团转移聚合、阴离子活性聚合和微乳液聚合的工业化。与此同时，我们要重视在降低和防止高分子材料在生产和使用过程中造成的环境污染。我们应该大力进行有利于保护环境的可降解高分子材料的研究开发。新型高分子材料的开发，不但能够满足现代工业发展对于材料工业的高要求，更重要的是能够促进能源与资源的节约，减少环境的污染，提高生产的能力，体现现代科技的高速发展。
高分子材料的重要性篇2
关键词：高分子材料；发展；前景
一高分子材料的发展现状与趋势
高分子材料作为一种重要的材料，经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说，人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。鉴于此，我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向：工程塑料，复合材料，液晶高分子材料，高分子分离材料，生物医用高分子材料。近年来，随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进?步的发展，高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃，并取得了重大突破。
二高分子材料各领域的应用
1高分子材料在机械工业中的应用
高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛，“以塑代钢”，“塑代铁”成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围，使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体，聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出，在某些有机溶剂如煤油、砂浆混合液中，其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板，广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性，对金属的同比磨耗量比尼龙小，用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学等改性，其摩擦系数和磨耗量更小，由于其良好的机械性能和耐磨性，聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属，还能取代铸铁和钢冲压件。
2高分子材料在燃料电池中的应用
高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响，减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻，获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性，氟素化合物具有僧水特性，水容易排出，但是电池运转时保水率降低，又要影响电解质膜的导电性，所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术，保证了膜的优良导电性，也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等，已经得到研究工作者的关注。
3高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展
高分子材料在现代农业种子处理中的应用：新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂，包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒，以改善种子外观和形状，便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展：种子处理用高分子材料已经从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发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料，具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料，高吸水性材料，温敏材料，以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等，其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。
4高分子材料在智能隐身技术中的应用
智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料，它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计，为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路，是隐身技术发展的必然趋势，高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。
三高分子材料的发展前景
1高性能化
进一步提高耐高温，耐磨性，耐老化，耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向，这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物，通过改变催化剂和催化体系，合成工艺及共聚，共混及交联等对高分子进行改性，通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构，通过微观复合方法，对高分子材料进行改性。
2高功能化
功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域，目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料，如可以像金属一样导热导电的高聚物，能吸收自重几千倍的高吸水性树脂，可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展，高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。
3复合化
复合材料可克服单一材料的缺点和不足，发挥不同材料的优点，扩大高分子材料的应用范围，提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向，目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面，今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发，合成具有高强度，优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂，界面性能，粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。
4智能化
高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题，智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能，例如预知预告性，自我诊断，自我修复，自我识别能力等特性，对环境的变化可以做出合乎要求的解答；根根据人体的状态，控制和调节药剂释放的微胶囊材料，根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃，它是新材料，分子原子级工程技术、生物技术和人工智能诸多学科相互融合的一个产物。
5绿色化
虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用，但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源，废弃物排放少，对环境污染小，又能循环利用的高分子材料备受关注，即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向，开发原子经济的聚合反应，选用无毒无害的原料，利用可再生资源合成高分子材料，高分子材料的再循环利用。
四结束语
高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献，我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系，我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚，但目前来看也取得了不错的进步，我们应提高其整体技术水平，致力于创新的高分在聚合反应和方法，开发出多种绿色功能材料和智能材料，以提高人类的生活质量，并满足各项工业和新技术的需求。
参考文献：
[1]金关泰.《高分子化学的理论和应用》，中国石化出版社，1997
高分子材料的重要性篇3
论文关键词:高分子化学材料高科技
论文摘要:高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。那么,高分子化学具体内容及高分子与生活、高科技的发展关系如何呢?以下作简单介绍。
人类从一开始即与高分子有密切关系,自然界的动植物包括人体本身,就是以高分子为主要成分而构成的,这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等,也都是高分子。只是到了工业上大量合成高分子并得到重要应用以后,这些人工合成的化合物,才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料(聚合物)的应用与发展,人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时,很多人会想到“白色污染”,甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子,这说明他们对高分子并不十分了解。当今社会高分子的功用无处不在,而人们认识高分子时,往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益,不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。
一、高分子化学的内涵
1.何为高分子化学
顾名思义,高分子就是相对分子质量很高的分子,它是高分子化合物的简称。高分子化合物,又称聚合物或高聚物,是结构上由重复单元(低分子化合物—单体)连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的科学,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。
2.高相对分子质量与高强度
相对分子质量和物质的性质是密切相关的,是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能,才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直链的烷烃化合物,但是分子量变化很大,其机械力学性能因而也有极大的区别。
3.高分子科学的主要内容
既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题,也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有:如何将低分子化合物连
接成高分子化合物,即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子,其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子,就要去合成具有特殊结构的高分子。
二、高分子材料化学的应用
材料是人类社会文明发展阶段的标志,是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用,把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料,家家离不开高分子材料,处处离不开高分子材料,是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的,高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料,另外许多精细化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一类是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等;另一类叫工程塑料,其强度大,如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。
第二,纤维:人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物,通过不同的加工,生产出了各种纤维制品,极大地满足着人类的需要。
第三,橡胶:天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制,于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。
第四,精细化工:比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品,如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油,使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂,以及各种吸水树脂等都是高分子产品。
三、高分子化学与高科技的结合
当今社会,人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起,人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料,来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。
随着生产和科学技术的发展,许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来,如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域,下面简单介绍特种高分子材料:功能高分子是指当有外部刺激时,能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料;高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴;特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂)的范畴。
第一,力学功能材料:强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料等;)弹性功能材料,如热塑性弹性体等。
第二,化学功能材料:分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等;反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂;生物功能材料,如固定化酶、生物反应器等。
第三,生物化学功能材料:人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等;高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以预计,在今后很长的历史时期中,特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。
高分子材料的重要性篇4
关键词：机械工程材料高分子材料教学改革
Reformandpracticeonteachingofpolymermaterialsinmechanicalengineeringmaterialscourse
DongXufeng，Qimin，wangweiqiang
Dalianuniversityoftechnology，Dalian，116024，China
abstract：inmostuniversities，metalmaterialistherouteofmechanicalengineeringmaterialscourse.polymermaterialshavebeenanewtypeofengineeringmaterialsintherecent50years.therefore，itisnecessarytoincreasetheproportionofpolymermaterialsandmakecorrespondingreformintheteachingofmechanicalengineeringmaterials.inthispaper，thereformandpracticeexperienceonmechanicalengineeringmaterialsinDalianuniversityoftechnologyisintroduced.Reformsweremadeincontent，aim，process，methodandreferencebooks.thepracticeresultsindicatedgoodteachingeffectwasobtained.
Keywords：mechanicalengineeringmaterials；polymermaterials；teachingreform
机械工程材料课程是面向非材料专业学生开设的介绍材料科学与工程基础内容的课程，涉及专业包括机械、化工、船舶、汽车、航空航天等。目前大多数机械工程材料课程的讲授以金属材料为主线，内容涵盖金属材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系等[1，2]。教学目的是让非材料专业学生了解常用金属材料的性能、应用范围和加工工艺，初步掌握金属材料的选用原则与方法，同时能够对实际工程中与材料相关的基本问题进行正确分析和处理。
1高分子材料教学改革原则
20世纪中期以来，大批新型高分子材料的合成拓展了人类使用材料的范围。与金属材料相比，高分子材料具有密度小、比强度高、原料丰富、成型简单、成本低、耐腐蚀等优点。近年来一些性能优异的高分子材料在诸多领域呈现取代传统钢、铁等金属材料的趋势，成为机械工程材料中不可忽视的一部分[3]。因此，在机械工程材料课程的教学过程中，须摒弃完全以金属材料为主体的授课方法，适当增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年对机械工程材料32学时课程的教学计划进行了调整，将高分子材料部分由之前的2学时增加到4学时，并确定了以下改革原则：
1.1授课内容强调基础性
高分子材料与机械类学生通常接触到的金属材料在结构、性能、制备工艺等方面有很大的区别。向机械类学生讲授高分子材料，主要目的是让他们对高分子材料有最基本的了解。在短短4学时内，不可能也没必要将高分子材料相关的全部内容压缩讲授。这就决定了机械工程材料课程中高分子材料部分必须侧重于基础性知识，对于理论性、专业性太强的知识点必须舍弃。基础性内容应当包括高分子材料的基本概念、分类、结构特点及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡胶及工程纤维）的基本力学性能[4-6]。
1.2授课目标偏向工程性
高分子材料不仅可作为结构材料使用，也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生，特别是机械类专业的学生，更关心材料的力学性能和应用范围。因此，在课程内容的安排上，应以与机械工程有关的机械性能为主，给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。
1.3授课过程重视学生的先修知识
大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线，在学习高分子材料之前，学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异，例如：高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主，而金属材料则以晶体结构为主；许多高分子材料，特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突，因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料，有利于帮助学生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知识。
1.4教学方式应具有高效性
高分子材料课程涉及的概念繁多，容易混淆，对于机械类学生而言比较抽象，难以理解。在短短的4学时内，要想让学生尽可能多的掌握高分子材料的相关基本概念，必须摒弃照本宣科或一味讲授的教学方式。通过高效的教学方式，充分调动学生的积极性、主动性，引导学生思考，方能达到理想的教学效果。
1.5提供扩展知识的参考书
由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾，在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍，以供学生参考[7，8]。
2高分子材料教学改革
根据以上原则，我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整，具体如下：
（1）授课内容及学时安排：高分子材料的基本概念（高分子、单体、链节，0.5学时），高分子材料的分类方法（按用途分类，按热行为分类，按反应类型分类，按主链结构分类，0.5学时），高分子材料基本结构（简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念，0.5学时）及物理状态（玻璃态、高弹态和粘流态，0.5学时），典型工程塑料的力学性能和应用（1学时），典型合成橡胶的力学性能和应用（1学时）。
（2）重点讲授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡胶及工程纤维）的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。
（3）授课过程中通过列表等方式将高分子材料的相关内容与金属材料进行对比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料与金属材料的不同之处。
（4）采用启发式教学模式，通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考；在多媒体课件中，采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。
3结束语
通过机械工程材料课程中高分子材料的教学方案改革，学生对这种新型工程材料有了基本且更为全面的了解，他们深刻认识到，高分子材料是机械工程材料领域中不可忽视的分支。
参考文献
[1]文九巴.机械工程材料[m].北京：机械工业出版社，2009.
[2]于永泗，齐民.机械工程材料[m].大连：大连理工大学出版社，2012.
[3]张留成.高分子材料基础[m].北京：化学工业出版社，2011.
[4]高建纲，宋庆平，丁玉洁，吴之传.工科非本专业《高分子化学》课程的教学探讨[J].高分子通报，2009（5）：63-66.
[5]韩顺玉，柳海兰.非高分子专业《高分子化学》课程教学实践与探讨[J].中国科教创新导刊，2010（35）：93.
[6]詹茂盛，何利军.“高分子材料课程信息化师生互动教学方法”研究与实践[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.
高分子材料的重要性篇5
关键字：高分子材料；化学
我们先介绍下高分子材料，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。
天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代社会中，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。常用的高分子材料按使用特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和功能高分子基复合材料等。
高分子材料在我们的生活中使用越来越广泛，我们可以试着用一些高分子材料的基本知识来解释生活中碰到的一些高分子材料的特有现象。
一为什么用塑料绳绑东西会越绑越松
日常生活中，我们经常用塑料绳绑东西，可你会发现，用塑料绳绑东西，我们越想绑紧，可不久会发现，塑料绳很快好像变长了似的，变得很松垮，于是再使劲绑起，可依然会发现，过了一会又变松了，这是为什么呢？
这里就要提到一个基本概念---力学松弛，什么叫力学松弛呢？应力松弛，是指高分子材料在总应变不变的条件下，由于试样内部的粘性应变随时间不断增长，使回弹应变分量随时间逐渐降低，从而导致回弹应力随时间逐渐降低的现象。
我们生活中使用的塑料绳（有的地方叫化学绳）是由线性的聚乙烯或聚丙烯制成，这类高分子材料是典型的非交联线性高分子，在绑紧的过程中，线性的高分子链被拉长，表面看起来很紧，但随着时间的延长，线性高分子链发生了滑移，这种滑移是不可恢复的，链发生滑移后，塑料绳被拉伸的变长了，开始变得不能绑紧，假如此时再使劲绑紧，则线性链继续发生滑移。所以用塑料绳绑东西，绑的越紧最后就会变得越松，松弛发生的厉害。因此，有经验的人用塑料绳绑东西时，都不要绑的太紧，防止线性高分子链发生严重应力松弛。
那怎么样才能避免这种现象呢？要用交联的高分子材料，交联的高分子材料通过交联剂使线性高分子链变成了网状结构，高分子网络链被拉伸变形后，仍能有力的回复。如用橡胶绳绑的话会大大改善这种现象，如橡皮筋绑就会好很多，如用交联很完善的东西绑，譬如用自行车内胎的那种橡胶绑，则基本不会发生松弛现象，会绑的很紧，不信你试试？
二早上起床刷牙挤牙膏-挤出胀大
我们早上起来刷牙挤牙膏时，发现牙膏从牙膏管口寄出时，牙膏好像突然变大了好多？这是因为什么原因呢？
这里就涉及到高分子的一个重要特性---蠕变性。所谓高分子的蠕变，蠕变是指材料在恒定载荷作用下，变形随时间而增大的过程。蠕变是由材料的分子和原子结构的重新调整引起的，这一过程可用延滞时间来表征。当卸去外力时，材料的变形部分地回复或完全地回复到起始状态，这就是结构重新调整的另一现象。
牙膏中含有大量的高分子化合物，如湿润剂、香料、起泡剂等等，这些高分子链在牙膏管中是都是呈自然卷曲的，在被挤出牙膏管口那狭小位置时，高分子链在管口的作用下被迫发生链的舒展成线性状态，在挤出管口后，外力小时，高分子链在无外力作用下回自然呈卷曲状态，从而使体积变大。
三泡泡糖要咀嚼后才能吹泡泡
好多人都喜欢吹泡泡糖，刚入嘴的时候，比较硬，后来不断的咀嚼后泡泡糖就变得很软，居然能吹出泡泡来？这又是为什么呢？这里我们又要学到一个高分子材料特有的特性---玻璃化转变。
一般来说，高分子材料在不同温度下有三种力学状态，它们是玻璃态、高弹态和粘流态。在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态：当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态，温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度，或是玻璃化温度。
泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，它的玻璃化温度在28度左右，一般情况下低于其玻璃化温度，其几乎没有流动性保持很好的形态，而在嘴里咀嚼后，高于其玻璃化温度，泡泡糖发生玻璃化转变，有玻璃态向高弹态转变，呈现出高弹态，所以嚼泡泡糖的时候刚开始嚼两下是吹不出泡泡的，等温度升高后，嚼软了以后才行。
四矿泉水瓶灌入热水后，变成白色
生活中经常用到矿泉水瓶，有时候，会在矿泉水瓶灌入热水，于是会发生一个奇特的现象，透明的矿泉水瓶很快变成白色，这又是为什么呢？
判断一种材料是否透明，要看当中是否含有对光产生衍射、反射和吸收是物质，晶区的结构规整性比较好，容易有反射和散射，这些结构使光线不能透过，结晶度越低越透明，无定形区譬如玻璃是典型的无定性物质，光线就能很好的透过，透明性就很好。
高分子材料的重要性篇6
[关键词]高分子材料；表面改性；医用
生物医用高分子材料（Biomedicalpolymericma-terials）主要用来诊断、治疗与器官再生与合成，是一种新型高分子材料。当前，较为普遍的应用在药物控制释放、组织工程、人工器官合成、牙齿治疗等领域，其高技术含量与科学意义非常显著，并与患者的康复紧密相关，在医疗领域发挥着重要价值。鉴于生物医用高分子材料有较多局限性，在以合成方式进入到人体以后，其细胞表面会受体接触，发出信号用来与异体区分，没有经过表面改性的高分子材料生物相容性非常差。为此，对医用高分子材料表面进行改性成为人们关注的重点。
一、生物医用高分子材料的生物相容性
（一）血液相容性
当高分子材料与血液接触时，将不会引发凝血或者是血小板凝聚的情况，这种情况就被称为血液相容性，溶血情况很少发生。鉴于高分子材料与血液接触建立在材料表面，建立在材料表面合成设计是抗凝血材料的主要工作[1]。
（二）组织相容性
组织相容性就是指生物活体组织与材料接触时，细胞、组织功能依然正常，并没有引发炎症、癌变的情况。而使用合成高分子依然存在一些弊端，可游离的有毒物质将在接触生物组织过程中产生有毒物质，长期在人体中存在将产生异化反应。组织相容性要确保材料无毒、无害、不损伤组织结构，要想解决这一问题可以通过改性材料实现[2]。
二、生物医用高分子材料表面改性
（一）物理方法
1、表面涂层
一旦异体与血液接触，异体表面就会吸附一层蛋白质，很多血小板都粘附在蛋白质上，还有一些会以吸附形式存在于异体表面血纤维蛋白上，通过特定作用对血小板进行粘附与活化，最终导致凝血的出现。而通过生物医用高分子材料能够使表面增加抗凝血涂层，使生物材料表面得以钝化，血液将不会接触材料表面，能够使高分子表面抗凝血型提升。ishihara等通过研究研究合成了2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱聚合物，将其涂层到基材表面，能够对材料凝血性能进行抑制，抑制材料凝血性能的提升[3]。Lewis等合成了交联的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱聚合物、甲基丙烯酸月桂醇脂、甲基丙烯酸三甲氧基硅丙脂等涂层。这种合成的涂层粘合力非常强，能够将其涂到易脱落的医疗器材元件上，增加器材的牢固性。使用方法较为简单、能够均匀的对生物材料表面进行涂层，吸附力将更强，防止出现脱落。
2、物理共混
将一小部分抗凝血添加剂与基材混合能够得到良好的抗凝血材料。材料中有较多的两性共聚物与抗凝血添加剂，在与基材融合以后，会在基材的表面聚集。将甲基丙烯酸正丁脂、2-甲基丙烯酰氧基磷酰胆碱聚合物将聚砜混合，能够使聚砜的血液相容性增强。聚氧乙烯内部有长链的共聚合物也可以当成是抗凝血的添加剂，与材料混合以后使材料的抗凝血性增强，并能防止出现渗透基材的情况[4]。
（二）化学方法――表面接枝改性
改善血液相容性，提高材料抗凝血性可以通过接枝亲水基团实现，这种方式下能够使基材与表面充分聚合，进而防止出现表面脱落。用来接枝表面的有等离子体法、高能辐射法、臭氧活化法、化学试剂法等，近年来，化学固定法的出现备受人们关注。以上所有方法都是通过接枝侧链增强对血细胞的排斥，进而减少吸附，侧链良好的水溶性、柔顺性将非常有利于血细胞正常形态维持，进而依靠生物膜实现抗凝血的目的。
1、表面接枝聚氧乙烯
良好的血液相容性是生物医用高分子材料的重要特征，实现相容性的条件就是表面要就有长链结构。peo接枝链表面抗凝血材料的使用得到广泛认可[5]。因为peo血液相容性强、亲水性与柔顺性均非常好，能够与水形成一个peo链，并且水合的悬挂链能够使蛋白材料作用降低，进而阻止发生蛋白吸附情况。
2、等离子体表面处理
等离子体表面处理就是将材料放置在非聚合气体当中，利用等离子体的能量粒子、活性物与材料表面发生反应，并在材料表面产生官能团，使材料表面结构改变，实现对材料的改性。比如，CH4、nH3、n2、o2、ar等气体。使用o2等离子体对聚丙烯中空纤维膜表面进行处理，处理过后的烷氧基等基团明显提升，表面自由也得以释放，材料的溶血性与血小板粘附密度将大大降低。
（三）表面肝素化
肝素是被成为最天然的抗凝血药物，通过对凝血酶原活化进行抑制能够使纤维蛋白网络形成的凝血得以延缓与阻止，抗凝血效果将非常好，进而使通过导管引入的细菌感染得以减少，降低了感染的发生率。将肝素利用在医用生物高分子材料中，能够使抗凝血性得以改善，也可以使用物理吸附法、化学偶合法改善抗凝血型，但肝素的基本形态不变；化学耦合方法将造成结构不稳定，肝素构象将不利于形成，大大降低了抗凝血性能。
（四）表面磷脂化
通常，细胞膜外表面的最主要构成要素是卵磷脂。卵磷脂中的两性磷酸胆碱基团有非常强的抗凝血效果，并且pC基表面呈现出惰性情况较多，将不会吸附血小板；此外，pC端基亲水性非常好，能够减少出现蛋白弱化情况，能够对蛋白进行吸附，维持蛋白基本形态。
结语
一个良好的生物相容性是确保生物医用高分子材料发展的目标之一，优化并提升生物相容性是医用高分子材料应用的重点，为此，加强对高分子材料表面改性研究是非常重要的。
参考文献
[1]罗祥林，黄嘉，何斌等.光化学固定法--医用高分子材料表面改性的一种新方法[J].生物医学工程学杂志，2010，17（3）：320-323.
[2]刘鹏，丁建东.等离子体表面改性技术在医用高分子材料领域的应用[J].中国医疗器械信息，2011，11（5）：39-42.
[3]胡小洋，陈红，张燕霞等.聚乙二醇及其衍生物改性生物医用材料表面的血液相容性[J].高分子材料科学与工程，2012，23（6）：127-131.
高分子材料的重要性篇7
关键词：纳米复合材料；工程材料；光学材料；磁性材料
中图分类号：tB33文献标识码：a文章编号：1009-2374（2014）06-0007-02进入21世纪，各领域对高性能材料的依赖程度越来越高，纳米材料是一种应用性能很高的工程材料，其应用范围非常广泛。2008年，美国举办了材料科学学会，会议指出：“纳米材料工程将成为21世纪工程材料的重要组成部分。”纳米复合材料是纳米工程材料的重要分支，目前，很多企业已纷纷将技术研发目标转向纳米复合材料，并逐渐加大研究力度，扩大技术应用范围。
1纳米复合材料理论概述
通过对纳米复合材料进行系统分析可知，可以按照材料性质将其划分为三种类型。
1.1单体复合材料
单体符合材料是不同种类、成分的纳米粒子经过工业处理复合而成的，这种纳米固体的物理结构非常稳定，且化学性质也很可靠。因为组成成分少，所以单体复合材料纳米粒子的复合最完全，其分子结构之间的基团链不会随温度、压力的变化而变化。
1.2双体复合材料
双体复合材料可以通过工业处理将纳米粒子均匀的分散到二维薄膜材料中，粒子在弥散过程中会产生均匀或不均匀两种分布状态，这两种分布状态的复合结构都具有一定的稳定性。均匀和非均匀弥散状态的薄膜基体表现出的层状结构具有明显的差异性，纳米粒子分散混乱的材料的构成层级种类很多，分散有序、均匀的材料层级种类较少。
1.3多体复合材料
多体复合材料可以通过工业处理将纳米粒子均匀的分散到三维固体中，纳米粒子会通过外力作用，深入固体组织结构，改变其分子集团的分布情况，进而影响三维固体的物理性能和化学性能。多体复合材料的应用前景非常好，是当今纳米材料科研工作者研究的重点
问题。
2纳米复合材料发展趋势分析
2.1纳米复合涂层材料
纳米复合涂层材料的化学性质稳定，并且柔韧性好、硬度高、耐腐蚀性强，在工程材料表面涂抹这种防护材料不仅可以防止工程材料的破损，还能增加工程材料的防护功能。随着现代工业技术的发展，复合涂层材料得到了显著发展，单一纳米结构逐渐转变为多层纳米结构。美国著名纳米工程材料研究专家普修斯于2012年成功研制出了复合涂层纳米材料，这类纳米材料的抗氧化性能非常好，可以在高温条件下保持不褪色、不热化。对其材料进行强度检测可发现，该材料的涂层硬度高达20.SGpa，是碳钢强度的35倍。具体工艺流程如下：首先，用激光蒸发法去除钢表面的纳米结构，将金刚石纳米粒子涂抹在钢表面；之后，重复上述工艺步骤，在钢表面上涂抹两层金刚石纳米粒子；最后，在高温条件下对钢表面材料进行挤压复合。经过多次挤压，纳米复合涂层材料就此形成，经过加工，钢材料的硬度提高了23.4倍。
2.2高力学性能材料
高力学性能是突出材料的强度、硬度等物理性能，工程材料经过力学改性之后，其物理性质会发生翻天覆地的变化。对原始材料进行改性实验虽然在一定程度可以提高材料的某些力学性能，但这种性能的提升具有很强的局限性，并不能真实的体现出材料的力学极限。经过纳米复合材料改性，高力学性能材料得到了非常显著的研究成果。高力学性能材料发展趋势，主要表现在以下几个方面：
（1）高强度合金。采用晶化法可以大大提升纳米复合合金材料的力学性能，对金属进行纳米复合实验，可以将材料转变成复合型纳米金属，如将铝进行纳米复合实验，铝会转化为过度族金属，这种金属结构的延展性和强度非常高。
（2）陶瓷增韧。纳米粒径很小，所以纳米粒子很容易就可渗透到细小分子结构中，粘合关联性并不紧密的各分子基团。在陶瓷增韧领域纳米复合材料起到了很好的促进作用，在碳化硅粉末中加入粒径为10μm的碳化硅粗粉，在高温高压条件下进行合成，合成之后碳化硅的物理性质会发生很大的改变，煅烧后的陶瓷材料的柔韧性明显增强了，断裂韧性提高了34.23%。
2.3高分子基纳米复合材料
高分子材料近几年在我国工业领域应用十分广泛，高分子材料的物理性能稳定且可塑性好，所以在装饰行业中的发展前景非常广阔。采用纳米复合方式结合高分子基是我国纳米工程材料正在研究探讨的重要课题，目前我国科研专家已初步完成了部分高分子基纳米复合材料的研制工作。具体表现在：将铁和铜粉末按照4：5的比例进行研磨，研磨均匀后用高粒子显微仪器提取铁铜合金粉体，通过显微镜观察可知这种粉体的晶体结构稳定，晶粒间的距离很短。这种粉体和环氧树脂基团进行复合实验可以研制出高强度的金刚石材料，并且其材料还具有很强的静电屏蔽性能。
2.4磁性材料
磁性材料是我国工业材料中研究难度最大的课题之一，因为磁性材料的电磁环境不好判断，所以在应用时经常会遇到复合材料因磁性过大导致使用。随着纳米复合材料的研发和投入使用，磁性材料将进入全新的发展阶段。人们在颗粒膜中发现了巨磁阻效应，纳米粒子在空间流动会被周围磁场带入顺磁基体当中，空间中的铜、铁、镍等磁性粒子都会附着在纳米粒子上。经过金属粒子和纳米粒子的复合，颗粒膜材料不仅会拥有强大的电磁感应，还会具有较高的耐热性能。
2.5光学材料
传统光学材料的综合应用能力很差，其材料的物理性能大多只能满足导电性和导热性，其硬度和稳定性都很差。纳米复合材料诞生之后，人们逐渐找到了纳米粒子的发光原理。不发光的工程材料当减小到纳米粒子大小时，其粒子周围会因光色折射产生一定的光。在可见光范围内这些粒子会不断产生新的光，虽然这些材料的纳米粒子发出的光并不明显，且稳定度也很差，但是科研专家可以从这方面入手，研究纳米复合材料的发光性能。将具有代表性的工程材料作为可发光体，并对其分子结构转化为纳米粒子大小的发光体系，探讨如何提高其发光强度、完善其结构发光性能。由此可见，纳米复合很可能为开拓新型发光材料提供了一个途径。纳米材料的光吸收和微波吸收的特性也是未来光吸收材料和微波吸收材料设计的一个重要依据。
3结语
通过上文论述可知，利用纳米粒子超强的附着能力，可以将纳米工艺和传统材料有机的结合在一起，这种复合型纳米材料具有重要发展意义。当今社会纳米复合材料的研究价值最高，其不仅在材料研究领域占有重要地位，在企业的发展中也是不可或缺的重要组成。
参考文献
[1]牟季美，张立德.纳米复合材料发展趋势[J].工
程塑料应用，2012，13（8）：113-126.
[2]太惠玲.导电聚合物纳米符合薄膜的制备及其氨敏
特性研究[J].电子科技大学学报（社会科学
版），2011，13（11）：136-138.
[3]吴人洁.下世纪复合材料发展趋势[J].工程塑料
应用，2012，12（12）：114-127.
[4]高焱敏，王萍，王少明.聚合物基纳米复合材料
的研究进展[J].材料科学与工艺，2012，14
（9）：105-113.
[5]姚胜红.碳纳米管/聚偏氟乙烯高介电纳米复合材
料的显微结构控制与介电性能的关联[J].北京化
工大学学报（社会科学版），2013，13（22）：
113-125.
[6]丁国芳，王建华，黄奕刚.插层复合法制备聚合物
纳米复合材料的研究进展[J].塑料科技，2012，
高分子材料的重要性篇8
关键词：高分子材料；室内设计；应用；先进技术
室内设计是结合了艺术与技术的综合性的工程，他不仅需要规范标准的设计工艺，也追求着有创造力的设计理念和设计思想。因为材料是一种能将艺术形式与设计融合到一体的介质，室内所用的材料全部都是设计的现实支撑，创新型的不仅仅是材料使用方面的巨大的进步，更是整个设计的理念的推动力。
1高分子材料的概况
材料从大意上来说是对于室内设计中所应用的物质的整体称呼，并且不被形态，颜色以及材料所牵制。不管是宏观下的世界当中的物质的特征，比如：硬度，气味，色彩以及熔点等，还是在微观的角度来看物质的组成，结构等相关因素，室内设计对于材料的考虑都是比较整体而且全面的。与此同时，设计材料的创新和发展也可以推动设计的理念创新，高分子材料是整个材料科学在近代当中取得的较大的进步，对各个相关的领域都有着不可置疑的推动作用，人们对于设计在室内的要求是会越来越高的也是永无止境的，高分子材料也正是因为这样才得以存在。
2材料，艺术以及技术在室内设计当中的统一性
室内设计的中心思想就是创造出实用性与艺术的审美完美结合的居住环境，一并实现。创造力是没有止境的但是室内设计的实用性对于平衡技术与艺术的结合，对于设计师的技能要求比较高，室内设计以建筑物为主要的载体，虽然建筑工程对于理论非常的完善，但是对于技术性与艺术性在室内设计当中并没有形成一套完善的体系。因为技术性和艺术性在室内设计当中都在一些方面依托于材料的应用，所以以材料为整体切入点研究技术与艺术相统一并且应用于室内设计当中。
3高分子材料应用于室内设计当中
对于人类文明史的划分，相对具有代表性的就应该是据物资资料来进行相应的历史划分了，正因为这样，材料也就是物质资料生产水平的直接体现形式。在整个的建筑工程发展历史当中，因为建筑材料的使用有所不同导致东西方的建筑有着很大的差异，室内设计的风格大有不同。在东方文明当中将会以木材作为建筑当中的基本材料来使用，木质材料作为设计的基本依托，由此来渐渐的产生出梁架变换的内部设计的模式，例如：架，格，屏风以及隔扇等。而且因为木质材料具有强大的可加工性，渐渐的引发建筑变成了精于追求自然，技艺等显著的设计风格在室内设计当中。对于西方文明，大多数用石质为基础的材料，渐渐的形成出厚重感独特的加工特性，和融合了雕塑艺术的西方建筑以及室内设计多有的装饰手段，以厚重，宏大以及精美的雕刻艺术为主要的设计风格。正因为这样，在建筑领域当中的室内设计就是通过用材料把建筑设计的艺术性和其建筑艺术的实用性相互捆绑，从某一个角度来看，材料决定着室内实际与建筑工艺的发展方向，以及艺术风格。对于高分子材料而言，基于其本身的材料建筑的特性与室内设计的发展也表现出了鲜明的时代的特征。
4结束语
高分子材料有着质量较轻，容易加工，成本较低等多种优点，同时还有着各种各样的特性及功能。光电来转化高分子的材料可以用于室内的光线或者电力的供应；仿生的高分子材料更加可以应用于满足人们的生活当中的力学，洁净，以及热血方面的需求；环境敏感性的高分子材料也可以充分利用与环境的改变，未来还会有着更多的高分子材料的出现，以及目前已经应用的高分子材料的特性也会更加的完善。以塑料为高分子材料的代表当做现代建筑当中的主要材料，是因为高分子材料在室内设计当中的应用分析以及产生的重要作用。一塑料为载体的材料合成技术可能将是室内设计领域的新的发展方向。在这个新技术不断出现的时代，材料将是室内设计与艺术的审美的一种重要的融合媒介。特别是对于室内设计的领域当中对于设计思想变革产生的巨大影响的材料，高分子材料。高分子材料的影响力，优越性和发展的趋势有着极其重要的意义。
参考文献
[1]李进.室内设计中现成品材料的运用与研究[D].北京：中央美术学院，2008.
[2]马素德，宋国林，樊鹏飞，等.相变储能材料的应用及研究进展[J].高分子材料科学与工程，2010，26（8）：161~164.
[3]王登武，王芳.乙烯树脂、混酸处理碳纳米管复合材料的制备与性能[J].中国塑料，2014，28（9）：57~60.
高分子材料的重要性篇9
关键词：锂离子电池；金属氧化物负极材料；嵌脱锂机制
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.003
0引言
锂离子电池在科技腾飞的时代已经成功运用于各种重要高端的航天、医疗、环保、汽车、便携电子产品等领域，助力新兴科技加速发展[1]。同时，人们对锂离子电池的要求也在不断提高，设计高性能锂离子电池已经成为现阶段的主题。负极材料作为锂离子电池的重要组成部分，起到至关重要的作用，已商业化的石墨负极理论容量（372mah/g）[2]难以满足当前需要，而自然储量颇为丰富的金属氧化物以其高理论容量等优点倍受科研工作者关注，有望成为未来锂离子电池的主流材料。但不同的金属氧化物负极材料其嵌脱锂机制[3]不同，可分为合金化反应机制、插入反应机制、转化反应机制三种，每种机制对应产生的副效应也不一样，这就使得金属氧化物材料会在嵌入锂离子过程中发生体积膨胀[4]，导致材料粉化，影响其电化学性能。因此根据不同嵌脱锂机制的负极材料提出不同的解决方法，才能提升锂离子电池的电化学性能。本文依照金属氧化物嵌脱锂机制分类总结近年来金属氧化物锂离子电池负极材料的研究进展。
1合金化反应机制
合金化反应机制即金属氧化物与发生反应，伴随有金属单质生成，然后金属单质与进一步合金化反应生成锂合金，其反应方程式为：
以典型代表为二氧化锡为例，在放电过程中首先生成锡单质和Li2o，然后锡单质和Li+反应生成Li4.4Sn化合物，当嵌入4.4molLi+后其理论容量可以计算出为：
但是此机制下材料在充放电过程中体积膨胀比较大，且>300%，材料在最初的循环过程就发生粉化，从铜箔上脱落，溶解在电解液中，使材料容量衰减。解决这种体积效应，较成熟的方式是将此类材料纳米中空化，中空结构比表面积大，而且中空结构能够缓冲充放电过程带来的体积膨胀，有效提升材料的储存锂性能。郑春龙[5]等人再没有使用添加剂的辅助状况下利用简单水热提纯Sno2纳米颗粒，获得优异的电化学性能。
2插层反应机制
插层反应机制即在充放电过程中Li+只能嵌入材料的层间结构的空隙中，由于材料结构的限制，此类材料嵌入Li+数目有限，直接导致此类材料的理论容量较低。但此类材料在嵌脱锂时几乎没有体积收缩膨胀，通常具有良好的循环性能和倍率性能。其充放电过程的化学反应式为：
以此为代表的负极材料主要是碳负极、tio2、钛酸锂。此机制的材料结构较稳定，可作为理想的包覆层覆盖在其他类体积效应较大的材料外表面，抑制其体积膨胀。侯贤华等人[6]利用磁控溅射沉积法合成Sn-ti合金负极材料，其首次充/放电容量分别为927.5mah/g，695.4mah/g。循环30次后，放电容量还能达到415.2mah/g，该材料显示出了较高的放电容量和良好的循环性。
3转化反应机制
转化反应机制即氧化还原机制，在首次充放电时金属氧化物与Li+发生氧化还原反应生成金属单质和Li2o，其化学反应式为：
此过程伴随有较高的放电比容量，和有较大的体积膨胀（200%），更致命的是首次库伦效率较低，主要是由于第一次放电会形成Sei膜，消耗掉一大部分可逆容量。此类机制的典型代表是Fe2o3、Fe3o4、Co3o4、Coo、nio、Cu2o、Cuo、moo3、moo2等[7]。李婷等人[8]复合石墨烯与纳米氧化铁，利用溶剂热法开发出高容量的锂离子电池材料，测试过程中表现出优秀的循环性能和倍率性能。
4结论与展望
截至目前众多金属氧化物负极材料已经被开发出来，自始至终朝着高容量、高循环性能、高倍率性能的方向发展，而且具有较好的电化学性能甚至有望商业化，但是绝大部分材料仍局限在组分单一的状态，而且制备成本较高，如果将多种金属按照一定比例进行调控，利用多重金属协调作用，势必会大幅提升金属氧化物负极材料的电化学性能，将成为今后研究的重点，有望创造出新型高性能金属氧化物负极材料。
参考文献：
[1]Simonp，GogotsiY.materialsforelectrochemicalCapacitors[J].natmater，2008（07）：845-854.
[2]吴国良.锂离子电池负极材料的现状与发展[J].电池，2001，31（02）：19-23.
[3]LiwenJi，ZhanLin.Recentdevelopmentsinnanostructuredanodematerialsforrechargeablelithium-ionbatteries[J].energyenviron.Sci.，2011（04）：2682-2699.
[4]Zhiyuwang，LiangZhou，XiongwenLou.metaloxideHollownanostructuresforLithium-ionBatteries[J].adv.mater，2012（24）：1903-1911.
[5]郑春龙，魏明灯.水热合成Sno2纳米粒子及其电化学性能研究[J].华南师范大学学报（自然科学版），2009（S1）：202-203.
[6]侯贤华，胡社军，石璐.锂离子电池Sn-ti合金负极材料的制备及性能研究[J].物理学报，2010，59（03）：2109-2113.
[7]蔡奕荃，蔡奕茗.离子电池负极材料研究[J].广东化工，2017（04）：82-83.
高分子材料的重要性篇10
【关键词】高分子材料；废旧塑料；建筑材料；回收应用
以塑料、纤维、橡胶为主体的高分子材料在我们的生活当中随处可见，高分子材料与我们的生活息息相关，我们的生活与高分子联系也越来越紧密。随着社会和科学技术的飞速发展及人们消费习惯的改变，人们使用的高分子材料数量也迅速增加，由于通常高分子材料的使用寿命比较短，所以废旧高分子材料的数量也大量增加。由于大量的废旧高分子材料不能在大自然中自然降解，已经成为环境污染的一个重要来源。
日常生活中用量最大的热塑性高聚物聚乙烯（pe）、聚丙烯（pp），聚氯乙烯（pVC）、聚苯乙烯（pS）等树脂制品的消费量达1135万t/年。据调查，每年产生废弃物数量巨大，美国1800万t，日本488万t，西欧1140万t，我国也有90万t。
目前，废旧高分子材料的处理方式主要是焚烧、填埋以及回收再利用。回收循环利用高分子材料主要有两种，一是物理循环技术，物理回收循环利用技术主要是指简单再生利用和复合再生利用，回收废旧塑料制品经过分类、清洗、破碎、造粒进行成型加工。这类再生利用的工艺路线比较简单，生产量巨大，但再生制品的性能欠佳，一般制作档次较低的塑料制品。二是化学循环利用，通过对回收的高分子废旧材料的化学改性，生产达到同类或异类使用要求的产品。化学循环再生材料生产工艺复杂，投资高，产品改性彻底，但产量低，对回收高分子材料要求也高。
我国处理废弃的高分子材料的技术还是比较落后，大部分只是较简单地单纯再生及复合再生。大批量的废弃高分子材料都变成为垃圾，大量的废旧高分子材料已经严重影响了我们的日常生活如：分散在土壤中塑料地膜，易使土质板结，影响农作物对氧、空气、水分、光的吸收；地面上飞散的薄膜碎片易引起火灾、污染环境；部分废旧高分子材料在降解中释放对人体有害的气体及毒素。如何处理这些废旧的塑料、纤维、橡胶等已经成为一个日益迫切的环境和经济问题。
在我国，高分子材料使用量大，生产量也大，当然废旧高分子材料数量也巨大。建筑材料在我国的使用量巨大，如果这方面技术开发与应用得当，那么将是改善我国在高分子材料处理问题上的一条重要途径。
据统计，美国在20世纪末废旧塑料回收率达35%以上，废旧塑料品种的比例约为：包装制品占50%，建筑材料占18%，消费品占11%，汽车配件占5%，电子电气制品占3%。我国废旧塑料的回收率在20%左右，建筑材料占的比例更小。我国废旧塑料在建筑材料中的开发利用技术水平还比较低，还有广阔前景。
随着国家有关禁止使用粘土砖禁令的公布，开发使用新型墙体材料已经成为一种必然趋势，同时回收利用废旧高分子材料技术的发展，为废旧高分子材料复合成新型墙体材料提供了强有力的支持。目前已有许多这类技术发展相当成熟，并用于实际的生产当中。
英国威尔士affresol公司开发出一种建造低碳住房（如下图）工艺，采用包装物废弃料和加工废料等再生废旧塑料及矿产品作为原材料，而且价格合理。每一座房屋约消耗18吨本应进行填埋的材料。
第一座这样的积木式房屋已被英国一家室内供暖和热水系统生产商伍斯特博世公司订购，房屋座落于英国伍斯特郡warndon的工厂内。伍斯特博世公司向affresol公司提供利用再生加热器回收的废旧塑料，将保证伍斯特博世公司实现零废料排放的计划。
（1）玻璃与塑料复合而成的样品砖
由塑料，玻璃复合而成的样品砖已经研制出来，在国外已经得到了较广泛的应用。其中塑料组分包括聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯以及aBS，相同的粒径形态，较窄的尺寸范围和尺寸分布与近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料复合材料，其中玻璃的质量百分比根据不同的性能要求可为15%、，30%、45%。这种材料能在235℃模压成标准的粘土砖形状。当温度在20～50℃范围变化时，经过抗压实验，发现其断裂应力是普通粘土砖的两倍多。制备这种试样时所要求的塑料不需要区分热塑性和热固性，因此它的原料来源相当广泛。
（2）废旧塑料pVC做建筑线槽
在建筑施工中常使用玻璃条、有机玻璃条、橡胶、塑料条作为房屋施工用的分割线条和避水线条。这些材料的共同缺点是价格高，合肥华风改性塑料公司，使用塑料改性新配方，新技术开发出一系列用于建筑建材行业的改性废塑pVC线槽。不仅质量好，工人使用方便，产品有不同规格型号，更重要的是这种材料价格大幅度下降。
其工艺流程：
（3）利用废旧塑料和粉煤灰制建筑用瓦
哈尔滨工业大学的张志梅等研究了利用废旧塑料和粉煤灰制建筑用瓦的工艺方法和条件，用废旧塑料粉煤灰制成的建筑用瓦在性能上，完全可以满足普通建筑的要求。这种建筑用瓦的研制成功，不仅可以降低成本，还是消除“白色污染”的一种积极方法。
其工艺流程：
（4）利用废泡沫生产新型保温砖
青岛裕泰化工科技有限公司利用废泡沫具有优良的保温性能的特点，废物利用，再采用价格低来源广的化工原料，将废泡沫二次成形，研究成功了造价低廉、防火性好、保温性能优良的新型保温砖。
经测试，这种新型保温砖导热系数小于0.06w/m.K，优于0.09w/m.K的国家标准，含水率小于8%，密度小于225kg/m3，抗压强度大于0.21mpa，且耐候性强，适合国内不同气候的各地区使用，取代传统珍珠岩或煤渣等保温材料。
（5）废弃聚酯做改性水泥砂浆
聚合物改性水泥砂浆（以下简称pmC）在耐腐蚀性能、固化时间及某些力学性能方面大大优于传统硅酸盐水泥砂浆。在许多情况下，聚合物的独特性质使其在混凝土结构修补与保护中起到传统材料无法替代的作用，既可节省大量建筑物修补资金，又加快了施工速度。但是pmC的价格昂贵，尚未被广泛使用。
同济大学程为庄等用废弃的聚酯饮料瓶为原料，通过醇解、缩聚来获得再生型不饱和聚酯，继而开发出一种低成本、新型的“绿色”合物改性水泥砂浆，其价格适中，性能优良，既达到环境保护的目的，又可为扩大pmC的应用范围开辟新路。
【参考文献】