首頁 >
				文章中心 >
				高分子材料的研究進展
			
          
		
          
		
		
          
			
          
				
				
          
					
          
						
          高分子材料的研究進展
          
						
          
					
          					
					 
           
          前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇高分子材料的研究進展范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
           
          高分子材料的研究進展范文第1篇
           
           關鍵詞：高分子材料；加工；形態(tài)控制
           
           一、引言
           
           高分子材料的性能與大分子的化學與鏈結構有著密切的關聯(lián)，且材料形態(tài)也是重要影響因素之一。聚合物氛圍結晶、取向等幾種形態(tài)，多相聚合物擇優(yōu)擴相形態(tài)。聚合物制品形態(tài)的形成源自于加工中復雜的溫度場與外力場作用。由此可見，關于加工過程中高分子材料形態(tài)控制具有重要的研究意義。
           
           二、我國高分子材料加工中形態(tài)控制研究現(xiàn)狀
           
           高分子材料形態(tài)與物理力學性能之間的關聯(lián)十分緊密，這也是高分子材料的重點研究課題。相較于其他材料，高分子材料具有非常復雜的形態(tài)，具體表現(xiàn)為高分子鏈的拓撲結構、共聚構型以及剛柔性非常復雜，在分子設計與結構調整中，可以對一些合成方法加以運用；其次，在高分子長鏈結構的影響下，其熔體的粘彈性非常突出；此外，高分子具有非常寬的弛豫時間，就是受到很小的應變作用，其產(chǎn)生的非線也會非常強烈。
           
           對于聚合物的成型過程而言，在非等溫場、不同強度的剪切與拉伸場的影響之下，就分子尺度而言，其大分子鏈會發(fā)生一系列化學反應；就納米與亞微米尺度而言，大分子會有結晶與取向現(xiàn)象發(fā)生，如此一來就會有超分子結構的形成；而根據(jù)亞微米與微米尺度，多相聚合物會有不同相形態(tài)的形成，甚至會出現(xiàn)一些缺陷。而這些形態(tài)的影響因素非常廣泛，例如加工中的外場強弱、作用頻率、作用方式以及時間等。然而，現(xiàn)階段關于這些問題的研究雖然有所深入，但相應的理論體系尚未成熟。此外，隨著新聚合物的開發(fā)不斷深入，在高分子材料加工中涌現(xiàn)出越來越多的成型加工方法，顯然這使聚合物加工中的形態(tài)控制成為了一個長期的研究課題，對于高分子物理領域的發(fā)展無疑有著重要的影響。
           
           在我國，關于新材料的研究起步以跟蹤模仿為主，在知識產(chǎn)權與創(chuàng)新理論方面有所欠缺，并且基礎研究與技術推廣的通暢性也有待提升。其次，相關人員并不重視傳統(tǒng)材料的升級與優(yōu)化，很多高性能材料品種對進口的依賴性依然較強。再者，材料成型與加工設備也沒有得到應有的關注，與一些發(fā)達國家相比，我國材料研究與整體發(fā)展依然存在諸多不足，顯然這與國民經(jīng)濟與設備的發(fā)展需求不相適應。
           
           聚合物的性能取決于形態(tài)，因此，在高分子材料領域中，聚合物形態(tài)與性能關系的研究一直以來都受到高度重視，然而在實踐中，我們在二者之間的結合方面的研究上依然有所欠缺，具體可以從以下幾個方面得到體現(xiàn)：
           
           第一，在剪切速率與剪切應力非常低的情況下，聚合物共混物相形態(tài)的演化研究不斷深入，然而在實踐中，一些主要聚合物成型加工的剪切速率主要在10?～104s-1范圍內，顯而易見，相關研究成果對實際生產(chǎn)的指導作用依然有所欠缺。
           
           第二，基于不同條件的不同特性聚合物，其共混物形態(tài)發(fā)展與演化研究依然是主要研究內容，而形態(tài)與性能關系的研究依然有所欠缺。
           
           第三，在加工過程中，受到部分特殊外場的作用，聚合物凝聚態(tài)結構與相形態(tài)結構的研究有待深入。
           
           截至今日，在聚合物及其復合物的成型加工中，就算成型設備與工藝條件屬于常規(guī)，在外場作用下，人們依然沒有徹底了解結構形態(tài)受到的影響，僅僅對一些粗略的定性關系有所認識，甚至有的推斷還是錯誤的。以雙螺桿擠出過程為例，人們僅對不同螺桿原件組合下外力場作用的不同會改變溫度場，進而對產(chǎn)品產(chǎn)量、外觀與內在性能產(chǎn)生影響這一規(guī)律有所了解。然而這一影響的具體方式卻沒有清楚的認識，業(yè)界研究人員也無法制定出定量的指導方案。在管材生產(chǎn)中，不管是落錘沖擊不達標，還是縱向收縮產(chǎn)生波動，都沒有搞清楚原因，也無法拿出改進方案，大部分情況下都是憑借經(jīng)驗進行處理。因此，現(xiàn)階段很多成型設備與工藝控制的效果是否取得理想效果，我們依然難以準確判定。
           
           一直以來，關于生產(chǎn)實踐中的問題研究一直沒有得到基礎工作研究人員的關注。在成型設備與工藝技術的研究與開發(fā)中，相關規(guī)劃也缺乏系統(tǒng)性?，F(xiàn)階段，我國塑料制品年產(chǎn)量超過了2200萬噸，塑料機械工業(yè)取得了迅猛發(fā)展。然而在很多企業(yè)生產(chǎn)實踐中，整個效率與質量依然有待提升，產(chǎn)生的能耗也沒有得到有效控制。鑒于此，高分子材料成型加工將會成為未來高分子材料領域的研究重點，必須將側重點放在高分子材料制品的研究上來，而不是過分的關注材料這一因素，只有如此，才能夠提高高分子材料志制品質量。
           
           三、高分子材料加工中形態(tài)控制的研究趨勢
           
           第一，基于常規(guī)的成型設備條件，聚合物及其復合物典型制品成型或型材生產(chǎn)在成型加工時，在設備與工藝條件改變的情況下，其形成的外場會有所差異，進而發(fā)生相應變化，例如塑化、結晶、賦型以及流動等，這些變化會改變制品形態(tài)、結構以及性能。
           
           第二，極端的加工條件極端會改變聚合物及其復合物的形態(tài)結構變化規(guī)律，例如結晶結構、晶體大小等，在這類條件下，還需要盡可能對大尺寸高分子晶體的制備進行探究。
           
           第三，在對新外場條件的分析、推斷以及設定之下，通過對聚合物及其復合物結構形態(tài)與性能受到的影響研究，才能夠圍繞新的成型方法或具有特殊性能的高分子材料的制備進行探索，進而實現(xiàn)高分子材料性能的改善，并將節(jié)能性、經(jīng)濟性等方面的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。
           
           四、結束語
           
           總而言之，在未來工業(yè)領域的發(fā)展中，高分子材料的應用具有重要意義，而高分子材料加工中的形態(tài)控制則成為發(fā)展高分子技術的關鍵。作為相關研究人員，必須結合高分子材料加工中的形態(tài)控制研究與實踐中存在的問題，采取相應的改進與優(yōu)化對策，提高高分子加工整體水平，如此才能夠從真正意義上推動我國高分子材料加工領域的進步。
           
           參考文獻：
           
           [1]李忠明，馬勁.加工過程中高分子材料形態(tài)控制的研究進展[J].中國科學基金，2004，18（3）：154-157.
           
           [2]李又兵，申開智.形態(tài)控制技術獲取自增強制件研究[J].高分子材料科學與工程，2007，23（1）：24-27.
           
          高分子材料的研究進展范文第2篇
           
           關鍵詞：導電高分子復合材料；導電性；應用
           
           中圖分類號：TQ 316 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（a）-0000-00
           
           導電高分子材料就是在高分子材料的基礎上，根據(jù)使用的要求，加入了相應的導電體，經(jīng)過多重技術的處理之后，使其具有了較高的導電能力。而由于這種材料在制造的過程中，使用對材料的要求不高，使用的技術加工手段簡單，使用的生產(chǎn)成本較低，導電性能較好等原因，受到了社會各界的廣泛重視。因此，為了使導電高分子復合材料在當前階段中更好的應用，在當前的科學研究中，加強對其進行研究成為了必然趨勢。
           
           1導電高分子復合材料的導電理論
           
           1.1 統(tǒng)計滲濾模型
           
           在高分子復合材料的導電理論中，首先就是統(tǒng)計滲濾模型，這一模型通常是幾何模型為基礎上建立的，就是將復合材料中基本物質使用一定技術將其抽象化，使其存在一定形狀的分散體系，然后根據(jù)一定的機理要求，將其進行重新的排列，使其重新組合成一個整體，使高分子材料中的基本物質成為了連續(xù)相，而加入的導電體材料根據(jù)其功能的不同，有些成為了連續(xù)相，有些成為了分散相，這些有效的分散相以及連續(xù)相，就在導電高分子復合材料中構造出了導電通道。在這一模型的基礎上，對導電高分子復合材料的電阻率與導電體進行深層次的分析，在兩者之間建立相應的聯(lián)系。最具有代表性的就是在建立統(tǒng)計滲濾模型時，根據(jù)不同的需求，將基本物質抽象為形狀、大小不同的球型、規(guī)則的多面體等，同時將導電體抽象成連續(xù)性的珠串等[1]。這種模型有效的將高分子材料的導電理論進行了闡述，但是其也具有一定的缺點，就是其只能使用在較為簡單的復合材料中，復合材料中只能有一種基本物質以及導電體材料，對于具有多種基本物質或者導電體材料的復合材料時，雖然也能建立相應的模型，但得到的理論與實際之間會存在較大的差異。
           
           1.2 熱力學模型
           
           隨著統(tǒng)計滲濾模型的使用，人們逐漸的發(fā)現(xiàn)其有一些缺點，例如在構建模型時，往往忽略了基本物質與導電體之間的作用關系，使得到的結果具有一定的偏差，不滿足當前社會發(fā)展的需求，在這種情況下，就研究出了熱力學模型來對導電高分子復合材料導電理論進行了闡述，使結果得到了很大的改進。這一理論是以熱力學原理的基礎上建立的，在這項理論中，認為構建導電通道的過程中，導電體處于臨界狀態(tài)的體積與模型中多余的自由能具有一定的聯(lián)系，當模型中多余的自由能達到一定的程度后，就會在模型的內部自動的構建出導電通道。并且，高分子材料中基本物質的熔融粘度較大，更好的阻止了平衡相的分離；導電體粒子的直徑較小，更好的幫助平衡相分離。使用這種模型來對導電高分子復合材料進行闡述與實際更加接近[2]。
           
           2 導電高分子復合材料的特殊效應理論
           
           導電高分子材料的性能往往不是一成不變的，在特定的環(huán)境中，其性能也會逐漸的在變化著。例如一些導電高分子復合材料在拉力或壓力的作用下，就會出現(xiàn)一些特別的效應，例如壓敏效應、拉敏效應等，可以根據(jù)這些特殊的效應來對地導電高分子復合材料進行闡述。
           
           在壓敏、拉敏效應理論中，可以利用通道理論對其進行闡述。在不同的高分子材料，所中具有的臨界范圍不同，在壓敏的情況下，材料中的導電體相對就不是很多，使得導電體的分布不是很好，無法直接構造出導電通道，如果在這時向復合材料施壓，壓力不是很高時，沒有達到材料的最大臨界值，復合材料仍然具有高阻態(tài)；當所施加的壓力過高時，超過了最大臨界值，就會使復合材料發(fā)生一定的形變，使其內部構建出了導電通道，從而使其具有了導電性。在拉敏的情況下，材料含有大量的導電體，其內部具有一定的導電通道，這時在對其使用拉力時，當垃圾過大，超過最大臨界值時，復合材料就會發(fā)生形變，致使其全本具有的導電通道遭受了損壞，從而使復合材料不在具有導電性[3]。
           
           3 導電高分子復合材料的應用以及發(fā)展趨勢
           
           3.1 導電高分子復合材料的應用
           
           導電高分子的原材料一般為聚合物或者具有導電效果較強的填充物，隨著科學技術的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)成功研制出了具有良好導電性的高分子復合材料，且隨著高分子復合材料的廣泛應用，也增加了抗靜電、電磁波屏蔽等功能，使得導電高分子材料獲得了巨大的技術突破，目前，根據(jù)導電高分子材料的性能不同，可以將其分為半導體材料、高導電體材料、熱敏導體材料等，其材料成分不僅有金屬材料，如銅、鋁等，同時也含有碳系聚合物，大大增加了導電高分子復合材料的穩(wěn)定性，同時降低了制作成本。另外，由于導電高分子復合材料的優(yōu)點，使得基于傳統(tǒng)的工作方式有了極大程度的改善，如在開關元件生產(chǎn)過程，傳統(tǒng)的導電材料的在開關中雖然能夠保證電流的有效傳輸，但是金屬材質會產(chǎn)生無用功率，同時導體過熱還會引發(fā)安全事故，因此，在開關元件的生產(chǎn)中應用高分子復合材料，能夠有效的保護用電安全，同時，利用高分子復合材料的熱效應，能夠制作出熱敏傳感器，提高能源的利用率，另外，導電高分子復合材料也在航電器的制作、煤電系統(tǒng)、建筑施工中有著廣泛的應用[4]。
           
           3.2 導電高分子復合材料的研究進展
           
           由于高分子復合材料具有非常良好的應用前景，因此，我國重視并鼓勵高分子復合材料研究的創(chuàng)新和發(fā)展，但是高分子復合材料具有較強的不穩(wěn)定性，其性能容易受到制作工藝、制作環(huán)境等外在因素的影響，近年來，先進的導電理論指出尋研制能與復合材料穩(wěn)定結合的導點模型是未來高分子復合材料的研究發(fā)展方向。隨著科學技術的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)得出復合體系的構建是建立導線模型的前提要素，利用拓撲學方法能夠有效的對復合材料的參數(shù)進行測量，同時能夠有效的觀測出不同添加劑對導電高分子復合材料的影響。由于高分子復合材料必須具有實用性，因此，導電高分子復合材料的研究上也偏向于增加其穩(wěn)定性、輕便型、降低制作工藝與成本，同時使導電高分子復合材料能夠適應不同的溫度及濕度，擴大導電高分子復合材料的應用范圍，盡管在理論研究上存在諸多的困難，但是在應用方面已經(jīng)取得了巨大的突破[5]。
           
           4 總結
           
           綜上所述，在現(xiàn)階段的發(fā)展中，導電高分子復合材料占據(jù)重要的作用，有效的對其進行使用，可以更好地促進社會的發(fā)展。并且隨著不斷對其進行研究，相關的理論知識已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，處在了一個瓶頸階段，很難在使其繼續(xù)發(fā)展。因此，在當前階段對導電高分子復合材料進行研究時，就要向著應用方面進行研究，使其在實際中起到更大的作用，有效的促進我國社會的發(fā)展。
           
           參考文獻
           
           [1]陸昶，胡小寧，赫玉欣等.特殊形態(tài)結構導電高分子復合材料的電學性能[J].材料研究學報，2012，07（01）：37.
           
           [2]屈瑩瑩，趙帥國，代坤等.各向異性導電高分子復合材料的研究進展[J].塑料工業(yè)，2012，06（05）：22.
           
           [3]徐曉英，王世安，王輝.復合導電高分子材料微觀網(wǎng)絡結構及導電行為仿真分析[J].高電壓技術，2012，10（09）：2221.
           
          高分子材料的研究進展范文第3篇
           
           關鍵詞：聚苯胺 復合材料 合成方法
           
           The Synthesis Of Polyaniline Composite Materials
           
           LiushengCaoming
           
           (College of Chemical Engineering and Energy; Zhengzhou University，Zhengzhou Henan China 450001)
           
           Abstract:In recent years,polyaniline has attracted much attention because of its excellent properties. The study on its synthesis and doped mechanism is always one of the major research contents of polyanline.In this paper, the synthesis methods of polyanline composite materials are reviewed
           
           Keywords:polyanlineComposite materialsSynthesis methods
           
           一、引言
           
           半導體金屬氧化物傳感器是目前主要的商業(yè)化的氣體傳感器，但在應用中存在選擇性差、操作溫度高、穩(wěn)定性也不令人滿意等問題。而以聚苯胺（PANI）為代表的導電高分子氣敏材料由于價廉易得、合成和制膜工藝簡單且可在常溫下工作等優(yōu)點，已成為研究的熱點。但是純的聚苯胺氣敏材料存在選擇性性差、靈敏度低以及穩(wěn)定性欠佳等缺點，并且聚苯胺為共軛的剛性鏈結構，在有機溶劑中溶解度低、成膜性能差，不易加工成型從而阻礙了它作為氣敏材料在實際中的應用。所以，為了克服純聚苯胺的缺點，通過選擇合適的通用高分子材料與聚苯胺復合，提高其靈敏度和選擇性；改善材料的加工成膜性能；同時使之具有很好的穩(wěn)定性，從而能夠更廣泛地應用于氣體傳感器中。
           
           二、聚苯胺復合材料的合成
           
           復合材料的合成方法大致可分為：共聚法、共混法、“現(xiàn)場”吸附聚合法以及電化學合成法四種。
           
           1.共聚法
           
           該法是合成包含導電共軛鏈段的接枝或嵌段共聚物，也是獲得可溶性導電高分子的一種方法。這種共聚物在溶液中因界面活性能夠形成膠束，導電鏈段（硬段）處于核心，其含量多少決定共聚物在溶液中的凝聚性。用共聚改性的方法雖然可以在一定程度上改善聚苯胺的力學性能和加工性能，但同時使聚合物的導電性能下降，改善的效果并不明顯，報道的研究成果也較少。
           
           2.共混法
           
           共混法又可以溶液共混法、機械共混法和乳液共混法三種。
           
           2.1溶液共混法
           
           溶液共混法有兩種實施方法：（1）通過選用恰當?shù)墓δ苜|子酸，使摻雜PANI與聚合物共溶于特定的有機溶劑中，通過溶液共混方法制備聚苯胺導電材料，其關鍵是摻雜劑和溶劑的選擇。（2）將本征態(tài)聚苯胺和聚合物分別溶于有機溶劑中，按一定比例混合澆鑄，得到本征態(tài)聚苯胺/聚合物薄膜，再將此薄膜浸于酸溶液中摻雜，從而得到導電復合膜。
           
           在第一種方案中導電性能的摻雜劑功能質子酸中的功能基團、基體聚合物、溶劑、加工方法和所得共混材料的相結構的影響。第二種實施方法在酸溶液摻雜過程中，摻雜介質對摻雜效率有明顯的影響。
           
           溶液共混法分散均勻、使用方便、能夠制得電導率較透明材料。但是導電聚苯胺在常用有機溶劑中溶解度小，需要耗費大量有機溶劑，容易造成環(huán)境污染。
           
           2.2機械熔融共混法
           
           機械共混法是制備聚合物共混材料的常用方法。將導電聚苯胺與基體聚合物同時放入混煉設備中，在熔融溫度下進行混煉，即可得到聚苯胺/聚合物導電共混材料。
           
           機械熔融加工法既可以把導電聚合物粒子分散于熱塑性材料中，充分利用熱塑性聚合物的加工特性，也可以用涂覆有導電聚合物的熱塑性材料顆粒熱壓加工。基體聚合物、摻雜劑、溫度和加工方法的選擇，都會影響所得導電材料的性能。
           
           2.3乳液共混法
           
           乳液共混法有兩種實施方法：一種是原位乳液聚合法，即用溶劑將聚合物樹脂溶解后，加入表面活性劑制成乳液，再進行苯胺的聚合;另一種是兩步法，即先制備PANI膠乳，再與基體聚合物的溶液或乳液共混。
           
           兩步法中，PANI膠乳的穩(wěn)定是技術的關鍵，只有在穩(wěn)定的膠乳體系中，才可以獲得性能均一的共混材料。目前多是采用PANI-DBSA膠乳體系，膠乳中PANI粒徑是納米級的，在適當?shù)腄BSA存在下，膠乳體系是穩(wěn)定的，其分散程度和穩(wěn)定程度，隨DBSA含量的增加而增加。其中一些DBSA是摻雜劑，過量的DBSA則充當表面活性劑。來保持體系穩(wěn)定。甚至當PANI乳液與聚合物的溶液或乳液混合后，無須添加任何添加劑，所得分散體系也是穩(wěn)定的。
           
           乳液聚合對聚苯胺溶解性的改善得益于聚合過程中使用的乳化劑，乳化劑往往是大分子功能質子酸，不僅具有乳化作用，而且對生成的聚苯胺分子能進行有效的摻雜，起到模板或立體穩(wěn)定劑的作用。
           
           3.“現(xiàn)場”吸附聚合法
           
           該方法是將苯胺單體吸附在非導電聚合物基材上，通過引發(fā)聚合苯胺單體在基材表面形成導電薄膜，從而獲得功能性聚苯胺復合材料。例如，將纖維、紡織品、塑料等基材浸在新配制的過硫酸銨與苯胺的酸性水溶液混合物中，使苯胺在基材的表面發(fā)生氧化聚合反應，聚苯胺可均勻地“沉積”在基材表面，形成良好的致密膜，以制成導電材料。
           
           復合材料的力學性能以及熱力學性能主要由基材性能決定，這就為根據(jù)實際需要合成出具有不同熱、力學性能的聚苯胺復合材料提供了可能。
           
           4.電化學合成法
           
           電化學方法通常用來制備膜制品。其方式有兩種：一種是二段法，即在電解質溶液中，在預先覆有絕緣高分子膜的電極上電解聚苯胺單體。第二種是一段法，即將聚苯胺單體、支撐高分子一起溶于電解液中，一次電解得到所需復合膜。用電化學制備復合膜，不僅可以避免使用強烈的氧化劑和有害的摻雜劑，而且可以控制其膜結構。
           
           三、結束語
           
           近年來隨著氣體傳感器的廣泛應用和氣敏元件性能的需求，聚苯胺已成為一種新興的導電高分子材料而受到廣大科研工作者的青睞。雖然聚苯胺的基礎研究和摻雜機理的研究已經(jīng)取得一定的成果，但是仍有很多問題亟待解決：聚苯胺的復合機制、導電機制以及進一步提高聚苯胺的性能。所以對聚苯胺這個新興的導電高分子材料，仍需科研工作者投入大量精力去研究！
           
           參考文獻:
           
           [1]Ester Segal,RozaTchoudakov,MosheNarkis,ArnonSiegmanm,YenWei. Polystyrene/polyaniline nanoblends for sensing of aliphatic alcohols[J] .Sensors and Actuators B，2005(104):140-150.
           
           [2]謝丹,蔣亞東,李丹等.聚苯胺基LB膜的制備及氣敏特性的研究[J].高分子學報,200（2）:224-227.
           
           [3]鄧建國,王建華,龍新平等.聚苯胺復合材研究進展[J].高分子通報，2002（3）:33-37.
           
           [4]時會文,曾幸榮,楊衛(wèi).可加工導電高分子材料的研究進展[J].合成樹脂及塑料,1995,12(4):46-50.
           
           [5]宣兆龍,張倩.導電聚苯胺的改性技術研究現(xiàn)狀[J].材料科學與工程學報,2004,22（1）:150-153.
           
           [6]馬永梅,譚曉明,謝洪泉.聚苯胺導電復合材料制備的若干進展[J].材料導報,1998,12（4）:65-68.
           
           [7]閭興圣,王庚超.聚苯胺/聚合物導電材料研究進展[J].功能高分子學報,2003,16(1):107-112.
           
          高分子材料的研究進展范文第4篇
           
           生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
           
           生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發(fā)生機械性破壞；微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量，最終都轉化為水和二氧化碳。
           
           因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協(xié)同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關。
           
           2、生物可降解高分子材料的類型
           
           按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。
           
           2.1微生物生產(chǎn)型
           
           通過微生物合成的高分子物質。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。
           
           2.2合成高分子型
           
           脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結構的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
           
           2.3天然高分子型
           
           自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質制得的脫乙酰基多糖等共混制得
           
           2.4摻合型
           
           在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產(chǎn)品具有相當程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。
           
           3、生物可降解高分子材料的開發(fā)
           
           3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法
           
           傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發(fā)酵法等。
           
           3.1.1天然高分子的改造法
           
           通過化學修飾和共混等方法，對自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應用。
           
           3.1.2化學合成法
           
           模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W合成法反應條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復雜，成本較高。
           
           3.1.3微生物發(fā)酵法
           
           許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。
           
           3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成
           
           用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學的發(fā)展，酶在有機介質中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質，并擁有了催化一些特殊反應的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。
           
           3.3酶促合成法與化學合成法結合使用
           
           酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料
           
           4、生物可降解高分子材料的應用
           
           目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環(huán)境污染問題，以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常，對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫(yī)用材料。目前，我國一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片，而國際上發(fā)達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
           
           參考文獻：
           
          高分子材料的研究進展范文第5篇
           
           關鍵詞：高分子 材料阻燃技術 應用 發(fā)展
           
           中圖分類號：TQ31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（b）-0198-02
           
           高分子可燃材料具有優(yōu)良的性能，其應用的范圍也越來越廣，特別是在建筑、交通、家具、電子電器等行業(yè)領域被大量使用，美化和方便了人們的環(huán)境和生活，獲得了顯著的經(jīng)濟效和社會效益，已逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料。然而大多數(shù)該分子材料都易燃、可燃材料，在燃燒時熱釋放速率快、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、發(fā)熱量高、不易熄滅，還產(chǎn)生大量濃煙和有毒氣體。隨著高分子材料的廣泛應用，其潛在的火災危險性大大增加，因而如何提高高分子材料的阻燃性能，成為當前消防工作急需解決的一個問題。
           
           1 高分子阻燃技術應用
           
           1.1 高分子阻燃材料分類
           
           關于阻燃高分子材料目前尚無明確分類，通?？砂凑斋@取阻燃性能的方式劃分，可將其分為本質阻燃高分子材料和非本質阻燃材料兩種。一種是材料本身具有阻燃性；另一種是通過加入添加阻燃劑獲得阻燃性能。非本質阻燃材料可根據(jù)阻燃劑添加方式分為添加型阻燃高分子材料和反應型高分子材料。所謂添加型阻燃高分子材料，即在高聚物加工過程中，將阻燃劑以物理方式分散于基材中而賦予材料的阻燃性；反應型阻燃高分子材料的阻燃劑是在高聚物的合成中加入的，它作為一種單體參與反應，并結合到高聚物的主鏈或支鏈上，使高聚物含有阻燃成分[1]。
           
           1.2 高分子阻燃技術
           
           阻燃劑是用于提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?。在現(xiàn)代化社會中，阻燃劑具有著諸多的類型，旨在能夠為了切實滿足不同環(huán)境下的防火需求，就其所包含的類型來看，主要可以分為以下3種。
           
           第一種，是有機阻燃劑，主要用于針對有機物的燃燒預防，比如包括磷酸酯、鹵系和紡織物等等，具有著耐久性的特點。
           
           第二種為無機鹽類阻燃劑，包括的產(chǎn)品主要有氯化銨、氫氧化鋁等等材料，這種類型的阻燃劑具有著無煙、無毒與無害的優(yōu)勢，因此成為了目前應用領域最為廣泛的一種阻燃劑。
           
           第三種為有機和無機混合類型的阻燃劑，這種類型的阻燃劑通常被科學界認為是無機阻燃劑的升級版，擁有著和無機阻燃劑同等的優(yōu)勢，但相對來說具有著較高的成本，因此并未普及應用。而從不同阻燃劑的阻燃元素上看，又可以劃分為幾種，包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑和硅系阻燃劑等，其各自有著相應的優(yōu)勢和缺點，但依然憑借著不同的特點被廣泛應用于不同的防火領域當中[2]。
           
           受到近些年科學技術飛速發(fā)展的影響，高分子材料的阻燃技術水平也獲得了突破性的發(fā)展，包括阻燃劑微膠囊技術、交聯(lián)與接枝改性等等，無論是何種新技術的應用，其作用原理都大體相一致，區(qū)別主要在于對人工合成技術的依賴程度有所不同，最明顯的技術優(yōu)勢更是在于對傳統(tǒng)材料阻燃之后所產(chǎn)生的有毒有害氣體的轉化，最具代表性的便是現(xiàn)代阻燃技術領域的納米技術應用，不僅能夠有效降低阻燃過程中各類反應對環(huán)境的污染，同時更憑借較高的技術水平全面提高了阻燃技術的安全性。
           
           1.3 高分子材料燃燒及阻燃技術應用機理
           
           高分子材料在空氣中受熱時，會分解生成揮發(fā)性可燃物，當可燃物濃度和體系溫度足夠高時，即可燃燒。所以高分子材料的燃燒可分為熱氧降解和燃燒兩個過程，涉及傳熱、高分子材料在凝聚相的熱氧降解、分解產(chǎn)物在固相及氣相中的擴散、與空氣混合形成氧化反應場及氣相中的鏈式燃燒反應等一系列環(huán)節(jié)。當高分子材料受熱的熱源熱量能夠使高分子材料分解，且分解產(chǎn)生的可燃物達到一定濃度，同時體系被加熱到點燃溫度后，燃燒才能發(fā)生。而己被點燃的高分子材料在點燃源穩(wěn)定后能否繼續(xù)燃燒則取決于燃燒過程的熱量平衡。當供給燃燒產(chǎn)生的熱量等于或大于燃燒過程各階段所需的總熱量時，高分子材料燃燒才能繼續(xù)，否則將中止或熄滅。從高分子材料的燃燒機理可看出，阻燃作用的本質是通過減緩或阻止其中一個或幾個要素實現(xiàn)的。其中包括6個方面：提高材料熱穩(wěn)定性、捕捉游離基、形成非可燃性保護膜、吸收熱量、形成重質氣體隔離層、稀釋氧氣和可燃性氣體。目前常采用的阻燃劑行為主要是通過冷卻、稀釋、形成隔離膜的物理途徑和終止自由基的化學途徑來實現(xiàn)。燃燒和阻燃都是十分復雜的過程，涉及很多影響和制約因素，將一種阻燃體系的阻燃機理嚴格劃分為某一種是很難的，一種阻燃體系往往是幾種阻燃機理同時起作用[3]。
           
           2 高分子材料阻燃技術的研發(fā)動向分析
           
           2.1 高分子材料阻燃技術的現(xiàn)代化發(fā)展體現(xiàn)
           
           在現(xiàn)代工業(yè)領域當中，阻燃材料憑借著自身所具有的阻燃優(yōu)勢，已經(jīng)獲得了越來越廣泛的發(fā)展前景。傳統(tǒng)的添加阻燃劑，在熱量不斷加升的同時，其有毒氣體也將被釋放出來，產(chǎn)生有毒氣體將會嚴重危害心肺功能，因此，在傳統(tǒng)阻燃劑中，也相應增加了磷酸酯等化學物質，以便于通過磷酸酯來提升材質的氣體吸附能力，相比較來講磷氮化合物擁有更加高等的吸附能力，正是由于添加型阻燃劑中存在以上不同的化學物質，因此，阻燃劑安全系數(shù)也將被提升。由此也就確定了磷系阻燃劑的地位。伴隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展各類阻燃產(chǎn)品均獲得了良好的發(fā)展應用空間，各類阻燃產(chǎn)品的優(yōu)勢也開始越來越突出，由于阻燃材質中的阻燃性能受到影響，才最終達到阻燃的實際效果。相對來講，阻燃技術也通過阻燃劑的化學功能，改變其傳統(tǒng)的分子結構，以至于實現(xiàn)阻燃價值。因此，阻燃技術應具備一定的高分子材料脫水碳化功能，并在此基礎上，吸收相關的有毒氣體，當值在材料燃燒中，產(chǎn)生有毒氣體，威脅相關人員的生命健康。對此應當進一步加大對現(xiàn)有阻燃劑的研發(fā)力度，并在科學技術的支撐作用下對現(xiàn)有的阻燃劑進行改善與功能領域的創(chuàng)新，使現(xiàn)有的阻燃劑能夠具備傳統(tǒng)的阻燃性能優(yōu)勢，還同時具有更多的現(xiàn)代化功能比如耐熱、抗輻射等等[4]。
           
           2.2 高分子阻燃材料的綠色發(fā)展趨勢
           
           高分子阻燃材料的綠色發(fā)展方向已經(jīng)開始被充分重視，其是社會的現(xiàn)代化發(fā)展需要，阻燃劑在各個行業(yè)領域當中的應用量有著明顯的增加，所有新材料與新產(chǎn)品的更新?lián)Q代頻率都在不斷加速。而與此同時，人們的環(huán)保意識也在不斷提升，因此，阻燃劑的技術發(fā)展方向也開始逐漸趨向于綠色化發(fā)展。尤其是近些年社會開始重點關注對可持續(xù)發(fā)展的建設，由此直接決定了阻燃劑的發(fā)展需要契合生態(tài)的關系。目前，國際當中已有一部分發(fā)達國家開始致力于從環(huán)保角度出發(fā)來限制對污染環(huán)境阻燃劑的生產(chǎn)與使用，該文認為，這樣的現(xiàn)狀本質上也是對人們生命財產(chǎn)安全負責的另一種形式。不可否認，中國作為生產(chǎn)制造大國，高分子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有著顯赫的地位，在國際阻燃材料飛速發(fā)展的大勢所趨之下，消防部門同時出臺了新的規(guī)定，旨在為阻燃材料的科學化更新提供明確的方向指引。在當前市場競爭激烈的形式下，阻燃技術的開發(fā)在外界的推動下有了技術上的提高。尤其是低毒低煙、無鹵高效的環(huán)保阻燃劑更是起到了不可估量的作用。綜上，不管是鹵系阻燃劑還是無鹵阻燃劑，其必然趨勢都是向環(huán)保型無鹵阻燃劑發(fā)展，發(fā)展方向都以低毒化、環(huán)?；?、高效化、多功能化為主[5]。
           
           3 高分子材料阻燃技術的優(yōu)化改革動向
           
           當前，對于阻燃技術的研究，我國還有待加強，在相關技術研發(fā)力度，以及自主研發(fā)等環(huán)節(jié)，相對于國外先機技術仍然存在較大的進步空間。但根據(jù)我國當前研發(fā)技術來講，已經(jīng)較傳統(tǒng)技術提升了許多。近些年國家積極進行科研技術支持，在研究經(jīng)費中，研究技術中，積極給予幫助，使得各項技術研發(fā)工作中逐漸擴大，研發(fā)力度也逐漸加深，在國家技術支持上，當前各項技術研發(fā)應用皆取得了良好的成績，阻燃技術便是其中一項，在國家的扶持幫助下，阻燃技術應用價值逐漸得到挖掘，阻燃技術研發(fā)也漸漸深入到人們的視野之中。
           
           由從傳統(tǒng)阻燃技術當前的阻燃技術研發(fā)，期間經(jīng)歷中眾多變遷，最早阻燃技術是由物理作用的幫助喜愛，實現(xiàn)對氧氣的阻隔，最終達到阻燃的效果，當前新型阻燃技術的研發(fā)，使得性質阻燃上升至化學反應界面中，通過對材質化學分子的改變，使得可燃性材質逐漸具備阻燃技術，從融合阻燃逐漸轉變成為無機阻燃，并在阻燃技術研發(fā)的過程中，更加注重了對有害有毒物質的處理，通過添加可吸附分子，將有毒有害物質進行吸附，在實現(xiàn)了阻燃技能的基礎上，實現(xiàn)了無污染的目標。這種科技研發(fā)的成果符合了綠色發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展理念的要求。當前在阻燃技術研發(fā)中，微膠囊技術、納米技術等其他技術的影響，使得可燃材料的阻燃效果大大得到提升，阻燃性能也隨著阻燃效果不斷變化。在阻燃技術應用中，復合型材料的應用也為阻燃技術提供了發(fā)展方向。
           
           該文認為，在今后的發(fā)展中，隨著阻燃技術的提升，阻燃性能的變化，必將使阻燃形態(tài)以及其他性能達到提高，并在科研技術的研發(fā)過程中，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹，堅信可燃材料阻燃技能將會更加環(huán)保。
           
           4 結論
           
           綜上所述，通過對阻燃技術的研究可知，阻燃技術經(jīng)歷了從物理阻燃向化學阻燃技能的轉變，在化學阻燃中高分子材料阻燃功能得到了有效的提升。隨著阻燃技術研發(fā)的不斷加深，我們堅信，阻燃材料的發(fā)展也會與之相適應，產(chǎn)品結構也會相應調整，我們必然會找到解決的辦法，開發(fā)出符合人們需求的高分子阻燃材料。
           
           參考文獻
           
           [1] 郭永吉.高分子材料阻燃技術的應用及發(fā)展探究[J].江西化工，2014（4）：208-209.
           
           [2] 郭曉林，李娟，李瑩.擠塑聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國塑料，2014（12）：6-11.
           
           [3] 高建衛(wèi).我國建筑保溫技術進展及存在問題分析[J].材料導報，2013（S1）：276-280，284.