導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料的研究進(jìn)展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：可降解高分子材料；光降解；生物降解；光-生物降解

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活節(jié)奏的加快，塑料飯盒、塑料袋等一次性產(chǎn)品開始頻繁出現(xiàn)在人們的日常生活中，它們在給人們的生活帶來便利的同時(shí)，也因其非自然降解性造成了極大的環(huán)境問題，即“白色污染”?！鞍咨廴尽奔仁且环N視覺污染，也會影響土壤、空氣、水體等的質(zhì)量，因此努力合成并推廣使用可降解高分子材料成為當(dāng)務(wù)之急。按照降解機(jī)理，可降解高分子材料可分為光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物雙降解高分析材料三大類。

1.光降解高分子材料

光降解高分子材料的特征是含有光敏基團(tuán)，可吸收紫外線發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，在太陽光的照射下，發(fā)生分子鏈的斷裂和分解，由大分子變成小分子。

向塑料基體中加入光敏劑是目前使用比較多的制備光降解塑料的方法。光降解引發(fā)劑可以是過渡金屬的各種化合物，如：鹵化物、脂肪酸鹽、酯、多核芳香族化合物等。很多學(xué)者都發(fā)現(xiàn)TiO2對聚丙烯的光降解有明顯的催化作用，等人［1］分析了加有銳鈦礦型納米二氧化鈦的聚丙烯纖維在人工加速紫外光降解和自然光降解過程中拉伸斷裂伸長率和表面形態(tài)的變化情況，得出銳鈦礦型納米TiO2可作為聚丙烯的一種高效光敏劑的結(jié)論。除了TiO2，還有很多其它光敏劑，如硬脂酸鈰、硬脂酸鐵、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸鐵、硬脂酸錳等均對聚乙烯薄膜有顯著的光敏化作用效果。

在高分子中添加光敏劑制得改性高分子雖然能降解，但只是部分降解，而化學(xué)合成的羰基聚合物、Et/CO等，則能完全降解。一氧化碳和烯烴的交替共聚產(chǎn)物——聚酮，因?yàn)榉肿渔溨泻写罅恳酝问酱嬖诘聂驶?，容易在紫外光的照射下發(fā)生光降解，羰基鍵附近的碳鏈斷裂生成酮類、烯類及一氧化碳等低分子物質(zhì)并返回到物質(zhì)循環(huán)圈中，不存在環(huán)境污染，是一種新型的環(huán)境友好材料［2］。且有實(shí)驗(yàn)證明，分子量大、結(jié)晶度低的聚酮光降解性能更好。

2.生物降解高分子

生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破壞性高分子，前者是指在微生物作用下，在一定時(shí)間內(nèi)能完全分解成二氧化碳和水的化合物；而后者在微生物作用下，僅能被分解成散落碎片。

2.1 淀粉降解塑料

淀粉是天然高分子化合物，具有可再生、價(jià)格便宜、生物降解性等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來研究的熱點(diǎn)。淀粉降解塑料泛指組成中含有淀粉或其衍生物的塑料，發(fā)展至今已經(jīng)過了四個(gè)時(shí)期：填充型淀粉塑料，光/生物雙降解型塑料，共混型塑料和全淀粉熱塑性塑料。

填充型淀粉塑料一般是烯烴類聚合物中加入廉價(jià)的淀粉作為填充劑，其中淀粉含量在10%30%，僅淀粉能降解，被填充的PE、PVC等塑料需要幾百年才能達(dá)到完全生物降解。光/生物雙降解型是由光敏劑、淀粉、合成樹脂及少量助劑等制成，其降解機(jī)理是先降解的淀粉可使高聚物母體變得疏松，增大表面/體積比，同時(shí)光敏劑、促氧劑等物質(zhì)被光、熱、氧引發(fā)，發(fā)生光氧化和自氧化作用，導(dǎo)致高聚物分子量下降并被微生物消化［3］。接下來人們發(fā)現(xiàn)，通過共混能解決淀粉粘性高、抗?jié)裥缘图芭c一些聚合物不相容等缺點(diǎn)，于是開始將淀粉與聚烯烴類等一些不可降解聚合物混合來提高淀粉的強(qiáng)度，但這類產(chǎn)品不能完全降解；后來便試圖將其與PCL、PEG等可降解聚合物共混，制得了很多可完全降解材料。全淀粉熱塑性塑料含淀粉70%-90%,其余組成是一些可光降解的加工助劑，使用后能在環(huán)境中完全降解，但天然淀粉不具有熱塑性，必須先利用物理場作用使其分子結(jié)構(gòu)無序化后才能在塑料機(jī)械中加工成型。

2.2 化學(xué)合成型生物降解高分子［4］

酯基在自然界中容易被微生物或酶分解，所以常采用含有酯基結(jié)構(gòu)的脂肪族聚酯來合成生物降解高分子材料，工業(yè)化的有聚乳酸和聚己內(nèi)酯。

聚乳酸是以淀粉、糖蜜等為原料，發(fā)酵制得的易生物降解的熱塑性材料，因乳酸存在一個(gè)羥基和一個(gè)羧基，可通過縮聚反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成低分子量聚酯，再通過選擇適宜的聚合條件來合成目標(biāo)分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、機(jī)械性能及物理性能等，被視為新世紀(jì)最有發(fā)展前途的新型包裝材料。聚己內(nèi)酯也是脂肪族聚酯中應(yīng)用較為廣泛的一種可降解高分子材料，通過己內(nèi)酯的開環(huán)聚合制得，是一種半結(jié)晶型聚合物，室溫下為橡膠態(tài)，具有很好的柔韌性、加工性和生物相容性，土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右，降解產(chǎn)物是二氧化碳和水，被認(rèn)為是環(huán)境友好包裝材料。

2.3微生物合成的完全生物降解高分子［21-26］

微生物合成高分子材料是通過用葡萄糖或淀粉類喂養(yǎng)，微生物在體內(nèi)發(fā)酵合成的一類有機(jī)高分子材料，主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。

γ-聚谷氨酸就是利用微生物發(fā)酵生成的一種多功能生物高分子，具有生物相容性、可降解、無毒副作用等特性，可用于制備高吸水性樹脂,作為一種治療骨質(zhì)疏松的重要載體、藥物緩釋材料,吸附重金屬等，具有廣泛的應(yīng)用前景［5］。聚羥基脂肪酸酯是一類由很多細(xì)菌在非平衡生長條件（如缺氧、磷等）下合成的線性聚酯，可作為碳源和能源的貯藏性物質(zhì)，增強(qiáng)細(xì)菌的生存能力，在自然界中可被微生物和特定的酶降解為二氧化碳和水，并且具有熱可塑性、生物可再生、生物相容性、光學(xué)異構(gòu)性等，可作為生物醫(yī)用材料、日常消費(fèi)用塑料制品、生物可降解包裝材料、生物能源，已成為可降解生物材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

3.光/生物雙降解高分子材料

顧名思義，光/生物雙降解高分子材料同時(shí)具有光、生物雙降解功能，將光降解機(jī)理與生物降解機(jī)理結(jié)合起來，可以使二者優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，達(dá)到更好的降解效果。其制備方法主要是在通用高分子材料中添加光敏劑、自動氧化劑、抗氧劑和生物降解助劑等。目前研究比較多的有淀粉和光敏劑光降解樹脂合成的光/生物雙降解淀粉塑料及可控降解劑共混改性法制得的改性可控光/生物雙降解聚丙烯纖維制品等。光/生物雙降解淀粉塑料前面已提過，此處不再贅述，而可控雙降解聚丙烯纖維制品憑借著其可控降解性、存放性、無毒性等眾多優(yōu)點(diǎn)，必將具有巨大的發(fā)展前景。

4.結(jié)語

隨著“白色污染”的日益加重和石油資源的日益枯竭，加大對高分子廢棄物的回收利用率和研制出高效的降解技術(shù)都是有效的解決途徑，但只有研究出可自然降解的高分子材料才能從根本上解決這些問題，且光-生物雙降解高分子材料憑借著其獨(dú)特的優(yōu)勢將會成為今后的研究重點(diǎn)之一。(作者單位：鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

參考文獻(xiàn)：

［1］ ，嚴(yán)玉蓉，趙耀明.納米二氧化鈦催化光降解聚丙烯纖維的研究［J］.合成材料老化與應(yīng)用，2005,34（1）：8-12.

［2］ 鄒麗萍.綠色高分子材料聚酮的合成研究［D］.昆明：昆明理工大學(xué)，2007:1-5.

［3］ 范良兵.淀粉降解塑料的制備及性能的研究［D］.廣東：華南理工大學(xué)，2010:1-8.

篇2

關(guān)鍵詞： 民族院校 《高分子材料進(jìn)展》 教學(xué)方法

《高分子材料進(jìn)展》課程是高分子材料專業(yè)的一門知識全面且內(nèi)容豐富的專業(yè)限選課程。該課程以高分子物理、有機(jī)化學(xué)、聚合物材料研究方法、高分子化學(xué)、聚合物合成工藝等課程為基礎(chǔ)，涉及面極為廣泛[1]。課程總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，參考教材為化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子材料進(jìn)展》，為研究生規(guī)劃教材，全書共分為5章，分別簡要地介紹高分子材料合成反應(yīng)、高分子合成反應(yīng)實(shí)施技術(shù)、多組分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究進(jìn)展。[2]考慮到《高分子材料進(jìn)展》課程是高分子專業(yè)在大三的上學(xué)期開設(shè)，而且民族院校學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，課程學(xué)時(shí)短的特點(diǎn)，因此重點(diǎn)講解高分子材料領(lǐng)域中的發(fā)展重點(diǎn)和熱點(diǎn)。本課程的教學(xué)目的是幫助學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域有一個(gè)相對完整的了解，達(dá)到開闊視野的目的。針對《高分子材料進(jìn)展》課程涉及知識面廣、學(xué)生基礎(chǔ)差及對考查課不重視的特點(diǎn)，有必要在教學(xué)過程中不斷改進(jìn)教學(xué)方法和考試模式，以期獲得較好的教學(xué)效果。[3]

一、本民族院校《高分子材料進(jìn)展》課程的基本情況

針對我校民族學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱，而《高分子材料進(jìn)展》課程“內(nèi)容多、范圍廣、課時(shí)少”的特點(diǎn)，我們重點(diǎn)介紹高分子材料中發(fā)展迅速、發(fā)展前景廣闊的功能高分子材料，推薦的教材有《高分子材料進(jìn)展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，學(xué)分為2學(xué)分，課程類型為專業(yè)限選課，課程以高分子材料的合成方法進(jìn)展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術(shù)、導(dǎo)電高分子、感光性高分子和醫(yī)用高分子材料等功能高分子材料的進(jìn)展為重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)穿插一些國內(nèi)外近幾年新發(fā)表的文獻(xiàn)和專利，以及國內(nèi)相關(guān)會議等。本教學(xué)采用多媒體教學(xué)方式，采用課堂提問和討論等多種形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，期末通過考查的方式考核學(xué)生，采用寫論文與平時(shí)成績相結(jié)合的方法，平時(shí)成績包括上課出勤和課堂討論情況，論文成績與平時(shí)成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時(shí)分配情況。

表1 《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時(shí)分配

二、強(qiáng)化基礎(chǔ)，突出重點(diǎn)

首先，《高分子材料進(jìn)展》授課內(nèi)容看似豐富多彩，千變?nèi)f化，但是萬變不離其宗，歸根到底都是由高分子專業(yè)的基礎(chǔ)知識衍生出來的，比如《高分子物理》、《高分子化學(xué)》中的經(jīng)典理論和概念等。從另一個(gè)角度看這些材料的出現(xiàn)印證了基礎(chǔ)知識的重要性，它們的誕生是經(jīng)得起檢驗(yàn)的理論和概念的應(yīng)用和發(fā)展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進(jìn)展，既使學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解，又從深度上加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握，使學(xué)生知道這些材料是如何得到的，自己又能通過什么途徑得到想要的材料。

其次，因?yàn)椤陡叻肿硬牧线M(jìn)展》這門課的每一章都是高分子材料領(lǐng)域中發(fā)展迅速、成果頗豐的較大分支，獨(dú)立出來都能獨(dú)立設(shè)課，而在本課程中必須在幾個(gè)課時(shí)內(nèi)講完，所以在授課過程中，什么該講，什么略過，講的這些內(nèi)容是否能激發(fā)學(xué)生的興趣，是該課程的一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解，對它們所涉及的基礎(chǔ)知識熟練掌握，這對教師的專業(yè)知識和教學(xué)方法提出了更高要求。

三、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，啟發(fā)式教學(xué)

《高分子材料進(jìn)展》是學(xué)生在已經(jīng)掌握高分子化學(xué)、高分子物理基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行的學(xué)習(xí)。內(nèi)容除了基本概念之外，有很多設(shè)計(jì)路線、研究方法，可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識進(jìn)行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術(shù)中涉及自由體積和滲透壓的概念，這些都是《高分子物理》中學(xué)過的內(nèi)容，通過回憶這些知識，使學(xué)生加深對這些基礎(chǔ)知識的理解，并對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用有一定的了解。其次，要注意生活中的實(shí)際例子或新聞報(bào)道中的最新科技進(jìn)展中與所講述內(nèi)容相關(guān)的部分，通過聯(lián)系生活實(shí)際，引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學(xué)生認(rèn)識到這類高分子材料的重要性，提高學(xué)習(xí)的積極性，又能讓學(xué)生了解到這類材料的最新的研究成果，提高對科學(xué)研究的興趣。如從全球都非常關(guān)注的環(huán)保問題出發(fā)，引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料，介紹這些高分子材料的設(shè)計(jì)路線和原理，讓學(xué)生從理論和實(shí)際相結(jié)合的角度深入理解所學(xué)的功能高分子知識。同時(shí)可以提出一些生活中材料的不足，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，提出解決這些材料不足之處的方法或設(shè)計(jì)新的功能高分子材料的想法。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會大大提高，教學(xué)效果也會得到顯著增強(qiáng)。

另外，還要有效利用網(wǎng)絡(luò)資源，緊跟最新研究進(jìn)展，適當(dāng)補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。高分子材料進(jìn)展課程是綜述高分子材料領(lǐng)域發(fā)展熱點(diǎn)的一門課程，所介紹的內(nèi)容每隔一段時(shí)間可能都有新的研究成果誕生，我們應(yīng)根據(jù)情況適當(dāng)補(bǔ)充那些熱門和重要的研究成果到教學(xué)內(nèi)容中。比如該課的學(xué)時(shí)少，可以在課程快結(jié)束的幾周時(shí)間重點(diǎn)介紹一些最新的前沿進(jìn)展和相關(guān)會議，讓學(xué)生了解到高分子材料的發(fā)展趨勢，提高學(xué)生對高分子材料的興趣?；ヂ?lián)網(wǎng)資源豐富，內(nèi)容更新快，是老師補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。目前，利用網(wǎng)絡(luò)資源作為課堂教學(xué)的輔助手段，是學(xué)生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業(yè)的權(quán)威網(wǎng)頁，方便學(xué)生瀏覽查閱。同時(shí)，可以鼓勵(lì)學(xué)生在網(wǎng)上搜索最新的研究成果，再在課堂上以口頭報(bào)告的形式傳達(dá)給學(xué)生。這樣，既能讓學(xué)生對高分子材料進(jìn)行全面的了解，又能讓學(xué)生主動地參與教學(xué)，達(dá)到較好的教學(xué)效果。

四、科研與教學(xué)相結(jié)合，以科研促進(jìn)教學(xué)

把科研引入本科教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要措施，也是高等教育的顯著特點(diǎn)。在《高分子材料進(jìn)展》課程本科教學(xué)過程中，正確有效地將教學(xué)與科研相結(jié)合，有利于提高教學(xué)效率，豐富教學(xué)內(nèi)容，營造學(xué)術(shù)氛圍并提高創(chuàng)新能力，全面提高教學(xué)質(zhì)量。教師在課堂教學(xué)中可以介紹自己的科研成果，介紹本專業(yè)課題組正在研究探索的科研項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室和課題組，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到教師的科研中。例如，作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學(xué)研究，以及科研小組的一些趣聞趣事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。

總之，在高分子材料進(jìn)展課程的教學(xué)過程中，教師首先應(yīng)進(jìn)行教材分析和學(xué)情分析，再采用比較適合的教學(xué)方法，在知識和技能的傳授中針對民族學(xué)生基礎(chǔ)差的弱點(diǎn)，采取強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)的教學(xué)方式，了解學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀，做到教學(xué)方法靈活多樣，教學(xué)內(nèi)容及時(shí)更新，這樣才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。教師還應(yīng)繼續(xù)努力提高業(yè)務(wù)能力，理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生在這門課程的學(xué)習(xí)中得到切實(shí)的收獲。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張留成，閆衛(wèi)東，王家喜.高分子材料進(jìn)展[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

篇3

[關(guān)鍵字]PLA骨釘；生物可降解材料；金屬合金材料；內(nèi)置骨固定材料；二次手術(shù)；并發(fā)癥

[ABSTRACT]In biomedical polymer material field, biodegradable materials increasingly attracted people’s attention. Biocompatibility, no need to reoperation of biodegradable materials bone-screw was becoming hotspot. This paper reviews the bone-screw materials by metal alloy to biodegradable materials, and the development of the PLA’s performance and modification, currently PLA bone-screw research achievements.

[Key words]PLA bone-screw； biodegradable materials；metal alloy materials；the field of medicine； a second surgery； complications

1綜述

骨釘是一種骨內(nèi)固定物，具有固定、維持骨折處的穩(wěn)定的作用。[1]骨折愈合的基本病理過程包括骨折局部血腫機(jī)化、骨痂形成和骨塑形成3個(gè)階段。根據(jù)Wolf定律，生物學(xué)骨折固定的要求為：在骨折愈合早期使骨斷端堅(jiān)強(qiáng)固定；在骨痂形成期（臨床愈合期）使骨折斷端有微動；在骨折臨床愈合后進(jìn)入骨塑形期，骨折局部應(yīng)有應(yīng)力通過等。[2]即骨折內(nèi)固定物必須具有在骨折處最小移動的幾何對齊、傳遞壓力功能和避免過度拉或剪切應(yīng)力通過的作用。

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，對材料的性能提出了復(fù)雜而嚴(yán)格的多功能要求，這是大多數(shù)金屬材料和無機(jī)材料難以滿足的；而合成高分子材料與生物體（天然高分子）則有著極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有良好的物理－機(jī)械性能，一定的生物相容性及簡便的生產(chǎn)、加工成型特性，使其在生物醫(yī)用領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢。其中，生物可降解高分子最引人注目。因?yàn)獒t(yī)用高分子除具有一定的強(qiáng)度、剛度、韌性及生物學(xué)相容性外，還必須具備一定的生物降解性，以便被生物體內(nèi)吸收或排泄，可以免除患者需二次手術(shù)的痛苦。[3]骨釘也由原來的金屬合金骨釘向生物可降解材料骨釘發(fā)展。

1.1骨釘材料的發(fā)展

60年代初，骨折部位的內(nèi)固定并不是用骨釘，而是用骨水泥粘接。初期的骨水泥是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），PMMA生物穩(wěn)定，如果固定失敗，將很難從骨中除去而對人體產(chǎn)生不良影響。于是發(fā)展了非骨水泥方法用螺釘代替粘接，以求早期固定，一旦待新生骨向預(yù)留孔隙間生長達(dá)到一足應(yīng)力要求后，金屬螺釘將被取出。[4]以金屬螺釘作為骨的內(nèi)固定物標(biāo)志著固定的誕生。重點(diǎn)介紹骨釘材料的兩種類型。

1.1.1金屬型

金屬合金材料（不銹鋼、鈷基合金、鈦合金等）骨釘具有良好的力學(xué)性能，能實(shí)現(xiàn)早期的堅(jiān)強(qiáng)固定，尤其是承受重力的骨，療效可靠。但其有三個(gè)顯著的缺點(diǎn)：①由于金屬合金材料骨釘?shù)牧W(xué)性能和人體致密骨的不匹配，而且其力學(xué)性能不能隨骨折愈合過程而動態(tài)變化，出現(xiàn)了醫(yī)學(xué)上的“應(yīng)力遮擋效應(yīng)”，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松或自身骨退化，影響骨愈合后的強(qiáng)度。[5]②這種金屬合金材料材質(zhì)決定了其長期埋入人體組織體液內(nèi)，易于電解磨損和腐蝕，導(dǎo)致局部的炎癥反應(yīng)和組織壞死。③金屬合金材料骨釘需要進(jìn)行二次去除手術(shù)，增加患者經(jīng)濟(jì)、心理及身體上的負(fù)擔(dān)。

90年代初，生物陶瓷引起了人們的重視。在骨釘領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。在金屬合金材料骨釘表面涂上一層Al2O3或ZrO2陶瓷涂層，其隔絕了金屬與骨組織等直接，避免了上述金屬合金材料骨釘?shù)那皟蓚€(gè)缺點(diǎn)。而且含有人體骨組織等形成的化學(xué)元素成分的陶瓷涂層直接和骨組織等形成了礦化物的結(jié)合，對生物相容性差的金屬合金材料骨釘意義重大。

非晶金剛石涂層具有優(yōu)良的耐用性，即使一些骨釘被安裝了很多次也沒有明顯的分層。由于涂層的惰性和生物多樣性使得機(jī)體產(chǎn)生最低限度的反應(yīng)，提高骨連接的速率。

無論是生物陶瓷涂層，還是非晶金剛石涂層，這些無機(jī)涂層對在一定程度上提高了金屬合金材料骨釘?shù)男阅堋?/p>

1.1.2生物可降解材料骨釘

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，生物可降解材料現(xiàn)己成為骨內(nèi)固定材料研究的熱點(diǎn)。

生物可降解性骨釘具有生物可降解吸收性和力學(xué)性能的衰減性，免除患者需二次手術(shù)的痛苦。生物可降解性骨釘?shù)娜齻€(gè)優(yōu)勢恰好是金屬合金材料骨釘?shù)娜秉c(diǎn)。在理論上最符合骨折生物學(xué)固定的要求。

使用高強(qiáng)度的可降解吸收性材料作骨內(nèi)固定材料，在骨折早期能實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)固定，隨著自身骨的愈合，可降解材料的強(qiáng)度、剛度不斷衰減，其載荷可逐步轉(zhuǎn)到新生骨上，滿足骨折愈合動力學(xué)的要求?？朔藨?yīng)力遮擋，提高了自身骨的修復(fù)效果。因此，高強(qiáng)度的可降解吸收性骨內(nèi)固定材料在骨內(nèi)固定治療中具有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。[2]

在體內(nèi)能被降解吸收的有機(jī)低分子化合物有許多，但具備骨折內(nèi)固定物所需要的理化特性的卻僅有很少幾種。比較適宜的是聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸和聚對二氧六環(huán)。除了這些同聚體外，各種聚乙醇酸和聚乳酸的共聚體也必被廣泛試用。這些化合物在化學(xué)結(jié)構(gòu)上屬α－聚酯。[6]特別值得一提的是，聚己內(nèi)酯（PCL）作為骨釘已應(yīng)用于臨床。

可吸收固定物的價(jià)格昂貴。一付55mm纖維增強(qiáng)棒的價(jià)格是同型號金屬表層多孔螺絲的15倍。一根歐洲進(jìn)口的生物可降解材料骨釘需要一千多元。

1.2目前PLA骨釘?shù)难芯砍晒?/p>

1.2.1聚乳酸（PLA）

聚乳酸（PLA），也稱聚丙交酯，是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由發(fā)酵過程制成乳酸，再通過化學(xué)合成轉(zhuǎn)換成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中，3O天內(nèi)[7]會在微生物、水、酸和堿的作用下徹底分解成CO2和H2O，不污染環(huán)境，這對保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。因此，聚乳酸是一種真正意義上的能完全降解的生物環(huán)保材料，被視為繼金屬材料、無機(jī)材料、高分子材料之后的“第四類新材料”[8]。

PLA是一種重要的脂肪族聚酯類生物降解材料，無毒、無刺激，具有良好的生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛用作組織工程、人體器官、藥物控制釋放、仿生智能等材料。然而，PLA存在不少缺陷，比如性脆（純的PLA斷裂伸長率僅為6％[9]）、耐沖擊性差、在自然條件下降解速率較慢、與軟組織的相容性差、合成過程較為復(fù)雜造成產(chǎn)品價(jià)位高等，不利于PLA的廣泛應(yīng)用。因此，對PLA進(jìn)行改性制備PLA基生物降解性高分子材料成為高分子材料研發(fā)的熱點(diǎn)。[10]PLA改性方法主要有物理改性：如填充、增塑、共混；化學(xué)改性：如嵌段共聚、接枝共聚。

尤其是PLA的脆性大、抗沖擊性差極大的限制了其在骨釘領(lǐng)域的發(fā)展，因此，需要對其進(jìn)行增韌改性。增韌改性可以通過共混和共聚兩大類方法來進(jìn)行。其中，共混增韌是獲得新型聚合物材料的最有效方法，且投入少，見效快，效益高。PLA與PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸-對苯二甲酸丁二酯）等可生物降解樹脂共混，材料受到?jīng)_擊時(shí)，內(nèi)部會形成微裂紋而吸收大量的能量，從而起到很好的增韌效果。[11]共聚增韌是通過與其他單體進(jìn)行共聚反應(yīng)，在PLA分子鏈上引入另一種分子鏈，降低分子鏈的規(guī)整度，或者削弱高分子鏈間的相互作用力，可提高PLA的抗沖擊性能。

1.2.2 PLA骨釘?shù)难芯砍晒?/p>

大多數(shù)的PLA骨釘研究結(jié)果表明，在一定時(shí)間內(nèi)，PLA骨釘和金屬合金材料骨釘?shù)闹委熜Ч麩o顯著性差別，但PLA骨釘不需要二次取出手術(shù)顯示了明顯的優(yōu)勢。這種優(yōu)勢使得PLA骨釘、PCL骨釘?shù)壬锟山到獠牧瞎轻數(shù)难芯咳找媸艿街匾暋?/p>

Bostman在五年內(nèi)治療了881例不同類型的骨折患者。在相同的治療時(shí)間內(nèi)，與ASIF型釘板固定作比較，結(jié)果表明無明顯差異。Verkeyen等人用羥基磷灰石充填聚乳酸（PLLA-HA）材料，研究表明，其具有很高的壓縮強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度。[12]1984年Tormala等研制出自增強(qiáng)聚羥基乙酸和自增強(qiáng)聚L乳酸等可吸收性骨內(nèi)固定復(fù)合材料，其強(qiáng)度可與ASIF相媲美，已應(yīng)用于臨床治療腳部骨折。[12]

浙江溫州市第三人民醫(yī)院胸心外科鄒宗望[13]等用左旋聚乳酸骨釘對19例多發(fā)性肋骨骨折患者治療，結(jié)果均治愈且無并發(fā)癥。Partio等[14]用左旋聚乳酸螺絲固定51例多處骨折患者無一失敗。

但在眾多研究成果出現(xiàn)的同時(shí)，有的研究發(fā)現(xiàn)，PLA骨釘植入體內(nèi)會引發(fā)并發(fā)癥。Bostman等[15]查閱了一個(gè)創(chuàng)傷中心516例用聚乙醇酸或聚乙醇酸和聚乳酸共聚物制作棒治療患者的情況，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)得：固定失敗需再次進(jìn)行手術(shù)的概率為1.2%，切口細(xì)菌感染率為1.7%，遲發(fā)非細(xì)菌性炎性組織反應(yīng)需手術(shù)引流率為7.7%。遲發(fā)炎癥反應(yīng)的主要特點(diǎn)是相當(dāng)持久，手術(shù)后近期內(nèi)患者沒有局部或全身因創(chuàng)口問題的特征。之后，在愈合創(chuàng)口上突然產(chǎn)生疼痛、紅斑及波動性膿腫。骨折固定至臨床反應(yīng)出現(xiàn)平均時(shí)間為12周（7-12周）。據(jù)文獻(xiàn)[16]報(bào)道，PLLA植入人體3年后，在緩慢降解的后期出現(xiàn)炎癥和腫脹并發(fā)癥。

1.3總結(jié)

目前，雖然金屬合金骨釘技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但是生物可降解材料骨釘不可比擬的優(yōu)勢――生物可降解吸收性、力學(xué)性能的衰減性和免除患者需二次手術(shù)痛苦，正在推動其迅速發(fā)展。PLA的脆性、抗沖擊性差、在自然條件下降解速率較慢、與軟組織的相容性差、合成過程較為復(fù)雜造成產(chǎn)品價(jià)位高等限制了其發(fā)展，尤其脆性、抗沖擊性差極大阻礙了其作為骨釘?shù)呐R床應(yīng)用，所以對PLA進(jìn)行增韌改性，使其具有骨釘高強(qiáng)度、高抗沖擊性能的要求。目前，PLA骨釘已成為研究的熱點(diǎn)。眾多研究表明，同一時(shí)期內(nèi)，PLA骨釘固定骨折的效果和金屬合金材料無明顯差別，而且無需進(jìn)行二次手術(shù)。但也有少部分研究表明PLA骨釘將引發(fā)并發(fā)癥，這將有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。

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[15]Partio Ek,et al.Acta Orthop Scandinavica Supplementum 1990,237,43.

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關(guān)鍵詞：高分子塑料；成型工藝；分析探討；未來發(fā)展

中圖分類號：TB32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、高分子塑料的概述

1高分子塑料定義

高分子塑料是指以高分子化合物為主要成分的所有材料。從物理概念來說，高分子化合物的分子量應(yīng)該在1000以上。目前我們所使用的塑料，它就是一種合成的高分子化合物，一般把它稱之為高分子或者巨分子，它是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的，并由合成樹脂及填料、穩(wěn)定劑、色料等添加劑組合而成的。而根據(jù)它的特點(diǎn)來說，它可以自由改變形體樣式。

2高分子塑料的特性

單就高分子塑料的特性來說，除了它可以自由改變形體樣式以外，它還具有一定的粘彈性，它在外力作用下會發(fā)生高彈性變形和粘性流動，其變形與時(shí)間有關(guān)。還具體低強(qiáng)度和高比強(qiáng)度。一般地高分子塑料強(qiáng)度很低，但是由于它的密度很低，所以比強(qiáng)度較高。

除此之外，還有一定的高耐磨性、高絕緣性、膨脹性、高化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性低、熱穩(wěn)定性差等諸多特點(diǎn)。

3高分子塑料的分類

分析了高分子塑料定義、特性外，我們再來看它的分類。目前在我國現(xiàn)階段我們把它分為七大類。具體如下：高分子膠粘劑、橡膠、塑料、高分子涂料、纖維、功能高分子材料和高分子基復(fù)合材料。下面筆者根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)和體會分別對這七大類做一詳細(xì)的說明介紹，僅供參考。

第一類是高分子膠粘劑。它是以合成天然高分子化合物為根本的一種膠粘材料。而在實(shí)際應(yīng)用中我們又把它分為天然和合成膠粘劑，不完全統(tǒng)計(jì)應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。

第二類是橡膠。從物理概念來說，它的分子鏈間次價(jià)力小，分子鏈柔性好，一般地在外力作用下可產(chǎn)生較大的形變，不穩(wěn)定，而在除去外力作用下，很快就能迅速恢復(fù)原狀。

第三類是塑料。塑料在我們的生活生產(chǎn)中聽到的比較多。一般來講它是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要的成分，加入填料、增塑劑和其他添加劑組合而成。我們通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料。

第四類是高分子涂料。這個(gè)類型的主要是以聚合物為主，在生產(chǎn)中再添加溶劑和各種添加劑制得。一般把它分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料三中，在日常生活中很常見。

第五類是纖維。這個(gè)也是在平時(shí)聽到最多的一種塑料，一般分為天然纖維和化學(xué)纖維兩種。物理學(xué)分析我們得出纖維具有次價(jià)力大、形變能力小、模量高等特點(diǎn)，一般為結(jié)晶聚合物。

第六類是功能高分子材料。現(xiàn)在我們已經(jīng)采用的是高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料等待。它具有物質(zhì)、能量和信息的轉(zhuǎn)換、磁性、傳遞和儲存等特殊功能。

最后一種是高分子基復(fù)合材料。這種材料綜合了原有材料的性能特點(diǎn)，在實(shí)際使用中我們根據(jù)需要進(jìn)行材料的任意設(shè)計(jì)。

4高分子塑料的應(yīng)用

如果說塑料的應(yīng)用，我們大家都不陌生，在生活生產(chǎn)中都常見，而提到高分子塑料的應(yīng)用，大部分人都比較陌生，而實(shí)際上，我們在生活中或多或少都聽到見到過，只是加以高分子就難以理解了。經(jīng)過多年的工作體會和實(shí)際工作操作，現(xiàn)筆者就高分子塑料的應(yīng)用做一闡述。具體如下。

從軍事尖端大方面來說，高分子塑料的應(yīng)用已經(jīng)涉及到軍事及尖端技術(shù)上，無形中它促使了高分子合成和加工技術(shù)的發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)它已經(jīng)成為一種獨(dú)立的專門工程技術(shù)。

從高分子材料科學(xué)研究上來看，它是年輕而新興的學(xué)科。我們的科學(xué)家主要集中于結(jié)構(gòu)和組成與材料的性質(zhì)、探索加工工藝，對各種環(huán)境因素對材料性能的影響，其主要目的是為了進(jìn)一步開發(fā)新材料、新工藝等。目前，從一些材料上看高分子材料已經(jīng)和金屬材料等并駕齊驅(qū)，在國際上我們把它列為一級學(xué)科，這是很高的級別。

二、高分子塑料加工工藝

上文我們分析了高分子塑料的定義，特性，分類及應(yīng)用，從大的方面我們有了一個(gè)感官的認(rèn)識和了解，下面筆者再結(jié)合實(shí)際談?wù)勊募庸すに?。以便在?shí)際中進(jìn)一步總結(jié)應(yīng)用。首先我們先來了解高分子塑料在加熱中出現(xiàn)的物理和化學(xué)變化。先來看物理變化。

1高分子塑料的物理變化。一般地，高分子塑料在等溫條件下會結(jié)晶，我們把它稱為靜態(tài)結(jié)晶。但實(shí)際在加工過程中，它大多數(shù)情況下結(jié)晶都不是等溫的，筆者認(rèn)為這些因素都會影響結(jié)晶過程。實(shí)踐中我們得出，熔化溫度與在該溫度的停留時(shí)間會影響聚合物中可能殘存的微小有序區(qū)域或晶核的數(shù)量。

另外，高分子塑料如果在紡絲、薄膜拉伸、擠出等成型加工過程中會受到高應(yīng)力作用，這個(gè)時(shí)候它就會有加速結(jié)晶作用的傾向；如果在剪切或拉伸應(yīng)力作用下，熔體中會生成長串的纖維狀晶體，隨應(yīng)力或應(yīng)變速率增大，它的晶體中伸直鏈含量增多，晶體熔點(diǎn)升高。

經(jīng)過多年的實(shí)踐，筆者得出這樣一個(gè)結(jié)論：就是說高分子塑料的分子鏈結(jié)構(gòu)與結(jié)晶過程有很大的關(guān)系。具體來說，如果分子量愈高，大分子及鏈段結(jié)晶的重排運(yùn)動愈困難，高分子的結(jié)晶能力一般隨分子量的增大而降低，這是成反比的，需要我們加以注意。

2高分子塑料的化學(xué)變化是指高分子塑料在高溫和應(yīng)力作用下，受到熱和應(yīng)力的作用它的大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生的一系列變化。這個(gè)變化中會發(fā)生輕微的降解物質(zhì)，這個(gè)物質(zhì)釋放出來后會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)。所以，我們在實(shí)際加工的過程中，要嚴(yán)格控制原材料指標(biāo)，并使用合格的原材料，在配方中我們還要考慮使用抗氧劑、穩(wěn)定劑等輔材料來增強(qiáng)高分子對降解的抵抗能力，確保生產(chǎn)安全。

3高分子塑料成型加工工藝

在明確了高分子塑料的物理和化學(xué)變化后，下面我們進(jìn)一步闡述它的成型加工工藝。具體如下：

現(xiàn)階段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和準(zhǔn)備、成型及制品后加工等諸多過程。從它的加工工藝定義出發(fā)，一般地是通過溫度的作用，讓高分子塑料受熱熔化，經(jīng)過高分子塑料成型設(shè)備加工成具有一定結(jié)構(gòu)形狀的產(chǎn)品過程。筆者統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段有擠出成型工藝、擠出注射技術(shù)、壓延成型、氣體輔助注射技術(shù)等。

3.1擠出成型工藝。這個(gè)工藝原理采用的是利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓，將塑料生產(chǎn)物料用擠出機(jī)擠入機(jī)頭，形成具備口模形態(tài)的型坯，完成冷卻定型，塑化等基本工藝流程。這個(gè)技術(shù)對成型工藝發(fā)展的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但需要加以注意的是，在實(shí)際的加工過程中，我們?yōu)榱舜_保工藝流程質(zhì)量，在生產(chǎn)物料制備、模具設(shè)計(jì)方面我們的工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格監(jiān)督控制，確保質(zhì)量有所提升。

3.2擠出注射工藝。擠出注射工藝它的突出優(yōu)點(diǎn)是可以更加靈活地調(diào)節(jié)復(fù)合物的配方，省去了造粒、包裝等工序，可以降低設(shè)備費(fèi)用和減少了生產(chǎn)時(shí)間。

3.3吹塑成型工藝。在這個(gè)工藝中，筆者僅僅拿出其中一個(gè)工藝來討論——多層吹塑成型工藝。這個(gè)工藝可以用于要求反滲透性能良好的制備品加工中。在生產(chǎn)中它能夠?qū)崿F(xiàn)原料的不斷更換。對于那些大型燃油箱容器的生產(chǎn)時(shí)的冷卻工藝處理來說，這個(gè)時(shí)候就急需要減少模腔內(nèi)壓力。我們可以采取將熔料儲存在擠出螺桿前端的熔槽中，在高速下擠出型坯，以最大限度減少型坯壁厚的變化，確保消除垂縮和擠出膨脹現(xiàn)象。

3.4注射成型工藝。筆者認(rèn)為，該工藝是塑料加工生產(chǎn)中最為實(shí)用且最為普遍的一種工藝。在生產(chǎn)中可以配合設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)用情況下，實(shí)現(xiàn)高分子塑料生產(chǎn)工藝的價(jià)值。經(jīng)過筆者的實(shí)踐分析來看，這種工藝具有應(yīng)用范疇廣、生產(chǎn)效率較高以及工藝操作簡單等很多的特性。在目前的生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，生產(chǎn)效率也很高。

三、高分子塑料成型加工工藝未來發(fā)展

隨著目前科技的日益發(fā)展和實(shí)際的需求情況來看，高分子塑料成型加工工藝已取得了一定的成果。這主要體現(xiàn)在向高性能化方向發(fā)展。比如說用化學(xué)或物理的方法來控制發(fā)光倍率的發(fā)泡制品，具有分離機(jī)能和透析機(jī)能的離子膜。

再有就是向精密化發(fā)展。比如說，我們使用的超微指令的激光唱盤、計(jì)算機(jī)光盤等。最后是向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。我們可以采用與其他成型加工技術(shù)組合的加工方法，比如擠出壓縮法等。還有就是以磁帶為代表的記憶制品，像錄像帶，以及高絕緣等。

結(jié)語

本文對高分子塑料材料的定義、特性、分類及加工工藝，未來發(fā)展分別做了闡述，這讓我們不難看出，高分子塑料材料在實(shí)際應(yīng)用中不但取得了一定的成績，而且還向高度集成化、精度控制自動化等特性方面快步發(fā)展。換句話說，高分子塑料材料是通過制造成各種制品來實(shí)現(xiàn)其使用價(jià)值的，我們從應(yīng)用角度來講，以對高分子材料賦予形狀為主要目的成型加工技術(shù)有著重要的意義。

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篇5

關(guān)鍵詞：高分子材料新型材料市場應(yīng)用農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

1.前言

隨著社會的發(fā)展，我國的科技有了嶄新的發(fā)展機(jī)會以及廣闊的發(fā)展平臺，高分子材料科學(xué)也處速發(fā)展的狀態(tài)。經(jīng)過多年的發(fā)展，高分子材料已經(jīng)在我國市場上的多個(gè)領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。值得一提的是，合成高分子材料憑借著其獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)以及相對良好的使用性能，在市場上已經(jīng)占據(jù)了比較重要的地位。伴隨著時(shí)代的持續(xù)發(fā)展，人們對新型高分子材料也相應(yīng)的提出了更高的要求，因此，為了適應(yīng)人類的需要，對新型高分子材料的研究便十分重要。

2.高分子材料簡述

高分子化合物是高分子材料的組成基礎(chǔ)，構(gòu)成高分子化合物的基本成分是聚合物。所以，高分子材料所具有的性質(zhì)便是其構(gòu)成基礎(chǔ)聚合物所具有的性質(zhì)了，其含有的主要材料所具有的特性，便是這種高分子材料的特征性能。目前，高分子材料和無機(jī)非金屬材料以及金屬材料是在當(dāng)前的市場上應(yīng)用的材料主體，是應(yīng)用性材料科學(xué)的主要內(nèi)容。在三者當(dāng)中，屬高分子材料最受歡迎，由于其優(yōu)良的性能得以廣泛的應(yīng)用，在整體的新型材料的市場上都占據(jù)著重要的地位。在全球范圍內(nèi)的材料市場上，高分子材料的發(fā)展一直都沒有停止，反而是以高速的發(fā)展形態(tài)展現(xiàn)在人類的面前。例如，合成樹脂的數(shù)量在十年之內(nèi)幾乎增加了一百倍，高分子材料的飛速發(fā)展，給人類的生活帶來了極大的便利以及翻天覆地的變化。塑料便是一種典型的高分子材料，塑料的用途廣泛，傳統(tǒng)的木材和水泥的年產(chǎn)量加起來也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有塑料的產(chǎn)量高。合成橡膠的產(chǎn)量也大于天然橡膠的產(chǎn)量，合成纖維一年的產(chǎn)量幾乎達(dá)到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產(chǎn)量的二倍之多。還要合成樹脂的發(fā)展等等。但是，即使高分子材料在我國取得了很大的研究進(jìn)展以及生產(chǎn)應(yīng)用，但是相比于世界上的發(fā)達(dá)國家，我國的科技仍然是較為落后，與各大發(fā)達(dá)國家存在著較大的距離。

高分子材料于一九三零年問世，至今已經(jīng)發(fā)展了將近九十年的時(shí)間。但是一直到二十世紀(jì)末期，高分子材料才正式收到人類的重視和研究。科技處于不斷的進(jìn)步當(dāng)中，人類對新型高分子材料的需求也在不斷增加。例如大家都熟知的納米材料，納米高分子材料是一種聚合物基材以及納米微粒的復(fù)合材料，這種材料具有獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)，在研究納米材料的時(shí)候，要以其潛在的性質(zhì)為依托，尋找最有效、迅速的開發(fā)方式。

2.新型高分子材料的應(yīng)用概述

高分子材料作為材料市場的后起之秀，發(fā)展速度十分迅速。并且在整個(gè)材料市場上的應(yīng)用十分廣泛，在各行各業(yè)，在我們生活中的各個(gè)角落都能見到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見高分子材料，在結(jié)構(gòu)材料方面高分子材料也表現(xiàn)出其難以比擬的優(yōu)勢。新型高分子材料的主要分類為：光功能材料和高分子分離膜，高分子復(fù)合材料以及該分子磁性材料。所謂光功能材料即是指這種材料能夠?qū)膺M(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)換，或者透射和儲存。所謂高分子分離膜材料，其本身是一種薄膜性質(zhì)的材料，即是利用高分子材料來制作成的一種具有半透性質(zhì)的過濾膜，它的典型特征是選擇透過性。這種材料對環(huán)保工作等做出了重要貢獻(xiàn)，并且分離效率高，使用條件好。所謂高分子復(fù)合材料是指有多種具有不同的性質(zhì)的物質(zhì)所復(fù)合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征，優(yōu)勢十分明顯，例如復(fù)合材料能夠同時(shí)具備耐高溫和高強(qiáng)度等多種優(yōu)點(diǎn)。所謂高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一種復(fù)合形式，也屬于高分子復(fù)合材料的一種。這些新興的高分子材料已經(jīng)滲透進(jìn)了人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，在醫(yī)療行業(yè)以及工業(yè)行業(yè)都做出了重大的貢獻(xiàn)

3.舉例說明新型材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

科技的進(jìn)步無疑大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，新興材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了很大的作用。

在我國農(nóng)業(yè)以及工業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域，木塑復(fù)合材料的應(yīng)用十分常見，木塑復(fù)合材料大多應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，這種高分子材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：韌性好，較高的強(qiáng)度，可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此，木塑復(fù)合材料能夠在一定程度上取代傳統(tǒng)的鋼鐵材料，故在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在我國大片的莊稼地中，大量存在著秸稈這種新型材料，我國對秸稈加以利用的研究已經(jīng)投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發(fā)電，秸稈用于提取纖維素制作高能燃料等，將秸稈作為一種重要的新型材料仍然需要研究。部分農(nóng)作物的生長需要在溫室中進(jìn)行，因此溫室大棚便是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的必需品。新型溫室大棚保溫材料能夠在白天充分吸收陽光，并自動進(jìn)行恒溫工作的處理，在夜晚能夠使大棚內(nèi)維持同樣的溫度和空氣中的濕度。這種采用新型溫室大棚保溫材料的溫室能夠使植物自然生長，提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量。對于溫室材料的研究，最主要的研究性能便是其保溫性能。新型溫室保溫材料的研究意義重大。

4.新型材料的發(fā)展前景

我們現(xiàn)在共同的目標(biāo)是可持續(xù)發(fā)展，新型材料的開發(fā)能夠滿足人類對可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的推進(jìn)，新型材料能夠憑借其優(yōu)良的性能以及可重復(fù)利用的特點(diǎn)為人類社會的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。但是，我們要時(shí)刻銘記，新型高分子材料的發(fā)展要堅(jiān)持以下原則：首先，新型高分子材料的使用不能對環(huán)境產(chǎn)生污染，其次，新型高分子材料要盡量追求成本低廉，能夠滿足大部分人的需求。目前我國所研究出的新型高分子材料大多價(jià)錢昂貴，因此，尋找廉價(jià)的基礎(chǔ)材料作為高分子材料的生產(chǎn)成本至關(guān)重要，原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來新型高分子材料的研究重點(diǎn)問題之一，人類也從未停止過對新型高分子材料的探究工作。同時(shí)，要對新型高分子材料進(jìn)行宣傳，讓大家都有所了解，才能提高高分子材料的利用率。最后再次強(qiáng)調(diào)，不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)去發(fā)展新型高分子材料，才能讓這種高分子材料對我們的社會發(fā)展發(fā)揮重要的作用。

參考文獻(xiàn)： 

[1]譚志堅(jiān)，王朝云，易永健，等.可生物降解材料及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].塑料科技，2014，42（2）：83-89. 

[2]祁春媛，方東輝，任小杰.木塑復(fù)合材料在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用 

[J].黑龍江水利科技，2014，42（5）：149-151. 

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電子結(jié)構(gòu)計(jì)算的有限元方法

氣體信號分子的熒光小分子探針

鉑類抗腫瘤藥物的設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)展

全釩液流電池碳電極材料的研究進(jìn)展

鋰離子動力電池隔膜的研究及發(fā)展現(xiàn)狀

靶向雌激素受體熒光探針及其生物應(yīng)用

T形微通道中氣泡分散流的傳質(zhì)性能

納米顆粒-蛋白相互作用及其生物效應(yīng)研究

同步輻射技術(shù)研究汞的環(huán)境健康效應(yīng)與生態(tài)毒理

間苯二甲酸自組裝形成的人工跨膜離子通道

化學(xué)生物融合轉(zhuǎn)化反應(yīng)研究的最新進(jìn)展及挑戰(zhàn)

無黏結(jié)劑復(fù)合孔分子篩催化烯烴裂解制丙烯技術(shù)

基于綠色前驅(qū)體制備高質(zhì)量硒/碲化物納米晶

聚苯乙烯分子鏈構(gòu)象與其薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變行為

頁巖氣滑溜水壓裂用降阻劑研究與應(yīng)用進(jìn)展

非對稱加外給電子體調(diào)控聚丙烯分子鏈結(jié)構(gòu)

化纖單體生產(chǎn)的綠色化進(jìn)程回顧與量化

超分子有機(jī)膦大環(huán)化合物研究進(jìn)展

多孔甲烷水合物樣品導(dǎo)熱系數(shù)的測定和模擬

新型低帶隙聚合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理論研究

適應(yīng)多種原料的生物航煤生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)

基于小分子的核酸結(jié)構(gòu)探針最新研究進(jìn)展

氮雜糖應(yīng)用于溶酶體蓄積癥治療的研究

反應(yīng)性擠出加工制備無鹵阻燃高分子材料

葉酸高分子納米膠束在小鼠體內(nèi)的靶向分布

稠油中飽和烴復(fù)雜混合物成分解析及其意義

油頁巖固定床熱解反應(yīng)器中內(nèi)構(gòu)件強(qiáng)化作用

釕多吡啶配合物與DNA相互作用研究新進(jìn)展

室溫鈉離子儲能電池電極材料結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展

不同粒度八面體納米鉬酸鎘的表面熱力學(xué)性質(zhì)

利用雙水相分離回收離子液體的研究進(jìn)展

基于分子催化劑光驅(qū)動水氧化器件的研究進(jìn)展

富勒烯和富勒烯衍生物中的Stone-Wales旋轉(zhuǎn)

南京夏季大氣有機(jī)氣溶膠老化過程在線觀測研究

面向資源和環(huán)境的石油化工技術(shù)創(chuàng)新與展望

氯化膽堿/尿素和氯化膽堿/甘油的性質(zhì)與應(yīng)用

基于質(zhì)譜技術(shù)的代謝組學(xué)研究及其在中國的發(fā)展

基于微流控芯片-質(zhì)譜聯(lián)用的細(xì)胞分析研究進(jìn)展

穿插和纏繞結(jié)構(gòu)配位聚合物的合成與性能研究

有機(jī)金屬配合物控制的活性自由基聚合研究進(jìn)展

稀土在機(jī)動車尾氣催化凈化中的應(yīng)用與研究進(jìn)展

稀土/L型沸石主-客體發(fā)光功能材料的研究進(jìn)展

鈉離子取代對氣相分子氫氘交換反應(yīng)的影響

由可控聚合反應(yīng)直接制備不同形貌的聚集體

環(huán)境友好的選擇性催化還原氮氧化物催化劑

酸性溶液中二硫甲脒水解和氧化的動力學(xué)研究

二氧化鈰表面氧的活化及對氧化反應(yīng)的催化作用

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關(guān)鍵詞：高分子材料； 專業(yè)英語； 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）11-153-002

高分子材料相對于傳統(tǒng)材料如玻璃、陶瓷、金屬等而言是后起的材料，但其發(fā)展的速度及應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了這些傳統(tǒng)材料，已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科技等領(lǐng)域的必不可少的材料。高分子材料除了作為通用材料使用外，同時(shí)向著功能化、智能化和復(fù)合化發(fā)展，這些都要求高分子材料專業(yè)的學(xué)生及時(shí)了解國內(nèi)外研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢，具備閱讀英語專業(yè)資料的能力。

高分子材料專業(yè)英語作為高分子材料專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是大學(xué)英語教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生畢業(yè)后無論在企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)或高校進(jìn)一步學(xué)習(xí)或工作，只要從事科技開發(fā)，需要大量查閱英文科技信息資料，這些信息多存在于當(dāng)前發(fā)表的專利、期刊等專業(yè)文獻(xiàn)中。因此，培養(yǎng)高分子材料學(xué)生的專業(yè)英語技能是科學(xué)研究和實(shí)際工作的迫切需要。針對目前高分子材料專業(yè)英語的實(shí)際教學(xué)狀況，本文從高分子材料專業(yè)英語的特點(diǎn)著手，對于詞匯教學(xué)、課堂教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法，考核方式等方面進(jìn)行了研究和教學(xué)實(shí)踐。

一、專業(yè)英語詞匯教學(xué)

專業(yè)詞匯是用來專門描述某一學(xué)科、某一領(lǐng)域中的具體事物或者過程的詞匯，一般其詞義較單一，應(yīng)用范圍僅限于專業(yè)領(lǐng)域。專業(yè)英語詞匯是學(xué)習(xí)專業(yè)英語的基礎(chǔ)，因此要求學(xué)生必須掌握大量的專業(yè)英語詞匯。經(jīng)過大學(xué)英語的學(xué)習(xí)，學(xué)生積累了豐富的普通詞匯，對于浩繁復(fù)雜的專業(yè)詞匯還知之甚少。這些專業(yè)詞匯看似難識別和難記憶，但實(shí)際上大多數(shù)專業(yè)詞匯的構(gòu)成是有規(guī)律的，不少是由一些含有具體意義部件，即詞根、前綴、后綴等所構(gòu)成的組合體。如高分子材料專業(yè)中常見的表示元素的詞綴有hydro-（氫），-oxy（氧），thio-（硫），chloro-（氯），fluoro-（氟）；bromo-（溴）等；表示數(shù)量的詞綴有poly-（聚，多），mono-（單）；di-（二），tri-（三），tetra-（四），penta-（五）等；表示化學(xué)基團(tuán)的詞綴有methyl-（甲基），ethyl-（乙基），propyl-（丙基），butyl-（丁基），vinyl-（乙烯基），phenyl-（苯基）等；烷烴多以-ane結(jié)尾，烯烴多以-ene結(jié)尾，醇類多以-ol結(jié)尾等；表示屬性的詞綴有thermo-（熱），electro-（電），cyclo-（環(huán)），opto-（光）等。以polytetrafluoroethylene（PTFE，聚四氟乙烯）為例分析，該詞匯是由poly-，tetra-，fluoro-，ethyl-，-ene五個(gè)詞綴構(gòu)成，取前四個(gè)詞綴的首字母就構(gòu)成PTFE，記憶起來就簡便多了。課堂上講授這些規(guī)律對于學(xué)生專業(yè)詞匯的掌握就會收到事半功倍的效果，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

二、以教材內(nèi)容為基礎(chǔ)，適當(dāng)補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容

目前高分子材料專業(yè)英語的教材有不少，覆蓋了高分子化學(xué)、高分子物理和高分子材料加工等課程內(nèi)容。但這些內(nèi)容大多摘選自國外早期的原版專業(yè)書籍，不少內(nèi)容陳舊，體裁單一，一方面不能反映高分子材料專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)讓學(xué)生感到應(yīng)用性不強(qiáng)，缺乏學(xué)習(xí)興趣。針對以上教材內(nèi)容的缺陷，筆者在有選擇的講述教材內(nèi)容的同時(shí)，精心選擇一些著名國際高分子專業(yè)期刊，如《Macromlecules》、《Polymer》、《Macromolecular Rapid Communications》等期刊的部分相關(guān)內(nèi)容作為教材的補(bǔ)充，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生上網(wǎng)搜索一些相關(guān)資料，如美國化學(xué)會下的Chemical & Engineering News下有關(guān)高分子材料方面的報(bào)道，這些內(nèi)容反映當(dāng)今高分子材料發(fā)展的前沿，拓寬了學(xué)生的知識面。同時(shí)考慮到學(xué)生畢業(yè)之后在工作中或進(jìn)一步深造中會接觸到專利、說明書、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場報(bào)告等多種體裁的專業(yè)文獻(xiàn)，在課堂教學(xué)中適當(dāng)增加這部分實(shí)用性的內(nèi)容，起到學(xué)以致用的效果。

三、課堂理論教學(xué)方法的革新

專業(yè)英語教學(xué)內(nèi)容一般為專業(yè)知識的論述，具有很強(qiáng)的邏輯性和學(xué)術(shù)性。為提高學(xué)生的專業(yè)英語閱讀、翻譯、初步寫作的能力，筆者采取的方法如下。

1.師生互動是專業(yè)英語教學(xué)的重要手段

傳統(tǒng)專業(yè)英語的教學(xué)模式是先講解詞匯，再閱讀和翻譯課文，這樣的課堂單調(diào)且冗長，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高?？紤]到語言教學(xué)的特殊性，為達(dá)到好的教學(xué)效果，需要學(xué)生在課堂中的積極參與，嘗試改變以往教師講學(xué)生聽的簡單教學(xué)模式，采用多種形式與學(xué)生互動交流。通過提前布置作業(yè)，學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作，每次帶著問題上課，在課堂上再隨機(jī)指定學(xué)生朗讀并講解翻譯，其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充或修正，最后教師結(jié)合專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評，并講解相關(guān)的重要知識點(diǎn)和專業(yè)詞匯。這樣，充分調(diào)動每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使之從被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí)，加深了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和認(rèn)識。

2.適當(dāng)進(jìn)行多媒體教學(xué)，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)在多媒體及網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)手段已廣泛引入到課堂教學(xué)中，這些教學(xué)手段使課堂教學(xué)更加直觀生動，增大了課堂的信息量，提高課堂效率，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。為此，在每次課文內(nèi)容講解結(jié)束后，筆者播放一些相關(guān)內(nèi)容的科普性英文短片，比如介紹高分子材料合成、成型、應(yīng)用等方面。由于剛學(xué)完相關(guān)內(nèi)容，所以學(xué)生表現(xiàn)出濃厚的興趣，通過看、聽、講述，留下了直觀的知識，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的聽說能力。把一些信息量大、實(shí)用性強(qiáng)的專利、論文、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等專業(yè)資料制作成多媒體課件進(jìn)行課堂講解，在有限的課堂時(shí)間內(nèi)給學(xué)生傳遞了較多的信息內(nèi)容，提高了課堂效率。

3.教學(xué)效果的檢驗(yàn)

考核方式是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是檢驗(yàn)教學(xué)效果和鞏固學(xué)生所需知識的重要手段。考核主要涉及兩個(gè)層次，平時(shí)考核與期末考試。平時(shí)主要考核學(xué)生以英語為工具進(jìn)行專業(yè)信息交流的能力，期末考試則通過試卷形式檢驗(yàn)學(xué)生對專業(yè)詞匯的掌握情況，以及快速閱讀科技論文并從中獲取信息的能力。在完成每一階段的教學(xué)環(huán)節(jié)后，教師要不斷總結(jié)，了解學(xué)生對所授知識的掌握程度，確定考核指標(biāo)，根據(jù)考核結(jié)果來修正下一階段的目標(biāo)，設(shè)計(jì)下一階段的教學(xué)內(nèi)容。平時(shí)的階段性考核可以有多種方式，如根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生抽簽選擇一個(gè)題目用英語講述，考察聽說能力。或針對知識點(diǎn)，把常見的錯(cuò)誤總結(jié)出來，引導(dǎo)學(xué)生糾錯(cuò)，考察語法知識的掌握情況。在課堂教學(xué)將結(jié)束的時(shí)候，我們對學(xué)生進(jìn)行分組合作完成一次科研課題的匯報(bào)，學(xué)生自行分工，查找資料、設(shè)計(jì)制作多媒體課件、上臺匯報(bào)講演。在這個(gè)過程中，學(xué)生不但提高了自己的專業(yè)英語水平，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作的能力。

四、結(jié)束語

綜上所述，對于高分子材料專業(yè)的學(xué)生而言，高分子材料專業(yè)英語是繼大學(xué)英語后非常重要的英語教學(xué)課程，教學(xué)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生以英語為工具解決專業(yè)學(xué)習(xí)中的實(shí)際問題的能力，為學(xué)生今后畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)際工作或進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。為此，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式及內(nèi)容等方面改革高分子材料專業(yè)英語的教學(xué)是很有必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹同玉，馮連芳，張菊華.高分子材料與工程專業(yè)英語[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011

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關(guān)鍵詞：導(dǎo)熱高分子 復(fù)合材料 研究 應(yīng)用

中圖分類號：TB332 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）011-070-02

從上世紀(jì)40年代以來，人類對于高分子復(fù)合材料的研究已經(jīng)有將近70年的歷史，并且在工業(yè)材料應(yīng)用領(lǐng)域得以普遍應(yīng)用。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人們在導(dǎo)熱材料應(yīng)用程度與范圍方面提出了更高的要求，不僅僅是滿足于傳統(tǒng)材料的單一性能，而是對材料優(yōu)良的綜合性能寄予了更高的期望，如用在化工生產(chǎn)以及廢水處理的熱交換器一方面要有良好的導(dǎo)熱能力，另一方面又要能夠耐化學(xué)腐蝕、耐高溫；相應(yīng)地在電子電氣領(lǐng)域，隨著集成技術(shù)以及組裝技術(shù)方面的迅猛發(fā)展，電子元件以及邏輯電路的占地空間也越來越小，所以傳統(tǒng)的高分子復(fù)合材料就不僅僅是需要良好的導(dǎo)熱的功能，還要能夠具備一定的絕緣能力。但是，由于受到傳統(tǒng)工藝的限制，復(fù)合材料大部分屬于導(dǎo)熱性能良好的金屬材料，往往不耐腐蝕，當(dāng)前的技術(shù)為了克服導(dǎo)熱材料的耐腐蝕性而采用了合金技術(shù)以及進(jìn)行防腐涂層的技術(shù)，同時(shí)，復(fù)合材料的耐熱性卻降低了。由于傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料無法滿足人們對于工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，因此，新型導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生，人們更多地將其應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。如何提升導(dǎo)熱高分子材料的綜合功能成為了工業(yè)領(lǐng)域乃至社會各界的重要研究課題。

1 對于導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的課題研究現(xiàn)狀

1.1 導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的運(yùn)作原理

聲子、光子以及電子是固體形態(tài)內(nèi)部的導(dǎo)熱介質(zhì)。由于聚合物往往是以飽和體系的狀態(tài)呈現(xiàn)的，不存在電子導(dǎo)熱的可能性，只能通過聲子這一介質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)熱，要想到達(dá)傳導(dǎo)熱能，就要通過晶格振動的方式。聚合物的導(dǎo)熱性能較差，這是由于聚合物往往具有較大的相對分子質(zhì)量，分散性較強(qiáng)，分子鏈之間不能夠纏結(jié)無規(guī)則方式存在，達(dá)不到結(jié)晶的條件，同時(shí)分子鏈會產(chǎn)生振動，聲子受到振動，就會產(chǎn)生散射，大大降低了聚合物材料的導(dǎo)熱性能。從理論上來說，要想達(dá)到提升聚合物材料導(dǎo)熱性能的目的，可以從兩個(gè)方面對其進(jìn)行改進(jìn)，一方面是在聚合物材料中填充進(jìn)具有高導(dǎo)熱率的物質(zhì)，制成具有以聚合物為基礎(chǔ)的導(dǎo)熱復(fù)合材料，例如可以將環(huán)氧樹脂填入碳纖維以及氮化鋁材料中，增強(qiáng)高分子復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能；另一方面是利用最新的科技，將高導(dǎo)熱率的材料進(jìn)行聚合。如可以利用聚苯胺導(dǎo)熱性能良好的優(yōu)點(diǎn)，采用導(dǎo)熱機(jī)制達(dá)到更佳的導(dǎo)熱能力。

增強(qiáng)聚合物導(dǎo)熱性能的方法中，在實(shí)踐工作中，主要使用的是填充入高導(dǎo)熱性能的材料來達(dá)到增強(qiáng)導(dǎo)熱的目的，以復(fù)合成導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料，這也是當(dāng)前工業(yè)上制備導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的主要途徑。但是，導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料傳導(dǎo)熱能的效率受到了濕度、分子鏈取向密度、結(jié)晶度、溫度以及填充材料種類多方面的影響。

在實(shí)際工業(yè)的操作中，導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料傳導(dǎo)熱能的效率主要受到了所填充材料以及材料在復(fù)合材料中分布情況的影響。如果填充的材料過少，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能就很難達(dá)到要求，如果填充的材料過多，那么復(fù)合材料相應(yīng)的力學(xué)性能就會有所降低。只有找到填充材料和復(fù)合材料之間較科學(xué)合理的比例才能達(dá)到導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料最好的導(dǎo)熱性能、最小的熱阻。

1.2 常見導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的實(shí)際研究成果

（1）應(yīng)用聚乙烯復(fù)合導(dǎo)熱材料。

聚乙烯由于其具有價(jià)格低廉、綜合性能良好的優(yōu)勢，無疑成為了我國所有合成樹脂中應(yīng)用范圍最廣泛、進(jìn)口量最大以及產(chǎn)能最大的一種塑料品種。在傳統(tǒng)聚乙烯基礎(chǔ)上改造而成的線性低密度聚乙烯，擁有熱封性能良好，成膜性優(yōu)良，脫模容易，抗蠕變能力，剛性良好，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)度方面較好，適應(yīng)環(huán)境能力好，導(dǎo)熱性能較好等一系列的優(yōu)點(diǎn)，正成為當(dāng)前最新的塑料產(chǎn)品投入使用。

（2）應(yīng)用硅橡膠復(fù)合導(dǎo)熱材料。

當(dāng)前研究導(dǎo)熱硅橡膠的方面大都是圍繞著填充型硅橡膠而進(jìn)行，由于填料、加工工藝以及硅橡膠基體三方面是硅橡膠材料能夠具有良好導(dǎo)熱性的關(guān)鍵性因素。填料是通過自身的導(dǎo)熱性能情況來決定復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，工廠的加工工藝是否精良很大程度上也影響著硅橡膠導(dǎo)熱的能力。

硅橡膠自身具有優(yōu)秀的減震以及絕緣性能，但是在熱導(dǎo)效能方面卻比較差，一旦在硅橡膠中填充入具有高導(dǎo)熱性能的材料，硅橡膠復(fù)合材料在導(dǎo)熱性能上達(dá)到十幾甚至是幾十倍的提升。同時(shí)，填料在復(fù)合材料中的分布情況和填料在導(dǎo)熱性能方面的表現(xiàn)也影響著復(fù)合材料導(dǎo)熱性的程度好壞。如果填料在材料基體中的填充量不夠的時(shí)候，就會導(dǎo)致填料之間的粒子接觸面積過小，那么填料應(yīng)有導(dǎo)熱性就沒有得到充分的發(fā)揮，無法形成導(dǎo)熱良好的導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，大大提升復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。

2 導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料在實(shí)踐中的應(yīng)用以及開發(fā)前景

目前，導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的應(yīng)用于潛艇蓄電池當(dāng)中的冷凝器、導(dǎo)熱絕緣材料、太陽能熱水器以及導(dǎo)熱管等方面，應(yīng)用的領(lǐng)域涵蓋了很多的方面，如化工生產(chǎn)、電子電器、航空航天以及軍事等方面，并在其中發(fā)揮了重大的作用。由于導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料不但具有導(dǎo)熱性能良好的優(yōu)點(diǎn)，而且在自身獨(dú)特的優(yōu)勢方面更是有著其它材料難以比肩的優(yōu)勢，導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料已經(jīng)得到了人們越來越多的青睞，在市場上的接受度也是不容小覷的。相信隨著人們在發(fā)展納米復(fù)合技術(shù)方面的進(jìn)展，日益完善關(guān)于導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的模型，對于導(dǎo)熱原理的研究更加深入，那么導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的性能將會得到更大程度的發(fā)掘，應(yīng)用的范圍也會更加寬廣，作用也會越來越大。

高分子材料的關(guān)鍵研究領(lǐng)域之一就是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料從理論概念到形成產(chǎn)品，開發(fā)其經(jīng)濟(jì)效益的目的。尤其是在近十年的研究中，關(guān)于研究導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的數(shù)學(xué)模型已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步與發(fā)展，但是也受到了來自納米復(fù)合技術(shù)的挑戰(zhàn)，也可以說是帶來了進(jìn)步的機(jī)遇。當(dāng)前對于導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料提升導(dǎo)熱性能的研究一直僅僅停留在基礎(chǔ)層面的共混復(fù)合，得到的復(fù)合材料在傳導(dǎo)熱能方面效果并不理想，復(fù)合材料在應(yīng)用開發(fā)、導(dǎo)熱機(jī)理方面的探索以及開發(fā)具有高導(dǎo)熱性能的聚合物方面的研究還是停留在比較表面的層次，沒有進(jìn)行深入的探索。另外，預(yù)測熱導(dǎo)性能的理論模型還是沒有充分有力的理論基礎(chǔ)支持，同時(shí)對于理論驗(yàn)證還是停留在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來模擬的層次。因此，可以預(yù)見不管是現(xiàn)在還是在接下來更長的時(shí)間里，導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料領(lǐng)域都會圍繞著制備高導(dǎo)熱聚合物材料、建立復(fù)合高導(dǎo)熱材料的運(yùn)作模型、改變聚合物樹脂基體的物理特性、開發(fā)與研究復(fù)合材料的新型技術(shù)等方面來進(jìn)行，成為其重要的研究方向。導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的相應(yīng)研究也增強(qiáng)了高新技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展與進(jìn)步的可能性。

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篇9

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篇10

關(guān)鍵詞：纖維素 化學(xué)改性 熱塑性加工

0 引言

石油基高聚物由于其良好的使用性和加工性，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中占據(jù)有重要地位，但是由于其難降解性對環(huán)境造成的危害以及石油資源的日益枯竭，人們愈加重視開發(fā)可再生的替代材料。纖維素是自然界最豐富的可再生資源，廣泛存在于綠色植物以及海洋生物中，具有可再生性，生物可降解性和天然的生物相容性，并且具有低密度、高強(qiáng)度和剛度好的特性，這已使它成為最重要的天然高分子材料。

1 纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)

纖維素是由D-吡喃型葡萄糖單元（AGU）通過β-1、4糖苷鍵以C1椅式構(gòu)象連接而成的線型高分子。纖維素的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中在第2、第3、第6位碳原子上有3個(gè)活潑的羥基基團(tuán)，其中C2、C3位上的羥基是仲羥基，C6位上是伯羥基。由于大量羥基的存在，使纖維素分子之間與纖維素分子內(nèi)部形成了密度很高的氫鍵，導(dǎo)致纖維素在受到高溫作用時(shí)在融化之前就分解了，因此無法直接用注射、擠出等傳統(tǒng)的熱塑性加工方法生產(chǎn)纖維素制品。為了可以使用熱塑性加工的方法生產(chǎn)纖維素制品，必須對其進(jìn)行化學(xué)改性，利用與羥基有關(guān)的一系列化學(xué)反應(yīng)，如酯化，醚化，接枝共聚等反應(yīng)合成纖維素衍生物，則有可能實(shí)現(xiàn)熱塑性加工。

2 纖維素酯類

纖維素酯類包括有機(jī)酸酯與無機(jī)酸酯。纖維素?zé)o機(jī)酸酯中比較重要的是硝化纖維素。硝化纖維素是由纖維素在25-40℃經(jīng)過硝酸和濃硫酸混合算硝化而成的酯類，混合酸中，硝酸參與酯化反應(yīng)，濃硫酸則起著使纖維素溶脹和吸水的雙重作用。不同取代度的硝化纖維素應(yīng)用于不同的地方，高硝化纖維素可用作火藥，低硝化的纖維素可用作塑料、片基薄膜等。纖維素有機(jī)酸酯中比較重要的是醋酸纖維素。醋酸纖維素是以硫酸為催化劑經(jīng)冰醋酸或者醋酐乙?；傻孽ヮ?，理論上可以得到取代度為3的醋酸纖維素，但是由于纖維素的高結(jié)晶度的影響，產(chǎn)物的取代度往往在2.2-2.8之間，可以用作塑料、纖維、薄膜等。現(xiàn)在作為商品使用的纖維素酯類有一個(gè)普遍的缺點(diǎn)：其融化溫度和熱分解溫度之間的溫度間隙太小，在加工的過程中，經(jīng)常需要加入增塑劑來加寬加工溫度，但是增塑劑在材料的使用和加工過程中泄露和揮發(fā)比較嚴(yán)重，使材料的使用性能受到了影響。

3 纖維素醚類

纖維素醚是由纖維素與NaOH反應(yīng)后，與各種功能單體如單氯甲烷、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等進(jìn)行醚化反應(yīng)，經(jīng)水洗副產(chǎn)物鹽及纖維素鈉而得到。纖維素醚一般根據(jù)其離子性分為4類[1]：非離子纖維素醚：主要是纖維素烷基醚，包括甲基纖維素醚、甲基羥乙基纖維素醚等。陰離子纖維素醚：主要是羧甲基纖維素鈉、羧甲基羥乙基纖維素鈉。陽離子纖維素醚：陽離子纖維素醚主要有3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨纖維素醚。兩性離子纖維素醚：兩性離子纖維素醚的分子鏈上既有陰離子基團(tuán)又有陽離子基團(tuán)。

4 纖維素接枝改性

接枝改性方法可以引入不同的支鏈聚合物，在纖維素材料固有的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，得到同時(shí)具有纖維素主鏈和支鏈聚合物雙重性能的功能材料，從而大大擴(kuò)展了纖維素的應(yīng)用范圍。但由于纖維素分子中存在大量的氫鍵導(dǎo)致纖維素材料的高結(jié)晶度，使需要接枝反應(yīng)底物通常無法進(jìn)入纖維素內(nèi)部，反應(yīng)只發(fā)生在材料表面部分，這大大增加了反應(yīng)難度，纖維素的接枝改性也很難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。因此，更多的是使用熔化性好的纖維素衍生物進(jìn)行接枝改性。例如，在二醋酸纖維素(CDA)引入生物高分子基團(tuán)不僅可以降低加工溫度，而且還可以使CDA的接枝共聚物具有一定的生物學(xué)性質(zhì)。聚乳酸是一種無毒，具有優(yōu)良的加工性能，生物降解性能、力學(xué)性能和生物相容性的高分子材料。Teramoto[2]的合成一系列不同接枝率的醋酸纖維素-聚乳酸接枝共聚物，發(fā)現(xiàn)該共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和聚乳酸的摩爾取代度(MS)有關(guān)系，當(dāng)0＜MS≤8 時(shí)玻璃化溫度大幅上升，當(dāng)MS≥14時(shí)聚乳酸側(cè)鏈開始結(jié)晶。因?yàn)榫廴樗崾强山到獠牧?，聚乳酸短鏈引入纖維素分子將得到可以完全降解的高分子材料，乙基纖維素(EC)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)工業(yè)化非離子纖維素醚，其質(zhì)地堅(jiān)韌，在很寬的溫度范圍也可以把機(jī)械強(qiáng)度和靈活性。乙基纖維素為疏水型聚合物，引入親水性高分子短鏈后將得到兩個(gè)親密型共聚物。Shen等[3]采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）方法，引發(fā)了苯乙烯（St）核甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝乙基纖維素的反應(yīng)，分別合成了高接枝率的共聚物EC-g-PSt，EC-g-PMMA，發(fā)現(xiàn)刷狀接枝物能被云母吸附，并且分子呈棒狀，TEM和AFM結(jié)果顯示了接枝物能在丙酮中形成核-殼結(jié)構(gòu)的球狀膠束。

5 結(jié)語

纖維素是自然界最豐富的自然資源，在未來石油資源越來越匱乏的情況下，纖維素必將成為重要的工業(yè)原料。本文總結(jié)了幾種纖維素?zé)崴苄约庸さ幕瘜W(xué)改性的方法，在未來的能源形勢下，將會有更多針對纖維素化學(xué)改性的方法從而獲得更加豐富的纖維素衍生物產(chǎn)品。同時(shí)，考慮到化學(xué)改性的方法環(huán)境污染大，生產(chǎn)周期長，以不進(jìn)行化學(xué)改性而通過其他方法對纖維素直接進(jìn)行塑性加工的方法也會有較大的發(fā)展。

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