對(duì)高分子材料未來(lái)研究方向的思考

1、對(duì)高分子材料將來(lái)研究方向的考慮對(duì)高分子材料將來(lái)研究方向的考慮一、高分子材料改性中納米技術(shù)的應(yīng)用一般，納米技術(shù)被認(rèn)為是對(duì)納米材料的性質(zhì)和納米構(gòu)造的設(shè)計(jì)的一項(xiàng)研究技術(shù)。當(dāng)任何材料用高科技手段被細(xì)化到納米量級(jí)時(shí)，該材料的物化性能就會(huì)發(fā)生宏大的變化，產(chǎn)生出一些奇異的物化現(xiàn)象，呈現(xiàn)出與常規(guī)材料完全不同的新的性質(zhì)。而且假設(shè)將擁有特殊性能的納米粒子與高分子材料復(fù)合時(shí)，納米粒子可以顯著改變或者增強(qiáng)該高分子材料的某些性能。因此，在高分子材料改性中應(yīng)用的納米技術(shù)主要是包括兩大類：第一，納米粒子與高分子材料的復(fù)合；第二，對(duì)高分子材料進(jìn)展納米構(gòu)造的設(shè)計(jì)和制作。其中第一類占主要地位。例如，于苯乙烯一丙烯酸醋IPN/T納

2、米復(fù)合阻尼材料的研究，就是利用納米粒子與高分子材料復(fù)合，進(jìn)步原材料由于粘彈性而具有的抗震消聲性能。并且研究說(shuō)明，納米粒子特別是二維納米片均勻分散于聚合物基體中之后，將能大大改進(jìn)和進(jìn)步材料原有的應(yīng)用性能，同時(shí)還能賦予基體材料其他新的性能：增強(qiáng)增韌性能、耐磨性能、阻透性能、抗菌性能、抗老化性能及防紫外線性能。再如，將納米無(wú)機(jī)粘土粒子通過(guò)咪唑類有機(jī)改性劑有機(jī)化后得到的納米粒子片層，跟尼龍6材料復(fù)合后，所得復(fù)合材料的阻燃性能顯著進(jìn)步。利用納米材料和納米構(gòu)造的種種特有性能，可以幫助我們合成制造出更多更適用的新材料。因此，開發(fā)納米高分子復(fù)合材料，是改造傳統(tǒng)聚合物工業(yè)技術(shù)的最有效途徑，具有宏大研究?jī)r(jià)值和市場(chǎng)

3、潛力。二、功能高分子材料開展功能高分子材料是指與常規(guī)聚合物相比具有明顯不同的物理化學(xué)性質(zhì)，并具有某些特殊功能如電學(xué)、光學(xué)等方面的特殊功能的聚合物大分子主要指全人工和半人工合成的聚合物。功能高分子是高分子材料的一個(gè)特殊領(lǐng)域，泛指性能特殊、有某些特殊功能、用量少但能產(chǎn)生重要新技術(shù)的一類特殊高分子材料。隨著本文由論文聯(lián)盟搜集整理經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的開展，新能源開發(fā)、交通和宇航技術(shù)、微電子技術(shù)、生物醫(yī)藥等各個(gè)領(lǐng)域的開展和進(jìn)步都迫切需要相應(yīng)的功能高分子材料作為基矗高分子材料的功能設(shè)計(jì)的主要途徑是：1通過(guò)分子設(shè)計(jì)合成新功能，如非晶質(zhì)光盤AP的研制；2通過(guò)特殊加工賦予材料功能特性，如功能高分子膜和塑料光纖；3通

4、過(guò)兩種或兩種以上具有不同功能或性能的材料復(fù)合獲得新功能，如層積復(fù)合填料復(fù)合的EI/RFI屏蔽導(dǎo)電塑料和高分子磁性體；4通過(guò)對(duì)材料進(jìn)展各種表而處理以獲得新功能，如外表處理法，EI/RFI屏蔽導(dǎo)電塑料進(jìn)展功能設(shè)計(jì)的思想，貫穿了功能高分子材料開展的各領(lǐng)域，代表著當(dāng)今功能高分子材料的開展方向。在生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域，就有人模擬自然骨成分和形成過(guò)程，利用電化學(xué)反響為膠原分子自組裝和礦化提供反響動(dòng)力和微環(huán)境，獲得了成分和構(gòu)造與骨組織相似的生物活性涂層，并且可以可控的釋放生物活性因子調(diào)控促進(jìn)骨生長(zhǎng)，是增強(qiáng)醫(yī)用移植體材料生物活性，加快早起治愈速度的理想方法。特種與功能高分子材料之所以能成為國(guó)內(nèi)外材料學(xué)科的重要研究

5、熱點(diǎn)之一，最主要的原因在于它們具有獨(dú)特的性能和功能，可用于替代其他功能材料，并進(jìn)步或改進(jìn)其性能，使其成為具有全新性質(zhì)的功能材料。因此，功能高分子的開展是沒(méi)有固定學(xué)科邊界的。而我國(guó)更應(yīng)該加大對(duì)功能高分子材料研究的重視，加強(qiáng)國(guó)際交流，努力進(jìn)步自主研發(fā)程度，躋身世界高精尖技術(shù)行列。三、生物可降解高分子材料的開展生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。生物可降解的機(jī)理大致有以下三種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)活力械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降

6、解是經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)展的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料外表結(jié)合，通過(guò)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(nèi)，經(jīng)過(guò)種種的代謝道路，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，互相促進(jìn)的物理化學(xué)過(guò)程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描繪為生物吸收、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(guān)外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。四、先進(jìn)高分子材

7、料在航天工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用新中國(guó)成立以來(lái)，以兩彈一星為代表的航天產(chǎn)品的研制帶動(dòng)了我國(guó)許多關(guān)鍵新材料工程的啟動(dòng)和開展。改革開放以來(lái)，我國(guó)載人航天、探月工程等重點(diǎn)工程的開展需要眾多新材料的支撐，也促使我國(guó)在許多關(guān)鍵新材料領(lǐng)域的研制工作獲得了打破。其中，先進(jìn)高分子材料是我國(guó)航天工業(yè)賴以支撐的重要配套材料，主要包括橡膠、工程塑料、膠黏劑及密封劑、涂料等。作為理想的密封及阻尼材料，橡膠的應(yīng)用非常廣泛。我國(guó)航天工業(yè)建立伊始，為了滿足當(dāng)時(shí)的迫切需求，我國(guó)開展了大量特種橡膠材料的研制攻關(guān)工作；隨著我國(guó)工業(yè)的開展，高性能橡膠材料及應(yīng)用技術(shù)也獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步。工程塑料是指可作為構(gòu)造材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，

8、在較苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能高分子材料。其構(gòu)造特點(diǎn)是主鏈由苯環(huán)、萘環(huán)、氮雜環(huán)等通過(guò)醚基、砜基、酮基等連接而成，具有重量輕、強(qiáng)度高、耐熱性好和耐輻射性好等優(yōu)良特性，已經(jīng)逐步取代金屬材料，用于裝備中大量次構(gòu)造件的制造。目前，在國(guó)防裝備上獲得應(yīng)用的工程塑料主要有聚酰胺PA、聚氨酯PU、聚苯硫醚PPS、聚酰亞胺PI、聚醚醚酮PEEK、聚四氟乙烯PTFE等。航天產(chǎn)品廣泛采用輕合金、蜂窩構(gòu)造和復(fù)合材料，因此，膠黏劑及膠接技術(shù)應(yīng)用普遍，但航天產(chǎn)品使用環(huán)境苛刻，要承受高溫、燒蝕、溫度交變、高真空、超低溫、熱循環(huán)、紫外線、帶電粒子、微隕石、原子氧等環(huán)境考驗(yàn)。航天材料及工藝研究所研制了百余種特種膠黏劑及密封劑，主要包括聚氨酯類、酚醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類、有機(jī)硅類、丙烯酸酯類、有機(jī)硼類膠黏劑等，其中絕大多數(shù)已應(yīng)用于我國(guó)運(yùn)載火箭、衛(wèi)星及飛船等航天產(chǎn)品。結(jié)語(yǔ)高分子材料也叫做聚合物材料，通常是指由千萬(wàn)個(gè)小分子化合物以化學(xué)鍵聯(lián)結(jié)而成的大分子化合物。我們生活中應(yīng)用的高分子材料主要就是指合成塑料、