國(guó)內(nèi)外高分子材料發(fā)展概況與趨勢(shì)講義

碩士研究生課程《高分子材料改性》任課老師郭寶春賈志欣王小萍賈德民2011年11月——2012年1月

第一章緒論

一、國(guó)內(nèi)外高分子材料的

發(fā)展概況與趨勢(shì)

前言

材料是人類賴以生存和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，當(dāng)代新材料是其他高新技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)；

新材料是我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

材料：金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料（陶瓷、水泥、玻璃……)

高分子材料(塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑、油墨、高分子復(fù)合材料、功能高分子材料、天然高分子材料等）復(fù)合材料高分子材料是當(dāng)代新材料的后起之秀，但其發(fā)展速度與應(yīng)用范圍超過(guò)了傳統(tǒng)的金屬材料和無(wú)機(jī)材料，已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科技和日常生活等領(lǐng)域不可缺少的重要材料。世界合成高分子材料的總產(chǎn)量已達(dá)3億噸，其體積產(chǎn)量超過(guò)金屬材料。我國(guó)是高分子材料生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó)，合成高分子材料產(chǎn)量達(dá)3000萬(wàn)噸左右，在全球排名第二，年消費(fèi)量5000萬(wàn)噸左右。1.高分子材料與人類生活

高分子材料越來(lái)越普及和深入到人類生活的各個(gè)方面，給人類生活帶來(lái)了翻天覆地的變化。衣：天然纖維、合成纖維、皮革；食：天然高分子食品：淀粉、蛋白質(zhì)等；食品包裝：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)：農(nóng)用薄膜與溫室技術(shù)使北方人民冬天可以吃到新鮮蔬菜；

滴灌技術(shù)：顯著提高缺水地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量,改造沙漠。

?。焊叻肿咏ú模核芰瞎懿?、塑料門窗、塑料板材、建筑粘合劑、建筑防水材料、家具、涂料、裝修材料（人造板、電線、開(kāi)關(guān)等）、高性能混凝土外加劑等。

用高分子建材代替金屬和無(wú)機(jī)非金屬材料符合節(jié)能減排和低碳原則。行：汽車：含有輪胎和數(shù)以千計(jì)的高分子材料零部件，一輛小轎車要使用一百多公斤各種高分子材料，是汽車輕量化的關(guān)鍵。

高速列車：減震降噪依賴于橡膠減震制品。

大型客機(jī)：需要上萬(wàn)個(gè)高分子材料零件。機(jī)身使用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料（如A380占50%以上）。

用：各種家用電器、辦公用品都離不開(kāi)塑料、橡膠等高分子材料：空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)、電腦、復(fù)印機(jī)、各種小家電……）

2.高分子材料與當(dāng)代高新技術(shù)電子信息：印刷電路板（PCB，覆銅板）；光敏樹(shù)脂；按鍵（導(dǎo)電硅橡膠）復(fù)印機(jī)、打印機(jī)（導(dǎo)電膠輥及墨水）.光盤；生物技術(shù)：

人工臟器（人工腎，人工心臟瓣膜、人工關(guān)節(jié)、人造眼角膜，等等）;

醫(yī)用導(dǎo)管與介入療法;高分子藥物：長(zhǎng)效、緩釋、靶向；

目前高分子材料在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用有90多個(gè)品種、1800余種制品。航空航天：衛(wèi)星與飛船外殼

（碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料）挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)失事

（火箭密封圈失效）新能源：新型電池

（鋰離子電池隔膜、燃料電池隔膜）

LED燈（封裝材料）

風(fēng)力發(fā)電（風(fēng)翼）3.1高性能化

80年代以來(lái),由于新的工業(yè)化大品種聚合物幾乎未再出現(xiàn)，通過(guò)各種改性手段實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有高分子材料及其制品的高性能化成為當(dāng)前高分子材料的重要發(fā)展趨勢(shì)。3.國(guó)內(nèi)外高分子材料的發(fā)展動(dòng)向3.1.1塑料的高性能化通用塑料的工程化和工程塑料的高性能化（“比鐵還硬，比鋼還強(qiáng)”）塑料高性能化的方法（改性塑料）：（1）化學(xué)改性（茂金屬催化聚合、間規(guī)聚合、超高分子量聚乙烯等）；（2）共混與合金化（物理共混、接枝、嵌段、互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)、相容劑技術(shù)）；（3）填充（偶聯(lián)劑技術(shù)、納米復(fù)合技術(shù)等）；（4）纖維增強(qiáng)（高性能纖維增強(qiáng)塑料、自增強(qiáng)技術(shù)）。（5）塑料高性能化的成型加工新技術(shù)：1）反應(yīng)擠出技術(shù)；2）微波技術(shù)；3）振動(dòng)技術(shù)；4）擠出和注射自增強(qiáng)技術(shù)；

（6）無(wú)鹵阻燃技術(shù)從上世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)改性塑料行業(yè)已成為發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)（如金發(fā)科技）。3.1.2橡膠的高性能化子午線輪胎：是世界輪胎工業(yè)的發(fā)展方向。世界輪胎子午化率達(dá)90％以上，而中國(guó)為80％左右。高性能輪胎是當(dāng)前輪胎工業(yè)的發(fā)展方向：包括“綠色”輪胎、節(jié)能輪胎、安全輪胎、高里程輪胎、智能輪胎等，其特點(diǎn)是兼具低滾動(dòng)阻力、高抗?jié)窕?、高耐磨、高壽命等?yōu)良綜合性能。滾動(dòng)阻力下降20～35％，節(jié)油3～5％。高性能輪胎是當(dāng)前世界輪胎工業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)高性能輪胎的三個(gè)基本性能：(1)低滾動(dòng)阻力;(2)高抗?jié)窕裕?3)高耐磨性節(jié)能環(huán)保安全耐用高性能輪胎是綠色、環(huán)保型輪胎汽車油耗的40%左右用于克服輪胎的滾動(dòng)阻力，輪胎對(duì)汽車的節(jié)能具有關(guān)鍵作用。汽車尾氣污染成為城市大氣污染的罪魁禍?zhǔn)祝?/p>

高性能輪胎能減少汽車尾氣污染，是一類綠色、環(huán)保型輪胎按照高性能輪胎的節(jié)油率5％計(jì)算，如果在全國(guó)推廣應(yīng)用，每年可節(jié)省燃油500萬(wàn)噸，相當(dāng)于節(jié)省人民幣約500億元！美國(guó)“大眾機(jī)械”雜志把低滾阻輪胎評(píng)為2009年美國(guó)十大科技之一輪胎的抗?jié)窕耘c行車安全密切相關(guān)。高速公路上汽車事故的50%以上與輪胎有關(guān)!兼具低滾動(dòng)阻力和高抗?jié)窕缘男虏牧系难芯渴茄兄聘咝阅茌喬サ年P(guān)鍵。汽車用非輪胎橡膠制品：汽車的輕量化對(duì)橡膠制品耐熱、耐油和耐化學(xué)品性能要求提高，促進(jìn)了丙烯酸酯橡膠、氯磺化聚乙烯、硅橡膠、氟橡膠、氫化丁腈橡膠、三元乙丙橡膠等的使用。減震隔震橡膠制品：應(yīng)用于地震地區(qū)的房屋建筑橡膠隔震支座（如汶川地區(qū)重建）、汽車、橋梁、鐵路、船艦（潛水艇減震）等領(lǐng)域。新建的汶川第二小學(xué)采用了橡膠減震技術(shù)。隔震橡膠支座建筑隔震專家—周福霖院士（廣州大學(xué)）3.1.3纖維的高性能化高性能纖維：高強(qiáng)度纖維、高模量纖維、耐高溫纖維、阻燃耐火纖維耐腐蝕纖維……特點(diǎn):(1)具有遠(yuǎn)優(yōu)于普通纖維的物理機(jī)械性能、熱性能和化學(xué)性能；（2）采用高技術(shù)制備，應(yīng)用于高科技或特殊領(lǐng)域；（3）高附加值。主要品種:

碳纖維、芳綸纖維、PBO纖維聚芳酯纖維、超高分子量聚乙烯纖維碳纖維及其復(fù)合材料航天（火箭、衛(wèi)星、飛船外殼、燒蝕材料）建筑（混凝土增強(qiáng)、建筑物加固、橋梁加固）航空（飛機(jī)機(jī)身、直升飛機(jī)葉片、剎車器，A350CFRP占62%，B787占50%）汽車（車身、傳動(dòng)軸，減重30%，節(jié)能20%）各種機(jī)械零件、武器高速列車車身（減少噪音、減震、隔熱）體育、休閑器材新能源（風(fēng)葉、采油、電極、核電、復(fù)合電纜）其他新型高性能纖維芳綸纖維：具有超高強(qiáng)度、高模量、高韌性、耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能,其強(qiáng)度是鋼絲的5～6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量?jī)H為鋼絲的1/5左右。廣泛應(yīng)用于航天航空、輪胎及傳送帶骨架材料、防彈衣、頭盔、高強(qiáng)繩索等方面。PBO纖維（Zylon）：聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑，是新世紀(jì)的超強(qiáng)纖維。其強(qiáng)度超過(guò)碳纖維、芳綸纖維，也超過(guò)不銹鋼纖維?？捎糜诤娇蘸教?、防彈材料、防護(hù)服、消防服、增強(qiáng)材料、耐熱墊等。整天穿著之防彈背心，厚度僅為3.5mm。可作為“月球天梯”材料。藝術(shù)家筆下的“月球電梯”想象圖3.2功能化隨著高新技術(shù)的發(fā)展，各種功能化高分子材料及其制品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，品種越來(lái)越多，要求越來(lái)越高，市場(chǎng)需求量越來(lái)越大，從而為高分子材料產(chǎn)業(yè)提供了許多新的發(fā)展機(jī)遇。功能高分子材料已經(jīng)或正在形成新的產(chǎn)業(yè)，成為高分子材料產(chǎn)業(yè)中最有發(fā)展前景的新的增長(zhǎng)點(diǎn)。3.2.1電子信息用高分子材料:印刷線路板感光高分子材料隨著集成電路的集成化程度的不斷提高，對(duì)印刷電路感光高分子材料的要求越來(lái)越高。硅橡膠按鍵磁性高分子材料:

由高分子材料與磁性粉末復(fù)合而成?？捎涗浡?、光、電等信息，并有重放功能，廣泛用于電子、電氣、通訊、航空航天、汽車、家電、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等。塑料光纖（PMMA,PS,PC)：具有大口徑、高開(kāi)口數(shù)、處理方便、加工簡(jiǎn)便、價(jià)廉、接續(xù)方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于短距離通信網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)成為未來(lái)信息社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè)。

3.2.2導(dǎo)電和光電高分子材料

導(dǎo)電聚合物——二十世紀(jì)高分子領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)（2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)），具有革命性影響。含大π鍵的的高分子材料，經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)摻雜而成。具有導(dǎo)電性、電致變色、電致發(fā)光、非線性光學(xué)等性能。包括聚乙炔及其衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚對(duì)苯乙烯撐（PPV）、聚噻吩等。高分子電致發(fā)光材料（OLED）：（1）新一代平板顯示器：具有視角寬、能耗低、響應(yīng)速度快、超薄、超輕、成型加工簡(jiǎn)便、可制備全固化薄膜器件和柔性顯示等優(yōu)點(diǎn)。

（2）平面光源：白光照明，成本低。

聚合物太陽(yáng)能電池：大面積，柔性、質(zhì)輕、易制備、易修飾、開(kāi)路電壓高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，效率已達(dá)5-7％。

華南理工大學(xué)曹鏞院士的工作。3.2.3生物醫(yī)學(xué)高分子材料人工臟器材料

醫(yī)用導(dǎo)管及其他醫(yī)療衛(wèi)生用品；高分子藥物：長(zhǎng)效、緩釋、靶向、治癌

組織工程支架材料：在體外預(yù)先構(gòu)建一個(gè)有生物活性的種植體，然后植入體內(nèi)，修復(fù)組織缺損，替代組織、器官的一部分或全部功能，其核心是活的細(xì)胞和可供細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的可降解支架材料，這是組織工程學(xué)研究的主要科學(xué)問(wèn)題。人造皮膚人造耳人造顱骨生長(zhǎng)良好整形美容進(jìn)入組織工程時(shí)代3.2.4功能涂料

裝飾、保護(hù)和特殊功能相結(jié)合，如導(dǎo)電、阻尼、阻燃防火、隔熱、示溫、防輻射、微波吸收、防水、自潔性、殺蟲(chóng)、空氣凈化、熒光、超疏水等特種涂料。3.2.5高吸水樹(shù)脂

衛(wèi)生用品、水土保護(hù)、沙漠改造。3.2.6其他分離膜材料；

形狀記憶材料；水處理材料；高分子催化劑等。3.2.7

高分子制品的功能化

如智能輪胎、跑氣保用輪胎、智能鞋等。大自然的啟發(fā)——荷葉，水黽。超疏水材料——表面接觸角大于150°滾動(dòng)角小于5°的材料。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：疏水性聚合物表面具有微納米粗糙結(jié)構(gòu)。應(yīng)用：（1）超疏水自潔性外墻涂料；（2）輸電電纜防冰凍；（3）革命性水上交通工具（浮力大、阻力小、速度快、能耗低）；（4）無(wú)需雨刷的汽車擋風(fēng)玻璃；（5）冰箱、空調(diào)等防霜；超級(jí)防水衣；（6）超抗腐蝕金屬材料。。。。。。超疏水材料圖5BBT((a)、(b)),BBOT((c)、(d))超疏水表面的掃描電鏡照片3.3復(fù)合化1.纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料：1.玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料（玻璃鋼）；2.高性能（先進(jìn)）復(fù)合材料：

高性能纖維（碳纖維、芳綸纖維、高模量聚乙烯纖維等、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、氮化硅纖維、硼纖維等）

高性能樹(shù)脂（特種環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、雙馬來(lái)酰亞胺、氰酸酯樹(shù)脂、特種熱塑性樹(shù)脂如PEEK、PSF等）2.聚合物/無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料：

納米材料是二十世紀(jì)后期崛起的一類具有劃時(shí)代意義的新材料.聚合物/無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料的主要特征是復(fù)合體系的一個(gè)組分至少有一維以納米尺寸（≤100nm）均勻分散在另一組分的基體中。聚合物/無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料的性能(包括力學(xué)性能、阻隔性能、阻燃性能、熱性能、電性能、生物性能等）比相應(yīng)的宏觀或微米級(jí)復(fù)合材料有非常顯著的提高，甚至表現(xiàn)出全新的性能。聚合物/無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料可分為3類:

(1)聚合物/粒狀無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料：納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦等。(2)聚合物/層狀無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料：層狀硅酸鹽（蒙脫土、高嶺土等），層狀石墨等。（3）聚合物/無(wú)機(jī)納米管納米復(fù)合材料：

碳納米管，埃洛石NR/nanoSiO2(nanogranules)NR/Motmorillonite(nanolayers)SBR/halloysite(nanotubes)3.4環(huán)境友好化高分子材料工業(yè)是一個(gè)與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，不僅其生產(chǎn)過(guò)程存在環(huán)境污染問(wèn)題，其產(chǎn)品在使用和廢棄過(guò)程中也對(duì)環(huán)境有重大影響，高分子材料工業(yè)與環(huán)境的關(guān)系越來(lái)越受到各國(guó)的重視。

再生資源產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)1992年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)提出了可持續(xù)發(fā)展道路的概念歐洲國(guó)家首先倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略,并得到全世界廣泛的響應(yīng)。再生資源產(chǎn)業(yè)被許多國(guó)家作為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)而得到迅速發(fā)展。由線性經(jīng)濟(jì)發(fā)展為循環(huán)經(jīng)濟(jì)。九十年代以來(lái)，全球再生資源產(chǎn)業(yè)以每年15%-20%的速度增長(zhǎng)，目前產(chǎn)值約為1.8萬(wàn)億美元。在未來(lái)30年內(nèi),再生資源產(chǎn)業(yè)為全球提供的原料將由目前占原料總量的30%提高到80%左右,產(chǎn)值超過(guò)3萬(wàn)億美元,將提供3億個(gè)以上的就業(yè)崗位,將形成“有多少舊就再生多少新”、“天下無(wú)廢物”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)、循環(huán)社會(huì)與循環(huán)世界。再生資源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界性的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，成為21世紀(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。中國(guó)每年產(chǎn)生廢塑料1200萬(wàn)噸，可再生利用約1000萬(wàn)噸大力發(fā)展廢舊塑料回收和綜合利用，是世界的發(fā)展趨勢(shì)，是我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)，對(duì)我國(guó)社會(huì)的科學(xué)發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。廢塑料再生利用的方向——高性能化再生或改性再生。電子廢棄物造成越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染，其中廢PCB的資源化利用是關(guān)鍵之一。大量增長(zhǎng)的電子廢棄物已成為困擾全球的環(huán)境問(wèn)題。電子廢棄物處理已經(jīng)成為全球可持續(xù)發(fā)展面臨的一個(gè)新的重大挑戰(zhàn)。其中廢印刷電路板(PCB)是電子廢棄物中最難回收利用的組成部分。廢PCB的資源化利用廢橡膠的回收利用1）做燃料（產(chǎn)生大量CO2）2)再生膠（水油法由于污染被淘汰，混煉再生法仍在發(fā)展，但能量消耗大）3）廢膠粉直接利用技術(shù)迅速獲得發(fā)展，是當(dāng)前廢橡膠回收利用的方向。（直接加入橡膠配方、增韌塑料、熱塑性彈性體、改性瀝青、跑道等）木塑復(fù)合材料（WPC)木塑復(fù)合材料（Wood-plasticcomposites,WPC)是近年蓬勃興起的一種新型復(fù)合材料，由占50％以上的木粉、稻殼、桔梗等廢天然纖維與廢舊熱塑性塑料（PE，PP，PVC等）經(jīng)特殊工藝制成的性能優(yōu)良的環(huán)保型綠色復(fù)合材料，兼有塑料與木材二者的優(yōu)點(diǎn)，還有許多塑料與木材不具備的新特點(diǎn)，在園林包裝、物流、家具、汽車等許多領(lǐng)域具有廣泛的用途。木塑復(fù)合材料符合節(jié)約資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。二、木塑復(fù)合材料的應(yīng)用市政園林、體育場(chǎng)館——露天桌椅，柵欄，水上設(shè)施，露天地板，亭子，花箱，垃圾箱，下水井蓋等；建筑裝修材料——圍墻，走道，地板，防潮隔板，洗臉間防潮設(shè)施，護(hù)墻板，踢腳板，天花板，裝飾板，壁板、建筑模板等；交通——高速公路噪音隔板，鐵路軌枕等；包裝材料——托盤，搬運(yùn)墊板，包裝箱（免檢），周轉(zhuǎn)箱；其他——家具，汽車等。

木塑產(chǎn)品——花箱木塑產(chǎn)品——垃圾箱木塑產(chǎn)品—休閑椅、凳木塑產(chǎn)品——

欄桿木塑產(chǎn)品——水上設(shè)施木塑產(chǎn)品——園林木塑產(chǎn)品——建筑、室外裝修木塑產(chǎn)品——室內(nèi)裝修木塑產(chǎn)品——汽車配件、托盤、包裝箱WPC行業(yè)的國(guó)內(nèi)外狀況國(guó)外木塑復(fù)合材料生產(chǎn)和應(yīng)用始于二十世紀(jì)九十年代，至今只有十幾年的時(shí)間；北美、歐洲，日本、韓國(guó)、澳大利亞、新西蘭等國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)都在大力發(fā)展木塑復(fù)合材料，木塑復(fù)合制品的年增長(zhǎng)率達(dá)16%。中國(guó)近年發(fā)展迅速，將以年增長(zhǎng)率50%以上的速度發(fā)展，最終形成年產(chǎn)一千萬(wàn)噸或上千億產(chǎn)值的新興工業(yè)體系?？山到馓烊桓叻肿硬牧霞捌鋸?fù)合材料（1）全降解淀粉塑料（淀粉/聚乳酸，淀粉/聚乙烯醇）；如何代替EPS快餐盒、地膜、垃圾袋？（2）聚乳酸、聚羥基酸、聚氨基酸等；（3）可全降解復(fù)合材料；（4）體內(nèi)可降解高分子材料（如聚乳酸骨釘）

由非石油資源制造高分子材料

（1）由煤制造液體燃料和烯烴：如南非是世界第一個(gè)利用煤大規(guī)模生產(chǎn)乙烯和化工產(chǎn)品的國(guó)家。（2）由C1（甲烷、甲醇）原料制造烯烴；（3）由CO2制造高分子材料;(4)由植物資源制造高分子材料：淀粉、纖維素、木質(zhì)素、殼聚糖、聚乳酸等。美國(guó)已建有13.6萬(wàn)噸聚乳酸工廠，其成本可與石油化工產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。高分子材料生產(chǎn)和使用過(guò)程的環(huán)保問(wèn)題：

粉塵污染；溶劑污染；某些橡膠促進(jìn)劑（TMTD，NOBS）和防老劑（防老劑A、D）具有致癌作用，必須用其它品種代替。

取締或限制使用有毒重金屬助劑和部分含溴阻燃劑（歐盟ROHS指令）。開(kāi)發(fā)非鹵阻燃劑(無(wú)機(jī)阻燃劑、含磷氮阻燃劑、含硅阻燃劑等）。高分子材料及其制品，特別是制鞋和橡膠生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)工人的危害已成為一個(gè)眾所周知的問(wèn)題，要從技術(shù)和法規(guī)上加以解決。水性聚氨酯鞋用膠黏劑是發(fā)展方向。減少VOC的排放，滿足環(huán)保法規(guī)，涂料正朝著水性涂料、高固體份涂料、粉末涂料和輻射固化涂料等綠色涂料方向發(fā)展。裝修污染：

環(huán)境友好、綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的概念：

（1）從“原子經(jīng)濟(jì)性”的原則出發(fā)，從化學(xué)原理的源頭減少或消除環(huán)境污染，減少資源和能源的浪費(fèi)；（2）盡可能節(jié)約不可再生的原料資源，使用可再生的生物資源作原料；（3）采用無(wú)毒無(wú)害的原料、催化劑、溶劑和助劑；（4）采用高效、節(jié)能、清潔的化工生產(chǎn)過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)，最大限度減少?gòu)U料排放；（5）兼顧產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，走可持續(xù)發(fā)展的道路。二、高分子材料改性概況2.1聚合物改性的定義：

聚合物改性是用各種化學(xué)方法、物理方法或者二者結(jié)合的方法改變聚合物的結(jié)構(gòu)，從而獲得具有所希望的新的性能和用途的改性聚合物的過(guò)程。

1.2聚合物改性的研究?jī)?nèi)容（1）大分子的化學(xué)反應(yīng)（如氫化，鹵化，氯磺化，環(huán)氧化，異構(gòu)化，離子化等）；（2）接枝共聚；（3）嵌段共聚；（4）共混；（5）互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)；（6）填充與增（補(bǔ)）強(qiáng)；（7）纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；（8）其它：交聯(lián)，增塑，阻燃，穩(wěn)定，表面改性等。（9）成型加工過(guò)程的改性：如雙向拉伸、反應(yīng)擠出、微波技術(shù)、振動(dòng)技術(shù)、自增強(qiáng)技術(shù)等。1.3聚合物改性的發(fā)展歷史1.3.1高分子材料及其改性的發(fā)展歷史:（1）天然高分子材料的利用（遠(yuǎn)古→19世紀(jì)中期）：

遠(yuǎn)古時(shí)代：不自覺(jué)地使用各種天然高分子材料，如食用的五谷(淀粉)、肉類（蛋白質(zhì)），御寒的獸皮（蛋白質(zhì)），用做工具的木材（纖維素）等我國(guó)人民在幾千年前就已經(jīng)懂得種植棉麻，紡紗織布，養(yǎng)蠶繅絲，穿綢著緞。商朝的絲綢業(yè)和紡織業(yè)已非常發(fā)達(dá)。漢唐時(shí)代中國(guó)的絲綢遠(yuǎn)銷中亞和歐洲，形成了著名的“絲綢之路”。廣州發(fā)掘的2100多年前的南越王墓中就有大量絲綢隨葬品，后來(lái)廣州成為“海上絲綢之路”的起點(diǎn)之一。馬王堆古墓中500多件精美的漆器和漆棺，表明中國(guó)兩千多年前就已經(jīng)熟練地利用天然高分子材料——生漆了。中國(guó)在西漢時(shí)期發(fā)明的造紙術(shù)，是天然纖維素加工利用的典型實(shí)例，被譽(yù)為中國(guó)古代四大發(fā)明之一。（2）天然高分子的改性（19世紀(jì)中期→20世紀(jì)初期）：

橡膠的硫化（1839，Goodyear）：標(biāo)志天然高分子改性時(shí)代的開(kāi)始。纖維素的硝化（1868）：賽璐珞—世界上第一個(gè)塑料（3）高分子材料的合成（20世紀(jì)初→至今）：

20世紀(jì)初（1909）：世界第一個(gè)合成高分子材料—酚醛塑料投產(chǎn)，標(biāo)志合成高分子時(shí)代的開(kāi)始；20世紀(jì)五十年代：石油化工大規(guī)模發(fā)展；20世紀(jì)七十年代：所有大品種高分子材料均實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；20世紀(jì)八十年代以后：特種高分子材料的合成

二十世紀(jì)80年代以來(lái),新的工業(yè)化大品種聚合物幾乎未再出現(xiàn)，為了滿足各行各業(yè)對(duì)高分子材料提出的各種各樣的性能要求，通過(guò)各種改性手段實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有高分子材料及其制品的高性能化、功能化、復(fù)合化和環(huán)境友好化，成為當(dāng)前高分子材料工業(yè)和科學(xué)的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。

（4）合成高分子的改性（20世紀(jì)80年代至今）：1.3.2高分子科學(xué)的發(fā)展歷史：（1）高分子科學(xué)的創(chuàng)建：

20世紀(jì)20年代Stadinger提出高分子的鏈結(jié)構(gòu)理論，高分子化學(xué)開(kāi)始發(fā)展；20世紀(jì)50年代Flory奠定了高分子物理基礎(chǔ)。（2）高分子科學(xué)的