1、.高分子材料的發(fā)展歷程姓名：黨曉丹 班級：2013310601 學號：201331060133 【摘要】：新型有機高分子材料對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生越來越大的影響。本文簡單介紹了功能高分子材料和復合材料的發(fā)展和應用。介紹了環(huán)境友好的綠色高分子材料的重要性， 列舉了幾種可降解高分子材料的類型及其特性， 從可降解塑料的研制方面談及充分 、 合理地利 用資源， 同時展望綠色高分子材料應用前景?！娟P(guān)鍵詞】：高分子 歷程前言 ： 高分子材料的發(fā)展趨勢：高性能化，為滿足航天和航空、電子信息、汽車工業(yè)、家用電器等領(lǐng)域的需要，要求材料具有高機械性能、耐熱性、耐候性、耐久性、耐腐蝕性。高功能化，如光學功能，物質(zhì)輸

2、送和分離功能，催化功能，生物功能和力學功能等。 復合化，博采眾長的復合材料代表了材料的發(fā)展方向。高分子材料是高性能結(jié)構(gòu)復合材料最主要的基體。精細化，現(xiàn)代電子信息技術(shù)要求材料高純化，超凈化，精細化，功能化。如有機導體和超導體，有機與高分子非線性材料，有機鐵磁體，有機半導體，光導體等。智能化，智能材料是使材料本身帶有生物具有的高級功能，如預知預告性，自我診斷，自我修復，自我增殖，認識識別能力，刺激反應性，環(huán)境應答性等。正文另外一種材料作為增強劑 ，就好像人體中的肌肉 和骨頭一樣 ，各有各的用處，例如 ， 以玻璃 纖維和樹脂組成的復合材料精品.玻璃鋼， 質(zhì) 輕而堅硬 ， 機械強度可與鋼材相比， 可做

3、船 體、汽車車身等， 也可傲印刷 電路板，復合 材料 可以發(fā)揮每一種材料的長處，并避免 其弱點， 既能充分利用資源， 又可以節(jié)約能 源 ，因此世界各國都把復合材料 作為大有 發(fā)展前途的 一 類新型材料來研究。 由于復合材料一般具有強度高 、質(zhì)量 輕、耐高溫 、耐腐蝕等優(yōu)異性能， 在綜合性 能上超過了單一材料 ， 因此， 宇航工業(yè)就成 了復合材料的重要應用領(lǐng)域。我們知道 ， 質(zhì)量對 于飛機、導彈、火箭、人造衛(wèi)星、宇 宙飛船來說是一個非常重要的因素 有的 導彈的質(zhì)量每減少 1 kg， 它的射程就可以增 加 幾千米 ，而且這些航 天飛行器還要經(jīng)受 超高溫 、超 高強度和溫度劇烈變化等特殊 條件的考驗

4、， 所以， 復合材料就成為理想的 宇航材料 ，它的發(fā) 展趨勢從小部件擴大到 大部件 ， 從簡單部件擴大到復雜部件 ， 成為 宇宙航空業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在，另外， 復合材 料在汽車工業(yè) 、機械工業(yè)、體育用品甚至 人類健康 方面的應用前 景也十分廣闊。 5有機高分子材料的發(fā)展趨勢 目前 ，世界 j ： 有機高分 子材料 的研究 正在不斷地加強和深人， 一方面 ， 對重要的 通用有 機高分 子材料繼 續(xù)進行改 進和推 廣 ， 使它們的性能不斷提高， 應用范圍不斷 擴大 。例如 ，塑料 一般作為絕緣材料被廣 泛使用 ，但是近年 來，為滿足 電子工業(yè)需 求 ，又研制出具有優(yōu) 良導電性能 的導 電塑 料 ，

5、導電塑料已用干制造電池等， 并可望在 工業(yè) 上獲得更廣泛的應用。另一方面 ，與 人類 自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料 的研究也在不斷加強，并且取得 了一定的 進展，如仿生高分 材料 、高分子智能材 料 等。 6、綠色高分子材料 高分子材料的綠色化主要表現(xiàn)在町降解性。目前研究最多的是可 降解塑料。所謂可降解， 是指在一定的使用期內(nèi)， 具有與普通塑料同樣 的使用功能， 超過一定期限以后其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化， 并能自動降解而 被自然環(huán)境同化。可降解的高分子材料已引起世界各國的高度重視， 例如日本組織了6 0多家大公司戚 立精品.“ 生物降解性塑料研究會” ： 美國 也以幾家大公司為主體 成立了“ 可

6、降解塑料協(xié)會” ； 歐美各國還制定了 相應法規(guī)， 禁用或限制非降解塑料的使用。中國從 2 0世紀 8 0年代開 始研究和開發(fā)可降解塑料制品， 現(xiàn) 已有光降解農(nóng)用地膜、 生物降解農(nóng) 用地膜、 可控光降解與微生物降解農(nóng)用地膜、 町降解餐具等商品面世。 目前， 根據(jù)降解方式和條件， 可分下列幾種類型。 1 1 光降解塑料 光降解塑料的光降解反應機理，是在太陽光的 照射下 引發(fā)光化學反應。 使高分子化合物的鏈斷裂和分解， 從而使分子 量變小。光降解塑料的制備方法有兩種： 一是在塑料中添加光敏化合 物； 二是將含羰基的光敏單體與普通聚合物單體共聚。 如以乙烯基甲基 酮作為光敏單體與烯烴類單體共聚 成為能

7、迅速光降解的聚乙烯 、 聚 丙烯 、 聚酰胺等聚合物 “ 可控光降解塑料” 是現(xiàn)在研究的可控降解塑料的主體。 這種特殊 的可降解塑料必須能精確控制誘導期， 在誘導期內(nèi)， 其力學性能至少能 保持在 8 0 以上， 達到有效使用期后， 力學性能迅速下降。這種可控光 降解技術(shù)的關(guān)鍵是選用合適的光敏劑， 這種光敏化合物應具有兩重性， 即在塑料 聚合 j h x 過程 以及在使用有效期 內(nèi)， 應該起抗氧化劑作用， 使 塑料具有適當長的誘 導期并保持一定 的穩(wěn)定性和力學性能， 過期后 又 起到光解促進劑的作用 。 1 2生物降解 塑料 生物降解 塑料可 以在細菌 、酶和微生物的侵 入、 吸收及破壞下產(chǎn)生分

8、子鏈的斷裂， 從而達到降解、 崩壞的結(jié)果。生 物降解塑料有兩種不 同的降解方式，一 種稱 為生物降解， 主要是 由微生 物的作用使高分子鏈 斷裂， 這種降解是一種連續(xù)性 的微量漸變過程 表 現(xiàn)的形 式是塑料 整體 的逐漸消失， 例如聚 3一羥基基丁酸酯及其衍生 物、 醋酸纖維素等； 另一種稱為生物崩壞， 雖也是微生物或細菌的作用， 但塑料的降解過程表現(xiàn)為整體的崩潰， 是一種突變過程， 如淀粉 、 p e、 p p、 p v c、 p s等共混物 。 1 2 1 天然高分子塑料 天然多糖類( 如淀粉、 甲殼素等) 由于化學 成分的降解塑料構(gòu)成了生物降解塑料的第一大類。 為了改善親水性淀 粉和憎水

9、性樹脂之間的相容性，往往加入淀粉的接枝聚合物作相容 劑。目前使用最多的接枝單體有苯乙烯 、 丙烯睛、 烷基丙烯酸醋類等。 1 2 2合成降解塑料 除了天然高分子塑料外， 還有一部分可完全 降解的合成塑料。現(xiàn)在開發(fā)和研究較多的有 2種： 微生物合成的聚羥 基丁酸酯( p h b ) 、 人工合成的脂肪族聚酯。 p h b是一種可完全降解的熱塑性塑料。脂肪族聚酯是由脂肪鏈酯類加成開環(huán)聚合而成， 雖屬不溶 性固體 但很容易被多種微生物降解。脂肪族聚酯中研究最多的是聚 一 己內(nèi)酯， 分子量為4 0 0 0 ， 熔點 6 3 精品.， 2 5 0 分解， 一年可完全消失。 1 3光降解一 生物 降解塑料

10、上述可降解塑料都存在一定 的缺 陷， 光降解塑料只有在較直接的強光下才能發(fā)生降解， 當埋人地下或由于 得不到直接光照而不能進行光降解； 而生物降解塑料的降解速度和降 解程度與周 圍環(huán)境直接相關(guān)， 如溫度 、 濕度 、 微生物種類 、 微生物數(shù)量、 土壤肥力、 土壤酸堿性等， 實際上生物降解的降解程度也不完全。為了 提高可降解塑料制品的實際降解程度， 近年有人將光降解和生物降解 結(jié)合起來 制備光和微生物雙降解塑料已取得較好的效果。目前公認 的產(chǎn)品是聚乳酸( p l a ) 它由乳酸分子經(jīng)羥基和羧基在適當條件下脫水 縮合而成， 高分子的聚乳酸機械強度高， 常用于醫(yī)用材料， 它不僅符合 醫(yī)用要求，

11、而且能被人體逐步分解吸收， 有助于損傷肌體的康復。最近。 穆鍵等報道了采用陽離子聚合法制備聚對二氧環(huán)己酮( p d x ) 的合成方 法及其結(jié) 構(gòu)性能關(guān)系。p d x是繼 聚已內(nèi)酯 、 聚已交酯和聚丙交酯之后 近年發(fā)展迅速的新型合成可生物降解材料。該材料毒性低， 具有優(yōu)良 的相容性和可生物降解性， 強度高， 玻璃化溫度低， 常溫下具有一定彈 性， 而且可溶 、 可熔 。因此， 應用前景十分看好 這類高分子材料征宇航、建筑 、機器 前景。 總結(jié) 有機高分 子材料 的應用范 圍 正在逐漸擴展 ，高分子材料必將對人們的 生產(chǎn)和生活產(chǎn)生越 來越大的影響。綠色高分子材料的展 望 綠色高分子材料是近年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的一門科學， 國內(nèi)外有 關(guān)綠色高分子材料的研究活動正蓬勃興起 。目前， 關(guān)于綠色高分子材 料的聚合單體的選擇、 新的合成方法、 產(chǎn)品應用 、 廢舊物資回收等已取 得了許多顯著成果， 但短時間內(nèi)以新工藝完全取代傳統(tǒng)的高分子生產(chǎn) 工藝或者以新的綠色高分子產(chǎn)品完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)高分子產(chǎn)品均較難