高分子材料的重要性精选(九篇)

第1篇：高分子材料的重要性范文

关键词新型高分子材料

1新型高分子材料的分类

1.1高分子分离膜

高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择透过性功能的半透性薄膜。与以温度梯度、压力差、电位差或浓度梯度为动力，使液体混合物、气体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比，具有高效、省能和洁净的特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜的形式有多种，一般用的是空中纤维和平膜。应用高分子分离膜的推广可以获得巨大的经济效益和社会效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人类在开拓磁与高分子聚合物新应用领域的同时，赋予磁与高分子传统应用以新的涵义和内容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石，后来才利用磁铁矿烧结或铸造成为磁性体。现在工业常用的磁性材料有稀土类磁铁、铁氧体磁铁和铝镍钻合金磁铁等三种。它们的缺点是硬且脆加工性差。为了克服这些缺陷，将磁粉混炼于橡胶或塑料中制成的高分子磁性材料。这样制成的复合型高分子磁性材料，不仅比重轻，容易加工成复杂形状、尺寸精度高的制品，还能与其它的元件一体成型。因而这样的材料越来越受到人们的关注。高分子磁性材料主要可分为结构型和复合型两大类。目前具有实用价值的主要是复合型。

1.3光功能高分子材料

所谓光功能高分子材料指的是能够对光进行吸收、透射、转换、储存的一类高分子材料。这类材料主要包括光记录材料、光导材料、光加工材料、光转换系统材料、光学用塑料、光导电用材料、光合作用材料、光显示用材料等。光功能高分子材料可以制成品种繁多的线性光学材料，像普通的安全玻璃、各种棱镜、透镜等。利用高分子材料曲线传播的特性，又以开发出非线性的光学元件，如塑料光导纤维等。先进的信息储存元件光盘的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有机玻璃。

2开发新型高分子材料的重要意义

从高分子材料的出现到现代，世界工业科学不再只是对基础高分子材料的开发研究。从90代开始，科学家们就将注意力转到了高智能的高分子材料的开发上。现代工业对于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的开发主要集中在制造工艺的改进上，以提高产品的性能，节约资源，减少环境的污染。就目前而言，以茂金属催化剂为代表的新一代聚烯烃催化剂的开发仍是高分子材料技术开发的热点之一。开发应用领域在不断扩大。在开发新聚合方法方面，着重于基团转移聚合、阴离子活性聚合和微乳液聚合的工业化。与此同时，我们要重视在降低和防止高分子材料在生产和使用过程中造成的环境污染。我们应该大力进行有利于保护环境的可降解高分子材料的研究开发。新型高分子材料的开发，不但能够满足现代工业发展对于材料工业的高要求，更重要的是能够促进能源与资源的节约，减少环境的污染，提高生产的能力，体现现代科技的高速发展。

3新型高分子材料的應用

现代高分子材料相对于传统材料（如玻璃）而言是后发展的材料，但其发展速度的应用广泛性却大大超过了传统材料。高分子材料不仅可以用于结构材料，还可以用于功能材料。现阶段新型高分子材料大致包括高分子分离膜，高分子复合材料，高分子磁性材料，光功能高分子材料这几大类。这些新型的高分子材料在人类的社会生活、医药卫生、工业生产和尖端技术等方方面面都有广泛的应用。例如，在生物的医用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亚丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺损修复的高效材料；开发的苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂及聚酰亚胺等热固性树脂复合材料，这些材料比模量和比强度比金属还高，是国防、尖端技术等方面不可缺少的材料；在工业污水的处理中，在不添加任何药剂的情况下，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；同样，在药物的传递系统中应用新型的高分子材料，在包转材料中的应用，在药剂学中应用等等。

4结语

新型的高分子材料已经渗透于人类生活的各个方面。材料是是人类生活和生产的物质基础，人类用来制造各种产品的物质，是一个国家工业发展的重要基础和标志。随着时代的发展，技术的进步，高分子材料作为材料的重要组成部分越来越能影响人类的生活和工业的进步。不同于我们已经开发研究成熟的一些传统的材料，高分子材料的研究开发存在着无穷的潜力。正如一些科学家预言的那样，新型高分子材料的开发很有可能会带来现代材料界的一次重大改革。材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础，是一个国家工业发展的重要基础和标志。我国国民经济和高技术已进入高速发展时期，需要日益增多的高性能、廉价的高分子材料，环境保护则要求发展环境协调、高效益的高分子材料制备和改性新技术，实施高分子材料绿色工程。作为材料重要组成部分的高分子材料随着时代的发展，技术的进步，越来越能影响人类的生活，工业的进步。

参考文献 

[1] 董维煜.关于高分子材料成型加工技术的探讨[J].科技与企业，2014（13）. 

[2] 罗华云，孙玲.高光注射成型技术的发展及应用[J].现代制造技术与装备，2009（04）. 

第2篇：高分子材料的重要性范文

论文摘要：高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。那么，高分子化学具体内容及高分子与生活、高科技的发展关系如何呢？以下作简单介绍。

人类从一开始即与高分子有密切关系，自然界的动植物包括人体本身，就是以高分子为主要成分而构成的，这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等，也都是高分子。只是到了工业上大量合成高分子并得到重要应用以后，这些人工合成的化合物，才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料（聚合物）的应用与发展，人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时，很多人会想到“白色污染”，甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子，这说明他们对高分子并不十分了解。当今社会高分子的功用无处不在，而人们认识高分子时，往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益，不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。

一、高分子化学的内涵

1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

3．高分子科学的主要内容

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连

接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。

二、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。

第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和科学技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。

第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。

第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。

第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以预计，在今后很长的历史时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。

四、高分子化学的可持续发展

研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。

参考文献

第3篇：高分子材料的重要性范文

【文章编号】0450-9889（2017）06C-0078-02

高分子材料是化工产品的一个分支，是目前发展最快、应用前景最广且最具生命力的一类化工产品；高分子行业的迅猛发展，急需大量复合型人才。而大多数高校高分子材料专业的人才培养侧重在材料的合成等偏理论方面，对高分子材料加工成型为终极产品的工艺环节关注的程度不高。广西大学化学工程与工艺专业在化工材料加工工艺方面开设了系统的专业课程群，为“高分子材料成型与工艺”课程的设置打下了坚实的理论基础。然而，广西大学化学工程与工艺专业没有开设过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等高分子基础或专业基础课程，且该专业作为一个覆盖范围广泛的交叉的专业，开设的专业课程很多，所有的专业课程学时都高度压缩。在高分子材料理论知识缺乏、课程学时数少、无配套实验的背景下，本文从教学内容、教学方法、创新能力培养等方面对“高分子材料成型与工艺”课程教学改革进行探索。

一、教材的选用

广西大学化学化工学院“高分子材料成型与工艺”课程刚开设时，选用的教材是史玉升等编著的《高分子材料成型工艺》，学生通过学习可以掌握高分子材料的制备、性能、成型、评价及应用，全面系统地了解高分子材料成型技术的最新知识。教学过程中，学生反映这本教材的难度太大，因为“高分子材料成型与工艺”是一门专业技术课程，需在完成化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、高分子物理和化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等基础理论课和专业基础课程后，对学生进行综合训练。

“高分子材料成型与工艺”课程是在大三第一学期开设的专业课，此时学生已经修完化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等基础理论课，然而基本没有学过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等专业基础课，高分子材料方面的基础较差，加上这本教材讲述的理论知识较少，所以学起来较吃力。根据学生的反映，学院及时更换了教材，采用周达飞等主编的《高分子材料成型加工》“九五”重点教材，该教材高度概括了高分子材料的最基础的知识，对加工成型影响很大的高分子流变学基础知识进行较全面深入的介绍，全面介绍了高分子材料成型加工最常用的基本工艺，也兼顾了新技术和新方法，难度适中，得到学生好评。

二、教学内容的改革

高分子材料成型技术涉及化学、材料、材料加工、机械等多种学科，“高分子材料成型与工艺”课程是一门专业技术课程，需要广泛的理论知识基础。化学工程与工艺专业的学生基本无高分子材料理论基础知识，学习起来的确难度很大。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”这条主线展开教学内容，重点掌握三者的关系，强调成型加工对制品性能的重要性，这是本课程的主题思想，也是高分子材料的工程特征；选用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》，充分利用国内外重要专业期刊了解行业最新动态，不断更新及补充教学内容，确保教学内容的先进性；在教学内容安排上，以高分子材料成型加工的大工程观点为着眼点，以宽专业为目标，概况高分子材料理论基础和概念（详细的内容指定参考范围让学生利用课外时间自学），从高分子材料的加工原理出发，着重对成型加工工艺进行讨论。从高分子材料的成型加工的共性出发，对模压、挤出、注塑及压延四大成型技术及工艺进行重点讲授，然后讲授塑料、橡胶及复合材料的成型特点和区别，对于一些新的成型方法，以及教材中未涉及而在一些科技文献中见报道的新的成型方法及工艺，教师建立了QQ群这样的交流平台，并将高分子领域权威的一些微信公众号分享到平台上，经常转发高分子材料国际国内的重要进展到平台，引导学生关注，激发学生的学习积极性，让学生以兴趣为导向自动组成兴趣学习小组的方式进行自学。笔者首先通过课内课外结合强化高分子理论基础与概念，对成型加工影响最大的流变性在课堂上进行详细介绍，而其他性能如稳定性、电性能、光性能等材料性能则作为课外学习内容，在有限的学时内，节选核心内容，把高分子材料合成、性能、加工及相互间的影响规律简要完整地介绍。比如教材中同一种成型方法按不同的应用体系分成很多小结，而教学过程中每种成型工艺仅以一种材料为代表来讲，但不同章节会选不同的材料体系来进行，比如讲橡胶的压延，那么注塑可能选塑料，而挤出可能选复合材料，这样来兼顾各类高分子材料的成型。

三、教学方法的改革

教学方法是影响教学目标是否能够实现、实现的程度和效率的关键。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程教学存在两个难点：一是许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程，这要求有实际感性认识和直观性；二是该课程的理论性和实践性都很强，如何在教学过程中实现理论与实际的结合，用理论来解释生产中的实际问题，或以具体实例来说明理论，促使学生真正掌握知识。针对这些问题，“高分子材料成型与工艺”课程在教学过程中对教学方法、教学手段进行了改革。

（一）现代化教学与传统教学相结合。“高分子材料成型与工艺”课程中许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程，这要求有实际感性认识和直观性，同时，该课程的理论性和实践性都很强。笔者根据所选用教材，利用PowerPoint加入声音、图像、动画、视频等各种多媒体信息，并根据需要设计各种演示效果，将抽象、生涩难懂的知识形象生动地展示给学生，激起学生学习的兴趣、吸引他们的注意力，大大加深学生对知识的理解和印象。由于化学化工学院缺乏相应的高分子材料成型教学设备，教学小组联系外界资源制作了几个基本成型工艺的微课，同时广泛收集案例、动画演示及成型录像，不断补充到授课内容中，让学生对高分子成型工艺及设备等有更直观的认识，对课件内容进行更新和完善，丰富课堂内容，加大课堂信息量，使学生获得对高分子材料成型加工的理性和感性双重认识，使教学达到事半功倍的效果。

同时，教师也要注意吸取传统教学中讲解的优点，将教师的语言、激情和应变能力体现在多媒体教学中，并用眼神、情感、心灵与学生沟通，必要时还要进行板书，让学生彻底把握一些关键问题。

（二）采用“任务驱动”教学法和启发式互动式教学。与传统的以教师为主体的“填鸭式”“灌输式”教学方式不同，笔者在部分知识点的授课中尝试采用“任务驱动”教学法，从传统教学的讲授、灌输和教师主宰课堂，转变为组织和引导；从单纯讲解转变为与学生进行适当的交流和探讨。笔者在讲述“高分子材料配方设计”这一章内容时，并没有按照书本来进行，而是布置了一道思考题“设计食品袋的配方”，让学生通过自学课本内容与上网查找相关知识等来完成这一思考题，并在学生完成后让他们用PPT来展示成果，通过讨论的形式与学生探讨了配方设计中的一些原则与内容。

启发式互动式教学强调先让学生积极思考，再进行适时启发；教师不仅要加强自身专业素养和知识积累，而且更重要的是建立师生互动的教学过程，并营造良好的课堂教学氛围，实现教学相长；教师注意自己角色的转变，良好的学习情境可使学生了解学习任务的必要性和与学习任务相关的学习信息，从而激发学习意愿和浓厚的学习兴趣；在教学过程中，对于重要的知识点，通过案例教学，与学生共同分析和讨论，启发学生进行思考，培养学生的创新能力。

第4篇：高分子材料的重要性范文

关键词:聚合物成型工艺学;高分子材料生产加工设备;成型加工;教学改革

高分子材料作为最重要的材料品种之一，在人们的生活和生产中具有不可替代的作用［1－2］。高分子材料优异性能的体现在于选用合适的材料并选用适当的成型加工方法和设备。《聚合物成型工艺学》和《高分子材料生产加工设备》是高分子材料相关专业的两门专业课，是高分子科学领域的研究和工程技术人员必备的技术知识［3－4］。在课程讲授过程中发现，《聚合物成型工艺学》和《高分子材料生产加工设备》这两门课程联系紧密，既相互区别，又相互补充。因为设备决定工艺，不同的设备，有不同的工艺，只有根据设备的情况，制定符合实际的工艺，才能发挥设备的最大功能，提高产品质量和生产效率。反过来，在讲授设备的时候，也需要讲授工艺，工艺理解了，能够更好的促进对设备的理解。高分子材料生产设备很多，有些内容也很抽象，用工艺把一些特定的设备联系起来，就容易理解多了，因此，这两门课是相互促进，相互发展的关系，但是在教学过程中也发现一些缺陷，比如:《聚合物成型工艺学》和《高分子材料生产加工设备》的有些内容发生重叠，分别讲授这两门课时，有些内容向学生重复讲授［5，6］;另外，这两门课程具有内容分散、抽象、半理论半经验化等特点［3］，要提高教学效果，需要进行教学改革。

1明确这两门课教学主线

聚合物成型加工工艺及设备这两门课程既与高分子化学和高分子物理紧密相连，同时又是高分子专业理论研究与实际生产相互联系的纽带［7］。在教学过程要紧扣高分子物理和高分子化学中的知识，因为高分子材料加工的许多问题往往可以归结到高分子材料特殊的链结构。同时使学生能够明白材料制品的性能既与材料本身的性能有关，同时在很大程度上受到成型加工方法、工艺条件和加工设备的影响。同样的材料通过不同的加工方法、加工工艺或加工设备，所得制品的性能就不同。在讲课的过程中要让学生理解高分子材料如何通过成型加工得到具有一定使用性能的制品;材料的成型加工设备与成型加工工艺有何关系;制品性能与材料本身的性能以及成型加工设备和成型加工工艺又有什么关系;同样的材料通过不同的加工工艺或加工设备，所得制品的性能为什么不同等等［8］。因此，教学内容的讲授紧紧围绕“高分子材料———成型加工设备和工艺———影响制品性能的因素”这条高分子材料成型加工设备和工艺的主线来展开，重点使学生了解和掌握制品性能与高分子材料、成型加工工艺和成型加工设备之间的关系。

2教学内容的改革即教学重点、难点的确定，以及某些知识点的合并和教学内容的补充、跟进和更新

有了教学主线之后，教学内容的就很好安排了，对某些重复的知识点进行合并，对相关的本学科的最新发展要跟进，并充实到教学内容中去，对某些知识点进行更新，使《聚合物成型工艺学》和《高分子材料生产加工设备》授课重点突出，内容精炼，知识体系完整。对前沿领域的跟进与补充，可以引导学生开阔思路，激发学生兴趣，激发他们对自己专业的热爱。教学内容既详细地讲授基础知识，包括详细地讲授材料的链结构与材料性能的关系，同时又要系统地讲授当前主流的高分子材料成型加工技术、设备和工艺。从高分子材料的加工原理出发，对成型加工设备和工艺进行详细地探讨，既讲授各种高分子材料成型加工的共性，又分别介绍塑料、橡胶等不同高分子材料的成型加工特点和区别。

3教学模式的改革与实践

考虑到这两门本课程信息量大、内容多、涉及到的领域宽，其课堂教学主要采用多媒体辅助教学，使课程内容形象直观准确呈现在学生面前，使学生更容易的接收和理解。但是对于不同的课程内容可以采取灵活的教学模式，对于部分章节，联系本人在工厂工作的经历，采用案例式教学。例如在在讲述配方设计时就可以采用案例式教学。图1给出了在实际工厂的一般生产过程。图1专用料加工厂一般生产过程流程图Fig.1Theflowofmanufactureprocessforspecialmaterialprocessingplant首先市场部拿到一个订单之后，技术部根据客户的要求，选者生产配方，然后生产样品，待过对方确认之后开始批量生产，最后是检验、包括、入库、发货。由于不同的客户对产品性能的要求不同，不可能拿到十分准确的配方，一般是根据工厂技术部门现有的技术资料以及以往的生产经验，首先制定一个初步的配方，然后经过客户试料之后，根据客户的意见，再进行改进。讲述这部分内容时主要讲授这个配方当中哪些组分对产品性能起到决定性的影响，基于什么样的考虑提出这样的配方，并指出在生产过程应当注意什么问题。然后再把改进过程进行详细地讲授。例如在设计生产塑料椅子专用料项目中，应重点考察其阻燃性能、加工性能和增韧体系以及阻燃剂与基体的相容性，才能得到高强度、高韧性以及阻燃环保的高分子复合材料。而针对不同的配方，在其性能满足客户要求的基础上，对其阻燃剂与基体的相容性进行深入分析。这样既增加了学生学习的兴趣，又丰富了教学内容，从而提高了教学效果和教学水平。

4结语

《聚合物成型工艺学》和《高分子材料生产加工设备》具有很强的工程应用性，要明确高分子材料的工程特性，使学生从整体上把握和理解材料制品性能与材料本身的性能、成型加工方法、加工工艺和加工设备的关系。在教学过程中，既要充分利用现代化的教学手段丰富课堂教学内容，又要充分调动学生的积极性。近几年，通过对聚合物成型工艺和设备的教学内容、教学方法等方面的改革，在授课过程中，既注重强调培养学生解决实际问题的能力，又不忽视基础理论知识，强化学生的综合素质，取得了良好的效果。

作者:陈国昌 叶明富 单位:安徽工业大学化学与化工学院

参考文献

［1］马巫明，东为富，启绘宇，等.《聚合物成型加工》课内课外协同教学新模式的改革与探索［J］．教育教学论坛，2016(3):268－269.

［2］张世杰，黄军左.基于应用型人才培养的《高分子材料成型加工基础》课程教学改革［J］．河南化工，2014，31(12):58－59.

［3］陈国昌，叶明富.聚合物成型工艺学教学改革与实践［J］．安徽工业大学学报(社会科学版)，2013，30(3):119－121.

［4］王琛.高分子材料加工工艺学精品课程建设初探［J］．纺织科技进展，2014(5):88－90.

［5］周达飞，唐颂超.高分子材料成型加工［M］．北京:中国轻工业出版社，2000:100－102.

［6］徐德增.高分子材料生产加工设备［M］．北京:中国纺织出版社，2009:111－113.

第5篇：高分子材料的重要性范文

关键词：磁性高分子聚合物；吸附；重金属

1 磁性高分子聚合物l展现状

1.1 磁性高分子聚合物的合成方法

复合型磁性高分子材料主要是指在塑料或橡胶中添加磁粉和其他助剂，均匀混合后加工而成的一种复合型材料。复合型磁性高分子材料根据磁性填料的不同可以分为：铁氧体类、稀土类和磁性高分子聚合物晶磁粒类。根据不同方向上的磁性能的差异，又可以分为各向同性和各向异性磁性高分子材料。能够作为功能材料应用的主要有磁性橡胶、磁性塑料、磁性高分子微球、磁性聚合物薄膜等。复合型磁性高分子材料中的磁性无机物主要是铁氧体类磁粉和稀土类磁粉。稀土永磁材料是近年来备受关注的磁性材料，其粘结磁体的磁性可超过烧结铁氧体及其他金属合金，从第一代的SmCo系到第二代的NdFeB系，发展非常迅速。目前我国的NdFeB产量居世界前列，质量逐步提高，并且已有一些自己的专利技术。20世纪90年代以后，又出现了新型稀土磁性材料，如稀土金属间化合物，稀土永磁材料及磁性高分子聚合物及纳米晶复合交换耦合永磁材料等。

稀土磁粉出现后，树脂粘结磁体飞速发展。作粘结剂的高分子主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。橡胶类粘结剂包括天然橡胶和合成橡胶，主要用于柔性复合磁体的制造，但与塑料相比，一般成型加工困难。热固性粘结剂一般用环氧树脂、酚醛树脂。热塑性粘结剂主要为聚酞胺、聚丙烯、聚乙烯等，聚酞胺P（A）类最为常见，综合考虑机械加工性、耐热性、吸湿性，目前最常用的PA基体是Nylon6、Nylon66等。除了上述这些聚合物基体外，刘颖等还用结构型的磁性高分子-二茂金属高分子铁磁体（OPM）粉作粘结剂与快淬NdFeB磁粉复合制成磁性高分子粘结NdFeB磁性材料，其磁性能比环氧树脂粘结NdFeB的磁性能高。磁性高分子微球所采用的高分子材料主要是蛋白质、生物多糖、脂类等生物高分子和人工合成的兼有各式各样功能基团的合成高分子。将合成高分子作为微球壳层的研究报导较多，同时，考虑到生物高分子的优良特性，近年来对生物磁性高分子微球的研究也正成为新型生物材料领域的研究热点。可以用于制备磁性聚合物膜的聚合物基体较多，原则上能用于制备高分子膜的聚合物都可以，如纤维素、氟碳塑料、聚醋、聚酞胺等。作者曾用聚偏氟乙烯和醋酸纤维素作基体膜，在其中分散磁性氧化铁粒子用于气体分离。聚醋磁性薄膜多用来制成磁带。目前国内外研究较多的是以核径迹蚀刻膜为基板的磁性高分子聚合物磁性材料，它实际上是采用模板法，以聚碳酸酷核径迹蚀刻膜为基体，在其中电沉积磁性粒子，利用其规整膜孔来控制得到的有序磁性高分子聚合物磁性材料。

1.2 磁性高分子聚合物的功能

复合型高分子磁性材料分为树脂基铁氧体类高分子共混磁性材料和树脂基稀土填充类高分子共混磁性材料两类，简称为铁氧体类高分子磁性材料和稀土类高分子磁性材料，目前以铁氧体类高分子磁性材料为主。以高分子化学和无机磁学为基础发展起来的磁性高分子材料，是高分子功能材料研究的热点。复合型磁性高分子材料，由于其具有高磁性、易加工和成本低等优点，使它广泛应用于微型电机、办公用品、家电用品和自动控制等领域，但如何提高磁性微粒在高分子基体材料中的分散度是提高其磁性能的关键。结构型磁性高分子材料，由于其具有轻质、低磁损、常温稳定、易加工及抗辐照等优点，且其介电常数、介电损耗、磁导率和磁损耗基本不随频率和温度变化，其适合制造轻、小、薄的高频、微波电子器件，广泛应用于军工、通讯、航天等高技术领域，改进合成方法以提高它的磁性能是以后研究的重点。磁性高分子微球作为一种新型的有机一单倍线无机复合功能材料，由于其兼具高分子的众多特性和磁响应性，它被用做酶、细胞、药物等的载体广泛地应用到了生物医学、细胞学和生物工程等领域。对于磁性高分子微球，如何制得高磁响应性、高比表面和单分散性好的微球，以及高分子结构的精细化和功能化是以后研究的热点。随着新技术的广泛应用，高分子磁性材料必将会有更广泛的应用和发展前景。

2 传统重金属的处理

2.1 传统处理方法

2.1.1 化学法

臭氧接触池的臭氧投加采用布气帽投加方式，均设有尾气破坏装置，避免臭氧泄漏污染大气。纯水具有接近7的pH（既不是碱性的也不是酸性的）。海水的pH值范围为7.5至8.4（中等碱性）。如果水是酸性的（低于7），可以加入石灰、苏打灰或氢氧化钠以在水净化过程中提高pH。石灰加入增加了钙离子浓度，从而提高了水的硬度。对于高度酸性的水，强制通风脱气器可以通过从水中去除溶解的二氧化碳，这是提高pH的有效方式。使水成为碱性有助于凝结和絮凝过程有效地工作，并且还有助于最小化铅从管道和管道配件中的铅焊料中溶解的风险。足够的碱度还降低水对铁管的腐蚀性。在某些情况下，可将酸加入碱性水中以降低pH。碱性水（高于pH7.0）不一定意味着来自管道系统的铅或铜不会溶解到水中。水沉淀碳酸钙以保护金属表面并降低有毒金属溶解在水中的可能性。所有高级氧化工艺（AOP）的特征在于具有共同的化学特征，在驱动氧化过程中利用HO自由基的高反应性的能力，其适合于实现完全减弱和通过甚至更少反应性污染物的转化。处理的目的是去除水中不需要的成分，并使其安全饮用或适合于工业或医疗应用中的特定目的。广泛的技术可用于去除污染物，如固体、微生物和一些溶解的无机和有机材料或环境持久的药物污染物。方法的选择将取决于被处理的水的质量，处理过程的成本和处理水的预期质量标准。

2.1.2 物理法

重金属处理系统可以包括砂或砂粒通道或室，调节进入的污水的速度以允许沙子、砂砾、石头和碎玻璃的沉降。这些颗粒被去除，因为它们可能损坏泵和其他设备。对于小型下水道系统，可能不需要砂粒室，但是在较大的工厂需要除去砂粒。砂粒室有3种类型：卧式砂粒室，充气砂粒室和涡流砂粒室，该过程称为沉降。流动均衡澄清剂和机械化二级处理在均匀流动条件下更有效。均衡池可用于临时存储日间或潮湿天气流量峰值。盆地提供在工厂维护期间临时保持进入的污水的地方，以及稀释和分配可能抑制生物二级处理的有毒或高强度废物的排放。对废水沉淀后的污泥进行离心脱水，形成泥饼委托专业的公司处理。水厂处理是从海水或者其他水源中中去除污染物的过程。它包括物理、化学和生物过程，以去除这些污染物并产生可以安全使用的水。水厂处理的副产品通常是称为污水污泥的半固体废物或浆料，其在适于处置或土地应用之前必须进行进一步处理。水厂处理也可以称为净水处理，其也可以应用于处理工业农业废水。

2.1.3 生物法

与单功能离子交换树脂不同，生物重金属处理法含有多种功能性位点，包括羧基，咪唑，巯基，氨基，磷酸酯，硫酸酯，硫醚，苯酚，羰基，酰胺和羟基部分。生物重金属处理法是更便宜，更有效的替代方法，用于从水溶液中除去金属元素，特别是重金属。广泛应用于重金属去除的生物重金属处理法，主要集中在细胞结构，生物吸附性能，预处理，修饰，再生/再利用，生物吸附建模（等温和动力学模型），新型生物重金属处理法的开发，旨在提高吸附能力的生物重金属处理法的预处理和改性。分子生物技术是解释分子水平机制的有力工具，并构建具有较高生物吸附能力和目标金属离子选择性的工程生物。尽管生物吸附应用面临着巨大的挑战，但金属去除的生物吸附过程的发展有两个趋势。一种趋势是使用混合技术去除污染物，特别是使用活细胞。另一个趋势是使用固定技术开发商业生物重金属处理法，并改善生物吸附过程，包括再生/再利用，使生物重金属处理法可以进行大力市场开发。

2.2 存在的不足

重金属的常规处理有着众多的不足，物理法通过吸附进行处理，大部分时候采用活性炭，但是近年来，活性炭有被滥用的嫌疑，因其表面积并没有所宣传的那样效果，同时活性炭价格较高，因此在重金属处理中并不十分合算。化学法采用大量化学物质进行沉淀与pH调整，但是这样会使得水质受到破坏，这样得到的水源可能无法有着更加合适的用途。

2.3 改进方向

使用磁性高分子聚合物净化池具有以下优点：增加净化池的可用功率，减少净化所需的时间。这些是通过用磁性高分子聚合物颗粒涂覆电极的表面来实现的，这样增加了电极的表面积，从而允许更多的电流在电极和净化池内部的化学物质之间流动。当净化池不使用时，磁性高分子聚合物材料可用作⒌缂与净化池中液体分开的涂层。在当前的净化池技术中，液体和固体相互作用，导致低电平放电，这降低了净化池的使用寿命。磁性高分子聚合物技术在净化池中的应用也存在着一些问题，磁性高分子聚合物颗粒具有低密度和高表面积。表面积越大，空气表面越容易发生氧化反应，这可能使净化池中的材料不稳定。由于磁性高分子聚合物颗粒的低密度，存在较高的颗粒间电阻，降低了材料的导电性。磁性高分子聚合物材料难以制造，增加成本。虽然磁性高分子聚合物材料可能大大提高净化池的能力，但它们可能成本高昂。

3 磁性高分子聚合物在重金属处理中的应用

3.1 作用机理

主要依靠顺磁性进行重金属吸附，顺磁是一种磁性的形式，其中某些材料被外部施加的磁场吸引，并且在所施加的磁场的方向上形成内部感应的磁场。与此相反，抗磁材料被磁场排斥，并在与所施加的磁场相反的方向上形成感应磁场。顺磁材料包括大多数化学元素和一些化合物，它们具有大于或等于1的相对导磁率（即非负磁化率），因此被吸引到磁场。施加场诱发的磁矩在场强中呈线性，相当弱。通常需要敏感的分析天平来检测效应，并且常规用SQUID磁强计进行顺磁材料的现代测量。顺磁材料对磁场具有较小的敏感性。这些材料被磁场略微吸引，并且当外部场被去除时材料不保持磁性。顺磁特性是由于存在一些不成对的电子，以及由外部磁场引起的电子路径的重新排列。顺磁材料包括镁，钼，锂和钽。与铁磁体不同，在没有外部施加的磁场的情况下，辅助磁铁不会保留任何磁化，因为热运动使自旋取向随机化。一些顺磁性材料即使在绝对零度下仍保持旋转紊乱，这意味着它们在基态下是顺磁性的，即在没有热运动的情况下。因此，当施加的场被去除时，总磁化强度降至零。即使在场的存在下，只有很小的感应磁化，因为只有一小部分的自旋将被场取向。这个分数与场强成正比，这解释了线性相关性。铁磁材料的吸引力是非线性的，而且更加强烈。通过细乳液聚合制备的磁性聚合物磁性高分子聚合物球的表面改性和定量表征的新颖有效的方案。由聚合物涂覆的氧化铁磁性高分子聚合物颗粒组成的复合磁性高分子聚合物球通过甲基丙烯酸甲酯和二乙烯基苯在磁性流体存在下的细乳液聚合制备。使用磁性聚合物与聚（乙二醇）（PEG）的表面改性反应获得亲水羟基官能化的磁性磁性高分子聚合物球。然后将亲和染料Cibacron blue F3G-A（CB）共价偶联以制备磁性无孔亲和吸附剂。通过透射电子显微镜和振动样品磁强计检查所获得的聚合物磁性高分子聚合物球的形态和磁性。基于IC-O-C/IC=O的强度比和PEG的含量之间的线性关系，通过使用扩散反射傅立叶变换红外光谱定量测量表面改性的含量。X射线光电子能谱（XPS）用于检测磁性磁性高分子聚合物球的表面同时比较与CB配体偶联的染料涂覆的和未涂覆的磁性磁性高分子聚合物球的XPS光谱，发现效果较好。

3.2 效果分析

以水厂净化为例，通过水厂的净水、输水管、取水泵三部分入手。对于净水厂的产能评估，应该着重于预臭氧的接触区域的进水量评估。因其采用石灰投入来改变酸碱性，因此对于水池中的水量进行预估是极为重要的，通过石灰投放量投入的调研可以正确预估净水部分的产能。在输水管道的输送过程中，可以对其流量进行监测与分析，通过进出水的流量与出水的沉淀物数值、pH值、微生物量来确定净水能力的实际水平。在取水泵的环节，通过对原水浑浊度、pH值与电导率的测定，对其洁水能力作出预估与在线的检测。在深度处理环节，对高压放电方式进行调研，对臭氧接触池的运行速率进行分析。在中央监控系统，可以直观地看到目前正在进行的各个环节的处理过程，进出水量、水的各种理化数值，系统还可以对其进行预估，预测未来可能出现的水量变化并加以提前控制。在中控室可以更好地计算水厂的实际产能，并且与各个环节进行比较，推断数据的真实性与有效性，对水厂的净水产能进行精确的复核。完善的中央监控系统：可以对现场设备、供配电系统、视频监控、管网压力等方面进行全面监控，可以及时发现管网参数的异动，借助自动化的控制来进行反馈与解决，从而最小化故障的波及范围，保证水质的要求。采取稳定高效的通信管理，使得工作人员可以在较短的时间内发现故障并且上报与解决。集成化的中央自动控制管理也是现代工厂的重要方向。

4 发展前景

通过采用磁性高分子聚合物，工作人员可以加强净水环节中的重金属处理能力，可以利用高新的技术进行产能的提升与设备的改进。净水效率的提升是一条光明而曲折的路，在这条路上会出现很多难题与挑战，这个任务长期而又艰巨，需要结合实际生产经验，不断地进行总结归纳。为实现自身的长远发展而进行大胆革新，利用创新思维进行现代化建设，从而大踏步地走向科学高效的重金属处理目标。

参考文献

[1]施冬梅，邓辉，杜仕国，等.雷达隐身材料技术的发展[J].兵器材料科学与工程，2002（01）.

[2]陶长元，吴玲，杜军，等.磁性高分子材料的研究及应用进展[J].材料导报，2003（04）.

[3]丁明，孙虹.Fe_3O_4/壳聚糖核壳磁性微球的制备及特性[J].磁性材料及器件，2001（06）.

[4]杨鹏飞，孟凡君，鲁成学，等.磁性聚合物研究与应用现状[J].磁性材料及器件，2004（04）.

[5]秦润华，刘宏英，姜炜.磁性高分子微球在生物、医药领域的应用[J].中国粉体技术，2004（04）.

[6]谢钢，张秋禹，罗正平，等.单分散磁性P（St/BA/MAA）微球的制备[J].高分子学报，2002（03）.

第6篇：高分子材料的重要性范文

关键词：沥青类防水材料；发展历程；优缺点；应用前景

当前，我国乃至世界的建筑业发展十分迅速，而占据重要位置的防水工程也得到了长足的发展。通过对设备的改进和原料的改性，生产出许多高品质的防水材料应用于屋面、浴室、冷库、桥梁、水池、地下通道等，创新后的产品在防水功能上取得了最有效和最彻底的效果，同时也为防水施工提供了广大的选择空间。文章对常用防水材料的基本分类进行简单介绍，着重探讨了沥青类防水材料的及发展历程及应对当今市场形势所具有的优势和问题。

1 常用防水材料的分类

1.1 刚性防水材料

常用刚性材料有防水砂浆和防水混凝土。防水砂浆造价低，施工简单，但防水效果差，容易随基体发生开裂。防水混凝土以硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥及矿渣硅酸盐水泥为原料，砂石为辅料，经搅拌、灌浆和养护程序，在结构设置和防水中起到重要作用。因具有较高的密实度和稳定性，防水混凝土对比防水砂浆具有更多优越性，占据建筑市场的重要地位[1]。

1.2 改性沥青防水材料

改性沥青防水卷材是由石油沥青、高分子聚合物、矿物填料、改性剂、加强胎体等多种原材料制成。胎体是沥青涂布层的载体，也是受力承载体，因此胎体的力学性能直接影响到防水卷材的质量。常用的胎体包括聚酯胎和玻纤胎。高分子聚合物分散到沥青中，形成网状连续结构，沥青分布其中，形成了通常所说的"海岛结构"，在一定程度上改变了防水卷材的性能。改性剂种类较多，实践表明，以SBS和APP（APAO和APO）两种改性剂效果最好，能很大程度上提高产品的耐久性能。改性沥青防水卷材因性能稳定，技术成熟而在新型防水材料中占有重要地位[2]。

1.3 高分子防水材料

合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或合成高分子卷材二者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填充剂等，采用密炼、挤出或压延等橡胶或塑料的加工工艺所制成的可卷曲片状防水材料。目前在我国新型防水材料中使用占10%左右，主要有三元乙丙橡胶（EPDM），聚氯乙烯（PVC），氯化聚乙烯（CPE）等，因其可以冷施工，可做单层防水，施工速度快，性能优良，具有十分广阔的发展前景[3]。

1.4 防水涂料

防水涂料为粘稠的高分子液体，涂刷后将水分和有机溶剂挥发并发生固化反应，在基层上形成防水层，起到良好的防水效果。防水涂料十分适合特殊位置，如阴阳角、凸起物、狭窄处的防水及修补工作。聚氨酯防水涂料具有防水性能好，耐久性高，粘接性优良，施工简便等优点，是常用的防水涂料，但其易挥发，刺激眼睛及呼吸道，是非环保产品。此外还有橡胶改性沥青防水涂料、水基（DPS）及水泥基（CCCW）渗透结晶型防水涂料、丙烯酸酯防水涂料及有机硅防水涂料，它们同样具有优良的防水效果，但价格较贵。随着科技发展，纳米材料也逐步被人们应用到防水涂料领域。

1.5 堵漏材料

堵漏材料为向刚性材料中添加的外加剂本身通过反应生成无机胶体或大分子，将毛细孔道或裂纹填补，达到密封防水的作用。常用的外加剂有UEA型混凝土膨胀剂、无机铝盐防水剂、有机-无机复合防水剂、有机硅防水剂、M1500水泥水性密封防水剂等。常用的堵漏止水材料有无机粉状防水堵漏材料、水溶性和油溶性聚氨酯、氰凝、丙凝、橡胶止水带和遇水膨胀橡胶等。

1.6 密封材料

密封材料为发展较快的一种防水材料。目前我国生产密封材料的厂家约有150家，主要生产硅酮、聚硫、聚氨酯、丁基橡胶、氯丁橡胶密封胶、PVC胶泥等。硅酮密封材料因具有良好的粘接性和耐水性，是国际上发展最快的密封材料之一。聚氨酯密封材料柔软强度极高，特别适合与循环变形较大的结构的密封防水。聚硫密封膏耐候性和耐低温能力强，能较理想的满足高档建筑密封膏的各项要求，同时也是应用最早、使用最成熟的密封膏[2]。

1.7 其他新型防水材料

除上述技术较成熟，应用历史较久的防水卷材以外，随着科技的进步和工程质量要求的不断提高，许多新型环保、施工快捷、适应性强的防水材料逐步被制备并应用到实际的生产生活中。如喷涂高分子橡胶沥青防水材料在单机掩蔽库工程中的成功应用，不含有机溶剂、一般可再生利用、基本无毒害作用的EPDM、PVC、TPO等防水材料的成功研发等为我国防水材料的进一步发展提供了明确的前进方向。

2 沥青类防水材料

2.1 发展历史

中国古代建筑防水主要依赖于茅草和瓦，但经常会出现漏水等现象，为了避免漏水，金属卷材――铅锡背随之产生，这就是早期的柔性防水材料。随着科技发展和社会进步，天然沥青逐渐进入了人类的防水领域。欧洲最早利用沥青防水材料制成了沥青纸胎油毡，于20世纪20年代传入中国，并在我过大面积用于防水工程，但这种防水材料施工工艺要求高，同时对操作人员和环境都产生严重的毒害作用，因此，逐步被沥青添加量少、性能稳定、对环境危害小和施工要求低的改性沥青防水卷材所取代。

2.2 优点及应用现状

改性沥青防水卷材是以高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维为胎体而制得的防水材料，它从最初的沥青纸胎油毡发展到现在的多种改性沥青防水卷材，经历了漫长的发展历程。其具有软化点高，低温性能好，良好的不透水性和抗腐蚀性，抗变形性和自愈性良好，断裂延伸率高，采用热熔法或冷粘法施工，使用年限长，因此广泛应用于一般工业和民用建筑工程地下及屋面防水，同时适用于桥梁、停车场、游泳池等重要的防水工程。

目前，我国的防水工程中改性沥青防水卷材占到了80%左右，高分子防水卷材占10%左右，其他种类防水卷材占10%左右。对于改性沥青防水材料，主要有SBS改性沥青、APP改性沥青等。意大利95%采用APP改性沥青防水卷材；法国85%采用SBS改性沥青防水卷材；德国50%采用乙烯共聚物沥青防水卷材。

2.3 存在问题及解决方案

由于改性沥青防水卷材主要材料有石油沥青，高分子聚合物等，石油沥青种类繁多，质量参差不齐，导致生产的防水材料质量差距巨大，而目前对防水卷材耐老化性能的检测手段在短时期内又无法完成，因此假冒伪劣产品经常出现在市场上，对消费者的合法利益造成了侵害。造成以上现象的主要原因就是行业普遍水平偏低，中小规模企业占据主导地位，同时，国家的产业政策落实不到位，监管不力，市场秩序混乱。

针对以上问题，首先要从思想上重视防水工程的重要性，建立完善的法律法规，为市场的规范性提供有力的保障。在产品发展与升级上，要加强产业结构调整，加大科研投资力度，培养专业高精尖研究人才，生产出优质高效，低价环保的具有竞争性的新型防水材料。同时更要发挥标准的标杆作用，引领行业的正确发展方向，强化品牌意识和信用建设，争取使防水材料市场发展的更好更快。

参考文献

[1]林柏章.建筑防水材料及PVC防水卷材的现状与应用[J].建材与装饰，2008，1：277-278.

第7篇：高分子材料的重要性范文

关键词：防水材料；材料分类；发展现状

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

近些年来我国的科学技术取得了快速的发展，科学技术不仅全面应用于各个行业当中，而且对于不同行业也有了更加专业的技术研究，为各行业的发展提供了极大的帮助。在建筑行业里，建筑防水作为建筑工程的一个分项工程，是建筑物重要的使用功能，也对建筑物的耐久性和使用寿命起重要作用。建筑防水工程的质量主要取决于防水材料的性能和防水技术的应用。由此可见防水材料的选择和技术的应用在提高建筑防水工程的质量问题中的重要性。

一、建筑防水材料性能及其特点

建筑物与构筑物在使用过程中，都会受到各种自然因素的影响，并且建造形式和防水部位不同，所受的影响因素也不同。如建筑屋面防水层长期暴露于自然环境中，受雨、雪、风、霜、紫外线以及空气污染物的侵蚀；建筑物地下部分不但长期处于水环境中，而且还要承受不均匀沉降的反复作用；而桥梁则是要承受频繁交通载荷的反复应力作用。因此，用于建筑防水的材料，不仅需要具有抵抗复杂应力作用下的力学性能，同时还需要保持在各种自然因素长期影响下综合性能的持久稳定，即人们常说的耐久性。为保证建筑工程用防水材料的性能稳定及耐久性，要求建筑防水材料应具备以下6个方面的性能：

1.耐水性。耐水性是防水材料必须具备的功能，指对水基本不吸收，在水的长期侵蚀和微生物作用下保持性能稳定，在水的压力作用下具有不穿透性能。透水率和吸水率是表征耐水性能优劣的典型指标。

2.抗裂性。抗裂性是指防水材料在非恒温环境中，基层收缩或开裂引起的变形以及应力变化、载荷和冲击等作用下不开裂的性能。优好的抗裂性要求材料具有较高的拉伸强度和抗撕裂强度，并具有较好的断裂延伸性和柔韧性。

3.温度适应性。温度适应性是指材料在较宽的温度范围内具有稳定的物理力学性能、化学性能和施工应用性能。耐热度和低温柔度是表征温度适应性的典型指标。

4.耐久性。材料耐久性就是材料在多种环境因素下，能长久保持性能和功能。导致材料老化有多种因素，如温度交替变化、紫外线、臭氧，以及酸雨、盐雾等化学介质及微生物与各种应力作用等。

5.可操作性。可操作性即材料按一定工艺流程施工于需要防水部位的性能，可操作性包括：施工方便、操作容易、对环境适应性强、与防水基层及相邻部位材料相容性好等。

6.环保性。环保性即材料的生产、施工和防水工程中，对环境不污染，对人体健康无危害。

防水材料的6个方面性能互相联系、互相制约，在研究材料性能时往往要把各方面性能联系起来统一考虑。随着防水领域的不断扩大和科学技术的发展，新的防水材料品种不断问世，防水材料由20世纪80年代以前的较少品种，已发展成为多门类多品种的多元化产品结构。不同类型和品种的材料性能和功能都不尽相同。目前，防水材料的分类方法很多，从不同角度和要求有不同的归类形式，如按材料划分为柔性材料、刚性材料；按材料形态划分为卷材、涂料、密封胶材料及制品型材料；按基本组成可划分为沥青基材料、合成高分子材料、水泥基材料。各种材料都可按类别、品名和原材料性能细分。防水材料分类的目的是理顺材料的类别、属性、品种、性状、功能、材料组成和性能指标要求以及相互之间的关系，为各类防水工程的选材提供便利。

二、几种常见防水材料的发展概况

近年来，虽然有部分新型的防水材料出现，但以高聚物改性沥青防水卷材、高分子防水卷材和防水涂料为主的整体防水格局仍未改变，其所占的市场份额仍高达80%以上，同时上述3大类材料也是在国家“十二五”规划中重点发展的防水品种，而防水行业的主要技术创新也是围绕上述产品展开的，因此，接下来将重点介绍这3类产品目前的发展状况。

1.高聚物改性沥青防水卷材

沥青材料是由复杂的碳氢化合物和碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）衍生物所组成的高分子混合物，由于沥青材料具有不吸水、粘结强度高、耐腐蚀等一系列优越的性能，故很早以前就被人们用作防水、防潮、防腐和粘结材料。以沥青为基本原料制成的防水卷材也是国际上最先应用的有机柔性防水材料。

沥青为基料制成的沥青基防水卷材是目前国际上使用量最多、应用领域最广、产量最大的一类防水材料。该类材料长期牢固占据主导地位，得益于20世纪60年代的2次历史性变革，一是法国和意大利先后发明了用SBS和APP对沥青进行改性，改性后的沥青克服了自身冷脆热淌的致命弱点；二是工业上将聚酯纤维无纺布用作防水卷材胎基。将改性沥青和聚酯纤维毡结合在一起的做法，不但产生了新的沥青基防水卷材品种，而且使防水材料的性能大幅度提高，完全能满足各种防水工程的需要。

沥青基防水卷材按其涂盖用沥青的不同可划分为氧化沥青防水卷材和高聚物改性沥青防水卷材2大类。按胎基材料的不同划分为复合胎、聚酯胎、玻纤胎防水卷材，高聚合物改性沥青防水卷材较好地解决了传统沥青材料低温脆裂和高温流淌的缺陷，大幅度提高了沥青基防水卷材料的使用寿命，因此成为了“九五”以来我国重点发展的一类防水材料，在我国乃至全球防水领域均占有重要的地位。高聚物改性沥青防水卷材的主要种类如图1所示。这些类型的改性沥青防水卷材，在防水工程中最常用，占据主导地位的是SBS和APP改性沥青防水卷材，其次是自粘聚合物改性沥青防水卷材。在改性沥青防水卷材中又以SBS改性沥青聚酯胎防水卷材使用范围最广，应用数量最大。但自粘聚合物改性沥青防水卷材近10年来发展迅速，其应用比例也在逐年提高。

目前，高聚物改性沥青防水卷材在我国防水工程中占有重要的地位，2012年，其在所有防水产品中的占比约为43%，年增长速度最高时达到16%。

2.高分子防水卷材

以合成橡胶、合成树脂、橡塑共混以及TPO材料为基料，加入适量的化学改性剂和填充剂等，经过混炼、塑炼、压延或挤出成型等加工工艺制成的片状可卷曲的防水材料称为高分子防水卷材（或片材）。

不少橡胶和树脂材料都可以用来制造高分子防水卷材，还可以同时用2种以上的橡胶、树脂或橡胶和树脂共混制成卷材；橡胶类卷材又可按加工工艺划分为硫化型和非硫化型2种；树脂类按加工工艺可分为交联型和非交联型。以上各种材料做基料均可制成均质型、织物内增强型、纤维背衬型或增强背衬型等构造的产品。因而，高分子防水卷材的品种也是多种多样。按基本原材料类别和品种划分。

高分子防水卷材虽多种多样，但目前及今后一段时间内我国发展的产品主要有EPDM防水卷材（硫化型）、TPO防水卷材、PVC防水卷材、HDPE自粘胶膜防水卷材（预铺法施工）以及EVA和ECB塑料排水板、土工膜防渗产品。IIR、CSPE卷材和CR防水卷材仅在国外有少量的应用。

合成高分子防水卷材一般都具有拉伸强度高、断裂伸长率大、撕裂强度高，对基层伸缩或开裂变形适应性强、耐热度高、低温柔韧性好和耐腐蚀性能好等特点。

HDPE自粘胶膜防水卷材及其预铺反粘技术于20世纪80年代末在美国问世，90年代初进入中国，并以其预铺反粘施工可实现防水层与现浇混凝土形成永久的结合，能有效防止窜水现象的发生，受到生产企业和用户的一致认可。该产品及其施工技术已列入《建设事业“十一五”推广和限制技术公告》和《地下工程防水技术规范》，其中，北京东方雨虹防水技术股份有限公司通过技术革新，在HDPE预铺反粘技术方面打破了国外垄断，推动了国产HDPE自粘胶膜防水卷材的快速发展。

3.防水涂料

涂料是一种无定形的材料，常温下呈流态，半流态液体或粉状加水现场拌合，通过刮涂、刷涂、辊涂或喷涂在结构表面，经溶剂挥发，水分蒸发，组分间的化学反应或反应挥发固化形成一定厚度具有防水能力的涂膜，使表面与水隔绝起到防水、防潮作用。人们把这种防水方式称为涂膜防水，采用的材料称为防水涂料。

防水涂料具有冷施工、复杂形状易于施工，涂层为连续无接缝，工程一旦渗漏易于查找和维修等优点，在国外被视为卷材的重要补充。防水涂料的缺点是涂层厚度和均匀性不易掌握和控制，施工和固化成膜受环境制约等。涂料按材料性能可分为柔性（以有机材料为基材制成）和刚性（以水泥为基材制成）；按主要成膜物质的种类（即基本原料）分为橡胶类、合成树脂类、改性沥青和沥青类、聚合物水泥类、渗透结晶类和水化涂层类；按固化成型的类别分为反应型、挥发型、反应挥发型和水化结晶渗透型，以下予以重点介绍：

①反应型高分子防水涂料：主要成膜物质为高分子材料，分为固化剂固化型和湿气固化型，其中双组分聚氨酯防水涂料、聚脲防水涂料、聚甲基丙烯酸甲酯防水涂料为固化剂固化典型产品，单组分聚氨酯防水涂料为湿气固化成型高分子防水涂料。②挥发型防水涂料：分为溶剂挥发型和水份挥发型，依靠溶剂挥发成型的为溶剂挥发型，该类型涂层干燥速度快，结膜致密的特点，主要产品种类为乳化沥青类防水涂料；水分挥发型是通过水分挥发成型的涂料，主要产品为聚合物乳液类防水涂料。③反应挥发型防水涂料：以水分挥发为主（高分子乳液），经过微粒的接触变形而结膜，无毒、环保，可在潮湿基面施工；无机物水化反应为辅（水泥及活性物质），主要产品包括聚合物水泥（JS）防水涂料、聚合物水泥防水灰浆和聚合物水泥防水砂浆类产品。④渗透结晶型防水涂料：以硅酸盐水泥、石英砂及活性化学物质组成的具有特殊功能的无机类防水材料，该材料通过活性化学物质与水泥水化产物、游离氧化钙和氢氧化钙反应生成不溶的结晶体来堵塞修补混凝土的缺陷。

结束语

防水材料具有良好的防水性能，是保证建筑物与构建物防止雨水侵入、地下水等水分渗透的主要屏障，防水材料的优劣、施工质量的好坏对防水工程的影响极大。只要我们严把设计、施工及防水材料的质量关，一定能把防水工程做好。

参考文献

[1]王登水.防水行业恶性竞争溯源及应对策略[J].湖北工业大学学报，2011，26（增刊）：116-118.

第8篇：高分子材料的重要性范文

从19世纪中期开始到现在，经过了这么长时间的不断发展，高分子体系已经从高分子改性逐渐向高分子合成、构筑、光电功能高分子等方向转变。人们的生活也从高分子化学中受益匪浅，小到日常可见的材料、油漆以及涂料等，大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分离膜、酶、树脂等。现在对高分子化学的研究方向已经转向了新功能材料，在目前快速发展的情况下看，高分子化学会和其它学科相互之间相继结合穿插，一定会在纳米材料、智能等一系列研究领域中广泛使用，适应现代化可持续发展的目标，使所有研究项目都向绿色科学方向发展。

一、现如今高分子化学的发展情况

自从20世纪到现在，随着工业技术的快速发展，天然资源已经露出了疲态，科学家们已经开始使用高分子化学进行材料的合成。有数字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增长，人类三大合成材料，其中包括塑料、橡胶、纤维，在使用过程中表现出了令人惊讶的增长速度。新型的材料，特别表现在合成材料，在工业、建筑、农业、电子技术方面都被广泛使用，极大的支撑着人类的日常生活，是使国民经济持续发展的必要动力源泉。

二、高分子化学不同领域的使用分析

使用高分子化学的研究都处于高端技术领域，它的发展方向一定会和社会发展的方向和各种行业发展要求相适应。以后的高分子化学一定会其它领域相互融合，高分子材料的使用注定会减少人类对自然资源的依赖程度，逐渐向纳米、绿色和智能等方向转变，在实现可持续发展的目标中占据了非常重要的位置。

2.1 使地球更加绿色化

在现在很多工业发达的城市，天空中都会飘着非常浓郁的黑烟，对人们的日常生活有非常严重的污染。绿色，在现在被认为是没有污染、再生性或者可以循环使用。在没有污染方面，我们需要做的就是减少工业废弃物的排放、相对的减少污染源。现在的情况表明，化学行业中具有污染和治理两个方面的性质，可以对绿色使用材料进行研究，也可以继续对环境造成恶化。例如：在研制的过程中使用的催化剂、溶解剂、中间物品等，在生产过程中产生的废气、废渣、废弃液体等都是对环境造成影响的主要元凶，若长期的进行排放，会对环境造成严重的影响，甚至会导致不可逆转的事情发生。

2.2 减少的自然资源的使用依赖

目前研究的高分子合成材料对石油具有很强的依赖性，众所周知，石油是经过地球非常漫长孕育才出现的，另外，石油也是现如今人类社会非常重要的能源，石油资源现在正在快速的减少，而且不能快速的进行补充，所以人们现在非常急切的找到可以代替石油使用的资源，这已经成为现在高分子化学研究中非常重要的课题。在对物质中原子和分子的比率进行调节，对物质的微观特性、宏观特性以及表面性质进行加强控制，也许这种物质就会满足一些行业的使用要求，当这种情况出现的时候就可以把这种物质作为材料使用。所以，在对材料进行配置的时候就会减少对不可再生资源的依赖程度，并对使用材料和环境进行相互协调，这是现如今化学研究当中非常重要的领域。现在很多高分子合成材料都非常依赖石油资源。想要解决目前的情况，可以对天然高分子进行利用，这其中也应该包含对无机高分子的不断探索和研究。

现在由石油合成的高分子材料，主要因为原子中以碳为主要元素，其中还含有少量的氮、氧等原子，所以被称为有机高分子。无机高分子是因为主链上的组成原子中不含碳。根据元素的性质进行判断，大约有40～50种元素可以成为长链分子。现在引起科学家高度重视的一种无机高分子，它的主链上都是硅原子，并且含有有机侧链的聚硅烷。

2.3 使高分子材料不断纳米化

现在很多高分子化学反应中的原子经过重新排列组合之后的反应空间要比原子的大小大出很多，所以，化学反应的研究要在一个受限空间之中进行。若在有限的空间中，像纳米量级的片层当中，小型分子由于和片层分子相互作用而且还在一个比较受限的空间内进行排列，之后产生单体聚合，聚合之后的产物的拓扑结构不会再受限的空间内进行全部的复制，这种情况和自由空间的结果完全不同。我们也许会在受限制空间内进行聚合反应的分子中提炼出高分子纳米化学的定义。化学的研究对象基本都是纳米量级的分子和原子，但是因为没有精细的方式，没有达到可以在纳米尺度上精确控制分子或者原子的程度，所以现如今很难做到对分子的精准设计，使化学的合成让人感觉非常的粗放。高分子化学在纳米程度上精要精确的按照分子设计，在此基础上确定分子链中的原子配比位置以及相互结合的方式，通过纳米技术对分子、原子和分子链进行非常精确的控制，达到对高分子各级结构的位置确定。这样就可以精确的控制新合成材料的功能和特性。

2.4 面向智能材料的高分子化学研究路线

20世纪的人类社会是以合成材料为标志的，在21世纪人类社会的标志将会是智能材料。高分子化学仍然是进入智能材料时期非常重要的组成部分。材料自身具有的功能可以根据外部条件的变化，有意识的进行调节和修复等一系列措施，这就是智能材料的基本定义。现在科学家已经了解高分子有软物质这一特征，简单说就是可以对外场具有反应。

三、结语

随着社会的不断发展，人类把能源、信息以及材料称为支撑科技革命的重要力量，而且材料也是能源以及信息不断发展的基础所在。从出现合成有机高分子材料开始，人类就在不断的进行研究和探索，希望可以找到使用广泛的新型材料，可以广泛的使用在计算机、生物、海洋等一系列领域当中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不断前进，正在不断适应快速发展的今天，出现了很多功能非常强健并且广泛使用的高分子材料。

参考文献

[1]王立艳.《高分子化学》理论与实践教学的整体优化研究[J].广州化工，2012，40（4）：108-109.

[2]张宏刚.新型高分子化学注浆材料在碱沟煤矿的应用[J].中国高新技术企业，2011（34）：63-64.

[3]何冰晶，王庆丰，刘维均，等.能量最低原理在高分子化学教学中的应用探索[J].高分子通报，2011（12）：141-144.

第9篇：高分子材料的重要性范文

关键词：金属材料 理化检测 组成元素

在金属材料研究中，要了解金属材料的组成、结构和性能，必须通过理化检测手段及其检验理论研究予以解决，而且金属材料的组成、结构和性能之间的相互关系及其变化规律的研究与建立，也是通过理化检测的研究和测试工作的参与而得以实现的。因此对理化检测在金属材料研究中的地位和作用有一个不断认识的过程。在这里就理化检测的工作性质、研究内容和所解决的金属材料研究中的问题等方面谈一些认识和看法。

一、关于金属材料理化检测的方法和特点

理化检验又称“器具检验”，就是借助物理、化学的方法，使用某种测量工具或仪器设备，计量器具、仪器仪表和测试设备或化学物质和试验方法，对产品进行检验而获取检验结果的检验方法。理化检验一般分为物理性能检验、化学检验和金相检验等。

物理检验主要有：拉伸、弯曲、压缩、冲击等，主要是检验材料的力学性能的。

化学检验主要有：材料成分分析，是分析材料的化学成分的；晶间腐蚀应该也算化学检验，主要检验材料的耐腐蚀性能；

金相检验主要有：宏观金相，检查材料的缺陷，如气孔，裂纹等；微观金相，分析组织状态。

二、理化检测在金属材料研究中的研究内容

金属材料科学主要是研究金属材料的组成、结构与性能之间相互关系及其变化规律的科学。热力学、动力学、固体物理、固体化学、化学物理等基础学科为金属材料科学提供理论基础。金属材料的性能主要取决于金属材料内部的结构，金属材料的结构又取决于金属材料的组成、工艺参数等因素。因此，在金属材料研究中，必须深入探讨金属材料的性能与其组成、结构、工艺参数等因素相互间的内在联系，以确定合理的金属材料组成和最佳的制备工艺、加工工艺和处理工艺，从而获得最理想的内部结构和性能，以满足使用的要求。

在金属材料的组成研究中，材料的化学成分分析在施工中主要是材料的含C量、含Mn量、含Si量、含S量、含P量的分析即五大元素分析。对于其他Cr、Mo、V、Ti、Ni、Cu等元素的分析根据不同的检测要求确定。化学成分分析可以定量分析出材料的成分含量。另外使用光谱分析的方法也可以分析出材料的化学成分，但精度较低只可以大致确定一个范围值。因而对金属材料和无机非金属材料的主量和痕量元素的测定，应用较为普遍的方法有原子光谱法、分子光谱法、电化学法和常规化学法。

在理化检测领域中，尚有一门研究金属材料中第二相的类型、结构、组成、数量、形态、分布状态及合金元素在相际间的分配，进而建立其合金系同相组成以及相组成同合金性能之间的关系，并可应用于他类金属材料的物理-化学相分析科学。当然，在金属材料研究中，金属材料结构的设计和性能预测的工作，并从其化学元素组成预测高温合金的某种性能，有机大分子的分子设计、复合金属材料的组织设计和基于线弹性断裂力学对与一定尺寸以上裂纹长大与传播过程来预测寿命的方法方面获得一些成效。但由于金属材料结构和性能影响因素的复杂性和纯理论的局限性，要完全以“设计”和“预测”来代替其实际的理化检测研究和检测工作是不可能的。

三、解决金属材料研究中具体问题的实例

（1）原子吸收光谱法和原子荧光光谱法。原子吸收光谱法包括火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生-原子吸收光谱法及流动注射与原子吸收光谱法联用等方法，目前已广泛用于金属材料中微量、痕量元素的分析测定。氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）对于As、Se、Te、Bi、Sn、Pb、Ge、Hg、Sb、Cd等易挥发元素的测定具有较低的检出限，在地质、冶金、医药卫生、环境保护等方面得到广泛的应用。我国的氢化物发生-原子荧光光谱仪的制造技术和应用水平也一直处于国际领先地位。

（2）电感耦合等离子体原子发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）因可快速地进行多元素同时分析，测定灵敏度高，且有较宽的线性动态范围，良好的精密度和重复性等特点，已成为金属材料分析最常用的工具之一，建立了包括几乎所有种类材料的分析方法。固态阵列检测器原子发射光谱仪已逐渐成为ICP光谱仪的主流，其技术的改进和发展很快。电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）具有很低的检出限、很宽的动态线性范围、干扰少、分析精密度高、分析速度快、可进行多元素同时测定，具有良好的分辨率、可提供精确的同位素信息，在高纯金属材料和稀土元素分析方面显示了优越的性能。

（3）X射线荧光光谱法。近年来，X射线荧光光谱法（XRF）在分析铁合金中主要在杂质元素方面取得了不少进展。实验人员用纯铁作为稀释剂，经高频加热熔融，离心浇铸成块状样品，分别采用内层涂有氧化锆的陶瓷坩埚和插入石墨坩埚的陶瓷坩埚有效克服了铁合金存在的矿物效应及颗粒效应，结果表明，块状样品表面不同部位及不同深度的化学成分分布均匀，相同熔融条件下的样品重复性良好，解决了用粉末压片制样对测定结果带来的误差。采用此法成功进行了铌铁合金中铌、硅、磷和锰铁中锰、硅、磷的测定。

四、结论

理化检测学是研究建立物质的组成、结构和性能的测试方法，并提供其结果信息的科学。它在金属材料研究中，为金属材料提供其组成、结构和性能的准确结果，参与金属材料的组成、结构和性能间相互关系及其变化规律的研究与确立。所以，理化检测是金属材料研究的重要组成部分。理化检测技术的水平，是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一，理化检验工作的发展和提高，对于深入认识自然界的规律，促进科学技术进步和国民经济的发展，都起着十分重要的作用，因此我们应该更加重视理化检测。

参考文献

[1]丛海辉.原子吸收仪技术分析与探讨.科技创新导报.2010.

[2]李汝英，王成.原子吸收光谱分析法及其分析仪的技术探讨.农业技术与装备，2011

[3]李良，何东辉，陈钢.高韧性中低强度金属材料的疲劳试验研究[J].理化检验.物理分册，2004，03.