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    • 高分子材料的研究進(jìn)展大全11篇

      時(shí)間:2023-12-24 16:29:02

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      篇(1)

      阻燃劑主要是用來提高材料的抗燃性,從而避免材料被引燃并且要抑制火焰的傳播。阻燃劑成為高分子材料發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ唬褂昧績(jī)H次于增塑劑。阻燃劑根據(jù)不同類型的化合物分成有機(jī)阻燃劑、無機(jī)阻燃劑以及有機(jī)-無機(jī)混合阻燃劑這幾種類型。其中無機(jī)阻燃劑應(yīng)用最為廣泛,需求量占到阻燃劑總量的50%以上。理想阻燃劑需要有著阻燃效果好以及添加量少的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)要無煙無毒從而避免環(huán)境污染,并且對(duì)其他材料的性能影響小,有著良好的加工性能好,熱穩(wěn)定性高并且價(jià)格便宜等特帶你。阻燃劑的這些要求,決定著阻燃劑以及阻燃技術(shù)的發(fā)展放心。有機(jī)阻燃劑有著添加量少以及基材相容性好的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對(duì)阻燃制品性能的影響也更小,不過現(xiàn)有的有機(jī)阻燃劑在燃燒時(shí)發(fā)煙量大同時(shí)揮發(fā)性大,熱穩(wěn)定性以及水解穩(wěn)定性都比較差。目前研究的有機(jī)阻燃劑有氮系阻燃劑、鹵系阻燃劑、有機(jī)磷阻燃劑以及硅系阻燃劑等。

      2有機(jī)硅阻燃劑的合成

      有機(jī)硅高分子材料近年來開發(fā)出來的新型高效環(huán)保的無鹵阻燃劑,作為成炭型的抑煙劑,能夠賦予高聚物在阻燃以及抑煙的過程中,還可以改善材料的機(jī)械強(qiáng)度以及加工性能。作用機(jī)理主要是硅氧烷燃燒過程中能夠生成硅,進(jìn)而碳阻隔層能夠隔絕樹脂與氧氣的接觸,避免熔體滴落,因此實(shí)現(xiàn)阻燃效果。有機(jī)硅阻燃劑有著熱穩(wěn)定性良好的特點(diǎn),這是由分子主鏈的-Si-O-鍵所決定。有機(jī)硅閃點(diǎn)絕大多數(shù)都高于300℃,所有具有難燃性。較為常見的有硅油、硅樹脂、硅橡膠以及聚硅氧烷等。目前市場(chǎng)應(yīng)用的有機(jī)硅阻燃劑打斗是美國(guó)通用電器提供的SFR-100,是一種黏稠透明的硅酮聚合物,能夠與各種協(xié)同劑例如多磷酸胺等并用,已經(jīng)使用在聚烯烴阻燃,低用量可以滿足阻燃要求,高用量能夠賦予基材有意的抑煙性以及阻燃性。研究人員通過研究有機(jī)硅高分子材料的阻燃性,發(fā)現(xiàn)在PU彈性體當(dāng)中加入粉末狀環(huán)氧以及硅氧烷,只需要加入5%,就能夠使HRR降低到80%,液態(tài)的硅氧烷則能夠降低HRR到50%。通過分析阻燃PP,還能夠發(fā)現(xiàn)有機(jī)硅的復(fù)合物對(duì)PP有著明顯的阻燃以及減少熔滴效果。

      3有機(jī)硅阻燃劑的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

      1)國(guó)外研究進(jìn)展。1981年坎貝爾等人發(fā)表關(guān)于聚碳酸酯與聚二甲基硅氧烷(PDMS)的共混,能夠提高PC阻燃性的報(bào)告。不過PSMS自身阻燃效果不夠理想,為了改善阻燃性能,需要在其結(jié)構(gòu)當(dāng)中加入反應(yīng)性官能團(tuán),例如端羥基、氨基以及環(huán)氧基等,如下圖所示。

      1983年,GE公司采用1-40wt%的硅膠或者線性硅油,1-20wt%的有機(jī)化合物例如硬脂酸鎂和1-20wt%的有機(jī)硅樹脂制備熱塑性塑料使用的有機(jī)硅阻燃劑,能夠廣泛應(yīng)用于熱塑性塑料。1985年,GE公司繼續(xù)開發(fā)用于尼龍樹脂的有機(jī)硅阻燃劑,通過添加10-50wt%,能夠達(dá)到理想的阻燃效果。1990年,GE公司通過二羥基苯酚與羥基芳香酯硅氧烷進(jìn)行光氣化反應(yīng)制備出有機(jī)硅-聚碳酸酯共聚物,用來做阻燃絕緣層,同時(shí)與2003年研制聚碳酸酯硅氧烷阻燃材料,在加工流動(dòng)性以及阻燃性方面性能良好。日本的三菱瓦斯化學(xué)公司在羥苯基烷基封端的聚二甲基硅氧烷合成有機(jī)硅阻燃劑領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究工作,并合成含有聚硅氧烷鏈段的一系列阻燃劑,有著良好的耐熱性、阻燃性、透明性以及低溫沖擊強(qiáng)度。日本NEC公司研發(fā)商品化的硅酮系阻燃劑“XC-99-B56-54,是一種帶有芳香基同時(shí)含有支鏈結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷,突出特點(diǎn)是對(duì)分子結(jié)構(gòu)當(dāng)中的苯基含量以及功能端基反應(yīng)性科學(xué)設(shè)計(jì),從而達(dá)到最理想的水平。比聚甲基硅氧烷有著更好的分散性,對(duì)PC/ABS、PC合金具較高的阻燃性。

      2)國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展。我國(guó)科研機(jī)構(gòu)也在有機(jī)硅高分子材料的阻燃性方面進(jìn)行了大量工作。歐育湘等人對(duì)有機(jī)硅阻燃劑SFR-100性能和PE應(yīng)用的效果展開了詳細(xì)的研究,SFR-100是非鹵成炭型的阻燃劑,一方面賦予聚烯烴良好的阻燃抑煙性,另一方面也改善材料加工性能,同時(shí)提高材料機(jī)械強(qiáng)度。華東理工大學(xué)的劉述梅以及王瑜潤(rùn)等合成苯基含量高的硅樹脂阻燃劑,實(shí)驗(yàn)表明如果硅樹脂中的苯基含量在80%~90%之間時(shí),阻燃效果最優(yōu)并且對(duì)機(jī)械性能的影響也最低。哈工大的黃玉東以及孫舉濤等人用苯基氯硅烷以及甲基為單體合成耐高溫的有機(jī)硅樹脂,不過在空氣氣氛之下,因?yàn)橛袡C(jī)基團(tuán)出現(xiàn)氧化分解而導(dǎo)致硅樹脂阻燃性有一定程度的下降。浙江大學(xué)的楊輝以及周文君等人通過水解縮合法制備有機(jī)硅樹脂阻燃劑,在800℃以及N2氣氛之下,熱失重控制在38%之下,熱穩(wěn)定性優(yōu)異,通過往PC添加5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))之后,氧指數(shù)從25%進(jìn)一步提高到35%。

      4結(jié)語

      總而言之,有機(jī)硅高分子材料有著性能優(yōu)異以及環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),符合目前阻燃劑發(fā)展的趨勢(shì),一方面能夠提高阻燃效果,同時(shí)還能夠改善材料的加工性能以及機(jī)械性能。有機(jī)硅高分子材料阻燃劑的各方面發(fā)展處于起步階段,簡(jiǎn)化其合成工藝從而降低成本是有機(jī)硅阻燃劑繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1]歐育湘,陳宇,王筱梅.阻燃高分子材料[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版,2011.

      [2]阻燃劑應(yīng)用研究綜述叨.化工中間體[J].2007.

      [3]呂丹.聚合物的阻燃及阻燃劑的研究進(jìn)展[J].廣東化工,2009.

      篇(2)

      中圖分類號(hào):TG422文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-914X(2018)20-0195-01

      隨著社會(huì)生活的不斷進(jìn)步和科技水平的提高,我國(guó)對(duì)高分子材料的研究越來越深入,高分子材料的使用范圍也越來越廣。高分子材料的大范圍推廣,一方面給人們的日常生活提供了更加方便快捷的使用材料,另一方面也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。研究生物可降解高分子材料,將生物可降解高分子材料應(yīng)用到當(dāng)前的社會(huì)生活中,是構(gòu)建環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的基本要求,也是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀與可持續(xù)發(fā)展觀的要求,要不斷探索更加科學(xué)的方法,增強(qiáng)對(duì)生物可降解高分子材料的研究,推動(dòng)生物可降解高分子材料的發(fā)展。

      一、生物可降解高分子材料的基本特點(diǎn)

      生物可降解高分子材料比較傳統(tǒng)的高分子材料而言,其合成和降解的過程對(duì)環(huán)境造成的污染比較小。首先,生物可降解高分子材料的降解時(shí)間要明顯短于普通塑料的降解時(shí)間,可以有效降低對(duì)環(huán)境的污染。其次,生物可降解高分子材料在降解過程中不會(huì)出現(xiàn)有毒氣體,也不會(huì)釋放重金屬污染物[1]。再次,生物可降解高分子材料在焚燒的過程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì)。最后,生物可降解高分子材料的處理回收方式比較簡(jiǎn)單,可以與普通生活垃圾一起進(jìn)行填埋,也可以二次加工成肥料等進(jìn)行循環(huán)利用。

      二、生物可降解高分子材料的降解機(jī)理

      與傳統(tǒng)高分子材料相比,生物可降解高分子材料的降解受自然環(huán)境和自然條件的影響比較大,降解過程比較簡(jiǎn)單,并且降解之后產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)自然環(huán)境的傷害比較小。

      (一)物理作用

      高分子材料可以通過一定的物理反應(yīng)進(jìn)行降解,在特定的條件下,光、溫度、輻射等外界條件都會(huì)對(duì)生物可降解高分子材料產(chǎn)生影響,使其表面特征或者機(jī)械性能發(fā)生變化。比如光敏性聚合物的降解,主要就是利用光的作用,通過對(duì)紫外線的吸收,使聚合物的分子具有一定的活性,在一定的物理作用下,使聚合物被降解[2]。

      (二)化學(xué)作用

      生物可降解高分子材料在降解過程中會(huì)受周圍環(huán)境變化的影響,環(huán)境中水分、濕度的變化會(huì)對(duì)生物可降解高分子材料產(chǎn)生化學(xué)作用,使材料分子之間的分子鏈斷裂,斷裂的分子在環(huán)境的影響下重新組合,影響高分子材料的降解。

      三、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

      (一)生物可降解高分子材料在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

      我國(guó)是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó),每年用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用地膜、農(nóng)產(chǎn)品保鮮膜以及化肥包裝袋等數(shù)量都非常大,這些都會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。就比如傳統(tǒng)的地膜,其回收比較困難,并且在自然環(huán)境中很難被降解,不僅污染環(huán)境,長(zhǎng)期惡性循環(huán),還會(huì)降低土壤的透氣性。將生物可降解高分子材料應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可以有效的緩解對(duì)環(huán)境的污染[3]。生物可降解高分子材料中含有甲殼素或者殼聚糖,這些物質(zhì)在自然環(huán)境下很容易被降解,并且降解之后產(chǎn)生的物質(zhì)不但不會(huì)污染環(huán)境,還能為農(nóng)作物的生產(chǎn)提供養(yǎng)分,同時(shí),能改善土壤質(zhì)地,使土壤更適合農(nóng)作物的生長(zhǎng)。利用生物可降解高分子材料生產(chǎn)的地膜可以在土壤中自行降解,轉(zhuǎn)化成有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞。

      (二)生物可降解高分子材料在包裝材料上的應(yīng)用

      將生物可降解高分子材料應(yīng)用到包裝材料中,可以有效減少包裝廢品對(duì)環(huán)境造成的污染。將纖維素和其衍生物進(jìn)行加工,按照不同產(chǎn)品的包裝需求采用不同的加工工藝,可以生產(chǎn)制造出適合食品、洗漱用品或者其他日用品的外包裝。首先纖維素的提取工藝比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本比較低。其次纖維素可以在自然環(huán)境下被有效降解,可以降低包裝廢品對(duì)環(huán)境的污染。傳統(tǒng)的包裝材料多以不容易被降解的塑料為主,制作工藝比較復(fù)雜,制作成本較高,并且廢棄的包裝對(duì)環(huán)境造成的污染比較嚴(yán)重。生物可降解高分子材料能夠替代傳統(tǒng)的包裝材料,減少?gòu)U棄包裝對(duì)自然環(huán)境的危害。

      三、結(jié)論

      研究生物可降解高分子材料,是建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)的要求,也是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,將生物可降解高分子材料廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)和包裝材料上,能夠有效減少傳統(tǒng)塑料對(duì)自然環(huán)境的污染,有利于生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。因此,研究和發(fā)展生物可降解高分子材料,是當(dāng)前構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)、保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的必行之路。

      參考文獻(xiàn) 

      [1] 曾少華,申明霞,段鵬鵬,韓永芹,王珠銀.可生物降解高分子材料的研究與進(jìn)展[J].粘接,2015,36(01):72-76. 

      篇(3)

      關(guān)鍵詞: 功能高分子材料;展望;形狀記憶

      Key words: functional polymer materials;outlook;shape memory polyer

      中圖分類號(hào):TB324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2012)31-0303-02

      0 引言

      隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一般的材料難以滿足日益復(fù)雜的環(huán)境,因此需要具有自修復(fù)功能的智能材料——形狀記憶材料。20世紀(jì)50年代以來,各國(guó)相繼研究出在外加刺激的條件(如光、電、熱、化學(xué)、機(jī)械等)經(jīng)過形變可以回復(fù)到原始形狀的具有形狀記憶功能的材料,它可分為三大類,形狀記憶合金、形狀記憶陶瓷和形狀記憶聚合物材料。高分子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,推動(dòng)了功能高分子材料得到了蓬勃發(fā)展。形狀記憶聚合物材料的獨(dú)特性,廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域并發(fā)展?jié)摿薮螅藗冮_始廣泛關(guān)注[1]。

      1 功能高分子材料研究概況

      功能高分子材料是20世紀(jì)60年代的新興學(xué)科,是滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的新材料。由于它的內(nèi)容豐富、品種繁多、發(fā)展迅速,成為新技術(shù)革命不可或缺的關(guān)鍵材料,對(duì)社會(huì)的生活將產(chǎn)生巨大影響。

      1.1 功能高分子材料的介紹 功能高分子材料是指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料,或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料,通常也可簡(jiǎn)稱為功能高分子,也可稱為精細(xì)高分子或特種高分子[2]。

      1.2 功能高分子材料分類 可分為兩類:第一類:以原高分子材料為基礎(chǔ)上進(jìn)行改性或其他方法,使其成為具有人們所需要的且各項(xiàng)性能更好的高分子材料;第二類:是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。

      1.3 形狀記憶功能高分子材料 自19世紀(jì)80年現(xiàn)熱致形狀記憶高分子材料[4],人們開始廣泛關(guān)注作為功能材料的一個(gè)分支——形狀記憶功能高分子材料。和其它功能材料相比的特點(diǎn):首先,原料充足,形變量大,質(zhì)量輕,易包裝和運(yùn)輸,價(jià)格便宜,僅是金屬形狀記憶合金的1%;第二,制作工藝方簡(jiǎn)便;形狀記憶回復(fù)溫度范圍寬,而且容易加工,易制成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異型品,能耗低;第三,耐候性,介電性能和保溫效果良好。

      形狀記憶聚合物(SMP)代表一項(xiàng)技術(shù)上的重要的類別刺激響應(yīng)的材料,在于形狀變動(dòng)的反應(yīng)。更確切地說,傳統(tǒng)意義上的SMP是聚合物變形,隨后能固定在一個(gè)臨時(shí)的形狀,這將保持穩(wěn)定,除非它暴露在一個(gè)適當(dāng)?shù)耐獠看碳ぜせ盍司酆衔锘謴?fù)到它原來的(或永久的形狀)。因此,相關(guān)的反應(yīng)被稱為聚合物內(nèi)的形狀記憶效應(yīng)(SME)。雖然各種形式的外部刺激可以被用來作為恢復(fù)觸發(fā),最典型的一種是直接加熱,通向溫度增加[4]。

      2 部分形狀記憶高分子材料的制備方法

      2.1 接枝聚乙烯共聚物 在形狀記憶聚乙烯中,交聯(lián)(輻射或化學(xué))是必須的,但是交聯(lián)程度過高會(huì)導(dǎo)致聚合物的加工性能不好,因此最好是將交聯(lián)放在產(chǎn)品制造的最后一步:Feng Kui Li等采用尼龍接枝HDPE獲得了形狀記憶聚合物。他們采用馬來酸酐和DC處理熔融HDPE在180℃反應(yīng)5分鐘,然后在230℃下和尼龍-6反應(yīng)5分鐘得到產(chǎn)物。SEM照片顯示尼龍微粒小于0.3μm,在HDPE中分散良好,兩者界面模糊,顯示兩者形成化學(xué)粘合;而尼龍和HDPE簡(jiǎn)單混合的SEM照片中兩者界面明顯試驗(yàn)同時(shí)表明,隨著DCP含量和尼龍含量的提高,共聚物中形成了更多的共聚物具有和射線交聯(lián)聚乙烯(XPE)SMP相似的形狀記憶效應(yīng),形變大于95%,恢復(fù)速度好于射線交聯(lián)的聚乙烯SMP,該聚合物在120℃左右形狀恢復(fù)達(dá)到最大。對(duì)其機(jī)理研究表明,接枝在PE上的尼龍形成的物理交聯(lián)對(duì)形狀記憶效應(yīng)有重要作用。值得注意的是該共混物是僅僅通過熔融混合得到的,工藝非常簡(jiǎn)單,而且采用的是通用聚合物,因此該方法值得推廣[5]。

      2.2 聚氨酯及其共混物 聚氨酯是含有部分結(jié)晶相的線性聚合物,該聚合物可以是熱塑性的,也可是熱固性的。聚氨酯類形狀記憶材料,軟段的結(jié)構(gòu)組成和相對(duì)分子質(zhì)量是影響其臨界記憶溫度的主要因素,硬段結(jié)構(gòu)對(duì)記憶溫度影響不大。

      采用聚氨酯和其它聚合物共混,可以改善性能,得到所需要的產(chǎn)物。有報(bào)道采用聚己內(nèi)酰胺(PCL)、熱塑性聚氨酯(TPU)和苯氧基樹脂制得的形狀記憶材料。發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)物隨著組成的變化而玻璃化轉(zhuǎn)化溫度不同;同時(shí)發(fā)現(xiàn)PCL部分在混合物中結(jié)晶相消失,說明結(jié)晶過程被阻礙。改混合物具有形狀記憶效應(yīng)的原因在PCL/苯氧樹脂作為了可逆相。該混合物的玻璃化溫度可以通過TPU/苯氧基樹脂的混合比例和種類決定,增加混合物中固定相和減少TPU鏈長(zhǎng)度可以減少滯后效應(yīng)。報(bào)道采用PVC和PU共混也能得到SMP。該混合物中存在PVC/PCL形成的無定形相,混合物的玻璃化的溫度也隨著PVC/PCL的組成變化而平穩(wěn)的發(fā)生變化,固定相記憶著最初形狀[6-8]。

      3 國(guó)內(nèi)外形狀記憶高分子材料研究現(xiàn)狀

      3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)研究的形狀記憶高分子材料多以聚氨酯和環(huán)氧樹脂基為主,加入添加劑或固化劑進(jìn)行改性,可以得到滿足基本要求的SMPs,但是由于其自身缺點(diǎn)的約束,所以限制了其使用范圍。最近幾年來,形狀記憶合金以利用聚合物為基體添加其他成分,突出各個(gè)優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,得到一些性能良好的形狀記憶材料因此我們列舉國(guó)內(nèi)最新的SMPs研究。

      魏堃等人將新型聚合物固化劑與環(huán)氧樹脂(EP)進(jìn)行機(jī)械共混,進(jìn)行適度交聯(lián)固化后,制出具有較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的無定型EP體系,得出結(jié)果顯示適度交聯(lián)固化的EP體系具有良好的形狀記憶特性。

      高淑春等人利用活化濺射方法制備TiO2薄膜,以Ni-Ti形狀記憶合金生物材料為基體,附著在形狀記憶和金材料的表面,其跟血液相容性比較好,因此具有較高的臨床使用價(jià)值。

      3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 對(duì)比國(guó)內(nèi),國(guó)外的SMPs發(fā)展比較早,例如:美國(guó)、日本、德國(guó)等由于具有先進(jìn)的設(shè)備和理論基礎(chǔ),因此在各個(gè)方面相對(duì)國(guó)內(nèi)都比較成熟,所以本人參考最近國(guó)外SMPs相關(guān)研究在此論述。

      Y.C.Lu等人利用環(huán)氧基的形狀記憶材料設(shè)計(jì)模擬服務(wù)環(huán)境所能反映出的預(yù)期性能要求即

      ①暴露在紫外線輻射下循環(huán)為125分鐘;②在室溫下沉浸油內(nèi);③浸泡在熱水中49℃。一種新穎的高溫壓痕法評(píng)估適應(yīng)條件的SMPs的形狀和力學(xué)性能。結(jié)果表明對(duì)于有條件的比較一般環(huán)境條件SMPs的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低與較高模和敏感應(yīng)變速率。如果溫度設(shè)定低環(huán)境條件影響的SMPs形狀恢復(fù)能力。特別是紫外線暴露和浸入水中的SMPs回復(fù)率明顯低與無條件的材料。當(dāng)回復(fù)溫度高于Tg,材料的回復(fù)能力相對(duì)保持不變。

      R.Biju等人用雙酚A(BADC)與縮水甘油醚或者雙酚A(DGEBA)與苯酚螯合物(PTOH)通過一系列聚反應(yīng)合成熱固性聚合物表現(xiàn)出具有形狀記憶性能。利用差示掃描量熱分析、紅外光譜及流變儀來表征其固化特征。以不同比例DGEBA/PTOH/BADC混合,研究了它們的彎曲、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能以及熱性能;對(duì)于一個(gè)給定的成分,彎曲強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性隨著氰酸酯濃度增加而增加,而這些特性隨著PTOH濃度的增加而降低,儲(chǔ)存模量表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)。這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度(Tt)隨著整體氰酸酯含量的增加而增加。這些聚合物在形狀記憶性能顯示出良好的恢復(fù)形狀,并且形狀恢復(fù)時(shí)間減少。而顯示恢復(fù)時(shí)間與形狀恢復(fù)模量增加(Eg/Er)剛好相反。這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度可調(diào)諧反應(yīng)物組成及變形恢復(fù)速度隨驅(qū)動(dòng)的溫度增加而增加。這些環(huán)氧基氰酸鹽系統(tǒng)具有良好的熱、力學(xué)和形狀記憶特征很有希望用在智能電氣領(lǐng)域。

      4 展望

      由于SMP有著豐富的后備資源,而且形狀記憶的方式靈活,具有廣闊應(yīng)用和發(fā)展前景。因此本文認(rèn)為,有很多重要因素影響將SMPs技術(shù)成功轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)應(yīng)用,例如:標(biāo)準(zhǔn)化的不同方法描述為量化形狀記憶材料的性能。應(yīng)該進(jìn)一步完善形狀記憶原理,在分子結(jié)構(gòu)理論和彈性形變理論基礎(chǔ)之上,建立形狀記憶的數(shù)學(xué)理論模型,為開發(fā)新材料奠定了理論基礎(chǔ);運(yùn)用分子結(jié)構(gòu)理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理和改性技術(shù)知識(shí),提高形狀記憶各項(xiàng)性能、豐富品種、滿足不同的應(yīng)用需要,增強(qiáng)應(yīng)用和開發(fā)研究,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域,盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

      形狀記憶高分子與形狀記憶合金相比具有感應(yīng)溫度低,且形狀記憶高分子因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而具有廣泛的應(yīng)用前景,但是我們也應(yīng)該看到在開發(fā)應(yīng)用上仍存有一些不足[22]:形變回復(fù)力小;只有單程形狀記憶功能,沒有雙程性記憶和全程記憶等性能;優(yōu)化制作設(shè)計(jì)與工藝,開發(fā)更多優(yōu)秀的品種,在研究聚合物基的SMP中有許多重要工作需要我們一步步努力去做,在完善SMP過程中,同時(shí)要研究復(fù)合社會(huì)不同需求的產(chǎn)品。

      參考文獻(xiàn):

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      篇(4)

      中圖分類號(hào):R197 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2013)11-0002-02

      1 醫(yī)用高分子的發(fā)展簡(jiǎn)史

      在各種材料中,高分子材料的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和理化性質(zhì)與生物體組織最為接近,因此成為各種醫(yī)療器械材料的最佳選擇。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展,使功能型高分子材料在醫(yī)學(xué)界應(yīng)用提供了可能。當(dāng)人體組織和器官受到嚴(yán)重外傷時(shí),進(jìn)行組織和器官修復(fù)最常用的方法是器官移植。在少數(shù)情況下,人體自身的組織和器官可以滿足需求。然而對(duì)于某些特殊的組織器官,為了滿足醫(yī)學(xué)治療的需求,人們自然設(shè)想利用其他材料修復(fù)或替代受損器官或組織。進(jìn)入20世紀(jì),功能型高分子材料的研究因醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展而提上日程,合成高分子材料的出現(xiàn)為新型醫(yī)用材料的選擇提供了更多的選擇。

      1936年有機(jī)玻璃用于假牙齒制作;1943年賽璐珞模擬人工腎用于血液透析;1950年出現(xiàn)可以制作人工肋骨的有機(jī)玻璃類材料;20世紀(jì)50年代廣泛應(yīng)用有機(jī)硅聚合物;1951~1954年開始制作人工血管、食道、心臟瓣膜、心肺;1958年出現(xiàn)跨越性的變化,開始了人工腎的制作。

      已經(jīng)使用的醫(yī)用高分子材料有上百種,由此而制造的各種不同性能的材料則有上千種,但這些材料都是簡(jiǎn)單的使用或適當(dāng)改性。隨著科學(xué)的發(fā)展,新型功能高分子材料不斷推出。在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),生物相容性材料、組織工程與再生學(xué)材料、納米生物材料、生物礦化材料和仿生材料,都是醫(yī)用高分子材料研究中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

      2 醫(yī)用高分子材料的特殊要求

      醫(yī)用高分子材料的選擇應(yīng)用的要求相當(dāng)嚴(yán)格,相關(guān)的醫(yī)用材料研發(fā)周期較長(zhǎng),材料使用前必須經(jīng)過體外實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床實(shí)驗(yàn)等不同階段。相關(guān)醫(yī)療器械的市場(chǎng)化之前,要通過國(guó)家藥品和醫(yī)療器械檢驗(yàn)部門的批準(zhǔn),且申報(bào)審批程序周密而復(fù)雜,所以醫(yī)用高分子材料比一般性的材料研發(fā)成本高。醫(yī)用高分子材料及器械在人體臨床的要求,通常可以概括為以下六個(gè)方面:(1)功能性:因生物材料的用途而不盡相同,例如藥物緩釋的性能;(2)相容性:醫(yī)用材料或器械與生物體之間的相互作用,指應(yīng)用材料的無毒性、無致癌性、無熱原、無免疫排斥等各種反應(yīng);(3)穩(wěn)定性:主要指耐生物老化性;(4)可加工性:能夠加工成各種人體器官的復(fù)雜形狀;(5)機(jī)械強(qiáng)度:在極其復(fù)雜的人體環(huán)境中,長(zhǎng)期植入體內(nèi)不會(huì)減小機(jī)械強(qiáng)度;(6)抗消毒性:能接受環(huán)氧乙烷氣體消毒、酒精消毒、紫外滅菌、高壓煮沸等而不產(chǎn)生變性。

      3 醫(yī)療器械發(fā)展趨勢(shì)

      醫(yī)療器械加工將呈現(xiàn)出國(guó)際化、新材料、微型化的趨勢(shì),新材料如液體硅橡膠體、固體硅橡膠,可用于醫(yī)用導(dǎo)管和球囊的制作、整形外科和護(hù)理傷口,各種硅橡膠都具有良好機(jī)械性能與醫(yī)療安全性能。目前使用的軟觸感熱塑彈性體材料TPE,廣泛應(yīng)用于手術(shù)排液管、止血帶、蠕動(dòng)泵軟管、導(dǎo)尿管、手術(shù)室圍簾、各種療傷用品等的生產(chǎn)。塑性體、彈性體、纖維樹脂、線性聚乙烯、聚碳酸酯樹脂已長(zhǎng)期應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備和裝置的生產(chǎn)以及保健衛(wèi)生用品的生產(chǎn)。超高分子量聚乙烯廣范應(yīng)用于過濾和低磨耗功能件在醫(yī)學(xué)整形領(lǐng)域中。醫(yī)用微擠出成型技術(shù)擠出直徑僅為0.002英寸(0.0508毫米)的醫(yī)用導(dǎo)管,應(yīng)用于微創(chuàng)手術(shù)等醫(yī)療領(lǐng)域。

      19世紀(jì)60年代,醫(yī)用高分子材料開始進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。美國(guó)國(guó)立心肺研究所,多學(xué)科的交叉融合,品種豐富,性能完善,功能齊全。在21世紀(jì),醫(yī)用高分子開始跨入全新時(shí)代。除大腦之外,所有的組織和臟器幾乎都可以用各種高分子材料來取代。從應(yīng)用情況看,人工器官的功能從部分取代向完全取展;從短時(shí)間應(yīng)用向長(zhǎng)時(shí)期應(yīng)用發(fā)展;從大型向小型化發(fā)展;從體外應(yīng)用向體內(nèi)植入發(fā)展;從與生命密切相關(guān)的部位向人工感覺器官、人工肢體發(fā)展。

      4 生命質(zhì)量在社會(huì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展

      隨著經(jīng)濟(jì)文化的飛速發(fā)展,生命質(zhì)量越來越受到各國(guó)人們的廣泛關(guān)注,生命質(zhì)量逐漸成為衡量社會(huì)文明程度的重要標(biāo)志。如何提高人們生命的質(zhì)量成為社會(huì)醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域面臨一個(gè)重要課題。生命質(zhì)量的研究,對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的定義、歷史、進(jìn)展的方向、歷史性問題等都具有重要的意義。

      社會(huì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)生命質(zhì)量的研究已經(jīng)經(jīng)歷了3個(gè)時(shí)期。一是研究早期,早在1929年,Ogburn就對(duì)生命質(zhì)量的研究表示了極大的興趣,開始了對(duì)生命質(zhì)量現(xiàn)象的研究。二是成熟期,1957年Gurin聯(lián)合美國(guó)多所院校的心理生理衛(wèi)生學(xué)院在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了抽樣性質(zhì)的調(diào)查,研究人民的精神健康和關(guān)于幸福感的觀念。三是分化期,生命質(zhì)量研究在社會(huì)學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科領(lǐng)域得到了跨越性的發(fā)展,并逐漸呈現(xiàn)出關(guān)于生命質(zhì)量研究熱潮。

      醫(yī)用高分子在醫(yī)學(xué)臨床的使用是生命質(zhì)量提高的一個(gè)重要體現(xiàn)。人工器官的移植使人們免除異體移植而可能帶來的抗體免疫之苦。醫(yī)用高分子人工心臟瓣膜、支架為心血管患者生命的延續(xù)提供了可能。血液透析的賽璐珞薄膜使腎病患者免受病痛的折磨。醫(yī)用高分子的應(yīng)用不僅能夠使患者的生命得以延續(xù),更能夠減輕甚至消除病人因疾病而帶來的痛苦,是生命質(zhì)量得以提高的一個(gè)重要體現(xiàn)。

      5 結(jié)語

      生命質(zhì)量的研究首先從人的生物屬性作為基本起點(diǎn),進(jìn)一步研究人的各種社會(huì)屬性,從多維的角度反映人類個(gè)體、在群體中的健康情況。生命質(zhì)量的研究同時(shí)需要醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等多種學(xué)科的共同參與,醫(yī)用高分子材料和醫(yī)療器械的應(yīng)用更符合社會(huì)發(fā)展和人們對(duì)于提高生命質(zhì)量的真實(shí)需求。

      參考文獻(xiàn)

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      篇(5)

      中圖分類號(hào):tq464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a

      我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解,以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細(xì)菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲(chǔ)存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3 種方式: 生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)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。按照上述機(jī)理,現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

      1生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理

      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3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)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解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過水解切斷高分子鏈,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)過種種的代謝路線,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,相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。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)的降解還被描述為生物吸收、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)。

      2生物可降解高分子材料的類型

      按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

      2.1微生物生產(chǎn)型

      通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ici 公司生產(chǎn)的“biopol”產(chǎn)品。

      2.2合成高分子型

      脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低,強(qiáng)度及耐熱性差,無法應(yīng)用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點(diǎn)較高,強(qiáng)度好,是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

      2.3天然高分子型

      自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酰基多糖等共混制得。

      2.4摻合型

      在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。

      3生物可降解高分子材料的開發(fā)

      3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

      傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

      3.1.1天然高分子的改造法

      通過化學(xué)修飾和共混等方法,對(duì)自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。

      3.1.2化學(xué)合成法

      模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。

      3.1.3微生物發(fā)酵法

      許多生物能以某些有機(jī)物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。

      3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

      用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的發(fā)展,酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。

      3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

      酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料。

      4生物可降解高分子材料的應(yīng)用

      目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問題,以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000 多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

      參考文獻(xiàn)

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      篇(6)

      文章編號(hào): 1005–6629(2012)5–0071–04 中圖分類號(hào): G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B

      20世紀(jì)70年代,白川英樹、Heeger和MacDiarmid等人首次合成了聚乙炔薄膜,后來又經(jīng)摻雜發(fā)現(xiàn)了可導(dǎo)電的高聚物,這就是導(dǎo)電高分子材料。導(dǎo)電高分子材料的發(fā)現(xiàn),改變了人們對(duì)傳統(tǒng)塑料、橡膠等高分子材料是電、熱的不良導(dǎo)體的觀念,經(jīng)過40多年的發(fā)展,導(dǎo)電高分子材料也從最初的聚乙炔發(fā)展到聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等數(shù)十種高分子材料,成為金屬材料和無機(jī)導(dǎo)電材料的優(yōu)良替代品。而今這種導(dǎo)電高分子材料已廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、航空航天工業(yè)之中,并對(duì)新型生物材料和新能源材料的開發(fā)產(chǎn)生巨大的影響。

      1 高分子材料的分類及導(dǎo)電機(jī)理

      導(dǎo)電高分子材料通常是指一類具有導(dǎo)電功能(包括半導(dǎo)電性、金屬導(dǎo)電性和超導(dǎo)電性)、電導(dǎo)率在10-6 S/cm以上的聚合物材料。這類高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜,以及電導(dǎo)率可在絕緣體-半導(dǎo)體-金屬態(tài)(10-9到105 S/cm)的范圍里變化。這種特性是目前其他材料所無法比擬的。按照材料結(jié)構(gòu)和制備方法的不同可把導(dǎo)電高分子材料分為結(jié)構(gòu)型(或本征型)導(dǎo)電高分子材料和復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料兩大類。

      1.1 結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料

      結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料是指高分子本身或少量摻雜后具有導(dǎo)電性質(zhì)的高分子材料,一般是由電子高度離域的共軛聚合物經(jīng)過適當(dāng)電子受體或供體進(jìn)行摻雜后制得的。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料具有易成型、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)易變和半導(dǎo)體特性。最早發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)型高分子聚合物是用碘摻雜后形成的聚乙炔。這種摻雜后的聚乙炔的電導(dǎo)率高達(dá)105 S/cm。后來人們又相繼開發(fā)出了聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等導(dǎo)電高分子材料。這些材料摻雜后電導(dǎo)率可達(dá)到半導(dǎo)體甚至金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電水平。

      1.1.1 聚乙炔

      純凈聚乙炔摻進(jìn)施主雜質(zhì)(堿金屬(Li、Na、K)等)或受主雜質(zhì)(鹵素、AsF5、PF5等)后才能導(dǎo)電。與半導(dǎo)體不同的是,摻雜聚乙炔導(dǎo)電載流子是孤子。

      聚乙炔中孤子是怎樣形成的呢?反式聚乙炔結(jié)構(gòu)有兩種形式,互為鏡像,如圖1所示:

      A相和B相能量相等,都是基態(tài)。如果原來整個(gè)反式聚乙炔處于A相,通過激發(fā)可以變?yōu)锽相,中間出現(xiàn)的過渡區(qū)域,稱為正疇壁,反之稱為反疇壁。正疇壁稱為孤子,反疇壁稱為反孤子[1]。激發(fā)過程中所提供的能量只分布在正、反疇壁中,疇壁以外的部分能量不變。孤子態(tài)是由導(dǎo)帶和價(jià)帶各提供1/2個(gè)能級(jí)構(gòu)成的,因此電荷Q=0,當(dāng)用施主或受主雜質(zhì)進(jìn)行摻雜形成荷電孤子后,Q=±e。反式聚乙炔摻雜后,施主雜質(zhì)向碳鏈提供電子,被激發(fā)形成的孤子帶有負(fù)電,如果是受主雜質(zhì),將從碳鏈中吸取電子,使孤子帶有正電。這樣孤子就成為反式聚乙炔中的導(dǎo)電載流子。

      聚乙炔是目前世界上室溫下電導(dǎo)率最高的一種非金屬材料,它比金屬質(zhì)量輕、延展性好,可用作太陽能電池、電磁開關(guān)、抗靜電油漆、輕質(zhì)電線、紐扣電池和高級(jí)電子器件等。

      1.1.2 聚對(duì)苯撐

      聚對(duì)苯撐(PPP)有如圖2 所示兩種結(jié)構(gòu)形式:

      其中(a)式穩(wěn)定,而(b)不穩(wěn)定,很難單獨(dú)存在,當(dāng)FeCl3與PPP摻雜時(shí)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移使PPP分子鏈成為正離子,而FeCl3以FeCl4-負(fù)離子的形式加到分子鏈上,同時(shí)FeCl3被還原成FeCl2[2],即:

      2FeCl3+eFeCl4-+FeCl2

      因此,摻雜過程實(shí)際上是一個(gè)氧化還原過程或電荷轉(zhuǎn)移過程。如果摻雜劑為受體分子,電荷轉(zhuǎn)移使高分子鏈成為正離子,摻雜劑為負(fù)離子,如果摻雜劑為給體時(shí),則相反。聚對(duì)苯撐(PPP)的導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性優(yōu)良,有多種合成方法,常溫下為粉末,難以加工成型。電化學(xué)聚合可得到薄膜狀產(chǎn)品,但電化學(xué)聚合的產(chǎn)物聚合度小、電氣特性和機(jī)械性能低,可采用可溶性預(yù)聚體轉(zhuǎn)換工藝提高其聚合度。

      1.1.3 聚噻吩

      噻吩的分子結(jié)構(gòu)如圖3所示,環(huán)上有兩類C原子,因此在發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)會(huì)有3種連接結(jié)構(gòu),其中α-α連接時(shí),噻吩環(huán)之間的扭轉(zhuǎn)角度最低,當(dāng)其與一些復(fù)合材料發(fā)生摻雜時(shí)會(huì)通過π-π鍵共軛作用結(jié)合在一起,形成一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的導(dǎo)電單元,這些導(dǎo)電單元相對(duì)純的聚噻吩而言,具有更高的電導(dǎo)率[3]。

      1.1.4 聚吡咯

      聚吡咯(PPy)是少數(shù)穩(wěn)定的導(dǎo)電高聚物之一,但純PPy只有經(jīng)過合適摻雜劑摻雜后才能表現(xiàn)出較好的導(dǎo)電性。聚吡咯常用的摻雜劑有金屬鹽類如FeCl3,鹵素I2、Br2,質(zhì)子酸如H2SO4等。不同種類的摻雜劑對(duì)PPy摻雜及形成高導(dǎo)電性的機(jī)理不同,但大部分具有氧化性的摻雜劑,其摻雜過程可以用電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理來解釋。按此機(jī)理?yè)诫s時(shí),聚合物鏈給出電子,摻雜劑被還原成摻雜劑離子,然后此離子與聚合物鏈形成復(fù)合物以保持電中性。以FeCl3為氧化劑制備聚吡咯,通過電荷轉(zhuǎn)移形成復(fù)合物,反應(yīng)按下式進(jìn)行[4]:

      1.1.5 聚苯胺

      與其他導(dǎo)電高聚物一樣,聚苯胺(PAN)是共軛高分子,在高分子主鏈上交替重復(fù)單雙鏈結(jié)構(gòu),具有的價(jià)電子云分布在分子內(nèi),相互作用形成能帶等。其化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

      聚苯胺可以看作是苯二胺與醌二亞胺的共聚物,x的值用于表征聚苯胺的氧化還原程度,不同的x值對(duì)應(yīng)于不同的結(jié)構(gòu)、組分及電導(dǎo)率。完全還原型(x=1)和完全氧化型(x=0)都為絕緣體,在0<x<1的任一狀態(tài)都能通過質(zhì)子酸摻雜進(jìn)行交換,當(dāng)x=0.5時(shí),電導(dǎo)率最大,且可通過聚合時(shí)氧化劑種類、濃度等條件控制x的大小。對(duì)其進(jìn)行電化學(xué)或化學(xué)摻雜,使離子嵌入聚合物,以中和主鏈上的電荷,從而可使聚苯胺迅速并可逆地從絕緣態(tài)變成導(dǎo)電狀態(tài),當(dāng)質(zhì)子酸進(jìn)行摻雜時(shí),質(zhì)子化優(yōu)先發(fā)生在分子鏈的亞胺氮原子上。質(zhì)子酸發(fā)生離解后,生成的(H+)轉(zhuǎn)移至聚苯胺分子鏈上,使分子鏈中的亞胺上的氮原子發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng),生成元激發(fā)態(tài)極化子[5]。

      聚苯胺(PAN)的研究后來居上,它與熱塑性塑料摻混具有良好的導(dǎo)電性,與其他導(dǎo)電高聚物相比,具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性,易制成柔軟、堅(jiān)韌的膜,且價(jià)廉易得等優(yōu)點(diǎn)。在日用商品及高科技方面有著廣泛的應(yīng)用前景。

      1.2 復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料

      復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料是以高分子聚合物作基體,加入相當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)電物質(zhì)組合而成的,兼有高分子材料的加工性和金屬導(dǎo)電性。既具有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性以及電磁屏蔽性,又具有基體高聚物的熱塑性、柔韌性以及成型性,因而具有加工性好、工藝簡(jiǎn)單、耐腐蝕、電阻率可調(diào)范圍大、價(jià)格低等很多優(yōu)良的特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)以及其他各種工程應(yīng)用中。復(fù)合型導(dǎo)電塑料是經(jīng)物理改性后具有導(dǎo)電性的塑料,一般是將導(dǎo)電性物質(zhì)如碳黑、金屬粉末、金屬粒子、金屬絲和碳纖維等摻混于樹脂中制成。在技術(shù)上比結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料成熟,不少品種已商業(yè)化生產(chǎn)。

      目前,關(guān)于復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理有宏觀滲流理論,即導(dǎo)電通路學(xué)說、微觀量子力學(xué)隧道效應(yīng)理論和微觀量子力學(xué)場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)等三種理論[6]。

      (1)滲流理論:這一理論認(rèn)為,當(dāng)復(fù)合體系中導(dǎo)電填料用量增加到某一臨界用量時(shí),體系電阻率急劇下降,體系電阻率-導(dǎo)電填料用量曲線出現(xiàn)一個(gè)狹小的突變區(qū)域,在此區(qū)域內(nèi)導(dǎo)電填料的任何微小變化都會(huì)導(dǎo)致電阻率顯著變化,這種現(xiàn)象稱為滲濾現(xiàn)象,導(dǎo)電填料的臨界用量通常稱為滲濾閾值。

      (2)隧道效應(yīng)理論:該理論認(rèn)為復(fù)合體系在導(dǎo)電填料用量較低時(shí),導(dǎo)電粒子間距較大,混合物微觀結(jié)構(gòu)中尚未形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)通道,此時(shí)仍不具有導(dǎo)電現(xiàn)象。這是因?yàn)榇藭r(shí)高分子材料的導(dǎo)電性是由熱振動(dòng)電子在導(dǎo)電粒子之間的遷移造成的。隧道效應(yīng)現(xiàn)象幾乎僅僅發(fā)生在距離很接近的導(dǎo)電粒子之間,間隙過大的導(dǎo)電粒子之間沒有電流傳導(dǎo)行為。

      (3)場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)理論:該理論認(rèn)為,當(dāng)復(fù)合體系中導(dǎo)電填料用量較低,導(dǎo)電粒子間距較大、導(dǎo)電粒子內(nèi)部電場(chǎng)很強(qiáng)時(shí),電子將有很大幾率飛躍樹脂界面勢(shì)壘躍遷到相鄰電子離子上,產(chǎn)生場(chǎng)致發(fā)射電流,形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

      1.2.1 炭黑添加型導(dǎo)電高分子材料

      炭黑不僅價(jià)格低廉、導(dǎo)電性能持久穩(wěn)定,而且可以大幅度調(diào)整復(fù)合材料的體積電阻率。因此,由炭黑填充制成的復(fù)合導(dǎo)電高分子材料是目前用途最廣、用量最大的一種導(dǎo)電材料。復(fù)合材料導(dǎo)電性與填充炭黑的填充量、種類、粒度、結(jié)構(gòu)及空隙率有關(guān),一般來說粒度越小,孔隙越多,結(jié)構(gòu)度越高,導(dǎo)電性就越強(qiáng)。

      1.2.2 金屬添加型導(dǎo)電聚合物

      這類導(dǎo)電塑料具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,比傳統(tǒng)的金屬材料重量輕、易成型、生產(chǎn)效率高、成本低,進(jìn)入20世紀(jì)80年代后,在電子計(jì)算機(jī)外殼、罩、承插件、傳輸帶等方面得到應(yīng)用,成為最年輕、最有發(fā)展前途的新型導(dǎo)電和電磁屏蔽材料。常見的金屬類導(dǎo)電填充劑有金、銀、銅、鎳等細(xì)粉末。

      2 導(dǎo)電高分子材料的廣泛應(yīng)用

      2.1 在電子元器件開發(fā)中的應(yīng)用

      2.1.1 用于防靜電和電磁屏蔽方面

      導(dǎo)電高聚物最先應(yīng)用是從防靜電開始的。將特定比例的十二烷基苯磺酸和對(duì)甲苯磺酸混合酸摻雜的PANI與聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂(ABS)共混擠出,制備了雜多酸摻雜PANI/ABS復(fù)合材料,通過現(xiàn)場(chǎng)聚合的方法在透明聚酯表面聚合了一層導(dǎo)電PANI,表面電阻可控制在106~109 Ω[7]。通過對(duì)復(fù)合材料EMI屏蔽的研究,發(fā)現(xiàn)在101 GHz下,復(fù)合材料的屏蔽效能隨其中PANI含量的增大而增大。摻雜能提高PANI的屏蔽效能。

      2.1.2 導(dǎo)電高分子材料在芯片開發(fā)上的運(yùn)用

      在各種帶有微芯片的卡片以及條碼讀取設(shè)備上,高分子聚合物逐漸取代硅材料。塑料芯片的價(jià)格僅為硅芯片的1 %~10 %,并且由于其具有可溶性的特性而更易于加工處理[8]。目前國(guó)際上已經(jīng)研制出集成了幾百個(gè)電子元器件的塑料芯片,采用這種導(dǎo)電塑料制造的新款芯片可以大大縮小計(jì)算機(jī)的體積,提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。

      2.1.3 顯示材料中的導(dǎo)電高分子材料

      有機(jī)發(fā)光二極管是由一層或多層半導(dǎo)體有機(jī)膜,加上兩頭電極封裝而成。在發(fā)光二極管的兩端加上3伏~5伏電壓,負(fù)極上的電子向有機(jī)膜移動(dòng),相反,與有機(jī)膜相連的正極上的電子向負(fù)極移動(dòng),這樣產(chǎn)生了相反運(yùn)動(dòng)方向的正負(fù)電荷載體,兩對(duì)電荷載體相遇,形成了“電子-空穴對(duì)”,并以發(fā)光的形式將能量釋放[9]。由于它發(fā)光強(qiáng)度高、色彩亮麗,光線角幾乎達(dá)到180度,可用于制造新一代的薄壁顯示器,應(yīng)用在手機(jī)、掌上電腦等低壓電器上,也應(yīng)用于金融信息顯示上,使圖像生動(dòng)形象,并可圖文通顯。利用電致變色機(jī)理,還可用于制造電致變色顯示器、自動(dòng)調(diào)光窗玻璃等。

      2.2 在塑料薄膜太陽能電池開發(fā)中的應(yīng)用

      傳統(tǒng)的硅太陽能電池不僅價(jià)格昂貴,而且生產(chǎn)過程中消耗大量能源,因此成本昂貴,無法成為替代礦物燃料的能源,而塑料薄膜電池最大的特點(diǎn)就是生產(chǎn)成本低、耗能少。一旦技術(shù)成熟,可以在流水線上批量生產(chǎn),使用范圍也很廣。制造塑料薄膜太陽能電池需要具有半導(dǎo)體性能的塑料。奧地利科學(xué)家用聚苯乙烯和碳摻雜形成富勒式結(jié)構(gòu)的材料,再將它們加工成極薄的膜,然后在膜層上下兩面蒸發(fā)涂上銦錫氧化物或鋁作為電極。由于聚苯乙烯受到光照時(shí)會(huì)釋放出電子,而富勒式結(jié)構(gòu)則會(huì)吸收電子,如果將燈泡接在這兩個(gè)電極上,電子開始流動(dòng)就會(huì)使燈泡發(fā)光[10]。

      2.3 在生物材料開發(fā)中的應(yīng)用

      在生命科學(xué)領(lǐng)域,導(dǎo)電高分子材料可制成智能材料,用于醫(yī)療和機(jī)器人制造方面。由于導(dǎo)電有機(jī)聚合物在微電流刺激下可以收縮或擴(kuò)張,因而具備將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的潛力,這類導(dǎo)電聚合物組成的裝置在較小電流刺激下同樣表現(xiàn)出明顯的彎曲或伸張/收縮能力。為了把聚合物變成伸屈的手指活動(dòng),加上了含PPY的三層復(fù)合膜[PPY/緣塑料膜/PPY],其中一層PPY供給正電荷,另一層PPY供給負(fù)電荷。機(jī)器人手指工作:提供正電荷的一側(cè)凹陷進(jìn)去,即體積收縮;提供負(fù)電荷的一側(cè)就鼓脹起來,體積膨脹,引起手指彎曲[11]。用改進(jìn)的PAN和碳纖維合并起來作為纖維束驅(qū)動(dòng)器,用它制造手指關(guān)節(jié)鏈(見圖5)其中關(guān)節(jié)的動(dòng)作是借助于激光發(fā)動(dòng)和纖維反抗成對(duì)的推拉控制,是由改變pH來激發(fā)動(dòng)作的,并有激發(fā)纖維和反抗纖維的數(shù)量來控制位置[12]。

      最新研究表明,DNA也可以具有導(dǎo)電性,因此,把導(dǎo)電塑料與生命科學(xué)結(jié)合起來,可以制造出人造肌肉和人造神經(jīng),以促進(jìn)DNA的生長(zhǎng)或修飾DNA,這將是導(dǎo)電塑料在應(yīng)用上最重要的一個(gè)趨勢(shì)。

      2.4 在新型航空材料開發(fā)中的應(yīng)用

      航空制造所用復(fù)合材料是一種聚合體樹脂制成的矩陣結(jié)構(gòu),由耐熱性能良好的增強(qiáng)型碳素纖維層或者玻璃纖維層膠合而成,再利用熔爐打造成所需要的形狀,以適應(yīng)不同零件所承受的壓力。另外,像聚苯胺、聚吡咯可用于電磁屏蔽,涂有其聚合纖維的飛機(jī),能吸收雷達(dá)信號(hào),使飛機(jī)隱身,還可排除雷擊的危險(xiǎn)。在導(dǎo)彈外面裹上一層這類聚合物,不僅可防止產(chǎn)生靜電,還可減輕導(dǎo)彈的重量[13]。

      3 導(dǎo)電高分子材料的研究進(jìn)展

      20世紀(jì)70年代以來,電子、電氣、通訊產(chǎn)業(yè)的迅速崛起,推動(dòng)了導(dǎo)電材料的快速發(fā)展。隨著導(dǎo)電材料使用環(huán)境的變化,對(duì)導(dǎo)電材料的發(fā)展也提出了新的要求。總體來說,導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展主要圍繞以下幾個(gè)方面:

      (1)開展分子水平上的研究和應(yīng)用,開發(fā)新品種導(dǎo)電材料,尤其是高導(dǎo)電性導(dǎo)電聚合物、高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子材料、可溶性導(dǎo)電高分子材料和分子導(dǎo)電材料,以便能夠制成“分子導(dǎo)線”、“分子電路”和“分子器件”。

      (2)研究設(shè)計(jì)和合成結(jié)構(gòu)高度穩(wěn)定的、具有高熒光量子效率和高電荷載流子遷移率的共軛聚合物,制備出結(jié)構(gòu)有序的導(dǎo)電聚合物薄膜材料[14]。

      (3)導(dǎo)電材料多功能化。除具有導(dǎo)電性能外,還應(yīng)具有優(yōu)良的阻燃性、阻隔性、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦等性能,并在加大導(dǎo)電填料用量以提高導(dǎo)電性能的前提下,如何保持或增強(qiáng)復(fù)合材料的成型加工性能、力學(xué)性能和其他性能。

      導(dǎo)電高分子材料的這些發(fā)展趨向預(yù)示著一個(gè)新的塑料電子學(xué)時(shí)代即將到來。

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      篇(7)

      中圖分類號(hào)TG1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674—6708(2012)76—0157—02

      材料是人類文明的標(biāo)志,是社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),人類支配和改造自然能力的提高都是通過新型材料的發(fā)現(xiàn)和利用來實(shí)現(xiàn)的。科學(xué)家們預(yù)言“21世紀(jì)將是智能材料的新時(shí)代”。所謂的智能材料指的是能夠根據(jù)周邊環(huán)境的變化而做出不同響應(yīng)的一種新型材料。這其中材料對(duì)光、熱、電、磁以及溶劑等不同介質(zhì)所做出的響應(yīng)。根據(jù)智能材料所使用的材質(zhì)的不同,我們可以將其大致歸為三類:金屬類智能材料、無機(jī)非金屬類智能材料和智能高分子材料。本文主要針對(duì)的是光致形變液晶高分子材料進(jìn)行一些列研究和探討,希望能起到拋磚引玉的效果,讓更多的同行來共同關(guān)注這一領(lǐng)域的發(fā)展。

      所謂的光致形變液晶高分子材料指的是能夠吸收特定波長(zhǎng)的光,而改變自身形狀以及尺寸的一種高分子材料。光致形變液晶材料之所以能夠?qū)膺M(jìn)行響應(yīng)是因?yàn)槠浞肿又泻懈泄夤倌軋F(tuán)。

      光致形變高分子要滿足一定的條件才能發(fā)生形變,Lendlein等人認(rèn)為需要滿足下面三個(gè)條件[1]:1)感光官能團(tuán)要以一定的方式引入到高分子材料中;2)當(dāng)感光官能團(tuán)與分子發(fā)生可逆的光異構(gòu)化的時(shí)候,就能夠引起材料在外觀上的改變。因?yàn)檫@種變化可以傳遞給高分子鏈,高分子鏈在構(gòu)象上的變化則表現(xiàn)在外觀形狀以及尺寸的變化上;3)該體系的維持需要有一定的交聯(lián)度,只有這樣才能穩(wěn)定材料最初的形體狀態(tài)。光致形變液晶高分子材料要想有大的形變,需要高分子鏈在材料中呈有序排列,從而可以產(chǎn)生各向異性的響應(yīng),這樣產(chǎn)生的形變應(yīng)力比較大。

      Ikeda和俞燕蕾等人合成了一系列的液晶彈性體薄膜,他們把偶氮苯官能團(tuán)引入到該薄膜中從而可以有效地實(shí)現(xiàn)液晶彈性體薄膜在方向上所產(chǎn)生的可控光致彎曲的發(fā)生。如圖1(多疇液晶彈性體的光致形變彎曲圖,其中白色箭頭的方向即為偏振光的偏振方向)所示,當(dāng)多疇向列相液晶彈性體薄膜沿著任意方向發(fā)生彎曲的時(shí)候,彎曲后用570nm波長(zhǎng)的可見光照射,薄膜可以恢復(fù)到原來的狀態(tài),這是因?yàn)楸∧さ膹澢较蚺c入射偏振紫外光的偏振方向一致,所以可以通過簡(jiǎn)單的改變?nèi)肷涔馄穹较颍纯珊?jiǎn)單地精確控制薄膜的對(duì)彎曲方向。

      Lee等人在最近研究出了一種全新的液晶高分子薄膜,這種薄膜在其主鏈上含有偶氮苯基團(tuán),而且薄膜也可以根據(jù)線性偏振光來控制自身所彎曲的方向變化。同時(shí),這種薄膜也是一種非化學(xué)交聯(lián)的體系,所以這就讓它能夠廣泛應(yīng)用于纖維制成或任意形狀的光響應(yīng)材料。另外,該材料也證明了,光致形變液晶高分子材料不一定需要化學(xué)交聯(lián)。

      類似纖毛功能的微型執(zhí)行器是由van Oosten等人通過噴墨打印技術(shù)制備出的一種新執(zhí)行器,這種結(jié)構(gòu)的纖毛可以在有光照的情況下自行運(yùn)動(dòng)。如圖2(a)所示,當(dāng)將它放置于水中的時(shí)候,它就可以產(chǎn)生變比較強(qiáng)烈的擾動(dòng),從而達(dá)到促進(jìn)液體快速交融混合的目的。

      另外,通過選擇不同的構(gòu)件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)纖毛運(yùn)動(dòng)幅度大小的調(diào)控(圖2 b),最吸引人注意的一個(gè)特點(diǎn)是這種構(gòu)件的制備可以使用不同類型的噴液進(jìn)行操作,比如噴涂打印,如此,所使用的成本更加低廉,所以,這就也促使了大面積制備響應(yīng)性的執(zhí)行器件。在涉及到替代傳統(tǒng)的電驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器方面,同樣有著非常明顯的優(yōu)勢(shì);圖2 c是該執(zhí)行器成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

      圖2(a)當(dāng)采用不同波長(zhǎng)的光驅(qū)照射人工纖毛的時(shí)候,就會(huì)令其產(chǎn)生不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)行為;(b)當(dāng)采用紫外光進(jìn)行照射的時(shí)候,液晶高分子纖毛在水面所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)行為;(c)為構(gòu)成執(zhí)行器的液晶單體化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

      結(jié)論:由于光的一些優(yōu)異特點(diǎn),使得光致形變液晶高分子材料在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中有著諸多的特點(diǎn),這些特點(diǎn)使光驅(qū)動(dòng)型執(zhí)行器不需要使用其他的相關(guān)輔助設(shè)備,只需要通過改變自身的形狀及尺寸就可以將光能直接轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能,所以,它將有望在微機(jī)械領(lǐng)域中大放光彩。

      篇(8)

              我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解,以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在 自然 界微生物,如細(xì)菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲(chǔ)存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3 種方式: 生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)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。按照上述機(jī)理,現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

              1、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理

              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3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)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解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過水解切斷高分子鏈,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)過種種的代謝路線,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,相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。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)的降解還被描述為生物吸收、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)。

              2、生物可降解高分子材料的類型

              按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

              2.1微生物生產(chǎn)型

              通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ici 公司生產(chǎn)的“biopol”產(chǎn)品。

              2.2合成高分子型

              脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低,強(qiáng)度及耐熱性差,無法應(yīng)用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點(diǎn)較高,強(qiáng)度好,是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

              2.3天然高分子型

              自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酰基多糖等共混制得。

              2.4摻合型

              在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。

              3、生物可降解高分子材料的開發(fā)

              3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

              傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

              3.1.1天然高分子的改造法

              通過化學(xué)修飾和共混等方法,對(duì) 自然 界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。

              3.1.2化學(xué)合成法

              模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。

              3.1.3微生物發(fā)酵法

              許多生物能以某些有機(jī)物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。

              3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

              用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的 發(fā)展 ,酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。

              3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

              酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料

              4、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

              目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問題,以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000 多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

      篇(9)

      我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解,以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細(xì)菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲(chǔ)存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)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。按照上述機(jī)理,現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

      一、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理

      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3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)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解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過水解切斷高分子鏈,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)過種種的代謝路線,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,相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。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)的降解還被描述為生物吸收、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)。

      二、生物可降解高分子材料的類型

      按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

      2.1微生物生產(chǎn)型

      通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。

      2.2合成高分子型

      脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低,強(qiáng)度及耐熱性差,無法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高,強(qiáng)度好,是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

      2.3天然高分子型

      自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酰基多糖等共混制得。

      2.4摻合型

      在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。

      三、生物可降解高分子材料的開發(fā)

      3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

      傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

      3.1.1天然高分子的改造法

      通過化學(xué)修飾和共混等方法,對(duì)自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。

      3.1.2化學(xué)合成法

      模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。

      3.1.3微生物發(fā)酵法

      許多生物能以某些有機(jī)物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。

      3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

      用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的發(fā)展,酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。

      3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

      酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料

      四、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

      目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問題,以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

      篇(10)

      1 生物可降解高分子材料的含義及降解機(jī)理

      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)生機(jī)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解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過水解切斷高分子鏈,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)過種種的代謝路線,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,相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。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)的降解還被描述為生物吸收、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)。

      2 生物可降解高分子材料的類型

      按材料來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

      2.1 微生物生產(chǎn)型

      通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。

      2.2 合成高分子型

      脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低,強(qiáng)度及耐熱性差,無法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高,強(qiáng)度好,是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

      2.3 天然高分子型

      自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酰基多糖等共同混制。

      2.4 摻混型

      在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。

      3 生物可降解高分子材料的研發(fā)

      3.1 傳統(tǒng)方法

      傳統(tǒng)利用生物可降解高分子材料的方法主要包括:天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。(1)天然高分子的改造法。通過化學(xué)修飾和共混等方法,對(duì)自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。②化學(xué)合成法。模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。(2)微生物發(fā)酵法。許多生物能以某些有機(jī)物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。

      3.2 酶促合成

      用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的發(fā)展,酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。

      3.3 酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

      酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料。

      4 結(jié)語

      篇(11)

      室內(nèi)設(shè)計(jì)是結(jié)合了藝術(shù)與技術(shù)的綜合性的工程,他不僅需要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)工藝,也追求著有創(chuàng)造力的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想。因?yàn)椴牧鲜且环N能將藝術(shù)形式與設(shè)計(jì)融合到一體的介質(zhì),室內(nèi)所用的材料全部都是設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)支撐,創(chuàng)新型的不僅僅是材料使用方面的巨大的進(jìn)步,更是整個(gè)設(shè)計(jì)的理念的推動(dòng)力。

      1高分子材料的概況

      材料從大意上來說是對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)中所應(yīng)用的物質(zhì)的整體稱呼,并且不被形態(tài),顏色以及材料所牽制。不管是宏觀下的世界當(dāng)中的物質(zhì)的特征,比如:硬度,氣味,色彩以及熔點(diǎn)等,還是在微觀的角度來看物質(zhì)的組成,結(jié)構(gòu)等相關(guān)因素,室內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)于材料的考慮都是比較整體而且全面的。與此同時(shí),設(shè)計(jì)材料的創(chuàng)新和發(fā)展也可以推動(dòng)設(shè)計(jì)的理念創(chuàng)新,高分子材料是整個(gè)材料科學(xué)在近代當(dāng)中取得的較大的進(jìn)步,對(duì)各個(gè)相關(guān)的領(lǐng)域都有著不可置疑的推動(dòng)作用,人們對(duì)于設(shè)計(jì)在室內(nèi)的要求是會(huì)越來越高的也是永無止境的,高分子材料也正是因?yàn)檫@樣才得以存在。

      2材料,藝術(shù)以及技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中的統(tǒng)一性

      室內(nèi)設(shè)計(jì)的中心思想就是創(chuàng)造出實(shí)用性與藝術(shù)的審美完美結(jié)合的居住環(huán)境,一并實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)造力是沒有止境的但是室內(nèi)設(shè)計(jì)的實(shí)用性對(duì)于平衡技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合,對(duì)于設(shè)計(jì)師的技能要求比較高,室內(nèi)設(shè)計(jì)以建筑物為主要的載體,雖然建筑工程對(duì)于理論非常的完善,但是對(duì)于技術(shù)性與藝術(shù)性在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中并沒有形成一套完善的體系。因?yàn)榧夹g(shù)性和藝術(shù)性在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中都在一些方面依托于材料的應(yīng)用,所以以材料為整體切入點(diǎn)研究技術(shù)與藝術(shù)相統(tǒng)一并且應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中。

      3高分子材料應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中

      對(duì)于人類文明史的劃分,相對(duì)具有代表性的就應(yīng)該是據(jù)物資資料來進(jìn)行相應(yīng)的歷史劃分了,正因?yàn)檫@樣,材料也就是物質(zhì)資料生產(chǎn)水平的直接體現(xiàn)形式。在整個(gè)的建筑工程發(fā)展歷史當(dāng)中,因?yàn)榻ㄖ牧系氖褂糜兴煌瑢?dǎo)致東西方的建筑有著很大的差異,室內(nèi)設(shè)計(jì)的風(fēng)格大有不同。在東方文明當(dāng)中將會(huì)以木材作為建筑當(dāng)中的基本材料來使用,木質(zhì)材料作為設(shè)計(jì)的基本依托,由此來漸漸的產(chǎn)生出梁架變換的內(nèi)部設(shè)計(jì)的模式,例如:架,格,屏風(fēng)以及隔扇等。而且因?yàn)槟举|(zhì)材料具有強(qiáng)大的可加工性,漸漸的引發(fā)建筑變成了精于追求自然,技藝等顯著的設(shè)計(jì)風(fēng)格在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中。對(duì)于西方文明,大多數(shù)用石質(zhì)為基礎(chǔ)的材料,漸漸的形成出厚重感獨(dú)特的加工特性,和融合了雕塑藝術(shù)的西方建筑以及室內(nèi)設(shè)計(jì)多有的裝飾手段,以厚重,宏大以及精美的雕刻藝術(shù)為主要的設(shè)計(jì)風(fēng)格。正因?yàn)檫@樣,在建筑領(lǐng)域當(dāng)中的室內(nèi)設(shè)計(jì)就是通過用材料把建筑設(shè)計(jì)的藝術(shù)性和其建筑藝術(shù)的實(shí)用性相互捆綁,從某一個(gè)角度來看,材料決定著室內(nèi)實(shí)際與建筑工藝的發(fā)展方向,以及藝術(shù)風(fēng)格。對(duì)于高分子材料而言,基于其本身的材料建筑的特性與室內(nèi)設(shè)計(jì)的發(fā)展也表現(xiàn)出了鮮明的時(shí)代的特征。

      4結(jié)束語

      高分子材料有著質(zhì)量較輕,容易加工,成本較低等多種優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還有著各種各樣的特性及功能。光電來轉(zhuǎn)化高分子的材料可以用于室內(nèi)的光線或者電力的供應(yīng);仿生的高分子材料更加可以應(yīng)用于滿足人們的生活當(dāng)中的力學(xué),潔凈,以及熱血方面的需求;環(huán)境敏感性的高分子材料也可以充分利用與環(huán)境的改變,未來還會(huì)有著更多的高分子材料的出現(xiàn),以及目前已經(jīng)應(yīng)用的高分子材料的特性也會(huì)更加的完善。以塑料為高分子材料的代表當(dāng)做現(xiàn)代建筑當(dāng)中的主要材料,是因?yàn)楦叻肿硬牧显谑覂?nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用分析以及產(chǎn)生的重要作用。一塑料為載體的材料合成技術(shù)可能將是室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新的發(fā)展方向。在這個(gè)新技術(shù)不斷出現(xiàn)的時(shí)代,材料將是室內(nèi)設(shè)計(jì)與藝術(shù)的審美的一種重要的融合媒介。特別是對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域當(dāng)中對(duì)于設(shè)計(jì)思想變革產(chǎn)生的巨大影響的材料,高分子材料。高分子材料的影響力,優(yōu)越性和發(fā)展的趨勢(shì)有著極其重要的意義。

      參考文獻(xiàn)

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