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高分子材料研究進(jìn)展范文第1篇

1有機(jī)阻燃劑概述

阻燃劑主要是用來(lái)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(wú)機(jī)阻燃劑以及有機(jī)-無(wú)機(jī)混合阻燃劑這幾種類型。其中無(wú)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(wú)煙無(wú)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(guò)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(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型高效環(huán)保的無(wú)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(guò)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(guò)程中能夠生成硅，進(jìn)而碳阻隔層能夠隔絕樹(shù)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(jiàn)的有硅油、硅樹(shù)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(guò)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(guò)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(guò)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(shù)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(kāi)發(fā)用于尼龍樹(shù)脂的有機(jī)硅阻燃劑，通過(guò)添加10-50wt%，能夠達(dá)到理想的阻燃效果。1990年，GE公司通過(guò)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(lái)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(kāi)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(shù)脂阻燃劑，實(shí)驗(yàn)表明如果硅樹(shù)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(shù)脂，不過(guò)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(shù)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(guò)水解縮合法制備有機(jī)硅樹(shù)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(guò)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(yǔ)

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)】

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高分子材料研究進(jìn)展范文第2篇

關(guān)鍵詞：醫(yī)用高分子；醫(yī)療器械；生命質(zhì)量；共價(jià)鍵連接

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(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)國(guó)家藥品和醫(yī)療器械檢驗(yàn)部門(mén)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(wú)毒性、無(wú)致癌性、無(wú)熱原、無(wú)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(shù)脂、線性聚乙烯、聚碳酸酯樹(shù)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(lái)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(jué)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(lái)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(wèn)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(kāi)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(lái)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(lái)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(yǔ)

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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高分子材料研究進(jìn)展范文第3篇

關(guān)鍵詞：聚苯胺 復(fù)合材料 合成方法

The Synthesis Of Polyaniline Composite Materials

LiushengCaoming

(College of Chemical Engineering and Energy; Zhengzhou University，Zhengzhou Henan China 450001)

Abstract:In recent years,polyaniline has attracted much attention because of its excellent properties. The study on its synthesis and doped mechanism is always one of the major research contents of polyanline.In this paper, the synthesis methods of polyanline composite materials are reviewed

Keywords:polyanlineComposite materialsSynthesis methods

一、引言

半導(dǎo)體金屬氧化物傳感器是目前主要的商業(yè)化的氣體傳感器，但在應(yīng)用中存在選擇性差、操作溫度高、穩(wěn)定性也不令人滿意等問(wèn)題。而以聚苯胺（PANI）為代表的導(dǎo)電高分子氣敏材料由于價(jià)廉易得、合成和制膜工藝簡(jiǎn)單且可在常溫下工作等優(yōu)點(diǎn)，已成為研究的熱點(diǎn)。但是純的聚苯胺氣敏材料存在選擇性性差、靈敏度低以及穩(wěn)定性欠佳等缺點(diǎn)，并且聚苯胺為共軛的剛性鏈結(jié)構(gòu)，在有機(jī)溶劑中溶解度低、成膜性能差，不易加工成型從而阻礙了它作為氣敏材料在實(shí)際中的應(yīng)用。所以，為了克服純聚苯胺的缺點(diǎn)，通過(guò)選擇合適的通用高分子材料與聚苯胺復(fù)合，提高其靈敏度和選擇性；改善材料的加工成膜性能；同時(shí)使之具有很好的穩(wěn)定性，從而能夠更廣泛地應(yīng)用于氣體傳感器中。

二、聚苯胺復(fù)合材料的合成

復(fù)合材料的合成方法大致可分為：共聚法、共混法、“現(xiàn)場(chǎng)”吸附聚合法以及電化學(xué)合成法四種。

1.共聚法

該法是合成包含導(dǎo)電共軛鏈段的接枝或嵌段共聚物，也是獲得可溶性導(dǎo)電高分子的一種方法。這種共聚物在溶液中因界面活性能夠形成膠束，導(dǎo)電鏈段（硬段）處于核心，其含量多少?zèng)Q定共聚物在溶液中的凝聚性。用共聚改性的方法雖然可以在一定程度上改善聚苯胺的力學(xué)性能和加工性能，但同時(shí)使聚合物的導(dǎo)電性能下降，改善的效果并不明顯，報(bào)道的研究成果也較少。

2.共混法

共混法又可以溶液共混法、機(jī)械共混法和乳液共混法三種。

2.1溶液共混法

溶液共混法有兩種實(shí)施方法：（1）通過(guò)選用恰當(dāng)?shù)墓δ苜|(zhì)子酸，使摻雜PANI與聚合物共溶于特定的有機(jī)溶劑中，通過(guò)溶液共混方法制備聚苯胺導(dǎo)電材料，其關(guān)鍵是摻雜劑和溶劑的選擇。（2）將本征態(tài)聚苯胺和聚合物分別溶于有機(jī)溶劑中，按一定比例混合澆鑄，得到本征態(tài)聚苯胺/聚合物薄膜，再將此薄膜浸于酸溶液中摻雜，從而得到導(dǎo)電復(fù)合膜。

在第一種方案中導(dǎo)電性能的摻雜劑功能質(zhì)子酸中的功能基團(tuán)、基體聚合物、溶劑、加工方法和所得共混材料的相結(jié)構(gòu)的影響。第二種實(shí)施方法在酸溶液摻雜過(guò)程中，摻雜介質(zhì)對(duì)摻雜效率有明顯的影響。

溶液共混法分散均勻、使用方便、能夠制得電導(dǎo)率較透明材料。但是導(dǎo)電聚苯胺在常用有機(jī)溶劑中溶解度小，需要耗費(fèi)大量有機(jī)溶劑，容易造成環(huán)境污染。

2.2機(jī)械熔融共混法

機(jī)械共混法是制備聚合物共混材料的常用方法。將導(dǎo)電聚苯胺與基體聚合物同時(shí)放入混煉設(shè)備中，在熔融溫度下進(jìn)行混煉，即可得到聚苯胺/聚合物導(dǎo)電共混材料。

機(jī)械熔融加工法既可以把導(dǎo)電聚合物粒子分散于熱塑性材料中，充分利用熱塑性聚合物的加工特性，也可以用涂覆有導(dǎo)電聚合物的熱塑性材料顆粒熱壓加工?；w聚合物、摻雜劑、溫度和加工方法的選擇，都會(huì)影響所得導(dǎo)電材料的性能。

2.3乳液共混法

乳液共混法有兩種實(shí)施方法：一種是原位乳液聚合法，即用溶劑將聚合物樹(shù)脂溶解后，加入表面活性劑制成乳液，再進(jìn)行苯胺的聚合;另一種是兩步法，即先制備PANI膠乳，再與基體聚合物的溶液或乳液共混。

兩步法中，PANI膠乳的穩(wěn)定是技術(shù)的關(guān)鍵，只有在穩(wěn)定的膠乳體系中，才可以獲得性能均一的共混材料。目前多是采用PANI-DBSA膠乳體系，膠乳中PANI粒徑是納米級(jí)的，在適當(dāng)?shù)腄BSA存在下，膠乳體系是穩(wěn)定的，其分散程度和穩(wěn)定程度，隨DBSA含量的增加而增加。其中一些DBSA是摻雜劑，過(guò)量的DBSA則充當(dāng)表面活性劑。來(lái)保持體系穩(wěn)定。甚至當(dāng)PANI乳液與聚合物的溶液或乳液混合后，無(wú)須添加任何添加劑，所得分散體系也是穩(wěn)定的。

乳液聚合對(duì)聚苯胺溶解性的改善得益于聚合過(guò)程中使用的乳化劑，乳化劑往往是大分子功能質(zhì)子酸，不僅具有乳化作用，而且對(duì)生成的聚苯胺分子能進(jìn)行有效的摻雜，起到模板或立體穩(wěn)定劑的作用。

3.“現(xiàn)場(chǎng)”吸附聚合法

該方法是將苯胺單體吸附在非導(dǎo)電聚合物基材上，通過(guò)引發(fā)聚合苯胺單體在基材表面形成導(dǎo)電薄膜，從而獲得功能性聚苯胺復(fù)合材料。例如，將纖維、紡織品、塑料等基材浸在新配制的過(guò)硫酸銨與苯胺的酸性水溶液混合物中，使苯胺在基材的表面發(fā)生氧化聚合反應(yīng)，聚苯胺可均勻地“沉積”在基材表面，形成良好的致密膜，以制成導(dǎo)電材料。

復(fù)合材料的力學(xué)性能以及熱力學(xué)性能主要由基材性能決定，這就為根據(jù)實(shí)際需要合成出具有不同熱、力學(xué)性能的聚苯胺復(fù)合材料提供了可能。

4.電化學(xué)合成法

電化學(xué)方法通常用來(lái)制備膜制品。其方式有兩種：一種是二段法，即在電解質(zhì)溶液中，在預(yù)先覆有絕緣高分子膜的電極上電解聚苯胺單體。第二種是一段法，即將聚苯胺單體、支撐高分子一起溶于電解液中，一次電解得到所需復(fù)合膜。用電化學(xué)制備復(fù)合膜，不僅可以避免使用強(qiáng)烈的氧化劑和有害的摻雜劑，而且可以控制其膜結(jié)構(gòu)。

三、結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)隨著氣體傳感器的廣泛應(yīng)用和氣敏元件性能的需求，聚苯胺已成為一種新興的導(dǎo)電高分子材料而受到廣大科研工作者的青睞。雖然聚苯胺的基礎(chǔ)研究和摻雜機(jī)理的研究已經(jīng)取得一定的成果，但是仍有很多問(wèn)題亟待解決：聚苯胺的復(fù)合機(jī)制、導(dǎo)電機(jī)制以及進(jìn)一步提高聚苯胺的性能。所以對(duì)聚苯胺這個(gè)新興的導(dǎo)電高分子材料，仍需科研工作者投入大量精力去研究！

參考文獻(xiàn):

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高分子材料研究進(jìn)展范文第4篇

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(guò)兩個(gè)過(guò)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(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(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(lái)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(guò)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(wú)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(méi)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?；嗵堑裙不熘频?/p>

2.4摻合型

在沒(méi)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(kāi)發(fā)

3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)開(kāi)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(guò)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?；瘜W(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(guò)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(kāi)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(méi)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(kāi)始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)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(wèn)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(shù)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)：

高分子材料研究進(jìn)展范文第5篇

關(guān)鍵詞：高分子 材料阻燃技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號(hào)：TQ31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（b）-0198-02

高分子可燃材料具有優(yōu)良的性能，其應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣，特別是在建筑、交通、家具、電子電器等行業(yè)領(lǐng)域被大量使用，美化和方便了人們的環(huán)境和生活，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效和社會(huì)效益，已逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料。然而大多數(shù)該分子材料都易燃、可燃材料，在燃燒時(shí)熱釋放速率快、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、發(fā)熱量高、不易熄滅，還產(chǎn)生大量濃煙和有毒氣體。隨著高分子材料的廣泛應(yīng)用，其潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)性大大增加，因而如何提高高分子材料的阻燃性能，成為當(dāng)前消防工作急需解決的一個(gè)問(wèn)題。

1 高分子阻燃技術(shù)應(yīng)用

1.1 高分子阻燃材料分類

關(guān)于阻燃高分子材料目前尚無(wú)明確分類，通?？砂凑斋@取阻燃性能的方式劃分，可將其分為本質(zhì)阻燃高分子材料和非本質(zhì)阻燃材料兩種。一種是材料本身具有阻燃性；另一種是通過(guò)加入添加阻燃劑獲得阻燃性能。非本質(zhì)阻燃材料可根據(jù)阻燃劑添加方式分為添加型阻燃高分子材料和反應(yīng)型高分子材料。所謂添加型阻燃高分子材料，即在高聚物加工過(guò)程中，將阻燃劑以物理方式分散于基材中而賦予材料的阻燃性；反應(yīng)型阻燃高分子材料的阻燃劑是在高聚物的合成中加入的，它作為一種單體參與反應(yīng)，并結(jié)合到高聚物的主鏈或支鏈上，使高聚物含有阻燃成分[1]。

1.2 高分子阻燃技術(shù)

阻燃劑是用于提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?。在現(xiàn)代化社會(huì)中，阻燃劑具有著諸多的類型，旨在能夠?yàn)榱饲袑?shí)滿足不同環(huán)境下的防火需求，就其所包含的類型來(lái)看，主要可以分為以下3種。

第一種，是有機(jī)阻燃劑，主要用于針對(duì)有機(jī)物的燃燒預(yù)防，比如包括磷酸酯、鹵系和紡織物等等，具有著耐久性的特點(diǎn)。

第二種為無(wú)機(jī)鹽類阻燃劑，包括的產(chǎn)品主要有氯化銨、氫氧化鋁等等材料，這種類型的阻燃劑具有著無(wú)煙、無(wú)毒與無(wú)害的優(yōu)勢(shì)，因此成為了目前應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的一種阻燃劑。

第三種為有機(jī)和無(wú)機(jī)混合類型的阻燃劑，這種類型的阻燃劑通常被科學(xué)界認(rèn)為是無(wú)機(jī)阻燃劑的升級(jí)版，擁有著和無(wú)機(jī)阻燃劑同等的優(yōu)勢(shì)，但相對(duì)來(lái)說(shuō)具有著較高的成本，因此并未普及應(yīng)用。而從不同阻燃劑的阻燃元素上看，又可以劃分為幾種，包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑和硅系阻燃劑等，其各自有著相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，但依然憑借著不同的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于不同的防火領(lǐng)域當(dāng)中[2]。

受到近些年科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的影響，高分子材料的阻燃技術(shù)水平也獲得了突破性的發(fā)展，包括阻燃劑微膠囊技術(shù)、交聯(lián)與接枝改性等等，無(wú)論是何種新技術(shù)的應(yīng)用，其作用原理都大體相一致，區(qū)別主要在于對(duì)人工合成技術(shù)的依賴程度有所不同，最明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)更是在于對(duì)傳統(tǒng)材料阻燃之后所產(chǎn)生的有毒有害氣體的轉(zhuǎn)化，最具代表性的便是現(xiàn)代阻燃技術(shù)領(lǐng)域的納米技術(shù)應(yīng)用，不僅能夠有效降低阻燃過(guò)程中各類反應(yīng)對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)更憑借較高的技術(shù)水平全面提高了阻燃技術(shù)的安全性。

1.3 高分子材料燃燒及阻燃技術(shù)應(yīng)用機(jī)理

高分子材料在空氣中受熱時(shí)，會(huì)分解生成揮發(fā)性可燃物，當(dāng)可燃物濃度和體系溫度足夠高時(shí)，即可燃燒。所以高分子材料的燃燒可分為熱氧降解和燃燒兩個(gè)過(guò)程，涉及傳熱、高分子材料在凝聚相的熱氧降解、分解產(chǎn)物在固相及氣相中的擴(kuò)散、與空氣混合形成氧化反應(yīng)場(chǎng)及氣相中的鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)等一系列環(huán)節(jié)。當(dāng)高分子材料受熱的熱源熱量能夠使高分子材料分解，且分解產(chǎn)生的可燃物達(dá)到一定濃度，同時(shí)體系被加熱到點(diǎn)燃溫度后，燃燒才能發(fā)生。而己被點(diǎn)燃的高分子材料在點(diǎn)燃源穩(wěn)定后能否繼續(xù)燃燒則取決于燃燒過(guò)程的熱量平衡。當(dāng)供給燃燒產(chǎn)生的熱量等于或大于燃燒過(guò)程各階段所需的總熱量時(shí)，高分子材料燃燒才能繼續(xù)，否則將中止或熄滅。從高分子材料的燃燒機(jī)理可看出，阻燃作用的本質(zhì)是通過(guò)減緩或阻止其中一個(gè)或幾個(gè)要素實(shí)現(xiàn)的。其中包括6個(gè)方面：提高材料熱穩(wěn)定性、捕捉游離基、形成非可燃性保護(hù)膜、吸收熱量、形成重質(zhì)氣體隔離層、稀釋氧氣和可燃性氣體。目前常采用的阻燃劑行為主要是通過(guò)冷卻、稀釋、形成隔離膜的物理途徑和終止自由基的化學(xué)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。燃燒和阻燃都是十分復(fù)雜的過(guò)程，涉及很多影響和制約因素，將一種阻燃體系的阻燃機(jī)理嚴(yán)格劃分為某一種是很難的，一種阻燃體系往往是幾種阻燃機(jī)理同時(shí)起作用[3]。

2 高分子材料阻燃技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向分析

2.1 高分子材料阻燃技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展體現(xiàn)

在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，阻燃材料憑借著自身所具有的阻燃優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)獲得了越來(lái)越廣泛的發(fā)展前景。傳統(tǒng)的添加阻燃劑，在熱量不斷加升的同時(shí)，其有毒氣體也將被釋放出來(lái)，產(chǎn)生有毒氣體將會(huì)嚴(yán)重危害心肺功能，因此，在傳統(tǒng)阻燃劑中，也相應(yīng)增加了磷酸酯等化學(xué)物質(zhì)，以便于通過(guò)磷酸酯來(lái)提升材質(zhì)的氣體吸附能力，相比較來(lái)講磷氮化合物擁有更加高等的吸附能力，正是由于添加型阻燃劑中存在以上不同的化學(xué)物質(zhì)，因此，阻燃劑安全系數(shù)也將被提升。由此也就確定了磷系阻燃劑的地位。伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展各類阻燃產(chǎn)品均獲得了良好的發(fā)展應(yīng)用空間，各類阻燃產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)也開(kāi)始越來(lái)越突出，由于阻燃材質(zhì)中的阻燃性能受到影響，才最終達(dá)到阻燃的實(shí)際效果。相對(duì)來(lái)講，阻燃技術(shù)也通過(guò)阻燃劑的化學(xué)功能，改變其傳統(tǒng)的分子結(jié)構(gòu)，以至于實(shí)現(xiàn)阻燃價(jià)值。因此，阻燃技術(shù)應(yīng)具備一定的高分子材料脫水碳化功能，并在此基礎(chǔ)上，吸收相關(guān)的有毒氣體，當(dāng)值在材料燃燒中，產(chǎn)生有毒氣體，威脅相關(guān)人員的生命健康。對(duì)此應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大對(duì)現(xiàn)有阻燃劑的研發(fā)力度，并在科學(xué)技術(shù)的支撐作用下對(duì)現(xiàn)有的阻燃劑進(jìn)行改善與功能領(lǐng)域的創(chuàng)新，使現(xiàn)有的阻燃劑能夠具備傳統(tǒng)的阻燃性能優(yōu)勢(shì)，還同時(shí)具有更多的現(xiàn)代化功能比如耐熱、抗輻射等等[4]。

2.2 高分子阻燃材料的綠色發(fā)展趨勢(shì)

高分子阻燃材料的綠色發(fā)展方向已經(jīng)開(kāi)始被充分重視，其是社會(huì)的現(xiàn)代化發(fā)展需要，阻燃劑在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用量有著明顯的增加，所有新材料與新產(chǎn)品的更新?lián)Q代頻率都在不斷加速。而與此同時(shí)，人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷提升，因此，阻燃劑的技術(shù)發(fā)展方向也開(kāi)始逐漸趨向于綠色化發(fā)展。尤其是近些年社會(huì)開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注對(duì)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)，由此直接決定了阻燃劑的發(fā)展需要契合生態(tài)的關(guān)系。目前，國(guó)際當(dāng)中已有一部分發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始致力于從環(huán)保角度出發(fā)來(lái)限制對(duì)污染環(huán)境阻燃劑的生產(chǎn)與使用，該文認(rèn)為，這樣的現(xiàn)狀本質(zhì)上也是對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全負(fù)責(zé)的另一種形式。不可否認(rèn)，中國(guó)作為生產(chǎn)制造大國(guó)，高分子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有著顯赫的地位，在國(guó)際阻燃材料飛速發(fā)展的大勢(shì)所趨之下，消防部門(mén)同時(shí)出臺(tái)了新的規(guī)定，旨在為阻燃材料的科學(xué)化更新提供明確的方向指引。在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的形式下，阻燃技術(shù)的開(kāi)發(fā)在外界的推動(dòng)下有了技術(shù)上的提高。尤其是低毒低煙、無(wú)鹵高效的環(huán)保阻燃劑更是起到了不可估量的作用。綜上，不管是鹵系阻燃劑還是無(wú)鹵阻燃劑，其必然趨勢(shì)都是向環(huán)保型無(wú)鹵阻燃劑發(fā)展，發(fā)展方向都以低毒化、環(huán)?；⒏咝Щ?、多功能化為主[5]。

3 高分子材料阻燃技術(shù)的優(yōu)化改革動(dòng)向

當(dāng)前，對(duì)于阻燃技術(shù)的研究，我國(guó)還有待加強(qiáng)，在相關(guān)技術(shù)研發(fā)力度，以及自主研發(fā)等環(huán)節(jié)，相對(duì)于國(guó)外先機(jī)技術(shù)仍然存在較大的進(jìn)步空間。但根據(jù)我國(guó)當(dāng)前研發(fā)技術(shù)來(lái)講，已經(jīng)較傳統(tǒng)技術(shù)提升了許多。近些年國(guó)家積極進(jìn)行科研技術(shù)支持，在研究經(jīng)費(fèi)中，研究技術(shù)中，積極給予幫助，使得各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)工作中逐漸擴(kuò)大，研發(fā)力度也逐漸加深，在國(guó)家技術(shù)支持上，當(dāng)前各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用皆取得了良好的成績(jī)，阻燃技術(shù)便是其中一項(xiàng)，在國(guó)家的扶持幫助下，阻燃技術(shù)應(yīng)用價(jià)值逐漸得到挖掘，阻燃技術(shù)研發(fā)也漸漸深入到人們的視野之中。

由從傳統(tǒng)阻燃技術(shù)當(dāng)前的阻燃技術(shù)研發(fā)，期間經(jīng)歷中眾多變遷，最早阻燃技術(shù)是由物理作用的幫助喜愛(ài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣的阻隔，最終達(dá)到阻燃的效果，當(dāng)前新型阻燃技術(shù)的研發(fā)，使得性質(zhì)阻燃上升至化學(xué)反應(yīng)界面中，通過(guò)對(duì)材質(zhì)化學(xué)分子的改變，使得可燃性材質(zhì)逐漸具備阻燃技術(shù)，從融合阻燃逐漸轉(zhuǎn)變成為無(wú)機(jī)阻燃，并在阻燃技術(shù)研發(fā)的過(guò)程中，更加注重了對(duì)有害有毒物質(zhì)的處理，通過(guò)添加可吸附分子，將有毒有害物質(zhì)進(jìn)行吸附，在實(shí)現(xiàn)了阻燃技能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了無(wú)污染的目標(biāo)。這種科技研發(fā)的成果符合了綠色發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展理念的要求。當(dāng)前在阻燃技術(shù)研發(fā)中，微膠囊技術(shù)、納米技術(shù)等其他技術(shù)的影響，使得可燃材料的阻燃效果大大得到提升，阻燃性能也隨著阻燃效果不斷變化。在阻燃技術(shù)應(yīng)用中，復(fù)合型材料的應(yīng)用也為阻燃技術(shù)提供了發(fā)展方向。

該文認(rèn)為，在今后的發(fā)展中，隨著阻燃技術(shù)的提升，阻燃性能的變化，必將使阻燃形態(tài)以及其他性能達(dá)到提高，并在科研技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹，堅(jiān)信可燃材料阻燃技能將會(huì)更加環(huán)保。

4 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)對(duì)阻燃技術(shù)的研究可知，阻燃技術(shù)經(jīng)歷了從物理阻燃向化學(xué)阻燃技能的轉(zhuǎn)變，在化學(xué)阻燃中高分子材料阻燃功能得到了有效的提升。隨著阻燃技術(shù)研發(fā)的不斷加深，我們堅(jiān)信，阻燃材料的發(fā)展也會(huì)與之相適應(yīng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也會(huì)相應(yīng)調(diào)整，我們必然會(huì)找到解決的辦法，開(kāi)發(fā)出符合人們需求的高分子阻燃材料。

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