新型高分子材料有哪些
⑴ 新型有机高分子材料有哪些好的前景
有机/高分子材料是现代工业和高新技术的重要基石,已成为国民经济基础产业版以及 国家安全不可或缺权的重要材料。一方面量大面广的通用高分子材料需要不断地升级改造 以降低成本、提高材料的使用性能;另一方面各类新型的高分子材料将应运而生
⑵ 新型高分子材料有哪些
高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质,即所谓的通用高分子,它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展,则向高分子材料提出了更高的要求,因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。 一、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性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜,以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力,使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比,具有省能、高效和洁净等特点,因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种,一般用的是平膜和空中纤维。推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如,利用离子交换膜电解食盐可减少污染、节约能源:利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小;利用气体分离膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。 二、高分子磁性材料 高分子磁性材料,是人类在不断开拓磁与高分子聚合物(合成树脂、橡胶)的新应用领域 的同时,而赋予磁与高分子的传统应用以新的涵义和内容的材料之一。早期磁性材料源于天然磁石,以后才利用磁铁矿(铁氧体)烧结或铸造成磁性体,现在工业常用的磁性材料有三种,即铁氧体磁铁、稀土类磁铁和铝镍钴合金磁铁等。它们的缺点是既硬且脆,加工性差。为了克服这些缺陷,将磁粉混炼于塑料或橡胶中制成的高分子磁性材料便应运而生了。这样制成的复合型高分子磁性材料,因具有比重轻、容易加工成尺寸精度高和复杂形状的制品,还能与其它元件一体成型等特点,而越来越受到人们的关注。高分子磁性材料主要可分为两大类,即结构型和复合型。所谓结构型是指并不添加无机类磁粉而高分子中制成的磁性体。目前具有实用价值的主要是复合型。 三、光功能高分子材料 所谓光功能高分子材料,是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。目前,这一类材料已有很多,主要包括光导材料、光记录材料、光加工材料、光学用塑料(如塑料透镜、接触眼镜等)、光转换系统材料、光显示用材料、光导电用材料、光合作用材料等。光功能高分子材料在整个社会材料对光的透射,可以制成品种繁多的线性光学材料,像普通的安全玻璃、各种透镜、棱镜等;利用高分子材料曲线传播特性,又可以开发出非线性光学元件,如塑料光导纤维、塑料石英复合光导纤维等;而先进的信息储存元件兴盘的基本材料就是高性能的有机玻璃和聚碳酸脂。
⑶ 新型有机高分子材料 新型无机非金属材料
有机高分子材料又称聚合物或高聚物。一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,其分子量高达104~106。它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等,也可以是用合成方法制得的,如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等。聚合物的特点是种类多、密度小(仅为钢铁的1/7~1/8),比强度大,电绝缘性、耐腐蚀性好,加工容易,可满足多种特种用途的要求,包括塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等领域,可部分取代金属、非金属材料。
无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
常见的有:二氧化硅气凝胶、水泥、 玻璃、 陶瓷等。
⑷ 新型的高分子材料有哪些
塑料光导纤维,导电高分子,高分子压电材料、离子交换树脂,高保水材料,聚合物分离膜等。
⑸ 谁知道新型高分子材料的用途啊!
1、医用缝合线:能降解,还要恰当其时。
采用可降解聚酯PGLA制成的可吸收医用缝合线,在上海市第一人民医院整形科、普外科进行的临床试验显示,该缝合线植入人体两周后就可以开解,三个月后可完全吸收,比羊肠线的降解速度快,还能加速伤口愈合,大大减少了患者二次手术的痛苦及相关消耗。
2、光热诊疗新材料:让癌症微创治疗成为可能。
一系列高分子包裹的硫化铜和氧化钨基光热转换材料。它们具有优异的生物兼容性和近红外光热转换性能。目前,该系列材料已成功应用于针对老鼠的癌细胞消融诊疗实验中,在光热诊疗领域展现了很好的应用价值,有望很快给癌症患者带来福音。
3、组织工程支架:科幻情节可变现实。
采用蚕茧中提取的丝素蛋白为原料,从单根纤维到无纺布纤维毡,从无序到有序喷丝,再到多种后处理方式的综合应用,通过有效调控丝素蛋白的凝聚态结构,成功制备了力学性能显著增强的丝素蛋白支架。
取得了良好的动物实验结果,有望将来应用于人体。相较于原有材料,这种新材料制备工艺绿色环保、能有效缓释细胞生长因子,可促进长段尿道的构建与修复。
(5)新型高分子材料有哪些扩展阅读:
基础性材料产业市场前景广阔:
无论是工业还是农业都需要材料,新材料是一种基础性和支柱性的产业,材料的突破将有可能引发新的产业革命。
新材料是众多产业振兴与发展的前提,任何产业的生产过程都需要材料作为支撑。随着科技的进步和新兴产业的快速发展,对新材料的种类和数量的需求也大大增加,新材料市场前景十分看好。
以碳素材料为例,进入新世纪以来,碳素材料已成为全世界大规模开发应用的首选高性能材料。传统的碳素材料是人造金刚石和耐高温石墨材料,而新世纪最引人注目的碳素新材料是碳纤维复合材料和石墨烯材料。
碳纤维具有高强度、高模量、低比重、耐高温、抗疲劳、导电质轻、易加工等多种优异性能,正逐步取代传统材料,广泛应用于航空航天和军事领域,并开始深入到国计民生的各个方面。
参考资料来源:人民网-高分子,让生命更健康
人民网-新材料产业:实现跨越式发展前景可期
⑹ 高分子材料包括哪些
分类 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。
利用高分子材料制造的塑料制品
此外,高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。
加工工艺 高分子材料的加工成型不是单纯的物理过程,而是决定高分子材料最终结构和性能的重要环节。除胶粘剂、涂料一般无需加工成形而可直接使用外、橡胶、纤维、塑料等通常须用相应的成形方法加工成制品。一般塑料制品常用的成形方法有挤出、注射、压延、吹塑、模压或传递模塑等。橡胶制品有塑炼、混炼、压延或挤出等成形工序。纤维有纺丝溶体制备、纤维成形和卷绕、后处理、初生纤维的拉伸和热定型等。
在成型过程中,聚合物有可能受温度、压强、应力及作用时间等变化的影响,导致高分子降解、交联以及其他化学反应,使聚合物的聚集态结构和化学结构发生变化。因此加工过程不仅决定高分子材料制品的外观形状和质量,而且对材料超分子结构和织态结构甚至链结构有重要影响。
⑺ 新型高分子防水材料的种类有哪些
新型高分子来防水材料的源种类:
1、聚氨酯防水涂料是市场上常见的一类防水涂料,它是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体,配以各种助剂混和加工制成的单组分聚氨酯防水涂料。
2、单组份聚氨酯防水涂料
该防水涂料为反应型柔性防水涂料,具有良好的物理性能,粘结力强,常温湿固化。
3、非焦油聚氨酯防水涂料
该防水涂料系双组份材料,采用水为扩链剂,避免了胺系扩链剂的毒性问题,固化后形成具有弹性无接缝的橡胶防水层。
⑻ 高分子材料包括哪些
编辑词条高分子材料
高分子材料
macromolecular material
以高分子化合物为基础的材料。包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。
高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。
高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。
分类 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。
利用高分子材料制造的塑料制品
此外,高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。
加工工艺 高分子材料的加工成型不是单纯的物理过程,而是决定高分子材料最终结构和性能的重要环节。除胶粘剂、涂料一般无需加工成形而可直接使用外、橡胶、纤维、塑料等通常须用相应的成形方法加工成制品。一般塑料制品常用的成形方法有挤出、注射、压延、吹塑、模压或传递模塑等。橡胶制品有塑炼、混炼、压延或挤出等成形工序。纤维有纺丝溶体制备、纤维成形和卷绕、后处理、初生纤维的拉伸和热定型等。
在成型过程中,聚合物有可能受温度、压强、应力及作用时间等变化的影响,导致高分子降解、交联以及其他化学反应,使聚合物的聚集态结构和化学结构发生变化。因此加工过程不仅决定高分子材料制品的外观形状和质量,而且对材料超分子结构和织态结构甚至链结构有重要影响。
⑼ 现今最新高分子材料有哪些
如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。并包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。现代高分子材料的应用分类: ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。 ②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。 ③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。 ④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。 ⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。 ⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。 ⑦功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。 高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限,同一高聚物,采用不同的合成方法和成型工艺,可以制成塑料,也可制成纤维,比如尼龙就是如此。而聚氨酯一类的高聚物,在室温下既有玻璃态性质,又有很好的弹性,所以很难说它是橡胶还是塑料。
⑽ 新型高分子材料有什么特殊功能
恩,这个问题太广了点吧~
离子交换树脂,膜分离(-B膜、液体膜,单分子层膜),感光性树脂。光致变色、光致导电高分子高分子,导电高分子,压电,热电材料啦,还有高分子的液晶(树状高分子液晶)~~
应用么,智能变色体统啦、军事隐身材料啦,大脑探针……
恩,取了点老师的课件,希望对你有所帮助~
功能材料(Functional materials)的概念是美国Morton 于1965年首先提出来的。功能材料是指具有一种或几种特定功能的材料,如磁性材料、光学材料等,它具有优良的物理、化学和生物功能,在物件中起着“功能”的作用。从广义来看,结构材料实际上是一种具有力学功能的材料,因此也是一种功能材料。但由于对应于力学功能的机械运动是一种宏观物体的运动,与对应于其他功能的微观物体的运动有着显著的区别。故习惯上不把结构材料包括在功能材料范畴之内。这样,一般就把材料分成结构材料和功能材料两大类。
(1)功能材料的功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动,这是最本质的特征。
(2)功能材料的聚集态和形态非常多样化,除了晶态外,还有气态、液态、液晶态、非晶态、准晶态、混合态和等离子态等。除了三维体相材料外,还有二维、一维和零维材料。除了平衡态外,还有非平衡态。
(3)结构材料常以材料形式为最终产品,而功能材料有相当一部分是以元件形式为最终产品,即材料元件一体化。
(4)功能材料是利用现代科学技术,多学科交叉的知识密集型产物。
(5)功能材料的制备技术不同于结构材料用的传统技术,而是采用许多先进的新工艺和新技术,如急冷、超净、超微、超纯、薄膜化、集成化、微型化、密积化、智能化以及精细控制和检测技术。
1.2 功能材料的现状和展望
(1)单功能材料如导电材料、介电材料、铁电材料、磁性材料、磁信息材料、发热材料、储热材料、隔热材料、隔声材料、发声材料、光学材料、发光材料、激光材料、非线性光学材料、示色材料、红外材料、光信息材料等。
(2)功能转换材料如压电材料、光电材料、热电材料、磁光材料、声光材料、声能转换材料、电光材料、电流变材料、电色材料、磁敏材料、磁致伸缩材料等。
(3)多功能材料如防振降噪材料、三防(防热、防激光和防核)材料、耐热密封材料、电磁材料等。
(4)复合和综合功能材料如形状记忆材料、隐身材料、电磁屏蔽材料、传感材料、智能材料、环境材料、显示材料、分离功能材料等。
(5)新形态和新概念功能材料,如液晶材料、非晶态材料、梯度材料、纳米材料、非平衡态材料等。
(1)开发高技术所需的新型功能材料,特别是尖端领域(航空航天、分子电子学、高速信息、新能源、海洋技术和生命科学等)所需和在极端条件(超高压、超高温、超低温、高烧蚀、高热冲击、强腐蚀、高真空、强激光、高辐射、原子氧、核爆炸等)下工作的高性能功能材料。
(2)功能材料的功能从单功能向多功能和复合功能发展,从低级功能(如单一的物理功能)向高级功能(如人工智能、生物功能和生命功能等)发展。
(3)功能材料和器件的一体化、高集成化、超微型化、高密积化和超分子化。
(4)功能材料和结构材料兼容,即功能材料结构化,结构材料功能化。
(5)进一步研究和发展功能材料的新概念、新设计和新工艺,已提出的新概念有梯度化、低维化、智能化、非平衡态、分子组装、杂化、超分子化和生物分子化等; 已提出的新设计有化学模式识别设计、分子设计、非平衡态设计、量子化学和统计力学计算法等; 已提出的新工艺有激光加工、离子注入、等离子技术、分子束外延、固相外延、生物技术及在特定条件下(如高温、高压、高真空、微重力、强辐射、急冷和超净等)的工艺技术。
(6)完善和发展功能材料检测和评价的方法。
(7)加强功能材料的应用研究,扩展功能材料的应用领域,特别是尖端领域和民用高技术领域。并把成熟的研究成果迅速推广,以形成生产力。
1.3 功能材料学科的内容和相关学科
(1)功能材料学是研究功能材料的成分、结构、性能、应用及其间的关系,在此基础上,研究功能材料的设计和发展途径。
(2)功能材料工程学是研究功能材料的合成、制备、提纯、改性、储存和使用的技术和工艺。
(3)功能材料的表征和测试技术是研究一般通用的理化测试技术在功能材料上的应用和各类功能材料特征功能的测试技术和表征。
特点
1.4 功能高分子材料概述
性能(Performance):是指材料对外部刺激(如外力、热、光等物理刺激或化学药品的化学刺激)产生的抵抗(resistance)。如:材料的强度、耐热性、弹性、塑性、透明度、耐腐蚀性。
性能和功能
功能(Function):是指对某物质输入一信号时,物质因发生质和量的变化而产生的输出作用。功能是指物质(材料)对输入信号的响应(response)。
如:材料在受到外部光的输入时,材料可以输出电,称为材料的光电功能;材料在受到多种介质作用时,能有选择地分离出其中某些介质,称为材料的选择分离功能。此外,如热电效应、压电效应、药物缓释放性等,都属于功能的范畴。
结构高分子材料和功能高分子材料
结构高分子材料最基本的特性是具有高的比刚度和比强度,可替代金属作结构材料。利用了力学性能。如:工程塑料和聚合物基复合材料。
功能高分子材料:指除了具有一定的力学性能外,还具有特定功能的材料叫功能高分子材料。如:离子交换树脂
功能高分子材料和功能高分子
A:结构型功能高分子材料(如苯乙烯系阳离子resin的结构)
*功能高分子是指这类材料中的高分子
B:复合型功能高分子材料(高分子基体+特定功能其他材料复合,如导电橡胶)
(2)功能高分子材料的分类
①力学功能材料
强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料
弹性功能材料,如热塑性弹性体
②化学功能材料
分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂
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
功能高分子材料的分类
③物理化学功能材料
耐高温高分子,高分子液晶
电学功能材料,如导电性高分子、超导性高分子
光学功能材料,如感光性高分子、光敏性高分子
能量转换功能材料,如压电性高分子
④生物化学功能材料
人工脏器用材料,如人工肾(心肺)等
高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物等
生物分解材料,如可降解性高分子材料等
①反应性高分子材料:包括高分子试剂、高分子催化剂和染料等
②光敏型高分子:包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光导材料、光致变色材料、光降解高分子材料等
③电磁功能高分子材料:包括导电高分子材料(导电聚合物、高分子电解质)、电致发光和电致变色高分子材料、高分子压电材料、磁功能高分子材料(塑料磁体)
国内的分类
④高分子分离材料:如各种高分子分离膜、缓释膜和其他半透性膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等
⑤高分子吸附材料:如高吸水性树脂、高吸油性树脂等
⑥高分子智能材料:如高分子形状记忆材料、信息存贮材料和光、磁、pH、压力感应材料等
⑦医药用高分子材料:如医用高分子材料、药用高分子材料和医药用辅助材料等
⑧高性能工程材料:如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子材料等