無機高分子材料的應用范例6篇

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無機高分子材料的應用

無機高分子材料的應用范文1

關鍵詞:環境;材料;可持續

為了保護環境,各國都在努力,然而,珍稀物種的滅絕、淡水資源的匱乏、全球氣溫的升高等環境污染問題依然存在,而且愈演愈烈,如何保證經濟發展與環境的合理利用依然是世界性難題。為經濟與環境協調發展,國際材料界出現了一個新的領域——生態環境材料。

1環境材料的分類

生態環境的發展是從上世紀初才得到發展的,由于人們工業化的發展,造成了人們對環境的巨大破壞,因此人們逐漸認識到環境保護的重要性,開始興起了生態環境材料的發展,逐漸的成為現在的重要課題。(1)金屬材料金屬制品行業包括結構性金屬制品制造、金屬工具制造及金屬包裝容器制造、不銹鋼及類似日用金屬制品制造,船舶及海洋工程制造等。金屬材料作為使用最為廣泛的一種材料,人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代,均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志?,F代,種類繁多的金屬材料已成為人類社會發展的重要物質基礎。目前最有效的方法是開發其特殊功能,優化使用,即低合金化,較寬的使用范圍,促進金屬材料的環境協調性。(2)無機非金屬材料無機非金屬材料也簡稱無機材料,無機非金屬材料品種和名目極其繁多,用途各異,因此,還沒有一個統一而完善的分類方法。通常把它們分為普通的(傳統的)和先進的(新型的)無機非金屬材料兩大類。傳統的無機非金屬材料是工業和基本建設所必需的基礎材料。無機非金屬材料是20世紀40年代后,隨著現代科學技術的發展從傳統的硅酸鹽材料演變而來的,已與高分子材料和金屬材料并列為經濟建設中的三大材料。包括先進陶瓷、非晶態材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維等。(3)高分子材料高分子材料也稱為聚合物材料,是以高分子化合物為基體,再配有其他添加劑(助劑)所構成的材料。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內的高分子物質,可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料,此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優越的性能——較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。新型高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和涂料等。其中,被稱為現代高分子三大合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已經成為國民經濟建設與人民日常生活所必不可少的重要材料?,F代工程技術的發展,則向高分子材料提出了更高的要求,因而推動了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展,這樣就出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。(4)天然資源環境材料在自然界中存在許多天然材料與自然環境具有極好的環境協調性,主要包括無機類的天然礦物環境材料和有機類的天然生物資源高分子環境材料。天然礦物環境材料對環境功能作用主要體現在礦物表面吸附性作用與礦物吸附劑、礦物孔道過濾性作用與礦物過濾劑和分子篩、礦物層間離子交換作用與礦物交換劑、礦物熱效脫硫除塵作用與礦物添加劑等方面。天然金屬礦物具有在水介質中的微溶性化學活性作用與礦物反應劑,也能在污染治理領域發揮獨特的作用。(5)環境治理功能材料隨著人類生產活動和社會活動的增加,環境質量日趨惡化,自工業革命以來,由于大量燃料的燃燒、工業廢棄物和汽車尾氣的排放等原因,曾發生多起與環境污染有關的公害事件,已經引起了世界各國的重視。積極開發治理環境污染,恢復生態平衡是環境材料發展的重要方向之一。當前材料領域普遍采用天然材料改性的新型環境功能材料和以廢治廢及資源化技術來解決日益嚴峻的資源短缺及環境污染等難題。

2環境協調性評價(LCA)

(1)環境負荷評估方法是LCA(LifeCycleAssessment)。LCA主要包括三個方面:①通過確定和量化與評估對象相關的能源、物質消耗,廢棄物排放,評估其造成的環境負擔,具有良好的環境協調性。②評估能源、物質消耗和廢棄物排放所造成的環境影響,零排放是不可能的,要在環境的允許范圍內,可開發可不可發的盡量不開發。③辨別和評估改善環境的機會,用最小的投入保證最大的收獲。(2)材料的環境協調性評價(MLAC)材料的環境協調性評價是將LCA的基本概念、原則和方法應用到材料的環境負荷評價中,與材料或產品的設計相結合。由于與材料相關的環境污染占的比重大,對材料進行環境協調性評價就顯得非常重要。典型材料的評價,是眾多產品評價的基礎,對典型材料進行MLAC可以減少評價的重復。評價材料的優劣要根據這一背景,建立新的評價體系,補充新的評價內容。其研究范圍不斷擴大,從傳統的包裝材料,容器等產品領域轉向各種金屬、高分子、無機非金屬和生物材料,從傳統側重于結構材料的評價轉向對功能材料的評價。

3結語

21世紀是經濟與環境協調發展的世界,世界經濟的可持續發展必須以自然資源和環境協調性為基礎。人類社會面臨能源、資源危機和環境污染,這些問題嚴重威脅著人類及生物的生存環境,甚至關系到生物世界的生存。所以,我們必須充分考慮其環境協調性,加強材料的協調性設計,廣泛應用環境材料。

參考文獻:

[1]王天民.生態環境材料[M].天津大學出版社,2000.

無機高分子材料的應用范文2

關鍵詞:高分子材料;成型加工技術;創新研究

尖端技術的發展代表著國家經濟的不斷繁榮與發展,如何推進我國高端工業領域和軍事工業的不斷向前發展,是我國尖端科學工作者共同面臨的發展問題。高分子材料的成型加工技術的不斷創新與發展,有利于實現國家高端科學領域的不斷向前發展。文章本著科學技術發展的觀念,探究我國高分子材料成型加工技術的發展歷程和發展步伐,提出相關創新思路,以期更好地奉獻于我國科學技術發展。

現階段,我國某些特殊領域如航空工業、國防尖端工業等領域的發展對聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高強度、高模量、輕質等,各種特定要求的高強度聚合物的開發研制越來越顯迫切。這些結合物主要材料就是高分子材料。然而,高分子材料能否達到我國這些領域的質量要求,就有賴于高分子材料成型加工技術的不斷改進和創新。從該項技術的不斷創新發展,更依賴于科研人員的不斷研究和創新設計發展,從而更進一步的不斷完善,達到我國特殊行業領域的高端要求。

一、高分子材料成型加工技術發展概述

高分子材料形成加工技術進入21世紀以后已經成為國際社會的一門高端熱行的競爭行業。合成工業的避震材料的研制發展促使易于璃確控制樹脂的分子結構,加速采用大規模進行低成本的生產。例如新時期汽車工業的發展,節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對高分子材料的要求越來越重要。汽車行業的不斷發展和高端技術的不斷改進帶動了零部件及相關材料工業的發展。為了實現汽車高性能低成本的發展,同時能夠提高汽車的載荷量,提高高分子材料質量成為至關重要的發展手段,從而提高高分子材料成型技工技術成為關鍵。

據相關研究數據顯示表明,目前汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具,在美國、日本等汽車制造業發達的國家,模具產業超過50%的產品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標是高生產率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質方向發展;成型加工方面,從大規模向較短研發周期的多品種轉變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發展。

二、現階段高分子材料成型加工技術的創新研究

(一)聚合物動態反應加工技術及設備

現階段國內外大多數應用反應加工設備來實現高分子材料的成型加工。然而,這種反應加工設備從原理上看都是傳統混合、混煉設備的改造產品,都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題。另一方面,設備引進和使用投資大、能耗高,噪音污染嚴重、密封困難。

引用聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同,該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程,達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。新設備的引進和使用具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點,這些優點有效解決了當前需解決的一系列問題,從而走進世界尖端技術先進行列,具有該領域技術發展的領先地位。

(二)以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術

信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術。運用新技術實現光盤級PC樹脂生產、中間儲運和光盤盤基成型,從而使三個過程融為一體,與動態連續反應成型技術相結合,研究酯交換連續化生產技術,研制開發精密光盤注射成型裝備,達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。

聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術。此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計(粒子設計),在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下,利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散,實現連續化制備聚合物/無機物復合材料。

熱塑性彈性體動態全硫化制備技術。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進程,實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研制開發出擁有自主知識產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備,提高我國TPV技術水平。

三、我國高分子材料成型加工技術的發展前景

近年來,我國高分子材料的成型加工技術得到迅速發展,發展成績斐然。我國各大新型高分子材料成型設備國家工程研究中心在預期完成國家預定研究任務的同時突破了國際新技術發展。在出色地完成國家攻關項目的同時,并使科技成果與產業化有機地轉化,是理論實時地與現實生產發展相結合。并逐步推向市場目前新設備的市場需求情況很好,聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在不斷與相關機械生產公司有機組合并進行重組。將技術與資本結合,引入新的管理、市場等機制,爭取在更短時間內實現新設備年銷售額超億。在我國與國際科技接軌的同時,WTO給我們發展機遇的同時,也給我們極為嚴峻的挑戰。高分子材料的發展與成型加工技術的不斷創新研究,可以促使我國高分子材料市場發展前景看好,前途一片光芒。

四、結語

綜上所述,我國現階段國家額社會主義市場經濟發展要求,我國高分子材料成型加工技術必須走具有中國特色的創新發展之路。突破國外技術封鎖,自主研發具有競爭實力的核心技術,實現持續發展并趕上國際先進水平,更有望于趕超國際發展技術,持續趕超國際終端水平。不斷推進科研成果與實際生產相結合,實現高分子材料成型加工技術的前沿發展模式,充分運用引進來和走出去的發展戰略,達到綜合提高我國尖端科學技術的國際競爭實力。

參考文獻:

[1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999.

[2]瞿金平,聚合物動態塑化成型加工理論與技術[M].北京:科學出版社,2005 427435.

無機高分子材料的應用范文3

關鍵字:功能 高分子材料研究

一.引言

功能高分子材料一般指具有傳遞、轉換或貯存物質、能量和信息作用的高分子及其復合材料,或具體地指在原有力學性能的基礎上,還具有化學反應活性、光敏性、導電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉換性、磁性等功能的高分子及其復合材料。功能高分子材料是上世紀60年展起來的新興領域,是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領域后開發涌現出的新材料。近年來,功能高分子材料的年增長率一般都在10%以上,其中高分子分離膜和生物醫用高分子的增長率高達50%。

所謂功能性高分子材料,一般是指具有某種特別的功能或者是能在某種特殊環境下使用的高分子材料,但這是相對于一般用途的通用高分子材料而言。這一定義只是一個概括,不一定很確切,較多的人認為所謂功能性高分子材料是指具有物質能量和信息的傳遞、轉換和貯存作用的高分子材料及其復合材料。如有光電、熱電、壓電、聲電、化學轉換等功能的一些高分子化合物。可以看出,這是一類范圍相當大、用途相當廣、品種相當多,而又是在生活、生產活動中經常遇見的一類高分子材料。

二.功能高分子材料

功能高分子材料按照功能特性通??煞殖桑悍蛛x材料和化學功能材料;電磁功能高分子材料;光功能高分子材料;生物醫用高分子材料。 功能高分子材料是高分子學科中的一個重要分支,它的重要性在于所包含的每一類高分子都具有特殊的功能。

隨著時代的發展,在醫學領域中越來越迫切地需要開發出能應用于醫療的各種新型材料,經多年的研究已發現有多種高分子化合物可以符合醫用要求,我們也把它歸屬于功能性高分子材料。

一般歸納起來醫用高分子材料應符合下列要求:化學穩定性好,在人體接觸部分不能發生影響而變化; 組織相容性好,在人體內不發生炎癥和排異反應; 不會致癌變;耐生物老化,在人體內材料長期性能無變化; 耐煮沸,滅菌、藥液消毒等處理方法;材料來源廣、易于加工成型。

經多年研究,能較好符合上述要求的高分子化合物主要有兩大類,一類是有機硅化合物,第二類是有機氟化物,最主要的兩種產品是硅橡膠和聚四氟乙烯,例如美國GE公司開發了一批主要是有機硅方面的用于醫學領域的功能高分子化合物。

三.生物醫用高分子材料

目前,除人腦外的大部分人體器官都可用高分子材料來制作。對生物醫用高分子材料,除了要求具有醫療功能外,還要強調安全性,即要對人體健康無害。目前在血液相容性高分子、組織相容性高分子、生物降解吸收高分子、硬組織材料用高分子和生物復合高分子材料、醫用高分子現場固化材料、醫用粘合劑、固定化酶、高分子藥物釋放和送達體系等都有相應的研究。隨著環保概念的提出,生態可降解高分子材料的開發和應用也隨之日益受到重視。如聚乳酸塑料PLA,在廢棄后自然條件下,通過微生物的分解作用,只需六個月至兩年時間即可完全降解,降解反應的產物為水、二氧化碳、乳酸等是植物生長良好的促進劑,對環境無任何污染。

離子交換與吸附樹脂是一類帶有可離子化基團或其他功能性基團如親油基團的二維網狀交聯聚合物。常用的離子交換與吸附樹脂多為球狀珠粒,其粒徑為0.3-1.2 mm。此外,還要具有高的機械性能、較好的化學穩定性、熱穩定性、親水或親油性、滲透穩定性和高的交換/吸附容量。在水/油中具有足夠大的凝膠孔或大孔結構,由于它具有高效快速分析和分離功能,目前已廣泛用于硬水軟化、廢水凈化、高純水制備、海水淡化特別是在食品工業、制藥行業、治理污染和催化劑中應用的更為廣泛,而且發展迅速。除一般用的離子交換樹脂外,近來還發展了具有特殊吸附功能的離子吸附樹脂:如高吸油樹脂等,這些高分子吸附劑可以從有機溶劑或有機無機混合相體系中吸附有機溶劑如各種油類。

隨著醫用科技的蓬勃發展和環境污染的日益嚴重,當今材料技術的發展趨勢一是從均質材料向復合材料發展,二是由結構材料往功能材料、多功能材料并重的方向發展。這種發展趨勢使得醫用復合材料和環境處理材料得到了快速發展。

四.醫用高分子材料的發展方向

可生物降解醫用高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重視, 無論是作為緩釋藥物還是作為促進組織生長的骨架材料, 都將得到巨大的發展。其中高分子納米粒子以其特有的優點是近年來國內外一個極為重要的研究熱點。

任何一種材料都是通過其表面與環境介質相接觸的, 因此材料的開發與應用必然涉及其表面問題的研究。一般高分子材料的表面對外界響應性較弱, 但有些高分子表面的結構形態會因外界條件(如pH、溫度、應力、光及電場等) 的改變在極短時間內發生相應的變化, 從而造成表面性質的改變, 此乃智能高分子表面。因此設計這類智能表面將是生物醫用高分子材料發展的一個重要方面。通常,在組織工程的應用中,高分子材料支架要負載上生長因子,以促進組織在生物體內的再生,另一方面,把特殊的粘附因子,如粘連蛋白結合到支架上,可使聚合物表面能夠促進對某種細胞的粘附,而排斥其它種類的細胞,即支架對細胞進行有選擇的粘附。為了使生長因子和粘附因子能夠結合到可降解高分子材料上,就需要對材料進行表面改性,而有時表面改性很困難, 因此,可利用與天然聚合物雜化的方法來達到上述目的, 同時由于這些材料有良好的機械性能,又可以彌補天然聚合物強度不高、穩定性差的缺點??梢?,生物雜化材料在這方面的表現是相當突出的, 必將成為醫用生物高分子材料發展的一個主要趨勢。

參考文獻:

1、 焦劍.功能高分子材料.化學工業出版社,2007.7

無機高分子材料的應用范文4

關鍵詞:文物保護材料

中圖分類號:G263文獻標識碼: A

引言

歷史文物是我們祖先勞動、智慧和革命精神的結晶,具有重要的歷史、藝術和科學價值,是國家文化的內涵底蘊。文物保護是一門多學科、多領域相互交叉的邊緣學科 ,涉及的范圍廣泛。材料科學作為基礎應用學科在文物保護研究與處理過程中占有很重要的地位。

當我們對文物實施保護處理時首先考慮到的是它的材質和保存現狀,以及物理載荷和化學環境等。從某種意義上講,文物保護工作就是通過對文物材料及文物于涉材料的研究,以達到延長文物保存時間的目的[1]。

上個世紀后半葉,生物工程、新材料等領域不斷革新,這些影響滲透到包括文物保護領域在內的各行各業各個領域,文物保護技術在新世紀必將發生重大變革。目前國內外常用的封護劑有甲基丙烯酸樹脂、聚氨脂、聚醋酸乙烯脂等。這些材料的耐老化時間一般只有幾年時間,可逆性不好,存在一定的局限性,在新的世紀里對封護材料的保護性能提出更高的要求。氟碳有機氟材料由于具有超耐候性、耐化學性、氧透過性低、阻燃性等卓越性能被廣泛地應用到文物保護工作中,如:古建、石刻封護劑,金屬文物的防銹涂料,有機文物加固劑。隨著納米材料在許多領域的應用,成為材料科學研究的熱點,其也必將從文物保護新材料中脫穎而出應用于古建、石刻、金屬文物、有機文物、博物館環境的保護工作[2],目前在文物保護中應用比較廣泛的材料做如下分析。

1. 高分子材料在文物保護中的應用

有機高分子材料是文物保護中使用的一類重要的材料,在文物保護中被用做文物的加固材料、粘接材料、表面封護材料等。在文物保護中使用的高分子材料包括:天然有機高分子材料(多糖、 蛋白質、 蠟等);水溶性合成樹脂;溶劑型合成樹脂;反應型高分子材料;高分子樹脂乳液等[3]。其在保護及修復石質文物、壁畫、古建筑、博物館藏品等方面發揮重要作用[4]。以下為常用的高分子文物保護材料:環氧樹脂粘結力特別強,可以粘合各種金屬和非金屬材料。例如,應用環氧樹脂膠粘劑可以修補、粘接斷裂的石雕藝術品,殘破的陶器和瓷器,以及用來加固和粘接古建筑木構件等。聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液被用來保護古代壁畫的畫面和用于金屬文物的表面保護,以及加固脆弱的古代紡織品等方面,效果均不錯。聚乙烯醇溶液和聚醋酸乙烯醋乳液也經常被用來封護古代壁畫的畫面層或加固、粘貼壁畫的地仗層。聚醋酸乙烯醋乳液還常常被用來滲透加固古代脆弱的陶器、瓷器、骨器、角器、石器、象牙制品等。丙始酸酣乳液用于古代壁畫顏色的保護和金屬文物的滲透加固,效果比較好。另外,丙烯酸醋乳液還可用來加固古文化遺址或古墓葬的地基。不飽和聚醋樹脂配合無堿玻璃布作成玻璃鋼代替糟朽木材應用在古建筑糟朽木構件的加固方面。聚乙二醇試用于古代飽水的木器和漆器的脫水定形處理。有機硅樹脂可用于防止巖石的表面風化作用,以及用有機硅樹脂來處理飽水的木器和漆器[5]。改性有機硅S- i 97材料具備良好防水、防酸堿鹽、 防風化、防污染、抗凍融以及耐候性、加固性和透氣性,使已風化的磚質文物得到了有效的保護[6]。

2. 納米材料在文物保護中的應用

納米材料具有表面效應、小尺寸效應和量子尺寸效應等基本特性。納米材料在文物保護中具有的超雙親界面、抗紫外線和耐老化、透明和防遮蓋及耐腐蝕抗氧化等其他材料所無法比擬的特性。針對目前文物保護中存在的問題,納米材料可應用于石質文物保護中,納米技術應用在石質文物裂隙注漿中[7-8]。MDI型聚氨酯廣泛應用于秦俑彩繪陶器保護中,以物理共混方式采用超聲波分散將納米材料添加到MDI型聚氨酯中,可提高耐光老化性[9]。納米材料在金屬文物[10]、陶器、紡織品等[11]有機質文物等的保護中都有應用。雖然納米材料應用于文物保護具有廣闊的前景但是目前納米材料在文物保護中的應用仍處于研究階段還有許多問題亟待解決,如納米粒子極易相互吸附而發生團聚降低了納米材料的優異性能,降低納米復合材料的耐紫外穩定性。隨著制備方法的改進、理論的不斷完善及對其機理的不斷深入研究,納米技術將在文物保護中得到更廣泛的應用[11]。

3. 無機膠凝材料在文物保護中的應用

在人類早期的建筑活動中,粘土、石灰、石膏、火山灰是最早被使用的膠凝材料。因此許多土磚石結構的古遺址、古建筑中都使用過這類早期的膠凝材料?,F在,這類材料已成為最重要的文物保護用材料。針對文物不同程度的損傷,如開裂、剝落甚至坍塌等狀況要進行加固處理。常用的無機加固材料有生石灰、氫氧化鈣、硅酸鹽、氫氧化鋇等。古建筑、石質文物或者陶質文物表面腐蝕或剝落以致殘缺,使其表面的文化特征(如雕刻紋飾或文字等)逐漸消失。解決這類問題,要選用合適的修補材料,采用適當的修補技術(如粘結、壓力灌漿、補缺)來修復文物。對于古城墻的修補,我國使用的技術主要有粉刷涂料勾縫、替磚修復、磚粉修復、外貼仿制面磚、壓力灌漿等。用于文物修補的無機材料有石灰、水泥、石膏、粘土、石灰石粉等[12]。

4. 仿生無機材料在文物保護中的應用

仿生合成技術是模擬生物礦化過程,以有機物的組裝體為模板控制無機物的結晶形成,制備出具有特殊結構和功能的新型材料。生物礦化最主要的特征就是從分子水平控制無機礦物相的結晶析出,從而使生成物具有優良的物理和化學性質。仿生無機材料具有耐候性優越、與基底石材相容性好、合成條件(常溫常壓)溫和及對環境無污染等優點,為石質文物的保護工作開辟了一條新的途徑。利用仿生技術模擬生長此類保護膜用于文物保護無疑具有誘人的前景[12]。仿生仿生無機材料具有優越的耐候性、與基底石材相容性好、合成條件(常溫常壓)的溫和性以及對環境無污染等優點,是一種很有潛力的新型石質文物保護材料。人們已經在石質文物表面發現了一類能夠長期保護表面石刻文字的生物礦化膜,其中已經得到確切證明的有以草酸鈣為主要成分的無機膜,也可能還有以磷酸鈣為主要成分的其他生物無機膜。利用仿生技術可以在文物表面形成一層很薄的無機保護物質,該保護層具有許多令人十分贊賞的優點,如:具有致密有序的結構,半透明的外觀,耐候性極佳,耐磨性好,與基底結合牢固,甚至具有可適當調控的性能和結構。另外,其合成方法與環境的友好性,以及能在生理環境下實現施工的優越性,都顯現出仿生技術在文物保護領域應用的潛力[13-15]。

5 涂料在文物保護中的應用

化工涂料行業的產品隨著各行業的需求,發展非常迅速,并早已廣泛應用于文物部門的古建筑維修保護。由于文物保護科技需求,文物保護處理使用的涂護材料,不能改變及損害文物原來的面貌,保護材料必須無色透明,常溫常壓下施工,干燥膜盡量簿,有較強的附著力和較好的長期耐侯、耐老化性能與外界環境隔絕盡可能長時間不受外界自然環境的侵蝕阻止其老化腐蝕及磨損等。田金英對用于室外金屬文物表面保護涂料進行了研究,在三大類涂料:有機硅(硅酸鹽)類、丙烯酸和聚氨醋中都選擇出具有代表性的樣品,再經實驗室試驗。結果表明,丙烯酸清漆均不帶顏色它能涂護室外的各種金屬飾件,對金屬文物能起到保護 和裝飾作用,防止大氣腐蝕,文物本身的面貌改變不明顯。王芳等對文物保護中幾種有機聚合物涂料的光降解進行了研究。丙烯酸類涂料的耐老化性能優異,不易老化降解,即使降解生成的產物也是不引起顏色變化的物質,同時不易改變文物的外觀,具有特殊的功能。這有益于指導人們選取適宜的文物保護材料。生漆、溶劑型樹脂涂料、水基樹脂涂料、耐候性氟涂料等涂料在物保護中都發揮重要作用。

結論

科技進步日新月異,隨著材料科學和新技術的發展,會有更先進材料用于文物保護中。文物是傳承歷史的重要符號,是不可再生的文化資源,對于文物保護工作,要針對文物本身的特點,結合文物所處環境,選擇最合適的文物保護和修復材料及技術。對于文物保護中使用的材料,其實就是使用材料的某種或幾種性能 ,同時還要考慮材料的綜合性能以及與文物基體材料的相容性。文物保護用材料要在滿足使用性能的基礎上兼顧工藝資源、經濟等方面的因素,綜合指導在文物保護過程中的材料選擇、組合及應用。

參考文獻

[1] 陳坤龍, 鐵付德. 材料科學在文物保護中的應用[J]. 中原文物, 2002, (1): 86-88.

[2] 徐飛. 文物保護技術新世紀展望[J]. 東南文化, 2002 (7): 93-96.

[3] 周雙林. 文物保護用有機高分子材料及要求[J]. 四川文物, 2003, (3): 94-96.

[4] 周宗華. 用于文物保護的高分子材料[J]. 高分子通報, 1991, (1): 41-45

[5] 徐毓明. 高分子材料在古文物保護中的應用[J]. 化學世界, 1984, (6): 228-229.

[6] 胡一紅, 劉樹林. 高分子材料 Si-97 在磚質文物保護方面的應用研究[J]. 文物保護與考古科學, 2009, 21(3): 33-40.

[7] 陳蘭云, 翟秀靜, 王杰. 納米材料在石質文物保護中的應用研究[J]. 沈陽建筑工程學院學報 (自然科學版), 2002, 12(3): 204-206.

[8] 杜嘉鴻, 翟秀靜, 陳蘭云. 納米技術在文物保護中的應用探索[J]. 探礦工程 (巖土鉆掘工程), 2002, 2(2): 5-7.

[9] 何秋菊, 王麗琴, 呂良波等. 納米材料改性彩繪陶器文物保護材料 MDI 型聚氨酯的研究[J]. 精細化工, 2008, 25(1):11-14.

[10] 姚如富, 崔曼, 熊付超. 納米材料在金屬文物保護中的應用[J]. 安徽教育學院學報, 2007, 25(3): 88-89.

[11] 李迎, 王麗琴. 納米材料在文物保護中應用的研究進展[J]. 材料導報: 納米與新材料專輯, 2011, 25(2): 34-37.

[12] 張雅文, 王秀峰, 伍媛婷等. 文物保護用無機膠凝材料的研究進展[J]. 材料導報, 2012, 26(3): 51-56.

[13] 洪坤, 詹予忠, 劉家永. 仿生無機材料在石質文物保護中的應用[J]. 材料科學與工程學報, 2006, 24(6): 948-950.

無機高分子材料的應用范文5

油漆干了去掉硬化部分,未硬化的加點稀釋劑就可再次使用,存放時要密閉。油漆一般由成膜物質、填料、溶劑、助劑等四部分組成。根據性能要求有時成份會略有變化,如清漆沒有顏填料、粉末涂料中可以沒有溶劑。屬于有機化工高分子材料,所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現代通行的化工產品的分類,涂料屬于精細化工產品。

應用領域

油漆,是古代的叫法;涂料,是現代文明稱呼,包含更多的科技成分,在現代科技和工業領域應用廣泛。但是油漆有一些順口習慣性稱呼還是保留下來,如乳膠漆、底漆、面漆等。

一般而言,涂料就是能夠涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附著的連續薄膜的材料。它既可以是無機的,如電鍍銅,電鍍鎳,電鍍鋅等。也可以是有機的,如大多數的有機高分子材料,有機高分子材料構成了當今涂料市場主要部分。

(來源:文章屋網 )

無機高分子材料的應用范文6

關鍵詞:功能高分子設計;雙語教學;探究式教學

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)26-0210-02

“十二五”規劃指出,目前我國新材料產業正處于強勁發展階段,新材料產業約占國內生產總值的15%,預計年增長速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于獨特的結構和易改性、易加工的特點,使其擁有其他材料不可比擬、不可取代的優異性能,從而被廣泛應用于科學技術、國防建設和國民經濟各個領域,并已成為現代社會生活中衣食住行用各個方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料興起于上個世紀60年代,是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領域后開發涌現出的新材料,指在其原有優異力學性能基礎上,還具備化學反應活性、導電性、光敏性、生物相容性、選擇分離性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其復合材料,近年來在高分子材料領域占主導地位。

而功能高分子設計課程就是面向功能高分子材料方向本科學生的概論性課程,是一門研究與功能高分子相關的分子設計與合成方法的學科,主要包括各種特殊的功能單體的設計與合成、各種活性聚合方法及當前高分子設計相關范疇的最新研究成果和方向。目的是使學生在已有的有機合成和高分子化學課程的基礎上,進一步掌握功能高分子的單體設計與合成、活性聚合方法等理念與技能,培養學生初步具有設計功能單體和選擇聚合方法的能力,并了解本學科方向前沿新動向,為今后學生在功能高分子材料領域就業或繼續深造打下基礎。如何讓功能高分子設計課程的教學更適應時代的要求,滿足和諧社會創新人才培養的需求,是我們必須研究和探索的問題。

如今,國內高校的功能高分子設計課程教學所存在的問題主要表現為兩方面:(1)以漢語教學為主。功能高分子設計課程中,一部分重要內容為講述先進功能高分子材料,需要緊跟該領域前沿性發展情況,而最新的研究成果基本都會以英文的形式出現在國際刊物、國際會議資料以及互聯網上,查閱英文文獻是獲取這些最新信息的主要途徑,并且國外已有許多原版教材可直接作為圖書資料使用[1,2],導致學生僅被動依靠教師翻譯講述,無法自主獲取該領域最新的研究成果,致使學生對學科發展前沿了解不足,固步自封,也不利于提高學生的專業英語水平。(2)以“注入式”教學方法為主[3,4]。通常由教師在講臺上講授分析原理、目的、內容及測試實例,不利于激發學生興趣,導致學生主觀能動性發揮不夠,不利于培養學生的綜合能力和創新思維。綜上所述,傳統的漢語主講,注入式教學為主的功能高分子設計課程教學無法保證高質量的教學效果和質量,不利于培養既具有扎實專業理論功底,又具有良好外語水平的創新型復合人才,所以,筆者在32課時的課堂實踐基礎上提出了采用雙語教學和探究式教學相結合的方法,主要包括以下四階段的探索。

一、專業英語的有效學習

功能高分子類專業課的雙語教學旨在促使學生獲取專業知識的同時提高英文運用能力。其中的教學核心是培養學生運用英文思考、求知、交流專業知識的能力,為學生今后在專業領域運用英文進行交流以及科學研究打下基礎,不可舍本逐末過多地注重英文語法與詞匯的講解,所以稱之為英語的“有效學習”。

選取化學工業出版社的《高分子材料專業英語》,進行常用高分子單體、有機試劑及實驗器具單詞的教學,從共有詞頭和詞根出發,比如聚合“poly-”和烴“-ene”等,目的使學生在4個課時內可以做到看懂常用單詞,但并不盲目追求拼寫與語法。

二、團隊合作的開放討論

在完成初期的英語學習后,將學生分為6~8人小組,給出8~10個專題講座方向,讓學生進行小組內部討論,找出本小組最感興趣的方向,隨后委派代表在課堂陳述,最終制定6個專題。目的是教授學生感興趣的專題,而不是照本宣科地講述功能高分子領域的“老三篇”。比如學生提出專題為“導電高分子材料在電子類產品上的應用”,既與傳統專題“導電功能材料”相關,又與當今信息時代的大環境切合,可以有效提高學生的主觀能動性,使學生思維碰撞,激發學生興趣,促進創造思維的發展。

在此過程中,讓學生充分表現、合作與競爭,使教師指導和學生自主探究相結合,傳授知識和解決問題相結合,單一性思考和求異性思維相結合。要密切關注討論的進程和存在的問題,及時進行調整和引導;充分調動學生討論的積極性,及時發現優點,特別是善于捕捉后進生的“閃光點”,及時給予鼓勵。

三、英文文獻的小組pk

在確定專題以后,采取“2-1-1”的4課時講座模式,即教師進行2課時的專題講座,學生進行1課時的文獻閱讀與表述,最后進行1課時的課堂大討論,要求小組學生分工將文獻進行總結梳理,得出自己的結論和解釋。不同的學生或者團隊可以就同一問題提出不同的解釋或看法。他們要能夠將自己的結論清楚地表達出來,大家共同探討,使大家思維相互碰撞,努力撞擊出創造思維的火花。

以“感光功能高分子材料”為例,教師主要講述感光類高分子材料的光作用機理、感光基團、常見感光高分子材料,并通過英文前沿文獻的講述讓學生了解感光高分子材料的應用,隨后布置小組分工英文文獻閱讀,在下次課堂上讓各個小組代表進行文獻講述。文獻講述不需要全篇翻譯,注重理解該感光材料的合成方法和過程,以及其制備的目的和意義,并能通過小組討論與自主思考去試圖提出該文獻的創新點及不足之處,做到不迷信文獻。講述完成以后,教師帶領所有小組對各小組的表現對進行點評與提問,模擬答辯模式,很好地鍛煉學生的口頭表述能力和心理素質。最后進行小組相互評分,評出感光功能高分子材料專題文獻講述的第一名,充分提升同學們的競爭意識,引爆課堂氣氛。

四、功能設計的綜合應用

最后4課時為考核課時,考核目的為讓學生具備可以初步具備設計特定功能高分子材料的能力,比如選取“我身邊的綜合功能高分子材料設備”,讓每小組選取生活中常用的物件,指出其所含有的兩種或多種功能高分子材料,并通過小組討論、課程復習及資料查閱指出如何設計新型的功能高分子材料來取代傳統材料。例如,有小組圍繞“手機”進行協作,指出手機的表觀柔感涂層為感光功能高分子材料,具有快速、綠色、高效的特點,可采取無機填料與高分子復合的方法進行性能改進;而手機的內層電路板為導電高分子材料,可通過先進的印刷電子的方法快速制備一體化電路,降低制作成本。由此,讓學生從更深層面上理解功能高分子材料擁有廣泛應用性的特點,消除了學生“學而無以致用”的疑慮,顯著提高了學生的主觀能動性,有效培養了學生的綜合能力和創新思維。

總之,在功能高分子設計課程中,開展雙語教學與探究式教學相結合的方法對于人才培養是一項非常有意義的工程,在教學實施過程中,因材施教、循序漸進,從教學的準備、策略、方法和細節等各環節精心設計及有效實施,并不斷探索與改進。培養出既具有深厚的專業知識基礎,又具有良好專業外語的運用能力,同時洞悉學科前沿的創新性復合人才。

參考文獻:

[1]徐丹,黎盛,李代明.包裝材料學課程雙語教學實踐與探索[J].中國輕工教育,2012,(6),72-74.

[2]張暉,張積家.雙語水平和雙語經驗隊大學生創造力態度的影響[J].現代教育論壇,2011,(4),26-30.

[3]呂明生,王淑軍.食品分析課程教學實踐與實踐[J].科教文匯,2008,(1),44-47.

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