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高分子材料種類及用途范文1
［關鍵詞］高分子材料 可降解 生物
我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列，每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料，是指在 自然 界微生物，如細菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3 種方式： 生物的細胞增長使物質發生機械性破壞； 微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現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理
生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，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，經過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量，最終都轉化為水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內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外，還與材料溫度、酶、ph值、微生物等外部環境有關。
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，有醫用和非醫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微生物生產型
通過微生物合成的高分子物質。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境的生物可降解塑料。如英國ici 公司生產的“biopol”產品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結構的共聚物，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，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質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，使所得產品具有相當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
3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法
傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過化學修飾和共混等方法，對 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，而且產量小，限制了它們的應用。
3.1.2化學合成法
模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發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構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W合成法反應條件苛刻，副產品多，工藝復雜，成本較高。
3.1.3微生物發酵法
許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難，且仍有一些副產品。
3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學的 發展 ，酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質，并擁有了催化一些特殊反應的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。
3.3酶促合成法與化學合成法結合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學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法聯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，解決環境污染問題，以保證人類生存環境的可持續發展。通常，對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，用作生物醫用材料。目前，我國一年約生產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%以上是傳統的糖衣片，而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國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 ：
高分子材料種類及用途范文2
高分子材料：以高分子化合物為基礎的材料，高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，由千百個原子彼此以共價鍵結合形成相對分子質量特別大、具有重復結構單元的有機化合物。
高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬，所含原子數目一般在幾萬以上，而且這些原子是通過共價鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網狀時，這種高分子由于一般都不是平面結構而是立體結構，所以也叫體型高分子。
二、高分子材料的結構特征
高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個結構單元組成，高分子鏈結構和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態結構形成了高分子材料的特殊結構。
因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結構特征(如同分異構體、幾何結構、旋轉異構)外，還具有許多特殊的結構特征。高分子結構通常分為鏈結構和聚集態結構兩個部分。鏈結構是指單個高分子化合物分子的結構和形態，所以鏈結構又可分為近程和遠程結構。近程結構屬于化學結構，也稱一級結構，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結構單元的排列順序、支鏈類型和長度等。遠程結構是指分子的尺寸、形態，鏈的柔順性以及分子在環境中的構象，也稱二級結構。聚集態結構是指高聚物材料整體的內部結構，包括晶體結構、非晶態結構、取向態結構、液晶態結構等有關高聚物材料中分子的堆積情況，統稱為三級結構。
三、高分子材料按來源分類
高分子材料按來源分，可分為天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。
天然高分子材料包括纖維素、蛋白質、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。
四、生活中的高分子材料
生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。
（一）、塑料
塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。
塑料主要有以下特性：①大多數塑料質輕，化學性穩定,不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩定性差，容易變形；⑧多數塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優點1、大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點1、回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的。
塑料的結構基本有兩種類型：第一種是線型結構，具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結構，具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結構（包括支鏈結構）高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。
塑料的應用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂的新概念基于透明靈活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關閉。導軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結構中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調節折疊薄板。這樣可以形成三維立體結構，組件比平坦的薄板更加牢固。同時也大大降低了單個組件的數量。
（二）、纖維素
纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機溶劑。是植物細胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機化合物。它是植物骨架和細胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。
纖維素的結構：纖維素是一種復雜的多糖，分子中含有約幾千個單糖單元，即幾千個（C6H10O5）；相對分子質量從幾十萬至百萬；屬于天然有機高分子化合物；纖維素結構與淀粉不同，故性質有差異。
高分子材料種類及用途范文3
關鍵詞：構建原則；創新思維；能力培養；教學模式
職業學校的化學教學是為了提高學生的化學素質，為其他專業課程的學習打好基礎。在教學中不能僅關心提高課程內容的理論水平，和化學學科知識技能的傳授，更重要是培養學生化學的綜合素質和創新意識，最終達到提高綜合國力的目的。特別是目前化學與社會、化學與材料、化學與能源、化學與環境、化學與生命科學等的關系越來越密切。社會、生活、生產、科學技術的創新對化學的需要也越來越大。因此原來的職業學校的化學教學模式，已落后于化學的發展。本文對職業學校的化學教學的新模式做些粗淺的探討。
一、化學教學模式的構建原則
在教學模式在構建過程中應該遵循下面的原則：
1．基礎性原則。
職業學校的化學課程是其他專用課程的基礎，決定了化學教學是一種基礎性的課程，從構建教學模式上來說，主要以化學基本知識的普及為框架滲透有關化學與社會的內容。
2．社會價值原則。
職業學校的學生畢業就是社會的高素質的勞動者，所以在教學模式上“化學與社會”內容十分廣泛，作為新的教學模式上應全程體現教學的社會價值。
3．實踐性原則。
化學是門實踐性比較強的課程，在教學模式構建中，要重視實驗環節，使學生既掌握化學實驗技術，又培養學生獨立工作能力和科學研究與創新能力等，達到理論與實踐的統一。
4．發展性原則。
由于新材料、新技術、新能源、環境等方面是知識不斷出現，所以在教學模式上要體現現代課程意識，要不斷將動態的具有較高價值的新成果引入教學過程。在教學模式上要不斷改革。
二、化學教學新模式的類型
遵循上述原則，我們在課改實踐中總結出以下基本教學模式
1．主題型教學模式。
“化學—人類進步的關鍵”這個是化學新課程的總主題，在整個化學教學過程中應該盡可能體現這一主題。在實際教學中我們根據知識體系的結構采取不同的分主題來實施教學。氮族元素結合生物圈中氮的循環，聯系農業生產的氮肥，以氮肥為主題；化學反應與能量、原電池原理以開發新能源為主題；硅和硅酸鹽工業、金屬和合成材料以材料為主題；如糖類、蛋白質、油脂可以人類重要的營養物質為主題；烴以石油化工為主題。
主體型教學模式可以使學生認識到自己所學內容的社會價值及其實用性，有利于學生學習興趣的激發和保持。
2．用途聯系型模式。
在元素化合物教學中應該將現代最新的有價值的有關元素化合物用途納入教學之中。如在鹵素學習時，可聯系海水化學資源的開發、利用和飲水與消毒化學；在學習NO的性質時，可聯系醫學新成就，介紹NO對人體某些疾病的治療作用，然后提出問題：為什么大量NO吸入人體有害，而少量的NO吸入卻能治療某些疾病？在硅和硅酸鹽學習時，可聯系新型無機高分子材料等；在學習有機高分子材料時，可聯系智能高分子材料、導點高分子材料、醫用高分子材料、可降解高分子材料、高吸水性高分子材料等。
用途聯系型模式使學生理解學習化學的重要性，激發學生學好化學的社會責任感。
3．情境滲透型模式。
對某些與中學基礎知識有密切關系的新的應用型成果可采取情境滲透型模式。例如，進行晶體類型與性質學習時，可以設定情境：將晶體缺陷對晶體生長、晶體的力學性能、電學性能、磁學性能和光學性能等有重要影響，如許多過渡金屬氧化物中的價態可以變化并形成非整比化合物，從而使晶體具有特意色彩等光學性質，甚至具有半導性或超導性。討論具有NaCl型結構的NiO晶體發生晶體缺陷形成的非整比化合物NiXO的結構特征等。
情境滲透型模式，增加了學生學習的親和力，促進了知識間的聯系，培養學生創新意識和創新能力。
4．實驗探究式模式。
化學是以實驗探究為基本特征的，因此，化學教學也應體現這一特征，并將其作為化學教學的主模式。探究的內容有物質的組成、結構、性質、變化規律以及物質的實用性等。在教學中，可把一些演示實驗改為邊講邊實驗，將驗證性實驗改為探索性實驗。如：聯系生物實驗“空氣中SO2含量的測定”，可讓學生聯系化學知識設計反應原理，根據具體操作，提出問題：為什么抽拉活塞時不能過快也不能過慢？設計“HCO3－結合H＋容易還是CO32－結合H＋容易”等探索性實驗。
實驗探究式模式，發揮學生的積極性和主動性，激發學生的求知欲，進而引導學生去探索化學知識的價值活動。
5．調查研究型模式。
對于某些與社會聯系緊密的、具有開放性的問題可采用“調查研究型”策略。如：調查食品添加劑的用途、種類；調查合成洗滌劑的成分、性能、種類、價格；調查各種電源的組成、性能、價格、使用壽命等；調查工業污染的現狀并提出合理的建議等。
調查研究型模式，通過接觸社會、接觸生活的方式，進一步使學生認識到化學在社會生活中的應用。
6．專題探究型模式。
化學與能源、材料、環境、人體健康、軍事等社會問題領域有著密切的聯系，教學中，可以將上述領域內容作為專題組織學生進行交流討論。教師和學生可以通過查閱圖書資料、上網進行充分的討論前準備。
專題探究型模式，既拓寬了學生對化學的視野，又培養了學生多渠道獲取信息的能力，同時也很好的體現了教學的民主性。
綜上所述，面對知識經濟的挑戰，聯系當前社會發展的實際，是構建化學教學模式一種科學方法。職業學校里的化學教育，無論是從理論還是從實踐的角度來看，都是一個大型的系統工程。在教學中應該根據教學內容的不同合理的選擇不同的教學模式。
參考文獻
高分子材料種類及用途范文4
關鍵詞:綠色化學;高分子;設計實驗
高分子化學是一門實用性和實驗性都很強的學科,是化學、化工、材料等專業必須修讀的基礎課程,與原有的四大化學并列,成為第五大化學。高分子材料已深入到人類生活和生產的每個角落。
高分子化學教學過程中發現,在實驗內容等方面存在一定的局限性和不足之處,其完善需要經歷一個不斷實踐和更新論證的過程。將高分子實驗課中聚合物的分子設計、合成、加工和測試等實驗內容有機結合,組成一門高分子科學實驗課程,是高分子教學改革的必然趨勢。
一、高分子設計實驗課開設的必要性
廊坊師范學院化學與材料科學學院材料化學專業的高分子化學實驗于2008年開設以來,由本專業教師在部分科研成果及其他院校高分子化學專業實驗教學資料和經驗的基礎上,對設計實驗的內容進行了設定。高分子設計實驗的開設,為學生專業實驗技能的培訓、動手能力的培養以及思維創造力的提高等方面起到了積極的促進作用。
設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案,并加以實現的實驗。設計性實驗有利于培養學生的實踐能力,提高學生探索新問題的興趣、研究問題的綜合能力。開設設計性實驗時,要注意緊緊圍繞學生的綜合能力、初步設計能力及創新意識培養這一目標,注意與課程設計、課外科技活動、集中的綜合訓練相結合。
傳統實驗在與理論教學的配合上,是教師根據教學的一般規律或實驗內容安排的,而不是學生根據各自學習中的需要或進一步探索的興趣所確定的,無法體現個性的發展。驗證性實驗一般是前人做過的,經過精簡提煉,專門為教學而設計的實驗,實驗沒有次要的實驗現象的干擾,這對學生今后從事科學研究和對新事物的探索非常不利。在高校中開設設計性實驗,營造培養學生創造性思維能力的環境是非常必要的,有利于提高學生的綜合素質和創新能力。
二、注意培養綠色環保和可持續發展意識
1.綠色化學的核心內容
綠色化學又稱環境無害化學或環境友好化學,是指設計和生產中,使用沒有或者盡可能小的產生環境副作用的化學品。綠色化學的核心內容主要體現在:第一是減量,即減少三廢排放;第二是重復使用,如催化劑、載體等;第三是回收,可以有效地實現省資源、少污染、減成本的要求;第四是再生,是節省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是拒用,如不用有毒副作用及污染嚴重的原料,這是杜絕污染的最根本方法。
開發新型的、可生物降解的高分子材料,解決“白色污染”問題;以及充分應用可再生資源,即:采用可再生資源做化學化工原料,是綠色化學的重要任務和方向。眾所周知,“白色污染”是當今社會的一大公害,塑料作為合成高分子材料,具有性能多樣、用途廣泛和價格優廉的優點,已成為人類生產和生活中不可缺少的一種材料。然而,廢棄塑料造成很大的環境污染。在實驗教學中,應注重強調高分子材料的環境同化,高分子材料的循環和再生技術,探索高分子材料與生態環境的相互影響,實現高分子材料與生態環境的和諧等內容。
2.綠色化學的重要指標
綠色化學的一個重要指標是原子利用率,其定義為:期望產品的摩爾質量占化學方程式中按計量所得物質的摩爾質量的比值。高分子材料的制備包括單體的合成,聚合物的合成及聚合物的加工,前兩步都有一個原子利用率的問題。要實現綠色化,只有在合成中提高原子利用率,才會真正減少廢物的生成。
綠色化學的理想是指:不使用有毒有害的物質,不產生有毒有害的廢棄物,不使用對環境有害的落后化學工藝。其目的是把現有的化學和化工生產的技術路線從“先污染,后治理”改為“從源頭上根除污染”。
3.開設小量、半微量實驗
有關綠色化學的教育才剛剛起步,國內大多數學校尚未涉足。現有的化學實驗課程的教學內容難以體現綠色化學思想,不少實驗仍大量使用有毒有害藥品,產生大量的“三廢”,對微型化學實驗研究推廣不夠。
傳統的常量實驗藥品用量大,導致教學經費投入大、資源利用率低、環境污染嚴重等?？梢栽谀承嶒為_設小量、半微量實驗。這些小量、半微量實驗對學生實驗技能、實驗的準確性和精密度等都提出了更高的要求。
綠色環保和可持續發展已成為企業生產和發展必須考慮的因素。在設計專業實驗時,盡可能地采用專業、簡單高效的實驗路線,教師在講授時將其他生產過程和工藝進行對比,強調整個實驗過程的經濟性和環保效益,讓學生充分體會到增強環保意識和可持續發展對社會經濟發展的重要性。通過給學生灌輸環保和可持續發展的理念,為學生今后生產設計和研究開發等工作提供一個基本的思想準則。
三、將科研與實驗教學結合起來,開發應用型實驗
1.將廢舊高分子的綜合利用作為設計實驗內容
高分子化學是一門應用性很強的化學基礎學科,是材料化學專業的重要專業基礎課,對于材料化學專業的學生,學習高分子化學不僅要全面掌握高分子化學的理論知識,更重要的是要學會高分子的實驗方法以及在實際中的應用。我們從廢舊高分子的綜合利用出發,探討科研成果轉化為高分子設計實驗的研究與實踐。
廢舊高分子材料的綜合利用是綠色化學的重要組成部分,它將對減少環境污染具有重要的實際意義,同時又能獲得有價值的工業原料,對能源的再利用具有一定的意義。在我們的教學實踐中,在已經具備的課題組成員大量前期科研成果基礎上,對廢舊聚苯乙烯、廢舊有機玻璃、廢舊聚氨酯和聚酯進行再利用研究。設計實驗的內容包括對控制反應的幾個因素:升溫速度、溫度、催化劑種類與用量、反應時間等進行優選。這類設計實驗的開設使學生對綠色化學的概念有一個深入理解,使學生增強環保意識、掌握廢舊高分子材料的綜合利用方法,對從實際出發鍛煉自身科研能力有重要意義。
在高分子實驗教學中,適時引入“降解”這一高分子學科中的重要概念,并適當介紹高分子降解中的一些問題,如生物、光、輻射、熱、機械及化學等因素引起的降解規律,并介紹相關高分子的設計方法。也就是讓學生正面理解“聚合”的同時,也從反面理解了“降解與解聚”,這樣就形成了一個完整的教學體系。
2.將天然可降解高分子作為設計實驗內容
目前對付“白色污染”的方法一般是以填埋和焚燒為主,還有再生利用。再生利用的費用較高,難以推廣,最好的方法是開發能夠降解的環境友好材料。這種材料能夠在環境條件下分解成能納入自然生態循環的小分子物質。現在一般以淀粉、纖維素、甲殼素、殼聚糖等天然多糖為原料,采用共混或接枝等方法得到聚合物(如塑料),這類制品可以生物降解,最終轉化為二氧化碳和水,納入生態良性循環。
高分子設計實驗中可以開發一些能聯系實際生活的應用型實驗,將教師的科研工作與實驗教學緊密聯系起來,體現出高分子科學實驗的實用價值,能強烈地激發學生的創造性。
基于此,在高分子設計實驗中我們增加了“從蝦殼蟹殼制備甲殼素和殼聚糖并用于工業廢水的凈化”,本設計實驗是從綠色高分子角度出發,將回收的蝦殼蟹殼經水洗、稀酸浸泡、稀堿浸泡等方法先制備甲殼素,然后用堿煮的方法將制得的甲殼素進行脫乙酰化,制備出殼聚糖初產品,再用沉淀法進行純化得殼聚糖純品。將殼聚糖純品分別進行脫乙酰度、平均分子量、灰份含量、水份含量的測定。將得到的甲殼素和殼聚糖用于工業廢水中重金屬離子和有機酸的吸附分離。
四、培養學生綠色化學思想和對高分子實驗的興趣
興趣是學習的最大動力,學生只有具有了學習興趣,才會主動花時間和精力鉆研所學的內容。目前,實驗課幾乎全部是程式化過程,教師總是先講解實驗原理、操作步驟、注意事項等,學生被動地聽,不去思考,機械地完成每一步操作,為實驗而實驗。實驗帶給學生的不是學習的興趣,更不用說培養思考能力和興趣了。因此,在課程實驗教學階段,通過質疑引思、舉例與聯想、歸納總結、啟發式教學等方法來實現開拓創新。
高分子材料種類及用途范文5
超支化聚合物的合成
雖然超支化聚合物具有其獨特的性質，但是超支化聚合物在許多方面也表現出與傳統的線型聚合物相似的特點，如其制備方法就是已知聚合物制備方法的延伸。到目前為止，其合成方法得到了極大地豐富和完善，超支化聚合物的合成大致有:縮聚法，開環聚合法，活性聚合法及加成聚合法。
1縮聚法
縮聚法是合成超支化聚合物最經典的方法，也是運用的最成熟的方法之一，目前已經通過縮聚法合成出了各種類型的超支化聚合物，原料一般為ABx型結構單體，可以有AB2，AB4，AB6，AB8等類型單體，主要根據聚合物結構復雜程度而定，反應在本體或溶液中進行，過程簡單，合成的聚合物具有多分散性和分子量分布寬等特點。比如，Chang［13］等用對苯二胺(A2型)與4－(3，5－二羧基甲氧基)鄰苯二甲酸酐(AB2型)合成了芳香族超支化聚酰胺－酰亞胺。Yang等［14］在235°C下，通過AB2型單體3，5－二(4－氨基苯氧基)苯甲酸進行縮聚合成了超支化芳香聚酰胺。反應如圖2所示。
2活性聚合
1995年首次由Frecher［15］報道，由于其課題小組運用一種新的合成法來制備出了超支化聚合物，稱之為自縮合乙烯基聚合(Self－condensingVinylPolymeriza－tion)簡稱SCVP。自縮合乙烯基聚合是在自縮合活性自由基聚合中，單體既是引發劑也是支化點，乙烯基單體在外激發作用下活化，產生多個活性自由基，形成新的反應中心，引發下一步反應。質子轉移聚合作為另一種新穎的活性聚合法，是由Chang等［16］在1999年首次提出，并運用AB2型單體通過質子轉移聚合合成了帶有大量末端環氧基的超支化芳香聚醚。
3開環聚合
開環聚合簡稱ROMBP，現有的開環法制備超支化聚合物比較局限，一般是利用環氧基團的開環反應，因此針對該法制備超支化聚合物的例子比較少，尚需開發研究。最早對其進行報道的是Suzuki和Saegusa［17］于1992年在鈀催化下利用環狀氨基甲酸酯為原料通過開環聚合合成超支化聚胺。
4加成聚合法
由于縮聚反應的相對分子質量很難控制，反應過程中又有水和醇等副產物生成，為了得到相對分子質量分布更窄的聚合物，研究者們另辟蹊徑探尋新的合成方法，加成聚合法開始登上舞臺。用加聚反應合成超支化聚合物時，原料單體分子中應該同時包含一個引發基和增長基在已存在的引發基團上通過乙烯基加成反應而逐步反應生成超支化聚合物［18］。
5其他合成法
上面介紹的聚合方法都是只有一種單體通過不同的增長方式得到超支化聚合物因為可以統稱為“單體法”即SMM(Single－MonomerMethodolo-gy)［19］，但是隨著超支化聚合物合成路線的逐步完善以及更多復雜結構聚合物需要合成，因此更多新穎的合成方法并探究出來并開始得到廣泛應用，“雙單體法”即DMM(Double－MonomerMethodolo-gy)應運而生，現在比較成熟的合成方法還有A2+B3型單體縮聚、偶合單體法等，Bao［20］等人合成出了陰離子型水溶性超支化聚芴，其主要是利用“A2+B2+C3”的方法通過聚合反應來制備，并且顯示出對金屬有很好的選擇性。
超支化聚合物的工業應用
超支化聚合物獨特的結構和制備方法簡單是其廣泛應用兩個重要的因素。使其在許多領域中有廣泛的應用，當前超支化聚合物主要應用在功能材料，藥物，涂料和皮革工業中。
1在功能材料中的應用
功能材料是新材料領域的核心，其種類繁多，用途廣泛。隨著人們對超支化聚合物的深入了解，越來越多的超支化聚合物被合成出來。而將電化學性能、磁學性能、熱力學性能、生物醫學性能等功能性引入超支化聚合物中制備出多種有特殊作用的新型功能材料已經成為一種科研“潮流”，比如制備各種信息材料，聚合物膜，以及生物醫用材料。
2在藥物中的應用
超支化聚合物在醫藥領域的研究很多，特別是應用作為藥物載體，如果將制備的超支化聚合物與自身吸附攜載藥物能力不強的環境敏感性智能聚合物相結合。有文獻［21］報道首先通過開環聚合反應，合成了超支化聚甘油，然后將藥物同可用作高效藥物釋放載體的超支化聚甘油反應，使藥物覆蓋在超支化聚合物的表面形成一種新的結合物。結果表明:該結合物的藥物負載能力高達70%，能快速將藥物輸送到細胞里，且結合物主要分布在細胞液中。
3在涂料工業中的應用
超支化聚合物在涂料中的應用特別有意義，超支化聚合物的高溶解度，低粘度使其與其它樹脂有好的相容性，獨特的結構和性能使其滿足了人們對環保高品質涂料的需求，逐漸成為很有潛力的涂料樹脂。顏德岳等［22］通過一種簡單的方法用簡易的原料就制得一種超支化聚氨酯，該超支化聚氨酯應用廣泛，適宜做高效涂料、流變加工添加劑和交聯劑等。張良均等［23］用油酸改性制得的超支化聚合物來制備一種新型樹脂。
4在皮革工業中的應用
隨著革制品用途的日益廣泛，合成材料的迅速發展，超支化聚合物開始在皮革工業中嶄露頭角。首先根據超支化聚合物的獨特性能與皮革加工中的需求情況合成出一系列不同結構的多種特殊用途的新型超支化聚合物，比如主鞣劑，復鞣劑和涂飾劑等各種助劑，使得超支化聚合物在皮革工業具有極大的應用價值及開發潛力。
（1）在皮革鞣制中的應用。超支化聚合物獨特的結構在于端基帶有大量反應活性很高的官能團(如羥基、氨基等)，這些基團可與皮膠原纖維上的活性基團(如羥基、氨基及羧基等)結合成牢固的化學鍵，從而可用作皮革鞣劑、復鞣劑使皮革具有一些特殊的復鞣效果，提高豐滿度，增強抗水性、耐光性以及改變革的表面電荷，促進染色均勻等等。
（2）在皮革涂飾中的應用。超支化聚合物分子鏈之間不容易發生鏈的纏結，粘度較低，具有獨特的流平性，很好的成膜性、抗化學品性、耐候性和強的力學性能［24－25］。同時，超支化聚合物表面具有大量的端基活性基團和特殊的支化結構，利用其獨特的性能制備出的超支化聚合物用于皮革涂飾，與皮革的粘著非常牢固，不易斷裂，而且使涂層平整連續，有光澤，耐熱性良好。
（3）在制革廢水處理中的應用。20世紀以來，隨著工業的迅猛發展，重金屬污染(主要包括鉻，鎘，銅，鈷)已經向人類敲響警鐘，尤其是皮革工業領域產生的大量重金屬廢水，不僅嚴重污染生態環境，而且阻礙了制革工業的發展。這些廢水色度高，且含有大量的硫化物、Cr3+、中性鹽、懸浮物、有機物等，直接排放會對環境造成很大的污染，世界各國都很重視對重金屬污染治理方法研究，并開展廣泛的研究工作。制革工業廢水處理常用物理、化學和生物化學等方法處理［26－27］，傳統方法如活性炭吸附、化學沉淀、離子交換樹脂等手段。近幾年來，隨著對超支化聚合物的研究越來越深入，超支化聚合物開始被大量應用于處理制革廢水絮凝劑的研究中。超支化聚合物是一種新型高分子材料，就傳統的聚合物而言，超支化聚合物有著它所不具有的獨特的結構和性能，使其分子表面具有大量的官能團、分子內存在空腔，可以利用這些官能團和分子內部大量空腔制備新型強螯合劑，通過和重金屬離子之間的配位絡合作用，短時間內迅速生成不溶性，容易過濾去除的絮狀沉淀而達到凈化廢水的目的。僅用很少量就能達到加快懸浮固體沉降的目的，因而使絮凝劑在污水處理中的應用日益廣泛。呂生華［28］等制備了一種新型有機高分子絮凝劑，并對其合成條件和應用性能進行了研究。
5在其他領域的應用
在超支化聚合物的其它應用中，作為粘度調節劑的應用是最廣泛、最重要的，如在聚苯乙烯熔體中加入少量的超支化聚苯可使熔融粘度大大降低。超支化聚合物還可作為大分子催化劑;總之，超支化聚合物由于其特殊的結構和性能已然成為應用研究的大熱點。
高分子材料種類及用途范文6
2 生物材料的類型與應用 生物材料種類繁多,到目前為止,被詳細研究過的生物材料已經超過一千種,在醫學臨床上廣泛應用的也有幾十種,涉及材料學科各個領域。依據不同的分類標準,可以分為不同的類型。
2.1 以材料的生物性能為分類標準根據材料的生物性能,生物材料可分為生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料和生物復合材料四類。
2.1.1 生物惰性材料 生物惰性材料是指一類在生物環境中能保持穩定,不發生或僅發生微弱化學反應的生物醫學材料,主要是生物陶瓷類和醫用合金類材料。由于在實際中不存在完全惰性的材料,因此生物惰性材料在機體內也只是基本上不發生化學反應,它與組織間的結合主要是組織長入其粗糙不平的表面形成一種機械嵌聯,即形態結合。生物惰性材料主要包括以下幾類:(1)氧化物陶瓷 主要包括氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷.氧化鋁陶瓷中以純剛玉及其復合材料的人工關節和人工骨為主,具體包括純剛玉雙杯式人工髖關節;純剛玉— 金屬復合型人工股骨頭;純剛玉—聚甲基丙烯酸酯—鈷鉻鉬合金鉸鏈式膝關節,其他人工骨、人工牙根等。(2)玻璃陶瓷 該材料主要用來制作部分人工關節。(3)Si3N4 陶瓷 該類材料主要用來制作一些作為替代用的較小的人工骨,目前還不能用作承重材料。(4)醫用碳素材料 它主要被作為制作人工心臟瓣膜等人工臟器以及人工關節等方面的材料。(5)醫用金屬材料 該類材料是目前人體承重材料中應用最廣泛的材料,在其表面涂上活性生物材料后可增加它與人體環境的相容性.同時它還能制作各類其他人體骨的替代物。
2.1.2 生物活性材料生物活性材料是一類能誘出或調節生物活性的生物醫學材料。但是,也有人認為生物活性是增進細胞活性或新組織再生的性質?，F在,生物活性材料的概念已建立了牢固的基礎,其應用范圍也大大擴充. 一些生物醫用高分子材料,特別是某些天然高分子材料及合成高分子材料都被視為生物活性材料.羥基磷灰石是一種典型的生物活性材料。由于人體骨的主要無機質成分為該材料,故當材料植入體內時不僅能傳導成骨,而且能與新骨形成骨鍵合。在肌肉、韌帶或皮下種植時,能與組織密合,無炎癥或刺激反應.生物活性材料主要有以下幾類:
(1)羥基磷灰石,它是目前研究最多的生物活性材料之一,作為最有代表性的生物活性陶瓷—羥基磷灰石(簡稱HAP)材料的研究, 在近代生物醫學工程學科領域一直受到人們的密切關注.羥基磷灰石 [Ca10(PO4)6(OH)2]是脊椎動物骨和齒的主要無機成分,結構也非常相近,與動物體組織的相容性好、無毒副作用、界面活性優于各類醫用鈦合金、硅橡膠及植骨用碳素材料。因此可廣泛應用于生物硬組織的修復和替換材料,如口腔種植、牙槽脊增高、耳小骨替換、脊椎骨替換等多個方面.另外,在HA 生物陶瓷中耳通氣引流管、頜面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA顆粒和抑制癌細胞用HA微晶粉方面也有廣泛的應用.又因為該材料受到本身脆性高、抗折強度低的限制,因此在承重材料應用方面受到了限制.現在該材料已引起世界各國學者的廣泛關注。目前制備多孔陶瓷和復合材料是該材料的重要發展方向,涂層材料也是重要分支之一。該類材料以醫用為目的,主要包括制粉、燒結、性能實驗和臨床應用幾部分。
(2)磷酸鈣生物活性材料 這種材料主要包括磷酸鈣骨水泥和磷酸鈣陶瓷纖維兩類.前者是一種廣泛用于骨修補和固定關節的新型材料,有望部分取代傳統的PMMA 有機骨水泥. 國內研究抗壓強度已達60MPa 以上。后者具有一定的機械強度和生物活性,可用于無機骨水泥的補強及制備有機與無機復合型植入材料。
(3)磁性材料 生物磁性陶瓷材料主要為治療癌癥用磁性材料,它屬于功能性活性生物材料的一種。把它植入腫瘤病灶內,在外部交變磁場作用下,產生磁滯熱效應,導致磁性材料區域內局部溫度升高,借以殺死腫瘤細胞,抑制腫瘤的發展。動物實驗效果良好。
(4)生物玻璃 生物玻璃主要指微晶玻璃,包括生物活性微晶玻璃和可加工生物活性微晶玻璃兩類。目前關于該方向的研究已成為生物材料的主要研究方向之一。
2.1.3 生物降解材料所謂可降解生物材料是指那些在被植入人體以后,能夠不斷的發生分解,分解產物能夠被生物體所吸收或排出體外的一類材料,主要包括β-TCP 生物降解陶瓷和生物陶瓷藥物載體兩類,前者主要用于修復良性骨腫瘤或瘤樣病變手術刮除后所致缺損,而后者主要用作微藥庫型載體,可根據要求制成一定形狀和大小的中空結構,用于各種骨科疾病。
2.1.4 生物復合材料生物復合材料又稱為生物醫用復合材料,它是由兩種或兩種以上不同材料復合而成的生物醫學材料,并且與其所有單體的性能相比,復合材料的性能都有較大程度的提高的材料。制備該類材料的目的就是進一步提高或改善某一種生物材料的性能。該類材料主要用于修復或替換人體組織、器官或增進其功能以及人工器官的制造,它除應具有預期的物理化學性質之外,還必須滿足生物相容性的要求,這里不僅要求組分材料自身必須滿足生物相容性要求,而且復合之后不允許出現有損材料生物學性能的性質。按基材分生物復合材料可分為高分子基、金屬基和陶瓷基三類,它們既可以作為生物復合材料的基材,又可作為增強體或填料,它們之間的相互搭配或組合形成了大量性質各異的生物醫學復合材料,利用生物技術,一些活體組織、細胞和誘導組織再生的生長因子被引入了生物醫學材料,大大改善了其生物學性能,并可使其具有藥物治療功能,已成為生物醫學材料的一個十分重要的發展方向,根據材料植入體內后引起的組織反應類型和水平,它又可分為近于生物惰性的、生物活性的、可生物降解和吸收等幾種類型。人和動物中絕大多數組織均可視為復合材料,生物醫學復合材料的發展為獲得真正仿生的生物材料開辟了廣闊的途徑。
2.2 以材料的屬性為分類標準
2.2.1 生物醫用金屬材料生物醫用金屬材料是用作生物醫學材料的金屬或合金,又稱外科用金屬材料或醫用金屬材料,是一類惰性材料,這類材料具有高的機械強度和抗疲勞性能,是臨床應用最廣泛的承力植入材料。該類材料的應用非常廣泛,及硬組織、軟組織、人工器官和外科輔助器材等各個方面,除了要求它具有良好的力學性能及相關的物理性質外,優良的抗生理腐蝕性和生物相容性也是其必須具備的條件。醫用金屬材料應用中的主要問題是由于生理環境的腐蝕而造成的金屬離子向周圍組織擴散及植入材料自身性質的退變,前者可能導致毒副作用,后者常常導致植入的失敗。已經用于臨床的醫用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金等三大類。此外,還有形狀記憶合金、貴金屬以及純金屬鉭、鈮、鋯等。
2.2.2 生物醫用高分子材料 醫用高分子材料是生物醫學材料中發展最早、應用最廣泛、用量最大的材料,也是一個正在迅速發展的領域。它有天然產物和人工合成兩個來源,該材料除應滿足一般的物理、化學性能要求外,還必須具有足夠好的生物相容性。按性質醫用高分子材料可分為非降解型和可生物降解型兩類。對于前者,要求其在生物環境中能長期保持穩定,不發生降解、交聯或物理磨損等,并具有良好的物理機械性能。并不要求它絕對穩定,但是要求其本身和少量的降解產物不對機體產生明顯的毒副作用,同時材料不致發生災難性破壞。該類材料主要用于人體軟、硬組織修復體、人工器官、人造血管、接觸鏡、膜材、粘接劑和管腔制品等方面。這類材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等. 而可降解型高分子主要包括膠原、線性脂肪族聚酯、甲殼素、纖維素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。它們可在生物環境作用下發生結構破壞和性能蛻變,其降解產物能通過正常的新陳代謝或被機體吸收利用或被排出體外,主要用于藥物釋放和送達載體及非永久性植入裝置.按使用的目的或用途,醫用高分子材料還可分為心血管系統、軟組織及硬組 織等修復材料。用于心血管系統的醫用高分子材料應當著重要求其抗凝血性好,不破壞紅細胞、血小板,不改變血液中的蛋白并不干擾電解質等。
2.2.3 生物醫用無機非金屬材料或稱為生物陶瓷。生物醫用非金屬材料,又稱生物陶瓷。包括陶瓷、玻璃、碳素等無機非金屬材料。此類材料化學性能穩定,具有良好的生物相容性。一般來說,生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三類。其中惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已經簡要作了介紹,而功能活性生物陶瓷是近年來提出的一個新概念.隨著生物陶瓷材料研究的深入和越來越多醫學問題的出現,對生物陶瓷材料的要求也越來越高。原先的生物陶瓷材料無論是生物惰性的還是生物活性的,強調的是材料在生物體內的組織力學環境和生化環境的適應性,而現在組織電學適應性和能參與生物體物質、能量交換的功能已成為生物材料應具備的條件。因此,又提出了功能活性生物材料的概念。它主要包括以下兩類:(1)模擬性生物陶瓷材料 該類材料是將天然有機物(如骨膠原、纖維蛋白以及骨形成因子等)和無機生物材料復合,來模擬人體硬組織成分和結構,以改善材料的力學性能和手術的可操作性,并能發揮天然有機物的促進人體硬組織生長的特性。(2)帶有治療功能的生物陶瓷復合材料 該類材料是利用骨的壓電效應能刺激骨折愈合的特點,使壓電陶瓷與生物活性陶瓷復合,在進行骨置換的同時,利用生物體自身運動對置換體產生的壓電效應來刺激骨損傷部位的早期硬組織生長。具體來說是由于腫瘤中血管供氧不足,當局部被加熱到43~45℃時,癌細胞很容易被殺死?，F在最常用的是將鐵氧體與生物活性陶瓷復合,填充在因骨腫瘤而產生的骨缺損部位,利用外加交變磁場,充填物因磁滯損耗而產生局部發熱,殺死癌細胞,又不影響周圍正常組織?，F在,功能活性生物陶瓷的研究還處于探索階段,臨床應用鮮有報道,但其發展應用前景是很光明的。各種不同種類的生物陶瓷的物理、化學和生物性能差別很大,在醫學領域用途也不同.尤其是功能活性陶瓷更有不可估量的發展前途.臨床應用中,生物陶瓷存在的主要問題是強度和韌性較差.氧化鋁、氧化鋯陶瓷耐壓、耐磨和化學穩定性比金屬、有機材料都好,但其脆性的問題也沒有得到解決。生物活性陶瓷的強度則很難滿足人體承力較大部位的需要。
2.2.4 生物醫用復合材料此類材料在2.1.4 中已有介紹,此處不再詳述
2.2.5 生物衍生材料生物衍生材料是由經過特殊處理的天然生物組織形成的生物醫用材
料,也稱為生物再生材料.生物組織可取自同種或異種動物體的組織. 特殊處理包括維持組織原有構型而進行的固定、滅菌和消除抗原性的輕微處理,以及拆散原有構型、重建新的物理形態的強烈處理.由于經過處理的生物組織已失去生命力,生物衍生材料是無生命力的材料. 但是,由于生物衍生材料或是具有類似于自然組織的構型和功能,或是其組成類似于自然組織,在維持人體動態過程的修復和替換中具有重要作用.主要用于人工心瓣膜、血管修復體、皮膚掩膜、纖維蛋白制品、骨修復體、鞏膜修復體、鼻種植體、血液唧筒、血漿增強劑和血液透析膜等.
3. 生物材料的性能評價 目前關于生物材料性能評價的研究主要集中在生物相容性方面.因為生物相容性是生物材料研究中始終貫穿的主題.它是指生命體組織對生物材料產生反應的一種性能,該材料既能是非活性的又能是活性的.一般是指材料與宿主之間的相容性,包括組織相容性和血液相容性.現在普遍認為,生物相容性包括兩大原則,一是生物安全性原則,二是生物功能性原則.生物安全性是植入體內的生物材料要滿足的首要性能,是材料與宿主之間能否結合完好的關鍵.關于生物材料生物學評價標準的研究始于20 世紀70 年代,目前形成了從細胞水平到整體動物的較完整的評價框架.國際標準化組織(ISO)以 10993編號了17個相關標準,同時對生物學評價方法也進行了標準化.迫于現代社會動物保護和減少動物試驗的壓力,國際上各國專家對體外評價方法進行了大量的研究,同時利用現代分子生物學手段來評價生物材料的安全性、使評價方法從整體動物和細胞水平深入到分子水平.主要在體外細胞毒性試驗、遺傳性和致癌性試驗以及血液相容性評價方法等方面進行了一些研究.但具體評價方法和指標都未統一,更沒有標準化.隨著對生物材料生物相容性的深入研究,人們發現評價生物材料對生物功能的影響也很重要.關于這一方面的研究主要是體外法。具體來說側重于對細胞功能的影響和分子生物學評價方面的一些研究。總之,關于生物功能性的原則是提出不久的一個新的生物材料的評價方面,它必將隨著研究的不斷深入而向前發展.而涉及材料的化學穩定性、疲勞性能、摩擦、磨損性能的生物材料在人體內長期埋植的穩定性是需要開展評價研究的一個重要方面。
4 生物材料的發展趨勢展望 生物材料科學是20 世紀新興學科中最耀眼的新星之一?，F在,生物材料科學已成為一門與人類現代醫療保健系統密切相關的邊緣學科。其重要性不僅因為它與人類自身密切相關,還因為它跨越了材料、醫學、物理、生物化學和現代高科技等諸多學科領域。現在對于該材料的研究已從被動地適應生物環境發展到有目的地設計材料,以達到與生物組織的有機連接。并隨著生命科學和材料科學的發展,生物材料必將走向功能性半生命方向。生物材料的臨床應用已從短期的替換和填充發展成永久性牢固種植,并與其它高科技(如電子技術、信息處理技術)相結合,制備富有應用潛力的醫療器械。生物材料的研究在世界各國也日益受到重視.四年一次的世界生物材料大會代表著國際上生物材料研究的發展動態和目前的水平。分析認為,以下幾個方面是生物材料今后研究發展的幾個主要方向:
(1)發展具有主動誘導、激發人體組織和器官再生修復功能的,能參與人體能量和物質交換產生相互結合的功能性活性生物材料,將成為生物材料研究的主要方向之一。
(2)把生物陶瓷與高分子聚合物或生物玻璃進行二元或多元復合,來制備接近人體骨真實情況的骨修復或替代材料將成為研究的重要方向之一。
(3)制備接近天然人骨形態的、納微米相結合的、用于承重的、多孔型生物復合材料將成為方向之一。
(4)用于延長藥效時間、提高藥物效率和穩定性、減少用量及對機體的毒副作用的藥物傳遞材料將成為研究熱點之一。
(5)血液相容性人工臟器材料的研究也是突破方向之一。
(6)如何能夠制備出納米尺寸的生物材料的工藝以及納米生物材料本身將成為研究熱點之一。
