高分子材料的概述范例6篇

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高分子材料的概述

高分子材料的概述范文1

關鍵詞:高分子材料新型材料市場應用農業領域

1.前言

隨著社會的發展,我國的科技有了嶄新的發展機會以及廣闊的發展平臺,高分子材料科學也處速發展的狀態。經過多年的發展,高分子材料已經在我國市場上的多個領域得到了十分廣泛的應用。值得一提的是,合成高分子材料憑借著其獨特的優良性質以及相對良好的使用性能,在市場上已經占據了比較重要的地位。伴隨著時代的持續發展,人們對新型高分子材料也相應的提出了更高的要求,因此,為了適應人類的需要,對新型高分子材料的研究便十分重要。

2.高分子材料簡述

高分子化合物是高分子材料的組成基礎,構成高分子化合物的基本成分是聚合物。所以,高分子材料所具有的性質便是其構成基礎聚合物所具有的性質了,其含有的主要材料所具有的特性,便是這種高分子材料的特征性能。目前,高分子材料和無機非金屬材料以及金屬材料是在當前的市場上應用的材料主體,是應用性材料科學的主要內容。在三者當中,屬高分子材料最受歡迎,由于其優良的性能得以廣泛的應用,在整體的新型材料的市場上都占據著重要的地位。在全球范圍內的材料市場上,高分子材料的發展一直都沒有停止,反而是以高速的發展形態展現在人類的面前。例如,合成樹脂的數量在十年之內幾乎增加了一百倍,高分子材料的飛速發展,給人類的生活帶來了極大的便利以及翻天覆地的變化。塑料便是一種典型的高分子材料,塑料的用途廣泛,傳統的木材和水泥的年產量加起來也遠遠沒有塑料的產量高。合成橡膠的產量也大于天然橡膠的產量,合成纖維一年的產量幾乎達到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產量的二倍之多。還要合成樹脂的發展等等。但是,即使高分子材料在我國取得了很大的研究進展以及生產應用,但是相比于世界上的發達國家,我國的科技仍然是較為落后,與各大發達國家存在著較大的距離。

高分子材料于一九三零年問世,至今已經發展了將近九十年的時間。但是一直到二十世紀末期,高分子材料才正式收到人類的重視和研究??萍继幱诓粩嗟倪M步當中,人類對新型高分子材料的需求也在不斷增加。例如大家都熟知的納米材料,納米高分子材料是一種聚合物基材以及納米微粒的復合材料,這種材料具有獨特的優良性質,在研究納米材料的時候,要以其潛在的性質為依托,尋找最有效、迅速的開發方式。

2.新型高分子材料的應用概述

高分子材料作為材料市場的后起之秀,發展速度十分迅速。并且在整個材料市場上的應用十分廣泛,在各行各業,在我們生活中的各個角落都能見到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見高分子材料,在結構材料方面高分子材料也表現出其難以比擬的優勢。新型高分子材料的主要分類為:光功能材料和高分子分離膜,高分子復合材料以及該分子磁性材料。所謂光功能材料即是指這種材料能夠對光進行吸收和轉換,或者透射和儲存。所謂高分子分離膜材料,其本身是一種薄膜性質的材料,即是利用高分子材料來制作成的一種具有半透性質的過濾膜,它的典型特征是選擇透過性。這種材料對環保工作等做出了重要貢獻,并且分離效率高,使用條件好。所謂高分子復合材料是指有多種具有不同的性質的物質所復合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征,優勢十分明顯,例如復合材料能夠同時具備耐高溫和高強度等多種優點。所謂高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一種復合形式,也屬于高分子復合材料的一種。這些新興的高分子材料已經滲透進了人類生活的各個領域,在醫療行業以及工業行業都做出了重大的貢獻

3.舉例說明新型材料在農業領域的應用

科技的進步無疑大大促進了農業的發展,我國是一個農業大國,新興材料在農業領域的應用,對促進農業的發展發揮了很大的作用。

在我國農業以及工業的生產領域,木塑復合材料的應用十分常見,木塑復合材料大多應用在農業領域,這種高分子材料具有以下優點:韌性好,較高的強度,可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此,木塑復合材料能夠在一定程度上取代傳統的鋼鐵材料,故在我國農業領域具有廣泛的應用前景。在我國大片的莊稼地中,大量存在著秸稈這種新型材料,我國對秸稈加以利用的研究已經投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發電,秸稈用于提取纖維素制作高能燃料等,將秸稈作為一種重要的新型材料仍然需要研究。部分農作物的生長需要在溫室中進行,因此溫室大棚便是農業領域當中的必需品。新型溫室大棚保溫材料能夠在白天充分吸收陽光,并自動進行恒溫工作的處理,在夜晚能夠使大棚內維持同樣的溫度和空氣中的濕度。這種采用新型溫室大棚保溫材料的溫室能夠使植物自然生長,提高了農業產量和質量。對于溫室材料的研究,最主要的研究性能便是其保溫性能。新型溫室保溫材料的研究意義重大。

4.新型材料的發展前景

我們現在共同的目標是可持續發展,新型材料的開發能夠滿足人類對可持續發展目標的推進,新型材料能夠憑借其優良的性能以及可重復利用的特點為人類社會的發展做出重要貢獻。但是,我們要時刻銘記,新型高分子材料的發展要堅持以下原則:首先,新型高分子材料的使用不能對環境產生污染,其次,新型高分子材料要盡量追求成本低廉,能夠滿足大部分人的需求。目前我國所研究出的新型高分子材料大多價錢昂貴,因此,尋找廉價的基礎材料作為高分子材料的生產成本至關重要,原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來新型高分子材料的研究重點問題之一,人類也從未停止過對新型高分子材料的探究工作。同時,要對新型高分子材料進行宣傳,讓大家都有所了解,才能提高高分子材料的利用率。最后再次強調,不能以犧牲環境為代價去發展新型高分子材料,才能讓這種高分子材料對我們的社會發展發揮重要的作用。

參考文獻: 

[1]譚志堅,王朝云,易永健,等.可生物降解材料及其在農業生產中的應用[J].塑料科技,2014,42(2):83-89. 

[2]祁春媛,方東輝,任小杰.木塑復合材料在農業機械上的應用 

[J].黑龍江水利科技,2014,42(5):149-151. 

高分子材料的概述范文2

你適合學習材料專業嗎?

材料學包羅萬象,是國內外各行各業發展都離不開的一門基礎而重要的學科。目前據相關專家分析,我國在材料成型設計方面的人才缺口在20萬~30萬之間,并且呈逐年遞增趨勢,材料科學與工程專業的畢業生已經成了“搶手貨”。目前我國整個材料行業都缺少高精尖人才,人才缺失問題已經成了眾多企業發展的桎梏。

材料行業對人才的需求是如此的迫切,那么也可以想象材料學的就業趨勢非常好,想要進入材料行業的學生也很多,那什么性格的人適合進入材料學院呢?筆者列出了如下的性格需求度表格,同學們不妨參考一下。

概述:材料學究竟是什么

材料學是一門跨學科的科學,涵蓋的范圍很廣,子學科多。所以想要回答“材料學究竟學什么”這一問題很難。總的來說,材料學就是研究材料結構、性質和性能,以制造出更好的材料或更好地使用材料的學科。

材料學具體分為三個大類:金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料。因此,大部分高校會開設材料科學與工程專業,專業下又分出幾個方向,針對性地學習這三大類的知識,并且它還與其他一些工程科學相重疊,因此在各大院校,材料科學與工程都有若干分支。

從這三大類可以看出,材料學是典型的工科專業,課程安排和其他工科專業大同小異。大學一、二年級會安排基礎科目的學習,如高等數學、線性代數、概率統計與隨機過程、大學英語、C語言、大學物理、機械制圖、電子電工學這樣與材料生產設備相關的課程:到了大三大四,則會偏重專業課,比如材料物理、物理化學、有機化學、材料力學等,都是必須要學習的。

材料學由于應用廣泛。在眾多領域都有很大的發展空間。學生畢業后可在航空航天、冶金、機械、汽車、電子、信息、交通、化工和建筑等工業企業以及相關科研單位工作。學校不同,學科方向不同,就業的去向也不一樣,比如以研究鋼鐵為主的材料專業。學生畢業后大部分去的都是加工為主的企業,比如鋼鐵廠、汽車廠。

總體而言,材料學是比較基礎的學科,光是大學四年學不到特別專業的知識。所以很多同學會選擇考研深造,這個時候,不妨選擇一個前沿的并且熱門的方向,比如先進陶瓷、復合材料、納米材料、生物材料等。

核心專業:高分子材料科學與工程

從本世紀中葉。高分子材料逐漸登上了材料王國中的寶座。據2011年的最新統計,我國高分子材料的體積產量已經超過其他各類材料,塑料的體積產量已經超過鋼鐵體積產量,合成纖維的生產也超過全部有色金屬的總產量,這說明我國已經跨進了高分子材料時代。

高分子材料科學與工程的建立可以說只有二三十年的歷史。從“高分子”三個字,就知道這個專業需要用到化學方面的很多知識,在大多數院校中,都開設了無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學等,而且根據各個學校的側重點不一樣,有機化學、量子化學、結晶化學和熱力學、固體物理學、結晶學、統計物理學、聚合物流變學、高分子材料學、塑料成型工藝學、機械制造基礎、模具材料及制造等課程也都是需要學習的專業基礎課程。為了理解高分子材料中的許多物理現象。系統學習高分子物理學也是十分重要的。如果你只希望念完本科就畢業工作,高分子材料專業是個很不錯的專業,因為它的就業市場很大。

新興專業:生物功能材料

國家將生命科學和新材料科學列為21世紀重點發展的領域,而生物材料學作為一門只有十年歷史的新專業、站在生命科學和材料科學前沿的交叉學科,更是優先發展的重點。

生物功能材料專業是培養具有材料科學與工程、生物學和醫學等領域的相關知識,掌握生物材料的基礎和專業知識,能在生物材料的制備、改性、加工成型及應用等領域從事基礎研究、應用研究和技術開發等的綜合型高級技術人才。

不過很多人會納悶,生物材料到底拿來做什么呢?作用到底體現在哪里呢?答案很簡單—它們最常出現在牙科和整形外科。假牙、補牙材料、人造骨、人造關節都是生物材料的一種。例如為防止骨折,關節等部位要承擔體重的3—6倍的重量,而且一年要承受近200萬次重復荷重,因此要求人造的關節材料有優良的對生物適應性、疲勞強度和耐磨性等。

本專業畢業生的就業、繼續升學和出國深造的前景廣闊??蓮氖屡c生物材料、醫藥等領域相關的管理、產品研究開發、市場銷售、貿易等方面的工作。

院校推薦

到目前為止,我國設有材料類專業的高校有400多所,這400多所院校有自己的特色,因此,這些院校在學生的培養上也會有自己的特色。

比如,清華大學材料科學與工程專業注重學生的基礎,下設了五個方向:材料物理與化學、金屬材料、無機非金屬材料、復合材料和電子材料。不過在本科階段,五個方向的課程都大致相同。

北京科技大學的材料科學與工程專業是該校最強勢的學科,偏重鋼鐵材料研究,軟硬件設備足以讓冶金專業以外的學生眼紅。學校名師薈萃,科研實力強,本科生在校學習期間都可跟老師進實驗室做科研。

哈爾濱工業大學的材料學院則始終圍繞“高端”兩字,緊密圍繞國防尖端技術發展需要的新型材料、新型材料的精密和特種加工技術設置課程與內容。

北京化工大學的材料學是國家的重點學科,其高分子材料科學與工程專業是傳統強項,碳基復合材料、無機非金屬材料和金屬材料防護學科在全國具有很高的知名度。

高分子材料的概述范文3

1有機阻燃劑概述

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展的重要動力之一,使用量僅次于增塑劑。阻燃劑根據不同類型的化合物分成有機阻燃劑、無機阻燃劑以及有機-無機混合阻燃劑這幾種類型。其中無機阻燃劑應用最為廣泛,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點,同時要無煙無毒從而避免環境污染,并且對其他材料的性能影響小,有著良好的加工性能好,熱穩定性高并且價格便宜等特帶你。阻燃劑的這些要求,決定著阻燃劑以及阻燃技術的發展放心。有機阻燃劑有著添加量少以及基材相容性好的優點,同時對阻燃制品性能的影響也更小,不過現有的有機阻燃劑在燃燒時發煙量大同時揮發性大,熱穩定性以及水解穩定性都比較差。目前研究的有機阻燃劑有氮系阻燃劑、鹵系阻燃劑、有機磷阻燃劑以及硅系阻燃劑等。

2有機硅阻燃劑的合成

有機硅高分子材料近年來開發出來的新型高效環保的無鹵阻燃劑,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械強度以及加工性能。作用機理主要是硅氧烷燃燒過程中能夠生成硅,進而碳阻隔層能夠隔絕樹脂與氧氣的接觸,避免熔體滴落,因此實現阻燃效果。有機硅阻燃劑有著熱穩定性良好的特點,這是由分子主鏈的-Si-O-鍵所決定。有機硅閃點絕大多數都高于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。目前市場應用的有機硅阻燃劑打斗是美國通用電器提供的SFR-100,是一種黏稠透明的硅酮聚合物,能夠與各種協同劑例如多磷酸胺等并用,已經使用在聚烯烴阻燃,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硅高分子材料的阻燃性,發現在PU彈性體當中加入粉末狀環氧以及硅氧烷,只需要加入5%,就能夠使HRR降低到80%,液態的硅氧烷則能夠降低HRR到50%。通過分析阻燃PP,還能夠發現有機硅的復合物對PP有著明顯的阻燃以及減少熔滴效果。

3有機硅阻燃劑的國內外研究進展

1)國外研究進展。1981年坎貝爾等人發表關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,需要在其結構當中加入反應性官能團,例如端羥基、氨基以及環氧基等,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%的有機化合物例如硬脂酸鎂和1-20wt%的有機硅樹脂制備熱塑性塑料使用的有機硅阻燃劑,能夠廣泛應用于熱塑性塑料。1985年,GE公司繼續開發用于尼龍樹脂的有機硅阻燃劑,通過添加10-50wt%,能夠達到理想的阻燃效果。1990年,GE公司通過二羥基苯酚與羥基芳香酯硅氧烷進行光氣化反應制備出有機硅-聚碳酸酯共聚物,用來做阻燃絕緣層,同時與2003年研制聚碳酸酯硅氧烷阻燃材料,在加工流動性以及阻燃性方面性能良好。日本的三菱瓦斯化學公司在羥苯基烷基封端的聚二甲基硅氧烷合成有機硅阻燃劑領域進行了大量研究工作,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度。日本NEC公司研發商品化的硅酮系阻燃劑“XC-99-B56-54,是一種帶有芳香基同時含有支鏈結構的聚硅氧烷,突出特點是對分子結構當中的苯基含量以及功能端基反應性科學設計,從而達到最理想的水平。比聚甲基硅氧烷有著更好的分散性,對PC/ABS、PC合金具較高的阻燃性。

2)國內研究進展。我國科研機構也在有機硅高分子材料的阻燃性方面進行了大量工作。歐育湘等人對有機硅阻燃劑SFR-100性能和PE應用的效果展開了詳細的研究,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,同時提高材料機械強度。華東理工大學的劉述梅以及王瑜潤等合成苯基含量高的硅樹脂阻燃劑,實驗表明如果硅樹脂中的苯基含量在80%~90%之間時,阻燃效果最優并且對機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硅樹脂,不過在空氣氣氛之下,因為有機基團出現氧化分解而導致硅樹脂阻燃性有一定程度的下降。浙江大學的楊輝以及周文君等人通過水解縮合法制備有機硅樹脂阻燃劑,在800℃以及N2氣氛之下,熱失重控制在38%之下,熱穩定性優異,通過往PC添加5%(質量分數)之后,氧指數從25%進一步提高到35%。

4結語

總而言之,有機硅高分子材料有著性能優異以及環保的優點,符合目前阻燃劑發展的趨勢,一方面能夠提高阻燃效果,同時還能夠改善材料的加工性能以及機械性能。有機硅高分子材料阻燃劑的各方面發展處于起步階段,簡化其合成工藝從而降低成本是有機硅阻燃劑繼續發展的關鍵內容。

【參考文獻】

[1]歐育湘,陳宇,王筱梅.阻燃高分子材料[M].北京:國防工業出版,2011.

[2]阻燃劑應用研究綜述叨.化工中間體[J].2007.

[3]呂丹.聚合物的阻燃及阻燃劑的研究進展[J].廣東化工,2009.

[4]李繼彥,吳伯麟,劉志鋒.無機阻燃劑及其應用的幾個問題[J].塑料工業,2007.

高分子材料的概述范文4

因為高二開始努力,所以前面的知識肯定有一定的欠缺,這就要求自己要制定一定的計劃,更要比別人付出更多的努力,相信付出的汗水不會白白流淌的,收獲總是自己的。下面小編給大家分享一些高二化學知識點2021,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!

高二化學知識點1一、硫及其化合物的性質

1.鐵與硫蒸氣反應:Fe+S==FeS

2.銅與硫蒸氣反應:2Cu+S==Cu2S

3.硫與濃硫酸反應:S+2H2SO4(濃)==3SO2+2H2O

4.二氧化硫與硫化氫反應:SO2+2H2S=3S+2H2O

5.銅與濃硫酸反應:Cu+2H2SO4==CuSO4+SO2+2H2O

6.二氧化硫的催化氧化:2SO2+O22SO3

7.二氧化硫與氯水的反應:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

8.二氧化硫與氫氧化鈉反應:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

9.硫化氫在充足的氧氣中燃燒:2H2S+3O2點燃===2SO2+2H2O

10.硫化氫在不充足的氧氣中燃燒:2H2S+O2點燃===2S+2H2O

二、鎂及其化合物的性質

1.在空氣中點燃鎂條:2Mg+O2點燃===2MgO

2.在氮氣中點燃鎂條:3Mg+N2點燃===Mg3N2

3.在二氧化碳中點燃鎂條:2Mg+CO2點燃===2MgO+C

4.在氯氣中點燃鎂條:Mg+Cl2點燃===MgCl2

5.海水中提取鎂涉及反應:

①貝殼煅燒制取熟石灰:CaCO3高溫===CaO+CO2CaO+H2O=Ca(OH)2

②產生氫氧化鎂沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2

③氫氧化鎂轉化為氯化鎂:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

④電解熔融氯化鎂:MgCl2通電===Mg+Cl2

三、Cl-、Br-、I-離子鑒別:

1.分別滴加AgNO3和稀硝酸,產生白色沉淀的為Cl-;產生淺黃色沉淀的為Br-;產生黃色沉淀的為I-

2.分別滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振蕩,下層溶液為無色的是Cl-;

下層溶液為橙紅色的為Br-;下層溶液為紫紅色的為I-。

四、常見物質俗名

①蘇打、純堿:Na2CO3;②小蘇打:NaHCO3;③熟石灰:Ca(OH)2;④生石灰:CaO;⑤綠礬:FeSO4?7H2O;⑥硫磺:S;⑦大理石、石灰石主要成分:CaCO3;⑧膽礬:CuSO4?5H2O;⑨石膏:CaSO4?2H2O;⑩明礬:KAl(SO4)2?12H2O

五、鋁及其化合物的性質

1.鋁與鹽酸的反應:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

2.鋁與強堿的反應:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2

3.鋁在空氣中氧化:4Al+3O2==2Al2O3

4.氧化鋁與酸反應:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

5.氧化鋁與強堿反應:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]

6.氫氧化鋁與強酸反應:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

7.氫氧化鋁與強堿反應:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]

8.實驗室制取氫氧化鋁沉淀:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3+3NH4+

六、硅及及其化合物性質

1.硅與氫氧化鈉反應:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2

2.硅與氫氟酸反應:Si+4HF=SiF4+H2

3.二氧化硅與氫氧化鈉反應:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

4.二氧化硅與氫氟酸反應:SiO2+4HF=SiF4+2H2O

5.制造玻璃主要反應:SiO2+CaCO3高溫===CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3高溫===Na2SiO3+CO2

烷烴CnH2n+2飽和鏈烴

烴烯烴CnH2n(n≥2)存在C=C

炔烴CnH2n-2(n≥2)存在CC

芳香烴:苯的同系物CnH2n-6(n≥6)

(1)有機物種類繁多的原因:1.碳原子以4個共價鍵跟其它原子結合;2.碳與碳原子之間,形成多種鏈狀和環狀的有機化合物;3.同分異構現象

(2)有機物:多數含碳的化合物

(3)烴:只含C、H元素的化合物

高二化學知識點2一、水的離子積

純水大部分以H2O的分子形式存在,但其中也存在極少量的H3O+(簡寫成H+)和OH-,這種事實表明水是一種極弱的電解質。水的電離平衡也屬于化學平衡的一種,有自己的化學平衡常數。水的電離平衡常數是水或稀溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度的乘積,一般稱作水的離子積常數,記做Kw。Kw只與溫度有關,溫度一定,則Kw值一定。溫度越高,水的電離度越大,水的離子積越大。

對于純水來說,在任何溫度下水仍然顯中性,因此c(H+)=c(OHˉ),這是一個容易理解的知識點。當然,這種情況也說明中性和溶液中氫離子的濃度并沒有絕對關系,pH=7表明溶液為中性只適合于通常狀況的環境。此外,對于非中性溶液,溶液中的氫離子濃度和氫氧根離子濃度并不相等。但是在由水電離產生的氫離子濃度和氫氧根濃度一定相等。

二、其它物質對水電離的影響

水的電離不僅受溫度影響,同時也受溶液酸堿性的強弱以及在水中溶解的不同電解質的影響。H+和OHˉ共存,只是相對含量不同而已。溶液的酸堿性越強,水的電離程度不一定越大。

無論是強酸、弱酸還是強堿、弱堿溶液,由于酸電離出的H+、堿電離出的OHˉ均能使H2OOHˉ+H+平衡向左移動,即抑制了水的電離,故水的電離程度將減小。

鹽溶液中水的電離程度:①強酸強堿鹽溶液中水的電離程度與純水的電離程度相同;②NaHSO4溶液與酸溶液相似,能抑制水的電離,故該溶液中水的電離程度比純水的電離程度小;③強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽都能發生水解反應,將促進水的電離,故使水的電離程度增大。

三、水的電離度的計算

計算水的電離度首先要區分由水電離產生的氫離子和溶液中氫離子的不同,由水電離的氫離子濃度和溶液中的氫離子濃度并不是相等,由于酸也能電離出氫離子,因此在酸溶液中溶液的氫離子濃度大于水電離的氫離子濃度;同時由于氫離子可以和弱酸根結合,因此在某些鹽溶液中溶液的氫離子濃度小于水電離的氫離子濃度。只有無外加酸且不存在弱酸根的條件下,溶液中的氫離子才和水電離的氫離子濃度相同。溶液的氫離子濃度和水電離的氫氧根離子濃度也存在相似的關系。

因此計算水的電離度,關鍵是尋找與溶液中氫離子或氫氧根離子濃度相同的氫離子或氫氧根離子濃度。我們可以得到下面的規律:①在電離顯酸性溶液中,c(OHˉ)溶液=c(OHˉ)水=c(H+)水;②在電離顯堿性溶液中,c(H+溶液=c(H+)水=c(OHˉ)水;③在水解顯酸性的溶液中,c(H+)溶液=c(H+)水=c(OHˉ)水;④在水解顯堿性的溶液中,c(OHˉ)溶液=c(OHˉ)水=c(H+)水。

并非所有已知pH值的溶液都能計算出水的電離度,比如CH3COONH4溶液中,水的電離度既不等于溶液的氫離子濃度,也不等于溶液的氫氧根離子濃度,因此在中學階段大家沒有辦法計算

高二化學知識點31、功能高分子材料:功能高分子材料是指既有傳統高分子材料的機械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。

2、合成功能高分子材料研究的問題⑴高分子結構與功能之間有什么關系?⑵高分子應具有什么樣的主鏈?應該帶有哪種功能基?⑶是帶功能基的單體合成?還是先合成高分子鏈,后引入功能基?如高吸水性材料的合成研究啟示:人們從棉花、紙張等纖維素產品具有吸水性中得到啟示:它是一類分子鏈上帶有許多親水原子團——羥基的高聚物。

合成方法:⑴天然吸水材料淀粉、纖維素進行改性,在它們的高分子鏈上再接上含強吸水性原子團的支鏈,提高它們的吸水能力。如將淀粉與丙烯酸鈉一定條件下共聚并與交聯劑反應,生成具有網狀結構的淀粉——聚丙烯酸鈉接枝共聚物高吸水性樹脂。⑵帶有強吸水性原子團的化合物為單體進行合成。如丙烯酸鈉加少量交聯劑聚合,得到具有網狀結構的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。

3問題:學與問中的問題匯報:橡膠工業硫化交聯是為增加橡膠的強度;高吸水性樹脂交聯是為了使它既吸水又不溶于水。小結:高吸水性樹脂可以在干旱地區用于農業、林業、植樹造林時抗

旱保水,改良土壤,改造沙漠。又如,嬰兒用的“尿不濕”可吸入其自身重量幾百倍的尿液而不滴不漏,可使嬰兒經常保持干爽。可與學生共同做科學探究實驗。

3、應用廣泛的功能高分子材料

⑴高分子分離膜:①組成:具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜。②特點:能夠讓某些物質有選擇地通過,而把另外一些物質分離掉。③應用:物質分離⑵醫用高分子材料:①性能:優異的生物相溶性、親和性;很高的機械性能。②應用:

人造心臟硅橡膠、聚氨酯橡膠人造血管聚對苯二甲酸乙二酯人造氣管聚乙烯、有機硅橡膠人造腎醋酸纖維、聚酯纖維人造鼻聚乙烯有機硅橡膠人造骨、關節聚甲基丙烯酸甲酯人造肌肉硅橡膠和絳綸織物人造皮膚硅橡膠、聚多肽人造角膜、肝臟,人工紅血球、人工血漿、食道、尿道、腹膜

高二化學知識點4電解池:把電能轉化為化學能的裝置。

(1)電解池的構成條件

①外加直流電源;

②與電源相連的兩個電極;

③電解質溶液或熔化的電解質。

(2)電極名稱和電極材料

①電極名稱

陽極:接電源正極的為陽極,發生___氧化_____反應;

陰極:接電源負極的為陰極,發生____還原____反應。

②電極材料

惰性電極:C、Pt、Au等,僅導電,不參與反應;

活性電極:Fe、Cu、Ag等,既可以導電,又可以參與電極反應。

離子放電順序

(1)陽極:

①活性材料作電極時:金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進入溶液,陰離子不容易在電極上放電。

②惰性材料作電極(Pt、Au、石墨等)時:

溶液中陰離子的放電順序(由易到難)是:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。

(2)陰極:無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應,發生反應的是溶液中的陽離子。

陽離子在陰極上的放電順序是:

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+

高二化學知識點51、電解的原理

(1)電解的概念:

在直流電作用下,電解質在兩上電極上分別發生氧化反應和還原反應的過程叫做電解。電能轉化為化學能的裝置叫做電解池。

(2)電極反應:以電解熔融的NaCl為例:

陽極:與電源正極相連的電極稱為陽極,陽極發生氧化反應:2Cl-Cl2+2e-。

陰極:與電源負極相連的電極稱為陰極,陰極發生還原反應:Na++e-Na。

總方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2

2、電解原理的應用

(1)電解食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。

陽極:2Cl-Cl2+2e-

陰極:2H++e-H2

總反應:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2

(2)銅的電解精煉。

粗銅(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)為陽極,精銅為陰極,CuSO4溶液為電解質溶液。

陽極反應:CuCu2++2e-,還發生幾個副反應

ZnZn2++2e-;NiNi2++2e-

FeFe2++2e-

Au、Ag、Pt等不反應,沉積在電解池底部形成陽極泥。

陰極反應:Cu2++2e-Cu

(3)電鍍:以鐵表面鍍銅為例

待鍍金屬Fe為陰極,鍍層金屬Cu為陽極,CuSO4溶液為電解質溶液。

陽極反應:CuCu2++2e-

高分子材料的概述范文5

面向工業設計的新材料與新工藝的應用研究,本文首先對如今材料和工藝的發展進行概述,然后介紹了新材料和新工藝在工業設計的應用研究,最后提出了要建立工業設計的材料與工業數據庫。

關鍵詞:新材料;新工藝;應用研究

1前言

科學技術和人類文化藝術的有機融合誕生了工業設計,而工業設計想要發展就需要材料的應用和加工技術的不斷發展,這不僅關系到設計的內涵也關系著設計的實用性。下面我們就淺談了一下新材料和新工藝的應用研究。

2如今材料和工藝的發展概述

材料的開發,最原始的石器時代使用的獸皮、泥土等天然的材料,到了后來是用火制造的材料,再到了二十世紀主要是利用物理和化學原理合成的材料,其中有合成高分子材料、功能高分子材料和合金材料等。到了二十世紀五十年代出現了如金屬陶瓷等材質的復合化材料,二十世紀后期主要是利用信息技術等。到了二十世紀,材料的材質種類愈加豐富,工藝水平也愈加的豐富多彩,這其中有鍛造工藝、壓力加工工藝等。

3新材料和新工藝在工業設計的應用研究

3.1關于新材料的應用研究

3.1.1新型造型結構材料的分類新型的造型結構材料,主要要新型金屬材料、新型高分子材料、新型復合材料、新型玻璃材料以及其他結構的結構材料。新型的金屬材料主要分為兩種,分別是保節靈超薄鋼片和金屬材料。其中的保節靈超薄鋼片的靈活性非常強,可以隨意的彎曲,而且材料的外觀和色彩因為材質是聚合物的關系可以隨意更換,這樣這種材料的外觀就會非常鮮亮和美麗。而金屬材料是融合了聚合物塑料和非晶體結構材料,它具有一般金屬材料達不到的熱穩定性,這樣就能夠成形的非常容易。新型高分子材料主要是Ecoflx和Ecovio以及Prity材料。第一種材料的是一種特殊的可以降解的材料,它因為較好的彈性和耐候性經常被應用到包裝的領域。第二種材料則是觸摸起來的質感非常強烈,而且因為是含有凝膠劑聚氨酯的材料所以在外觀和形態上可以根據洗好進行改變,這種材料不僅有多樣的色彩和舒適的觸感,而且無毒無害。新型玻璃材料主要分為納米金剛材料和視覺控制玻璃以及超薄玻璃三種。納米金剛玻璃的質地非常的堅硬,這是因為它的表面涂了一層碳,其主要應用在MP3上,金屬的質感并且不會留下痕跡,非常的時髦。第二種玻璃中間有一層透明的玻璃和上色玻璃,這種玻璃跟隨者電流的變化也會產生變化,這樣它便主要能有效的調節我們的生活。第三種材質被稱為世界上最薄的玻璃,其因為十分的輕薄主要應用在各種的電子設備屏幕上。其它的新型材料主要是光線互動材料、半透明混凝土和織物材料等。

3.1.2新型功能材料研究如今的新型功能材料主要分為四個方面,能夠自我修復、高性能納米復合稀土材料的、聚異丙基薄膜和具有記憶能力的玻璃。第一種材料的可以在復合物基底的基礎上進行自我修復,主要應用在汽車、飛機等微型芯片制造業。第二種主要是可以通過控制薄膜的厚度從而控制硬磁相和軟磁相的晶粒排序,此材料如今還在發展階段。第三種材料的特點是融合了疏水性和親水性,根據溫度的不同有所變化,用此制造服裝具有較好的保暖冰涼作用。最后一種材料是運用太陽光和其他光儲存能量而后釋放的方式進行記憶,這樣通過各種線路的照射就能儲存信息,其材料采用的是稀土,用途相當廣泛。

3.2關于新工藝的應用研究

3.2.1新工藝的分類新型的工藝在工業設計中主要分為新型成型工藝、新型加工工藝和新型表面處理工藝。新型成型工藝主要是分為混動態成型技術、快速成型技術兩種。第一種材料的凝練、分散效果極佳,多應用在電子、運輸業。第二種材料的柔韌性加好,主要應用于工業設計和繪圖等等。新型加工工藝主要分為仿生電火花加工技術、二氧化碳激光切割技術兩種。第一種可以將原來的加工直孔或簡單彎孔轉變成較為復雜的曲線孔,其中研制出來的仿生機器人不僅結構簡單、動作敦實,并且加工出來的曲線孔非常的光滑而且形狀的簡單。第二種是應用借光切割的手段來進行分割,這樣的材料清潔、安全沒有污染。

3.2.2新工藝的發展方向如今的新型工藝主要體現在各種學科交叉和部門參與的工藝、各種材料的開發和應用更加密集、材料的結構和工藝越加小型的工藝和材料多朝向仿生智能。值得提出的原先的材料主要是被動型,材料和結構都比較單一,很難變成一個智能的東西,如今的材料研究方向是使得其智能化。也就是未來的方向更加的傾向于精密而成型的技術、微細的技術加工和多樣化的表面處理等。

4建立工業設計的材料與工業數據庫

建立數據庫的重要意義。如今的材料和工藝數據庫資源非常的分散導致維護和更新阻力非常大,所以建立數據庫意義重大。而且工業設計和材料和工藝具備不同往常的特殊性,這不僅要考慮到不同尺寸、形狀的材料,也要考慮到材料的外觀和性能,所以建立數據庫意義重大。最后是工業設計材料和數據庫也能使得設計師更加快速直觀的獲取信息,從而進行更好的設計和創造。

5小結

對于面向工業設計的新材料與新工藝的應用研究,其中提出了很多新材料和工藝,但是還需要建立工業設計的材料和工業數據庫。對于新材料和新工業是在一個不斷探索的階段,需要各方的不斷努力。

參考文獻:

[1]夏燕靖.對我國高校藝術設計本科專業課程結構的探討[D].南京藝術學院,2007.

[2]馬自勤.現代工藝管理及若干關鍵技術研究[D].大連交通大學,2008.

高分子材料的概述范文6

關鍵詞 熱塑性彈性體 TPE 新材料

一、熱塑性彈性體概述

自20世紀60年代,橡膠界就提出了熱塑性彈性體的概念,并將熱塑性彈性體稱為繼天然橡膠、合成橡膠之后的“第三代”橡膠,屬于改性塑料。熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer,以下簡稱“TPE”)是有機高分子材料,在正常使用溫度下,一相為流體;另一相為固體,兩相之間相互作用,使得熱塑性彈性體在常溫下具有橡膠彈性,高溫下又能塑化成型的高分子材料,具有類似于橡膠的力學性能及使用性能、又能按熱塑性塑料進行加工和回收,它在塑料和橡膠之間架起了一座橋梁。就加工而言,它是一種塑料;就性質而言,它又是一種橡膠。TPE是近年來發展較快的一種新型高分子材料,它在世界范圍內耗用量的增長速度遠遠高于通用橡膠品種,加工廢料可以回收利用,具有省資源、省能源及生產效率高的特點。

二、總體環境分析

(一)市場需求

根據國際市場研究機構Ceresana近期的報告顯示,2014年全球TPE銷售額達167億美元,到2022年將以年率4.7%的速度增長,中、美、日、德是TPE最大的消費國,合計占2014年全球TPE需求的63%。[1]亞太地區是全球TPE需求最大的區域,到2017年TPE需求量在全球TPE需求量中所占份額接近50%,[2]其中中國是TPE需求最大的國家,未來對TPE的需求繼續以超過8%的速度增長。

“以塑代鋼”、“以塑代木”正在成為人類社會生產和消費的一種趨勢,我國目前的塑鋼比(塑料消費量:鋼鐵消費量,體積比)只有4U6,還遠遠低于發達國家和世界平均水平(美國7U3,德國6U4,世界平均1U1),行業發展潛力巨大。

(二)社會價值

TPE生產工序簡單、高效、低加工能耗和可重復加工性,不但能夠從根本上解決傳統熱固性橡膠難以回收再利用的問題,緩解石油資源危機和實現可持續發展的目標,還能夠從很大程度上實現節能的目的,使其具有節資、節能雙重意義,此外,TPE一般不含鹵素和增塑劑,燃燒不會產生有毒物質,潛在的經濟效益和社會效益很大,屬于可持續發展的“綠色”高分子復合材料。

(三)政策扶持

新材料是戰略新興產業發展的基石。《新材料產業“十二五”發展規劃》和《關鍵材料升級換代工程實施方案》制定產業規模目標2萬億元,并初步制定2020年我國新材料產業的發展路徑。“十二五”期間我國新材料產業規模穩步增長,年均復合增速保持25%左右,全國超過80%的地區在戰略性新興產業相關發展規劃中選擇發展新材料產業,預計“十三五”期間新材料產業仍將保持高速增長。

(四)技術水平

目前國內的TPE尚處于發展的初級階段,尤其是低端彈性體材料的行業集中度低、產品缺乏差異化、技術門檻低,綜合競爭能力處于劣勢。國內研發集中在科研院所,企業獲得國家研發投入的力度小,只有少數的公司能夠持續在研發上投入。因此,在技術創新上與跨國企業存在明顯的差距,在高端產品上鮮有能同外資形成強烈競爭的公司。

三、行業環境分析

(一)現有競爭者的競爭

少數的跨國巨頭,如科騰、日本三菱、德國膠寶等主導著高端產品的市場份額。具有自主知識產權并不斷創新的國內品牌企業,如金發科技、銀禧科技、寧波市青湖彈性體科技有限公司等也在逐漸壯大,具備高端產品研發和生產能力的公司,存在明顯的競爭優勢,而一般企業的產品集中在中低端領域,隨著下游客戶集中度越來越高,議價能力趨強,導致無法滿足下游客戶的需求而失去競爭力,甚至逐步退出市場,這類的TPE企業也是數量最多的,其規模普遍偏小,利潤較薄。

(二)新進入者的威脅

產品生產工藝并不復雜,但是過程控制嚴格。一方面是根據客戶需求量身訂制的原料配方,高品質的產品對配方的要求非常高;另一方面是生產過程中工藝系數的調整,需要大量的行業經驗積累。

對于并不具備行業背景的公司,由于存在上述的進入壁壘,一般難以在行業內對既有公司形成有力挑戰,但是上游供應商一般是“大而全”的化工巨頭,如果TPE存在穩定和巨大的利潤空間,則可能會吸引供應商突破壁壘進入行業,供應商可以相對容易向下游延伸產業鏈,基礎材料供應商若改變產品開發方向和產品線的設置,可以迅速轉換角色為競爭者。

(三)供應商議價能力

跨國企業在原材料供應方面處于寡頭壟斷的地位,國內僅中石化和中石油具備較高水平的研發和生產能力,但是大部分高質量原材料主要來自跨國企業。國內企業普遍存在對上游原材料供應商依賴程度較高的風險。上游供應商的稀缺導致TPE公司對于化工巨頭的價格調整不具備議價能力。

(四)消費者議價能力

相關標準的實施,進一步促使TPE加快取代部分天然橡膠、合成橡膠和塑料,從而有效增加了下游對TPE的需求,從一定程度上降低了客戶的議價能力。

對于普通類的TPE產品,由于生產工藝簡單,進入門檻低,市場供應量充足,隨著下游細分行業的集中度在日趨提高,所以下游客戶對此類的產品和公司具備較強的議價能力。此外,下游客戶對TPE行業的要求在持續改變,包括差異化、及時服務、產品生命周期越來越短,作為TPE的供應方需要迅速對下游公司的需求做出回應,并及時滿足才可能保持競爭力。

(五)替代品的威脅

TPE內部的產品細分存在替代品,但目前暫無相關產品可以對TPE行業進行有效替代。

四、結論

具備環保性質的新材料TPE在全球范圍內有著巨大的市場需求,中國已是TPE需求最大的國家,中國政府將新材料列入戰略新興產業,國內材料工業處在蓬勃發展的態勢中,TPE行業下游客戶對產品的持續創新,在增加TPE產品需求的同時也對TPE的品類和性質提出更高的要求,發展功能性的TPE產品能夠有效建立競爭優勢,而技術含量低的普通TPE產品則會陷入價格競爭的紅海。國內的TPE公司需要加大研發投入,重點發展功能性的產品,有效區隔競爭對手,而不是通過低價走量的模式掙扎在利潤微薄的低端產品中。

(作者單位為廣東深圳市平安證券有限責任公司)

參考文獻

[1] 熱塑性彈性體市場預計將年增長4.7%[J].世界橡膠工業,2015.

[2] 2017年全球熱塑性彈性體需求量將達到580t[J].橡膠科技,2014.

[3] 熱塑性彈性體行業競爭現狀、技術創新和發展趨勢[J].中國橡膠,2014.

[4] 關注三類投資機會:細分龍頭+模式創新+前沿技術[J].中信證券,2015.

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