有機高分子材料的應用范例6篇

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有機高分子材料的應用

有機高分子材料的應用范文1

關鍵詞:新型 高分子材料

1、新型高分子材料的分類

1.1高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過的半透性薄膜。與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動力,使液體混合物、氣體混合物或有機物、無機物的溶液等分離技術相比,具有高效、省能和潔凈的特點,因而被認為是支撐新技術革命的重大技術。膜的形式有多種,一般用的是空中纖維和平膜。應用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經濟效益和社會效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人類在開拓磁與高分子聚合物新應用領域的同時,賦予磁與高分子傳統應用以新的涵義和內容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石,后來才利用磁鐵礦燒結或鑄造成為磁性體?,F在工業常用的磁性材料有稀土類磁鐵、鐵氧體磁鐵和鋁鎳鉆合金磁鐵等三種。它們的缺點是硬且脆加工性 差。為了克服這些缺陷,將磁粉混煉于橡膠或塑料中制成的高分子磁性材料。這樣制成的復合型高分子磁性材料,不僅比重輕,容易加工成復雜形狀、尺寸精度高的制品,還能與其它的元件一體成型。因而這樣的材料越來越受到人們的關注。高分子磁性材料主要可分為結構型和復合型兩大類。目前具有實用價值的主要是復合型。

1.3光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料指的是能夠對光進行吸收、透射、轉換、儲存的一類高分子材料。這類材料主要包括光記錄材料、光導材料、光加工材料、光轉換系統材料、光學用塑料、光導電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學材料,像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。利用高分子材料曲線傳播的特性,又以開發出非線性的光學元件,如塑料光導纖維等。先進的信息儲存元件光盤的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機玻璃。

2、開發新型高分子材料的重要意義

從高分子材料的出現到現代,世界工業科學不再只是對基礎高分子材料的開發研究。從90代開始,科學家們就將注意力轉到了高智能的高分子材料的開發上。現代工業對于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的開發主要集中在制造工藝的改進上,以提高產品的性能,節約資源,減少環境的污染。就目前而言,以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑的開發仍是高分子材料技術開發的熱點之一。 開發應用領域在不斷擴大。 在開發新聚合方法方面, 著重于基團轉移聚合、陰離子活性聚合和微乳液聚合的工業化。與此同時,我們要重視在降低和防止高分子材料在生產和使用過程中造成的環境污染。我們應該大力進行有利于保護環境的可降解高分子材料的研究開發。新型高分子材料的開發, 不但能夠滿足現代工業發展對于材料工業的高要求,更重要的是能夠促進能源與資源的節約,減少環境的污染,提高生產的能力,體現現代科技的高速發展。

有機高分子材料的應用范文2

【關鍵詞】高分子材料 合成應用 綠色戰略

綠色化學的概念從提出到現在一直備受關注,我國的化學研究工作中也逐漸重視綠色和環保的理念。尤其是在高分子材料的研究方面,人們更傾向于無毒的環保的生產過程。近來,高分子材料的綠色化學有了新的進展,高分子材料合成與應用中的綠色戰略已經形成。

1 原材料本身的無毒化

在現今的高分子化學材料的研究過程中我們逐漸引進了生物降解的技術來保證高分子化學材料本身的無毒和綠色,這也是化學研究的一大熱門領域。用生物來降解高分子化學材料的方式應用較為廣泛,降解的高分子材料包括了天然的有機高分子材料和合成的有機高分子材料。這種技術對淀粉、海藻酸、聚氨基酸等各種高分子的研究非常實用。目前,醫藥領域的許多材料多采用這種綠色無毒的形式來進行生產,達到和人體的和諧相容。

2 高分子原料合成朝無毒化方向發展

高分子原料的合成也在向綠色的方向發展。在化學合成過程中,許多高分子化學材料的合成可以采用一步催化的方式來完成,轉化利用率可以達到百分之一百。而且這種過程避免了使用有毒的化學催化劑,改變了傳統的操作模式。例如已二酸的合成就是采用生物合成的技術,使其生產過程完全綠色化,安全可操作。傳統的方法生產環氧丙烷是采用兩步反應的方式,而且中間使用了氯氣。這種氣體帶有一定的毒性會造成環境的污染。但現在,國內外已經改變了這種生產方法,采用的催化氧化的方法使原材料在制作反應的過程中完全利用,而不產生有的物質來污染環境。目前,在進行制作合成化學材料的過程中,許多都在逐步改善材料合成產生有毒廢棄物的或排放物的情況,朝著綠色生態環保的方向發展。

3 合成原料的綠色化

生活物質材料中有許多都是采用高分子合成的原料制造的。尤其是醫用材料,這些材料在使用的過程中必須保證無毒,而且必須是生物可降解、可以為人體的免疫系統所接受的。因此,對合成原料的要求必須是綠色的、安全的。近年來,在這方面,國內外已經取得了較多的成就。

1988年在荷蘭有相關學著就在研究聚乳酸類網狀彈性體材料,這種材料完全采用綠色原料合成,并且可以被生物所降解。他們用賴氨酸二異氰酸醋等擴鏈了由肌醇、L--丙交酯等生成的星形預聚體。LDI可以稱為“綠色”的二異氰酸酯擴鏈劑,因為LDI擴鏈部分最終的降解產物是乙醇、賴氨酸等,這些降解產物都是無毒的,完全可以進行生物利用。在這一聚合物生成的過程中,不僅最終的產物是環保安全的,而且其原料肌醇是人體所需的維生素之一,乳酸、6―烴基己酸等在生物醫學上頗為常見,也是一些安全的、“綠色”的物質,可以說這一過程接近于“完全綠色”。1994年strey等學者在此基礎上進行進一步的研究,合成了與該綠色試劑LDI聚乳酸衍生物,用高結晶性的聚乙醇酸纖維為增強材料,制備了無毒的、可生物吸收的骨科固定復合材料。

4 催化劑的綠色化

在聚乳酸類材料研究過程中,雖然目前的高分子原材料和聚合物都實現了基本的綠色化、無毒化,但在這過程中大家可能會忽略一個因素,那就是催化劑的使用安全問題。例如聚乳酸化合物的生成過程中大多采用辛酸亞錫作為中間催化劑,加快化學反應的過程。但是這種催化劑由于含有錫鹽成分可能會具有生理毒性,如果是人體吸收可能會造成中毒的情況。相比而言,用生物酶作催化劑就顯得安全可靠。使用生物酶催化的瓶頸在于酶的種類有限問題,致使一些化學反應找不到相應的生物酶進行催化。在目前的高分子聚合物當中,雖然一些加聚反應的原子利用率可以達到100%,但是各種催化劑和添加劑的使用對安全情況造成的影響卻不能忽視。尤其是在醫用物品當中,必須對這些材料的安全性進行試驗和考核。催化劑的綠色化道路的發展還值得我們進一步努力探索。

5 合成高分子材料的安全應用

人工合成的高分子材料可能會對環境存在一定的危害,對不可利用的高分子材料的垃圾處理也得考慮到綠色無毒的問題。我們必須選擇正確的方法來安全使用這些高分子材料。

對于可用生物降解的高分子合成材料可以采用填埋的方式進行處理。對于不可生物降解的高分子材料廢物進行分類,主要分為可回收利用的廢物和不可回收利用的廢物。將可回收的高分子材料分類進行整理,實現循環利用,減少資源的浪費。對于可焚燒的高分子材料可以進行焚燒處理,還可以將垃圾焚燒過程中釋放的熱能加以利用。

(1)對可以再生與循環使用的環境惰性高分子材料,如 PP、PE、PET、尼龍 66、PMMA、PS 等,應盡可能地再次利用,盡可能避免使用填埋方法處理環境惰性塑料垃圾。

(2)PP、PE等聚烯烴具有很高的熱值,與燃料油相當,并且具有無害化燃燒特性。因此,可以將這些高分子材料燃燒產生的巨大熱能轉化為電能或者其他形式的能源,避免熱能污染。目前,順利實施城市生活垃圾變電能的關鍵是將 PVC 除開,避免與PP、PE等混雜,避免造成能源回收困難而浪費能源。

(3)對 PVC 應合理使用。PVC 的制造、加工、使用和廢棄物的處理,都涉及環境問題,其中最危險的是PVC 廢棄物的處理。PVC的加工過程使用的添加劑非常多,使用不當就會使材料中的有毒物質滲出,應該盡量避免其與食物和醫藥產品的接觸。PVC廢棄物處理要盡可能避免使用焚燒的方式,因為這種高分子材料在焚燒的過程中會產生毒性物質,對環境造成的傷害非常大。應盡快使 PVC退 出包裝、玩具 、地膜等使用周期短的應用領域;同時,鑒于PVC具有節約天然資源、適用性廣、價格低廉、難燃、血液相容性好等優點,應加強對 PVC 生產、加工、使用、廢棄物處理等方面的研究。

6 結語

高分子材料合成與應用的綠色化、無毒化、安全化會是將來高分子材料化學發展的熱潮,結合高分子材料特有的實用性因素來建立高分子材料綠色戰略的系統,可以使高分子材料化學朝著更加全面的、長遠的綠色化道路發展。

參考文獻

[1] 戈明亮.高分子材料探尋綠色發展之路[J].中國化工報,2003

[2] 羅水鵬.綠色高分子材料的研究進展[J].廣東化工,2012

[3] 石璞,戈明亮.高分子材料的綠色可持續發展[J].化工新型材料,2006

有機高分子材料的應用范文3

1.何為高分子化學

顧名思義,高分子就是相對分子質量很高的分子,它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物,又稱聚合物或高聚物,是結構上由重復單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大,小到幾千,大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學,但其制造和研究的對象都是大分子,即由若干個原子按一定規律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子,稱為高分子、大分子或聚合物。

2.高相對分子質量與高強度

相對分子質量和物質的性質是密切相關的,是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機械力學性能因而也有極大的區別。

3.高分子科學的主要內容

既然高分子化學是制造和研究大分子的科學,對大分子的反應和方法的研究,顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題,也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有:如何將低分子化合物連

接成高分子化合物,即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子,其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子,就要去合成具有特殊結構的高分子。

二、高分子材料化學的應用

材料是人類社會文明發展階段的標志,是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工,具有一定結構、組分和性能,并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用,把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會??梢哉f某一種新材料的問世及其應用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料,另外許多精細化工材料也都是高分子材料。

第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強度大,如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。

第二,纖維:人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。

第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制,于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四,精細化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品,如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。

三、高分子化學與高科技的結合

當今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料,來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展,出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。

隨著生產和科學技術的發展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當有外部刺激時,能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。

第一,力學功能材料:強化功能材料,如超高強材料、高結晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。

第二,化學功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等;反應功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應器等。

第三,生物化學功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。

可以預計,在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。

四、高分子化學的可持續發展

研究高分子合成材料的環境同化,增加循環使用和再生使用,減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染,也是21世紀中高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成,在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成,探索用前面提到的化學或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子來處理污水和毒物,研究合成高分子與生態的相互作用,達到高分子材料與生態環境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。

參考文獻:

[1]馮新德.展望21世紀的高分子化學與工業[J].科學中國人,1997,(11)

[2]王守德,劉福田,程新.智能材料及其應用進展[J].濟南大學學報(自然科學版,2002,(01).

有機高分子材料的應用范文4

【關鍵詞】高分子材料與工程專業;現狀;發展前景

一、簡析高分子材料與工程專業及其發展現狀

(一)高分子材料與工程專業的演變過程

高分子材料又稱為聚合物材料,它是高分子化合物和其他添加劑混合構成的單元共價構成。早在1953年,我國就設置了高分子類專業,很多高校陸續設置了高分子類專業,比如:化學纖維、高分子化學、復合材料等專業。隨著我國經濟的飛速發展,為高分子材料和工程專業的結合和發展創造了良好的條件,為了培養具備高分子材料和工程方面的高素質人才,教育部于1998年將與高分子材料相關的工科類專業統一稱為“高分子材料與工程專業”,這一歷史性的創新將迎來嶄新的發展,期望我國能在高分子材料的合成改性和加工成型等領域有很好的研究和突破。高分子材料與工程專業的課程設置主要有有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理、聚合物流變學、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理論知識,力圖造利于我國在科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營等領域的發展,推動我國新領域的開發、研究,增強國力,在世界經濟中站穩腳跟。

(二)高分子材料與工程專業的發展現狀

材料是人們賴以生存的物質基礎,高分子材料與我們的生活息息相關,小到日常使用的毛巾、鼠標、油漆,大到汽車輪胎、防彈衣,玻璃鋼等等,都在不斷滿足著人們的種種需求。我國的高分子材料的消費水平還處在一個很低的階段,高分子材料的生產量無法滿足市場的需求,高分子材料的品種、制造工藝、技術等等都遠遠比不上世界發達國家的水平,資源的浪費和低利用率,以及對環境的污染等等都亟待解決。同時,高分子材料與工程專業人才的就業情況不是很好,截止到2012年,全國以高分子材料與工程專業招生的學校達到145所,其中教育部直屬院校18所,國防科學技術工業委員會院校5所,地方院校119所,其它3所,主要分布在北京、湖南、江蘇、河北等27個省和自治區、直轄市,招生人數也在逐年增加,但是畢業人員的就業情況卻與之不匹配,很多學習這個專業的人才在畢業以后卻沒有從事與該專業有關的行業。此時,我們需要重新審視,如何保證培訓質量和就業問題,培養怎樣的高級工程技術人才,才能滿足社會對高分子材料與過程專業人才的需求。與此同時,我們還需要從環境、能源方面去考慮,節約能源、利用新能源、回收利用可降解的產品,保護環境,減少資源的浪費。

二、高分子材料與工程專業的發展前景

高分子材料獨特的結構決定了它很容易被改變結構和再加工,這個特點是其他材料不可比擬、無法取代的優異性能,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不可缺少的材料。高分子材料與工程專業的結合是任何行業不可或缺和取代的,小到穿衣吃飯、電腦手機,大到建筑樓房、航空航天。直觀數據顯示,高分子材料與工程專業的就業率還是很高的,達到了92%以上。21世紀以來,中國高分子材料工業取得了令世人矚目的成就,實現了歷史性的跨越。作為輕工行業支柱產業之一的塑料行業,合成樹脂、塑料機械和塑料制品近幾年一直保持高速增長,從建筑、裝飾、家電、電子電器、汽車、玩具、辦公設備等行業日益廣泛的應用發展來看,也顯示了中國高分子材料與工程專業強勁的發展勢頭。盡管高分子材料與工程專業還存在著很多的不足,但是它的發展前景還是很好的,市場的需求量也很大(包括橡膠、塑料制品、復合材料等等)。在當今的新形勢下,我們面臨的是挑戰,同樣也是機遇。我國要想縮短與世界發達國家之間的差距,需要加大高分子材料與工程方面的研究、生產、投入和應用,教育部門應當規范化辦學,適當的控制招生規模,提高教學質量,調整高分子材料與工程專業的技術知識結構體系,模擬創業訓練,培養科學研究、應用研發、生產工程技術、營銷管理等方面的人才,以此來適應社會經濟的發展。據調查顯示,72%的高分子材料與工程專業學生可以在科研、教學、企業等領域得到很好的發展,他們在畢業以后能很快找到工作,既可以從事高分子材料的研究,也可以從事加工工藝技術的開發或者是在商檢、質檢等部門從事材料的檢測等等,其薪資也屬于中等水平。

總結:

高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。隨著社會經濟的迅速發展,我國人民的可支配收入逐漸增加,城市化的進程不斷加快中,人們對更高水平、更高科技化的產品需求加大,綠色環保成為未來發展的需求,因此,社會需要高分子材料與工程專業的專業性人才。有關高分子材料與工程專業的行業有很多,而且涉及范圍很廣,高分子材料與工程專業的就業前景廣闊,影響著我們的日常生活(包括生產、教育、建筑、電子計算機、軍事等領域),并發揮著不可或缺的作用。我國的高分子材料與工程專業存在著很多不足,需要我們與時俱進,在教育、科學、汽車、軍事等各個領域加大投入和創新,運用新材料、新技術,適應社會經濟的發展,不斷改革和創新,從而帶動我國經濟的飛速發展,提高我國的生產力和科技水平。

參考文獻: 

[1]趙長生. 高分子材料與工程專業發展與教育現狀[A]. 中國化學會高分子學科委員會.2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集[C].中國化學會高分子學科委員會:中國化學會,2011:1. 

[2]趙長生,顧宜.高分子材料與工程專業發展與現狀[J].塑料工業,2008(01):70-71. 

有機高分子材料的應用范文5

關鍵詞:液晶 液晶高分子 應用

中圖分類號:TN15 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)004-031-01

1 引言

液晶高分子材料是在一定條件下可以液晶態存在的高分子所加工制成的材料,較高分子量和液晶有序的有機結合使液晶高分子材料具有一些優異的特性。例如,液晶高分子材料具有非常高的強度和模量,或具有很小的熱膨脹系數,或具有優良的電光性質等等。研究和開發液晶高分子材料,不僅可以提供新的高性能材料從而促使技術的進步和新技術的產生,同時可以促進高分子化學、高分子物理學、高分子加工以及高分子應用等領域的發展。因此,研究液晶高分子材料具有重要意義。

2 液晶高分子材料的發展

液晶高分子存在于自然界很多物質中,像是生物體中的纖維素、多肽、核酸、蛋白質、細胞及細胞膜等都存在液晶態。液晶的原理首先在1888年由奧地利植物學家F Reinitzer(F.Reinitzer,Monatsh,Chem,9,421,1888)提出,之后,德國科學家O,Lehamann驗證了液晶的各向異性,他建議將其命名為Fliess,endekrystalle,在英語中也就是液晶(Liquid Crystal或簡化為LC)。19世紀60年代,人們發現聚對苯甲酰胺溶解在二甲基乙酰胺LiCI中,和聚對苯二甲酰對本二胺溶解在濃硫酸中,都可以形成向列型液晶(根據分子排列的形式和有序性不同,液晶有三種不同的結構類型:近晶型、向列型和膽甾型。向列型液晶只保留著固體的一維有序性,具有較好的流動性)。剛性分子鏈在溶液中伸展,當其濃度達到臨界濃度時由于部分剛性分子聚集在一起形成有序排列的微區結構,使溶液由各向同性向各向異性轉變,由此形成了液晶。隨即,美國杜邦公司(DuPont’s)先后推出了PSA(聚苯甲酰胺)及Kevelar纖維PPTA(聚對苯二甲酰對苯二胺),標志著液晶高分子研究工業化發展的開始。到70~80年代,出現了諸如Xydar(美國Dartin公司,1984年),Vectra(美國Calanese公司,1985年)等一系列商用型熱致液晶,液晶高分子材料逐漸開始推廣。發展至今,液晶這一形態已經成為一個相當大的物質家族,其商業用途多達幾百種,例如日常生活中所用的液晶顯示手表、計算器、筆記本電腦和高清晰的彩色電視等都已商品化,使得顯示技術領域發生重大的革命性變化。

液晶高分子的一系列不同尋常的性質已經得到了廣泛的實際應用,其中大家最為熟悉的就是上面說到的液晶顯示技術,它是應用向列型液晶的靈敏的電響應特性和優秀的光學特性的典型例子。把透明的向列型液晶薄膜夾在兩塊導電的玻璃板之間,在施加適當電壓的點上變得不透明,因此當電壓以某種圖形的形式加到液晶薄膜上就產生了圖像。這一原理等同于學生日常學習使用的計算器,在通電時液晶分子排列變得有秩序,使光線容易通過;不通電時分子排列混亂,阻止光線通過,因而顯示出所要計算的數字。液晶顯示器件最大的優點在于耗電低,可以實現微型化和超薄化。與小分子液晶材料相比,液晶高分子在圖形顯示方面的應用前景在于利用其優點開發大面積、平面、超薄型、直接沉積在控制電極表面的顯示器,具有相當大的優勢。

液晶高分子還可以利用其熱,光效應來實現光存儲。首先將存儲介質制成透光的液晶態晶體,這時測試的光完全透過,證明沒有信息記錄;當用一束激光照射存儲介質時,局部溫度升高而使液晶高分子熔融成各向同性熔體,分子失去有序性:激光消失后,液晶高分子凝結成不透光的固體,信號被記錄下來。此時如果再照射測試光,將僅有部分光透過,記錄的信息在室溫下永久保存。這同目前常用的存儲介質――光盤相比,其對信息的存儲依靠記憶材料內部的特性變化使得液晶高分子存儲材料的可靠性更高,而且不用擔心灰塵和表面的劃傷對存儲數據的影響,更適合于重要數據的長期保存。

此外,將剛性高分子溶液的液晶體系所具有的流變學特性應用于纖維加工過程中,已創造出一種新的紡絲技術――液晶紡絲,這種新技術使纖維的力學性能提高了兩倍以上,獲得了高強度、高模量、綜合性能優越的纖維。由于剛性高分子溶液形成的液晶體系具有高濃度、低粘度和低切變速率下高度取向的流變學特性,因此采用液晶紡絲便順利地解決了高濃度溶液必然伴隨著高粘度的問題。同時,由于液晶分子的取向,紡絲時可以在較低的牽伸條件下就獲得較高的取向度,避免纖維在高倍拉伸時產生應力和受到損傷。這樣所得的高性能纖維可用于制造防彈衣、纜和特種復合材料等。

3 液晶高分子材料的應用

液晶高分子材料不僅在化學、物理方面得到了廣泛的應用,其在生物醫學方面的應用也是不可小視的。由于在電、磁、光、熱、力等條件變化時,液晶高分子將發生顯著的變化,使得液晶高分子膜比一般的膜材料具有更高的透過量和選擇性。因此,利用溶致性液晶(根據液晶形成條件的不同液晶態物質又可分為“熱致型液晶”和“溶致型液晶”)高分子的成型過程,如形成層狀結構,再進行交聯固化成膜,可以制備具有部分類似功能的膜材料。脂質體是液晶高分子在溶液中形成的一種聚集態,這種微膠囊最重要的應用就是作為定點釋放和緩釋藥物的使用。微膠囊中包裹的藥物隨體液到達病變點后被酶作用破裂釋放出藥物,達到定點釋放藥物的目的。

如前所述,作為新興的功能材料,液晶高分子材料具有很多突出的優點。隨著人們對它不斷的研究,液晶高分子材料會逐步代替目前使用的部分金屬和非金屬材料。液晶高分子材料作為一種較新的高分子材料,人們對它的認識還不充分,但在不遠的將來,液晶高分子材料的應用一定會越來越廣泛。對人類的生存和發展做出新的貢獻。

參考文獻:

[1]羅祥林.功能高分子材料[M].京:化學工業出版社,2010.

[2]何曼君,張紅東等.高分子物理[M].上海:復旦大學出版社,2007.

有機高分子材料的應用范文6

一、高分子材料與工程

高分子材料與工程專業培養具備高分子材料與工程等方面的知識,能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。

本專業學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識。

學習課程

聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學、高分子物理、高分子化學、物理化學、有機化學

畢業生具備的專業知識與能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的組成、結構和性能關系;

掌握聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本理論和基本技能;

具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設計和分析測試,并開發新型高分子材料及產品的初步能力;

具有應用計算機的能力;

具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。

就業方向

該專業畢業生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫藥等系統的科研(設計)院所、企業從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復合材料的合成、加工、應用、生產技術管理和市場開發等工作,以及為高新技術領域研究開發高性能材料、功能材料、生物醫用材料、光電材料、精細高分子材料和其它特種高分子材料,也可到高等院校從事教學、科研工作。

高分子材料與工程專業的20所大學

二、復合材料與工程專業

復合材料與工程專業培養具有良好的思想素質,強烈的社會責任感,健康的體魄和健全的心理素質、德、智、體全面發展,掌握新型復合材料生產原理和生產工藝、能勝任無機材料、高分子材料、新型復合材料等生產企業基層管理工作和實際崗位操作,具有較高綜合素質,“用得上、留得住”的應用型人才。

專業特色

該專業既重視學生數學、力學和材料科學的基礎理論培養,又重視學生的工程能力訓練,并對有關專業課實行教學內容的國際接軌。課程設置注重基礎理論與工程的結合、自然科學知識教育與文化素質教育結合,理論與實踐相結合。學校會設有工程設計制圖課程設計、工程訓練、下廠實習、畢業實習、畢業設計和畢業論文等實踐環節。實驗有高分子物理實驗、高分子化學實驗、復合材料制備與加工實驗、材料性能測試實驗等 。

就業方向

本專業學生畢業后可畢業生可以就業于與復合材料相關的汽車、建筑、電機、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關企業和公司,擔任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員,從事設計、研發、分析、生產、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設計院所從事科研教學工作。

開設院校

哈爾濱工業大學、西北工業大學、華東理工大學、南京工業大學、青島大學、青島科技大學、長江大學、中北大學、河北工程大學等

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