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高分子材料的意義范文1
關鍵詞：種子；高考題型
以種子的成熟、萌發、休眠為題材的試題，涉及的知識點較多，可考查的范圍較廣。包括水的存在形式及相互轉化、生物組織中化合物的檢測、與種子萌發的相關激素、有機物的消耗（為生命活動供能）、有機物的轉化（合成組成幼苗的物質，如脂肪可以轉化為可溶性糖），當萌發成為幼苗后，還涉及光合作用與呼吸作用強度大小的比較等知識，以下從種子成熟、萌發、休眠三個方面進行歸納分析。
一、以種子成熟為素材進行考查
這類題以種子成熟過程為載體，考查了植物細胞內多糖的水解，有機物之間的相互轉化及內源激素含量和種類的變化，同時考查學生識圖和分析問題的能力。
種子成熟過程中，可溶性糖轉化為淀粉，淀粉含量迅速增加，催化淀粉合成的酶類活性增強。種子成熟形成干物質過程中，呼吸速度升高；種子接近成熟時，呼吸速度逐漸降低。與此同時，內源激素含量和種類發生有規律的變化，不同內源激素的交替變化，調節著種子發育過程中的細胞分裂、生長、擴大以及有機物質的合成、運輸、積累和耐脫水性形成及進入休眠等。
例1：（2013年安徽卷）下圖為每10粒水稻種子在成熟過程中干物質和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是（ ）
A.種子干物質快速積累時期，呼吸作用旺盛
B.種子成熟后期自由水減少，呼吸速率下降
C.種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降
D.種子呼吸速率下降有利于干物質合成
解析：從圖中可以看出，在種子干物質快速增加的時期是曲線的斜率最大的時候，呼吸速率正是高峰期，A正確。圖中顯示在種子成熟后期呼吸速率下降較快，并到達很低的水平，應與種子中自由水減少相關。呼吸速率與自由水含量有關，種子成熟后期自由水含量低，呼吸速率下降B正確。脫落酸抑制生長，呼吸速率下降，種子成熟后一般很容易脫落，而且在植物體內脫落酸增加是一般趨勢，C正確。干物質的合成過程需要的能量和中間代謝產物來源于呼吸作用，所以呼吸速率下降不利于干物質的合成，D錯誤。
答案：D
二、以種子萌發為素材進行考查
這類題型往往結合考查種子萌發過程中水分吸收方式的變化，細胞鮮重、干重的變化，細胞呼吸方式、細胞呼吸有關的實驗等，同時考查學生識圖、析圖能力和實驗分析能力。
成熟的種子能否萌發取決于自身條件和外界條件，自身條件是指種子的結構完整（富含有機養分）且胚有生物活力，外界條件是指足夠的水分、充足的空氣和適宜的溫度。在空氣充足和溫度適宜的條件下，干種子通過吸脹作用吸收水分，引起種皮軟分，體積增大，子葉或胚乳里的營養物質在酶的催化下轉變為水溶性物質，轉運給胚根、胚軸和胚芽。此時，細胞呼吸特別旺盛（既有有氧呼吸又有無氧呼吸），有機物的種類大增，含量（干重）減少，濕重增加。當胚根突破種皮，胚體迅速增大時又再次急劇地吸水，此時為滲透吸水的生理過程。種子萌發成幼苗后，植株便通過光合作用制造有機物，使干重逐漸增加，進入營養生長階段，進而進入生殖生長階段。
解析：赤霉素有促進種子萌發的作用，故在種子低溫貯藏的過程中赤霉素逐漸增加。脫落酸有抑制細胞分裂，促進葉和果實的衰老和脫落，故在種子低溫貯藏的過程中脫落酸逐漸減少。細胞分裂素促進細胞分裂，主要合成部位是根尖或幼嫩部位，而種子貯藏過程不會有變化。乙烯促進果實成熟，種子貯藏過程中，乙烯變化不大，可見，圖中a表示的是赤霉素，b表示的是脫落酸的含量。
高分子材料的意義范文2
【關鍵詞】形狀記憶；高分子材料；軍事應用
1.形狀記憶高分子材料簡介
形狀記憶高分子或形狀記憶聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作為一種功能性高分子材料，是高分子材料研究、開發、應用的一個新分支。它是在一定條件下被賦予一定智能高分子材料的形狀（起始態），當外部條件發生變化時，它可相應地改變形狀，并將其固定（變形態）。如果外部環境發生變化，智能高分子材料能夠對環境刺激產生應答，其中環境刺激因素有溫度、pH值、離子、電場、溶劑、反以待定的方式和規律再一次發生變化，它便可逆地應物、光或紫外線、應力、識別和磁場等，對這些刺激恢復至起始態。至此，完成記憶起始態固定變形態恢復起始態的循環。
1989年 ，石田正雄認為 ，具有形狀記憶性能的高分子可看作是兩相結構 ，即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能的可逆的固化和軟化的可逆相組成?？赡嫦酁槲锢磴q鏈結構 ，而固定相可分為物理鉸鏈結構和化學鉸鏈結構，以物理鉸鏈結構為固定相的稱為熱塑SMP，以化學鉸鏈結構為固定相的稱為熱固性SMP。王詩任等認為 ，形狀記憶高分子實際上是進行物理交聯或化學交聯的高分子，其形狀記憶行為實質上是高分子的粘彈性力學行為。他們根據高分子粘彈性理論建立了一套形狀記憶的數學模型。總結來說，形狀記憶機理可分為：組織結構機理、橡膠彈性理論、粘彈性理論。
2.軍事材料特殊性分析
未來戰爭是高技術條件下的戰爭。不僅戰場環境變得更加惡劣復雜，各種類型的雷達，先進探測器以及精確制導武器的問世，對各類武器和裝備構成了嚴重的威脅。因此，不僅軍事裝備的質量要求一定可靠，而且，軍事裝備的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。
軍事裝備系統的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指軍事裝備系統在規定的時間內，預定的條件下，完成規定效能的能力。要求裝備在特定的條件下長期存放和反復使用過程中，不出故障或少出故障，處于正常的使用狀態，且能實現其預期效能。因此，軍事材料必須擁有極強的性能和超長的工作壽命。軍事裝備的再生能力，指的是軍事裝備受到損壞后，能夠迅速進行戰場搶修的能力。戰場再生能力是提高裝備戰斗力的重要組成部分。形狀記憶高分子材料具有許多優異的性能，因此此類材料對于軍事方面的貢獻就十分明顯。在前期制造方面，由于其快速恢復能力，可以在很短的時間內完成對零部件連接、整合，為戰爭贏得極寶貴先機時間。在對裝備恢復方面，我們可以將記憶前的材料制造為較為規則，使用面積較小的部件，單一運輸時可以減縮空間，從而提高運輸效率，極大地提高了戰場的再生能力。
3.形狀記憶高分子材料在軍事方面應用展望
目前，形狀記憶高分子材料在軍事方面的成熟應用主要體現在在戰機的連接，加固，軍事通訊設備，戰爭醫療設備等方面。
3.1戰機接頭連接
在軍事戰斗機上通常裝有各種不同直徑的管道， 對于一些異徑管接頭的連接， 形狀記憶高分子材料可以大顯身手。其大致工藝過程如下： 先將形狀記憶高分子材料加工成所要求的管材， 然后對其加熱使管材產生徑向膨脹， 并快速冷卻， 即可制得熱收縮套管。應用時， 將此套管套在需要連接的兩個管材的接頭上，再用加熱器將已膨脹的套管加熱至其軟化點以上（低于一次成形溫度）， 膨脹管便收縮到初始形狀，緊緊包覆在管接頭上。
3.2緊固銷釘
在戰斗機的制造工藝中， 需應用大量的連接件進行連接。采用形狀記憶高分子材料制作緊固銷釘，將是戰斗機制造業中的一項嶄新工藝技術。
（1）先將記憶材料成形為銷釘的使用形狀；（2）再將銷釘加熱變形為易于裝配的形狀并冷卻定型；（3）將變形銷釘插入欲鉚合的兩塊板的孔洞中；（4）將銷釘加熱即可回復為一次成形時的形狀， 即將兩塊板鉚合固定。
3.3軍事通訊設備
形狀記憶高分子材料在軍事通訊設備方面的應用同記憶合金比較相似。后者在航空航天領域內的應用有很多成功的范例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發射人造衛星之前，將拋物面天線折疊起來裝進衛星體內，火箭升空把人造衛星送到預定軌道后，只需加溫，折疊的衛星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復拋物面形狀。而高分子材料通常具有很好的絕緣性能，因此在通訊設施中不需要導電的部件中，用形狀記憶高分子材料代替，以獲得我們預期的目標，從而提高部隊的攜帶能力。
3.4軍事醫療設備
在需要單兵作戰的特殊場合，由于單兵的輜重，裝備等攜帶能力的限制，需要在有限的或體積下攜帶比較充足的醫療設施，從而為軍人的生命恢復提供必要的保障。利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創傷部位的固定材料，比如用來代替傳統的石膏繃帶。方法有2種：一是將形狀記憶聚合物加工成待固定或需矯形部位形狀，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力使其變形為易于裝配的形狀，冷卻后裝配到待固定或需矯形部位。再加熱便可恢復原狀起固定作用，同樣加熱軟化后變形，取下也十分方便；二是將形狀記憶聚合物加工成板材或片材，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力變形為易于裝配形狀，在軟化狀態下裝配到待固定或需矯形部位，冷卻后起固定作用，拆卸時加熱軟化取下即可。形狀記憶材料與傳統的石膏繃帶相比具有塑型快、拆卸方便、 透氣舒適、干凈衛生、熱收縮溫度低、可回復形變量大的特點，可望在矯形外科領域及骨折外固定領域得到廣泛應用。
4.結束語
目前，對形狀記憶材料的研究才剛剛開始，尚處于初級階段。形形狀記憶高分子材料雖然具有可恢復形變量大、記憶效應顯著、感應溫度低、加工成型容易、使用面廣、價格便宜等優點，但尚存在著許多不足之處，如形變回復不完全、回復精度低等。因而，在形狀記憶高分子材料的分子設計和復合材料研究等方面，還有待于進一步探索。另外，應根據現實需要開發新型的形狀記憶高分子或對原有的形狀記憶高分子有針對性地進行改性。因此， 在今后的研究工作中， 應充分運用分子設計技術及材料改性技術， 努力提高材料的形狀記憶性能及綜合性能， 開發新的材料品種， 以滿足不同的應用需要。另外， 還應注重新材料的實際應用， 早日形成工業產量，為我國的軍事建設及各項國民經濟建設服務。
【參考文獻】
[1]張福強.形狀記憶高分子材料.高分子通報，1993，（1）：34-37.
[2]石田正雄.形狀記憶樹脂[J].配管技術，1989，31（8）：110-112.
[3]王詩任，呂智，趙維巖，等.熱致形狀記憶高分子的研究進展[J].高分子材料科學與工程，2000，16（1）：1-4.
高分子材料的意義范文3
Abstract： Polymer materials processing course has strong practical characteristics. Affected by various factors， the teaching of this course often has divorced from practice， which influences the teaching effect. Aiming at strengthening the teaching practice of the course， this paper from teaching thought， teaching method， teaching material construction， curriculum structure， experiment and practice and other aspects to reform and practice， and achieved good results.
關鍵詞： 高分子材料；成型加工；實踐性教學
Key words： polymer materials；processing；practice teaching
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）15-0292-02
0 引言
對于高等院校高分子材料與工程專業本科生而言，高分子材料成型加工課程是一門重要的專業必修課。該課程具有明顯的實踐性特征[1，2]，因此對于培養學生理論結合實踐能力、操作能力有著十分重要的意義。但教學過程中由于受到各方面的制約因素，很多時候該課程教學仍然是以理論為主，缺乏與實踐的結合，有一種紙上談兵的現象。這種情況導致學生對抽象的教學內容缺少直觀的理解和認識，導致既對理論概念難以深入掌握，又對實踐操作缺乏訓練，從而覺得該門課程的學習過程枯燥乏味，沒有達到開設該課程的目的和意義。因此，對該課程進行改革，增加其實踐性和有趣性，對于提高教學效果至關重要[3，4]。針對加強高分子材料成型加工課程實踐性教學的教學要求，圍繞培養學生掌握高分子材料制品配方設計、成型加工工藝和設備的教學目的，我們從教學思想、教學方法、教材建設、課程結構、實驗和實踐等方面進行了有益的改革與探索。
1 轉變教學思想
在教學過程中，樹立理論與實踐相結合的理念，牢記提高學生實踐操作和創新能力的人才培養目標。同時注重教學方法的改革，傳統教學以講授、灌輸為主，教學環節中由教師主宰課堂，我們轉變教學思想，提倡教師向組織課題和引導教學轉變，從填鴨式的講解轉變為多在課堂上與學生進行適當的交流和探討。此外，為了增加教學的趣味性以及前沿性，注重教學內容與生產相結合以及不斷更新和完善教學內容。
2 開發電子課件、制作仿真動畫
電子課件輔助教學可比傳統黑板教學引入更多授課內容，緩解了課程內容多課時緊的矛盾；此外電子課件中畫圖精美的加工設備和工藝流程也更加形象和直觀，有助于學生的理解和認識。此外，對于動態的加工成型過程，利用三維仿真動畫進行模擬，具有生動形象的視覺。通過對高分子材料成型加工中的主要工藝如擠出成型、注塑成型、壓延成型、模壓過程、中空吹塑及熱成型等進行動畫模擬演示使得原本抽象的工藝躍然于眼前，更有表現力，增加了課程的趣味性，同時使得學生有了直觀深入的認識，對教學效果的提高大有幫助。
3 強化案例教學
高分子材料成型加工課程中主要及重要的內容就是關于塑料的一次及二次成型原理及工藝。塑料制品如今已經在我們日常的生產生活、國防、航天等諸多領域發揮著重要的作用，并成為不可或缺的材料種類，制品應用廣泛，形狀琳瑯滿目。在教學中涉及到具體成型加工方法的時候，如擠出成型、注塑成型或中空吹塑的時候，可以把日常生活常見的采用這些成型方法加工的具體制品（如塑料玩具、電子設備外殼、建筑管道、木塑地板、飲料瓶、碗碟等）帶到課堂進行講解，讓理論與實際應用直接銜接。引導學生針對這些常見的制品的原料配方、成型工藝、成型設備等方面進行討論、啟發思考。通過這些看得見、摸得著的真實制品進一步理解課本上的內容，使抽象的理論形象化、使深奧的知識親切化，從而顯著提高了學習效率和學習效果。
4 理論課程與實驗課程緊密結合，相輔相成
在開設高分子成型加工課程同時，開設必要的成型加工實驗課程，以促使學生對理論學以致用，并且通過動手操作進一步深入理解課本理論，體現了互為促進，相輔相成的特點。成型加工實驗項目主要涉及聚合物加工性能的測定，塑料橡膠配方技術，橡膠的塑煉和混煉，橡膠的硫化，塑料的注射成型、擠出、中空成型等各種加工原理，同時涉及高分子材料物理機械性能的測試。通過“教、學、做三結合”，讓學生在做中學，在學中會，在會中懂。在實驗過程中，學生通過設計高分子制品的配方、操作相應成型設備深入理解了高分子材料成型過程的原理及工藝，培養了實踐能力。
5 開發綜合性實驗
原有高分子專業實驗課程中，各實驗項目大都是獨立的。比如學生們以聚乙烯為原料進行注塑實驗，而在進行應力-應變測試時，又拿著實驗室提前注塑好的聚碳酸酯樣品檢測拉伸強度和斷裂伸長率。獨立實驗項目的設置，使得學生對材料從合成、成型及性能檢測缺乏系統的認識，難以將高分子材料生產過程中各個環節進行串聯。因此，我們結合實驗內容和現有設備，對成型加工的實驗進行調整，開發綜合性實驗，使得學生掌握制品從配方設計到成型加工再到性能檢測的整個流程。
6 加強教師的實踐能力
教師自身的能力在教學環節中的重要性是不言而喻的，該課程實踐性特點突出，但擔任授課的教師一般都缺少工廠的生產經驗，因此為了更好的與實踐相結合，不斷提高教學效果，必須多舉措的提高教師的實踐水平。相應的措施有利用假期安排教師去成型加工企業生產實訓；開展成型加工項目的科研工作；觀摩兄弟院校實驗及實踐教學等。
7 組建學習興趣小組
在課程學習期間，在學生中組建高分子材料成型加工科研興趣小組。旨在利用課外實踐培養學生的加工成型方面的獨立動手能力和創新能力。興趣小組以學生為主，課題提出，查找資料、設計實驗方案、摸索成型工藝參數均由學生自己完成。教師在這個過程中只是指導作用，這充分發揮了學生的學習主觀能動性，培養了自學能力和解決問題的能力，增強了實踐能力。
8 開拓實習基地，組織進入工廠現場參觀
高分子材料成型加工具有很強的實踐性和工程性特點，為了幫助學生建立起大工程的整體觀，這僅僅依靠課堂學習以及完成相關實驗是不夠的，還應該開拓實習學生到工廠、車間實地觀察成型設備、了解工藝控制過程及生產線管理等，這樣才能獲得對工業化生產具體直觀的認識。
總之，針對高分子材料成型加工課程實踐性強的特征，我們從教學理念、教學內容、教學方式、教學方法等多方面對該課程進行改革和實踐，切實增強了高分子材料成型加工課程教學實用性，體現該課程設置的目的和意義。
參考文獻：
[1]張道洪，周繼亮，李廷成.《高分子材料成型加工》課程教學改革探索[J].中國科教創新導刊，2008，1：18-19.
[2]胡杰，袁新華，曹順生.《高分子材料成型加工》課程教學中的幾點思考[J].科技創新導報，2010，4：242-243.
高分子材料的意義范文4
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.
高分子材料的意義范文5
關鍵詞：高分子材料；降解；老化；進展
高分子材料在加工、貯存和使用過程中，由于內外因素的綜合影響，逐步發生物理化學性質變化，物理機械性能變壞，以致最后喪失使用價值，這一過程稱為“老化”。老化現象有如下幾種:外觀變化，材料發粘、變硬、變形、變色等；物理性質變化，溶解、溶脹和流變性能改變；機械性能變化和電性能變化等。引起高分子材料老化的內在因素有：材料本身化學結構、聚集態結構及配方條件等；外在因素有：物理因素，包括熱、光、高能輻射和機械應力等；化學因素，包括氧、臭氧、水、酸、堿等的作用；生物因素，如微生物、昆蟲的作用。老化往往是內外因素綜合作用的極為復雜的過程。高分子材料的老化縮短了制品的使用壽命，并影響制品使用的經濟性和環保性，限制了制品的應用范圍。因此，研究引發高分子材料老化的原因及其微觀機理具有非常重要的意義。近年來，高分子老化研究主要集中在探討高分子材料老化的規律、機理，以及環境因素對材料老化的影響等方面，這些工作對于發展新的實驗技術和測試方法，改善材料的生產技術、研制特種材料、逐步達到按指定性能設計新材料等具有重大的指導作用。
1 戶外因素對高分子材料老化行為的影響為的影響
高分子材料在戶外曝露于太陽光和含氧大氣中，分子鏈發生種種物理和化學變化，導致鏈斷裂或交聯，且伴隨著生成含氧基團如酮、羧酸、過氧化物和醇，導致材料韌性和強度急劇下降。關于光氧化降解過程和防止這種降解過程的發生，已有很多研究報導，這些研究工作的基礎是光化學效應，即物質在吸收光后所發生的反應。紫外波長300n m～400nm，能被含有羰基及雙鍵的聚合物吸收，而使大分子鏈斷裂，化學結構改變，導致材料性能劣化，因此歷來是研究熱點。Ibnelwaleed A.等通過自然環境曝露和人工加速試驗，研究了不同支鏈形式LLDPE、HDPE的耐紫外光老化性能。Ibnelwaleed A.等從流變學角度分析了PE紫外光老化歷程，發現LLDPE在紫外光老化過程中同時發生交聯和斷鏈，短支鏈含量高低和老化時間長短直接影響材料性能。另外，(Z-N)催化合成的LLDPE和茂金屬催化合成的LLDPE降解機理相似，但是，對于相同重均分子量和支化度的PE，茂金屬催化合成的LLDPE比齊格勒－納塔催化合成的LLDPE耐降解，而且發現單體的類型對紫外光老化降解影響不大。在80℃和300W紫外光輻照條件下對有機硅和聚氨酯兩種建筑密封膠進行5000小時人工加速老化試驗。發現密封膠老化機理是由于輻照產生的熱作用引起的，在老化開始階段，熱作用使密封膠交聯；而在老化后階段，主要發生分子量下降；紫外線輻射往往破壞側鏈基團。
2高分子材料的老化性能
表征技術及應用在高分子材料老化研究中，性能表征方法對正確反映老化現象、認識并探索老化機理、進而采取合理措施改性，有著非常重要的作用。目前，在高分子材料老化研究中多種表征手段聯用，對高分子材料性能進行多角度考察，深入了解高分子材料老化機理。LEi Song利用TEM、FTIR、X射線光電子能譜、燃燒量熱法等方法考察了PC/TPOSS 的混合物結構和熱降解行為，發現TPOSS顯著影響PC的熱降解過程，因為添加TPOSS明顯降低混合物的熱峰值，并且當TPOSS的添加量在2％時達到最低值。 利用熱重分析、紅外光譜分析、熱解－氣相色譜－質譜聯用技術，考察了聚碳酸酯與聚硅氧烷的共混材料在氮保護條件下的熱降解行為。研究發現，共混物主要的分解溫度在430～550℃左右。添加聚硅氧烷可以降低聚碳酸酯在主要降解段的質量下降速率，在800℃時，添加聚硅氧烷的共混物的殘渣比純凈的聚碳酸酯高，隨著添加量的增加，殘渣從最初的21％增加到45％，研究還發現，聚硅氧烷能促進交聯反應和炭化。隨著老化程度提高，彈性模量增加，應力和伸長率下降；老化較少的樣品顯示韌性，老化時間長久的樣品顯示更多的脆性；另外，老化材料的斷裂，是由于結晶導致的應力開裂。S.Etienne利用低頻拉曼散射(LFRS)、小角X射線散射(SAXS)和DSC，對PMMA、PS、PC、PEN物理老化過程的次級松弛，β松弛及相關α松弛過程進行了研究。利用直接插入探針質譜裂解研究了PC/PMMA共混物的熱氧老化行為。還利用熱刺激去極化電流法(TSDC)、動態介電譜(DDS)聯用方法，研究了聚碳酸酯在玻璃化轉變溫度前后松弛時間的變化，得到PC樣品的τ（Tg）為110s，通過τ(T)和τ（Tg）可以確定玻璃態－熔融態脆化指數m。
高分子材料的意義范文6
關鍵詞：高分子材料；水土保持；應用
一、高分子材料在水土保持中起到的作用
1、有機高分子材料是一種水處理絮凝劑產品的聚合物，可以吸附水中的懸浮顆粒，在顆粒之間起鏈接架橋作用，使細顆粒形成比較大的絮團，并且加快了沉淀的速度。這一過程稱之為絮凝，因其中良好的絮凝效果PAM作為水處理的絮凝劑并且被廣泛用于污水處理。
2、在光照下能降解為二氧化碳、水和硝酸銨，對植物和封沒有任何危害和污染，可很好的應用于水土保持與農業、林業領域，具有抗旱保苗、增產增收、改良土壤、防風固沙多種功能而受到廣泛重視。
二、我國水土保持工作面臨的嚴峻形勢
我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一，據統計，我國水土流失面積356平方公里，占國土總面積的40%以上，嚴重的水土流失給社會發展和國家生態安全帶來嚴重危害。
1、耕地減少，土地退化嚴重。我國每五十年因水土流失毀掉耕地4000至6000萬畝，土地退化、削弱地力，加劇旱情發展。
2、泥沙淤積，堵塞河道。水土流失不可避免地造成泥沙淤積，堵塞河道和水庫，降低了河道行洪和水庫調蓄能力以及綜合能力的利用，加劇了洪澇災害，增加了防洪難度，影響航運和交通安全。
三、高分子材料在水土保持方面的應用
我國于80年代引進高分子材料技術和產品的，在90年代中期開始廣泛應用于水土保持方面，同時，在農業、林業、水利等領域發揮搞旱保苗、增產增收、改良土壤、防風固沙等多種功能而受到重視。
1、改良土壤。膠質分子上的負電荷吸附懸浮微粒，形成團粒結構，不僅能固定表土，穩定了封結構，保護了耕層，還可以改善封的透氣性、輸水性、提高了水的入滲性，減少土壤的板結，減少了化肥農藥流失，提高了化肥和農藥的利用率，從而提高了作物產量。在與土壤發生作用時，高分子材料主要是做為一種土壤板桔的調理劑，以防止土壤侵蝕、結殼，封翻耕也會更容易?？煞乐雇寥狼治g、結殼、變硬、鹽漬傾，土壤翻耕更為容易；有坡土壤灌溉表土流失率可降低95%，封水入滲性提高35%以上；氮磷淋溶損失減少80%。在干旱情況下，可提高種子出苗率及樹苗成活率，農田灌溉中使用高分子可磊大降低灌溉駕照水中的泥少含量，減少化肥和農藥流失，減輕了對河流水系的污染，將微量的聚丙烯酰胺加入封中，可以大大降低降雨過程中的水土流失，用聚丙烯酰胺制成膨脹截流代是一種使用簡便、快捷、節省人力和物力的新型防洪搶險和圍捻截流高分子材料。
2、抗旱節水。用高分子材料對農作物進行包衣處理，在干旱情況下可提高種子出苗率；據介紹，國內生產的一種高分子材料可使旱地水分率提高20%至30%。在大旱情況下，經播種試驗后，包衣作物種子成活率達到64%，未包衣的農作物種子成活率40%。
3、控制灌溉過程，發揮水土保持作用。農田灌溉中使用高分子材料，可大大降低灌溉回歸水中的泥沙含量，減少化肥和農藥損失，減輕了化肥農藥對河流水系的污染，減少了河道的疏浚工作量。在農田灌溉研究實驗中，泥沙含量降低了30%，水變清澈而更容易滲入土壤，水中農藥的含量明顯減少。
4、保肥。在減少土壤侵蝕量的同時，相對的減少了因土壤流失而引起的土壤養分流失。所以，處理后高分子材料在與土壤、水相遇時，產生的有機質、堿解氮、速改磷和速效鉀等含量會得到明顯的提高。
5、集雨。中等分子質量的高分子材料可降水入滲、減小地表徑流，但高分子質量的材料在增加劑量的情況下因所形成的分子鏈比較長，因而會堵塞土壤顆粒間孔隙，可減少土壤水份入滲，增加地表徑流，具有極好的集雨效果。用量越大，集雨效果越好，從而為干旱、半干旱地區集雨發揮了不可替代的作用。由于施用高分子材料的突出作用，從某種方面來講，也大大降低了河流水體中生物化學含氧量。
四、高分子材料在應用中遇到的問題
1、雖然高分子材料具有良好的水土保持效應，但實際應用中，影響其實際的因素確較多。即使有良好的水土保持效益，還需考慮其如地形特殊、土壤質地以及使用時機和方法。一些溝谷密謀為2.03至3.38km/km2，土壤有砂土、壤土等多種質地，土壤質量與坡度的差異給其高作用的發揮帶來了很大的困難。
2、高分子材料由于易揮發的特性，在晝夜溫差較大的地區和降水范圍較大的地區，選用高分子材料的時機和方法應斟酌起見。因此，在實際應用高分子材料前，應在試驗區進行具體自然狀況的多項試驗，在水土保持及水土流失治理過程中，仍會出問諸多問題，如由于施用量、施用方法和土壤質量等不同特點，有時會提高土壤水分入滲率，有時則會降低土壤入滲率，在高分子材料應用過程中，需要辯證看待，以尋找到使用高分子材料后各種因素所發生的變化，以提供重要的理論與實踐依據為要。
3、在旱作農業區要建立不同降雨量、作物產值和高分子成本條件下的經濟效益函數關系，保證其應用在經濟發展中的可行性。同時，也要加大新型高分子材料的研究，克服傳統高分子應用過程中的一些問題，提高其耐鹽堿強度，提高吸水倍數，降低成本。
五、高分子材料合成發展趨勢及建議
1、高分子材料的利用，對發展旱地農田水利、水土保持、減少水土流失，改善環境，以及我國經濟保持持續發展都具有重大的現實意義和深影響。高分子材料在水土保持中的應用前景十分廣闊。由于我國存在水資源緊缺和時空頒布不勻雙重問題，不僅北方旱區缺水，南沙很多地區存在季節性缺水。加上我國水肥農藥利用率低，保持水土，植樹造林是解決荒漠化的唯一出路，而在雨季旱季充分利用高分子材料進行吸水、放水作用的發揮，是解決干旱少雨地區成功水土保持的有效方法之一。
2、近些年來，高分子材料的應用在干旱地區推廣應用面積逐年增加，同時也收到顯著效果。目前，世界上有機高分子材料的研究正在不斷地加強和深入。一方面，對重要的通用有機高分子材料繼續進行改進和推廣，使它們的性能不斷提高，應用范圍不斷擴大。例如，塑料一般作為絕緣材料被廣泛使用，但是近年來，為滿足電子工業需求又研制出具有優良導電性能的導電塑料。導電塑料已用于制造電池等，并可望在工業上獲得更廣泛的應用。另一方面，與人類自身密切相關、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的進展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。這類高分子材料在宇航、建筑、機器人、仿生和醫藥領域已顯示出潛在的應用前景?？傊袡C高分子材料的應用范圍正在逐漸擴展，高分子材料必將對人們的生產和生活產生越來越大的影響
