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高分子材料研究進展范文1
關鍵詞：高分子材料；加工；形態控制
一、引言
高分子材料的性能與大分子的化學與鏈結構有著密切的關聯，且材料形態也是重要影響因素之一。聚合物氛圍結晶、取向等幾種形態，多相聚合物擇優擴相形態。聚合物制品形態的形成源自于加工中復雜的溫度場與外力場作用。由此可見，關于加工過程中高分子材料形態控制具有重要的研究意義。
二、我國高分子材料加工中形態控制研究現狀
高分子材料形態與物理力學性能之間的關聯十分緊密，這也是高分子材料的重點研究課題。相較于其他材料，高分子材料具有非常復雜的形態，具體表現為高分子鏈的拓撲結構、共聚構型以及剛柔性非常復雜，在分子設計與結構調整中，可以對一些合成方法加以運用；其次，在高分子長鏈結構的影響下，其熔體的粘彈性非常突出；此外，高分子具有非常寬的弛豫時間，就是受到很小的應變作用，其產生的非線也會非常強烈。
對于聚合物的成型過程而言，在非等溫場、不同強度的剪切與拉伸場的影響之下，就分子尺度而言，其大分子鏈會發生一系列化學反應；就納米與亞微米尺度而言，大分子會有結晶與取向現象發生，如此一來就會有超分子結構的形成；而根據亞微米與微米尺度，多相聚合物會有不同相形態的形成，甚至會出現一些缺陷。而這些形態的影響因素非常廣泛，例如加工中的外場強弱、作用頻率、作用方式以及時間等。然而，現階段關于這些問題的研究雖然有所深入，但相應的理論體系尚未成熟。此外，隨著新聚合物的開發不斷深入，在高分子材料加工中涌現出越來越多的成型加工方法，顯然這使聚合物加工中的形態控制成為了一個長期的研究課題，對于高分子物理領域的發展無疑有著重要的影響。
在我國，關于新材料的研究起步以跟蹤模仿為主，在知識產權與創新理論方面有所欠缺，并且基礎研究與技術推廣的通暢性也有待提升。其次，相關人員并不重視傳統材料的升級與優化，很多高性能材料品種對進口的依賴性依然較強。再者，材料成型與加工設備也沒有得到應有的關注，與一些發達國家相比，我國材料研究與整體發展依然存在諸多不足，顯然這與國民經濟與設備的發展需求不相適應。
聚合物的性能取決于形態，因此，在高分子材料領域中，聚合物形態與性能關系的研究一直以來都受到高度重視，然而在實踐中，我們在二者之間的結合方面的研究上依然有所欠缺，具體可以從以下幾個方面得到體現：
第一，在剪切速率與剪切應力非常低的情況下，聚合物共混物相形態的演化研究不斷深入，然而在實踐中，一些主要聚合物成型加工的剪切速率主要在10?～104s-1范圍內，顯而易見，相關研究成果對實際生產的指導作用依然有所欠缺。
第二，基于不同條件的不同特性聚合物，其共混物形態發展與演化研究依然是主要研究內容，而形態與性能關系的研究依然有所欠缺。
第三，在加工過程中，受到部分特殊外場的作用，聚合物凝聚態結構與相形態結構的研究有待深入。
截至今日，在聚合物及其復合物的成型加工中，就算成型設備與工藝條件屬于常規，在外場作用下，人們依然沒有徹底了解結構形態受到的影響，僅僅對一些粗略的定性關系有所認識，甚至有的推斷還是錯誤的。以雙螺桿擠出過程為例，人們僅對不同螺桿原件組合下外力場作用的不同會改變溫度場，進而對產品產量、外觀與內在性能產生影響這一規律有所了解。然而這一影響的具體方式卻沒有清楚的認識，業界研究人員也無法制定出定量的指導方案。在管材生產中，不管是落錘沖擊不達標，還是縱向收縮產生波動，都沒有搞清楚原因，也無法拿出改進方案，大部分情況下都是憑借經驗進行處理。因此，現階段很多成型設備與工藝控制的效果是否取得理想效果，我們依然難以準確判定。
一直以來，關于生產實踐中的問題研究一直沒有得到基礎工作研究人員的關注。在成型設備與工藝技術的研究與開發中，相關規劃也缺乏系統性?，F階段，我國塑料制品年產量超過了2200萬噸，塑料機械工業取得了迅猛發展。然而在很多企業生產實踐中，整個效率與質量依然有待提升，產生的能耗也沒有得到有效控制。鑒于此，高分子材料成型加工將會成為未來高分子材料領域的研究重點，必須將側重點放在高分子材料制品的研究上來，而不是過分的關注材料這一因素，只有如此，才能夠提高高分子材料志制品質量。
三、高分子材料加工中形態控制的研究趨勢
第一，基于常規的成型設備條件，聚合物及其復合物典型制品成型或型材生產在成型加工時，在設備與工藝條件改變的情況下，其形成的外場會有所差異，進而發生相應變化，例如塑化、結晶、賦型以及流動等，這些變化會改變制品形態、結構以及性能。
第二，極端的加工條件極端會改變聚合物及其復合物的形態結構變化規律，例如結晶結構、晶體大小等，在這類條件下，還需要盡可能對大尺寸高分子晶體的制備進行探究。
第三，在對新外場條件的分析、推斷以及設定之下，通過對聚合物及其復合物結構形態與性能受到的影響研究，才能夠圍繞新的成型方法或具有特殊性能的高分子材料的制備進行探索，進而實現高分子材料性能的改善，并將節能性、經濟性等方面的優勢充分發揮出來。
四、結束語
總而言之，在未來工業領域的發展中，高分子材料的應用具有重要意義，而高分子材料加工中的形態控制則成為發展高分子技術的關鍵。作為相關研究人員，必須結合高分子材料加工中的形態控制研究與實踐中存在的問題，采取相應的改進與優化對策，提高高分子加工整體水平，如此才能夠從真正意義上推動我國高分子材料加工領域的進步。
參考文獻：
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高分子材料研究進展范文2
關鍵詞：導電高分子復合材料；導電性；應用
中圖分類號：TQ 316 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（a）-0000-00
導電高分子材料就是在高分子材料的基礎上，根據使用的要求，加入了相應的導電體，經過多重技術的處理之后，使其具有了較高的導電能力。而由于這種材料在制造的過程中，使用對材料的要求不高，使用的技術加工手段簡單，使用的生產成本較低，導電性能較好等原因，受到了社會各界的廣泛重視。因此，為了使導電高分子復合材料在當前階段中更好的應用，在當前的科學研究中，加強對其進行研究成為了必然趨勢。
1導電高分子復合材料的導電理論
1.1 統計滲濾模型
在高分子復合材料的導電理論中，首先就是統計滲濾模型，這一模型通常是幾何模型為基礎上建立的，就是將復合材料中基本物質使用一定技術將其抽象化，使其存在一定形狀的分散體系，然后根據一定的機理要求，將其進行重新的排列，使其重新組合成一個整體，使高分子材料中的基本物質成為了連續相，而加入的導電體材料根據其功能的不同，有些成為了連續相，有些成為了分散相，這些有效的分散相以及連續相，就在導電高分子復合材料中構造出了導電通道。在這一模型的基礎上，對導電高分子復合材料的電阻率與導電體進行深層次的分析，在兩者之間建立相應的聯系。最具有代表性的就是在建立統計滲濾模型時，根據不同的需求，將基本物質抽象為形狀、大小不同的球型、規則的多面體等，同時將導電體抽象成連續性的珠串等[1]。這種模型有效的將高分子材料的導電理論進行了闡述，但是其也具有一定的缺點，就是其只能使用在較為簡單的復合材料中，復合材料中只能有一種基本物質以及導電體材料，對于具有多種基本物質或者導電體材料的復合材料時，雖然也能建立相應的模型，但得到的理論與實際之間會存在較大的差異。
1.2 熱力學模型
隨著統計滲濾模型的使用，人們逐漸的發現其有一些缺點，例如在構建模型時，往往忽略了基本物質與導電體之間的作用關系，使得到的結果具有一定的偏差，不滿足當前社會發展的需求，在這種情況下，就研究出了熱力學模型來對導電高分子復合材料導電理論進行了闡述，使結果得到了很大的改進。這一理論是以熱力學原理的基礎上建立的，在這項理論中，認為構建導電通道的過程中，導電體處于臨界狀態的體積與模型中多余的自由能具有一定的聯系，當模型中多余的自由能達到一定的程度后，就會在模型的內部自動的構建出導電通道。并且，高分子材料中基本物質的熔融粘度較大，更好的阻止了平衡相的分離；導電體粒子的直徑較小，更好的幫助平衡相分離。使用這種模型來對導電高分子復合材料進行闡述與實際更加接近[2]。
2 導電高分子復合材料的特殊效應理論
導電高分子材料的性能往往不是一成不變的，在特定的環境中，其性能也會逐漸的在變化著。例如一些導電高分子復合材料在拉力或壓力的作用下，就會出現一些特別的效應，例如壓敏效應、拉敏效應等，可以根據這些特殊的效應來對地導電高分子復合材料進行闡述。
在壓敏、拉敏效應理論中，可以利用通道理論對其進行闡述。在不同的高分子材料，所中具有的臨界范圍不同，在壓敏的情況下，材料中的導電體相對就不是很多，使得導電體的分布不是很好，無法直接構造出導電通道，如果在這時向復合材料施壓，壓力不是很高時，沒有達到材料的最大臨界值，復合材料仍然具有高阻態；當所施加的壓力過高時，超過了最大臨界值，就會使復合材料發生一定的形變，使其內部構建出了導電通道，從而使其具有了導電性。在拉敏的情況下，材料含有大量的導電體，其內部具有一定的導電通道，這時在對其使用拉力時，當垃圾過大，超過最大臨界值時，復合材料就會發生形變，致使其全本具有的導電通道遭受了損壞，從而使復合材料不在具有導電性[3]。
3 導電高分子復合材料的應用以及發展趨勢
3.1 導電高分子復合材料的應用
導電高分子的原材料一般為聚合物或者具有導電效果較強的填充物，隨著科學技術的不斷發展，目前已經成功研制出了具有良好導電性的高分子復合材料，且隨著高分子復合材料的廣泛應用，也增加了抗靜電、電磁波屏蔽等功能，使得導電高分子材料獲得了巨大的技術突破，目前，根據導電高分子材料的性能不同，可以將其分為半導體材料、高導電體材料、熱敏導體材料等，其材料成分不僅有金屬材料，如銅、鋁等，同時也含有碳系聚合物，大大增加了導電高分子復合材料的穩定性，同時降低了制作成本。另外，由于導電高分子復合材料的優點，使得基于傳統的工作方式有了極大程度的改善，如在開關元件生產過程，傳統的導電材料的在開關中雖然能夠保證電流的有效傳輸，但是金屬材質會產生無用功率，同時導體過熱還會引發安全事故，因此，在開關元件的生產中應用高分子復合材料，能夠有效的保護用電安全，同時，利用高分子復合材料的熱效應，能夠制作出熱敏傳感器，提高能源的利用率，另外，導電高分子復合材料也在航電器的制作、煤電系統、建筑施工中有著廣泛的應用[4]。
3.2 導電高分子復合材料的研究進展
由于高分子復合材料具有非常良好的應用前景，因此，我國重視并鼓勵高分子復合材料研究的創新和發展，但是高分子復合材料具有較強的不穩定性，其性能容易受到制作工藝、制作環境等外在因素的影響，近年來，先進的導電理論指出尋研制能與復合材料穩定結合的導點模型是未來高分子復合材料的研究發展方向。隨著科學技術的不斷發展，目前已經得出復合體系的構建是建立導線模型的前提要素，利用拓撲學方法能夠有效的對復合材料的參數進行測量，同時能夠有效的觀測出不同添加劑對導電高分子復合材料的影響。由于高分子復合材料必須具有實用性，因此，導電高分子復合材料的研究上也偏向于增加其穩定性、輕便型、降低制作工藝與成本，同時使導電高分子復合材料能夠適應不同的溫度及濕度，擴大導電高分子復合材料的應用范圍，盡管在理論研究上存在諸多的困難，但是在應用方面已經取得了巨大的突破[5]。
4 總結
綜上所述，在現階段的發展中，導電高分子復合材料占據重要的作用，有效的對其進行使用，可以更好地促進社會的發展。并且隨著不斷對其進行研究，相關的理論知識已經得到了一定的發展，處在了一個瓶頸階段，很難在使其繼續發展。因此，在當前階段對導電高分子復合材料進行研究時，就要向著應用方面進行研究，使其在實際中起到更大的作用，有效的促進我國社會的發展。
參考文獻
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高分子材料研究進展范文3
關鍵詞：高分子材料；化工材料；發展現狀
我國自上世紀80年代以來，開始致力于高分子化工材料的研發，并且將高分子化工材料用于多種領域，滿足了節能減排、高性能高科技等現代社會發展的要求。除了本文主要介紹三種材料以外，我國在烯類單體聚合、a―烯烴的聚合、乙烯基單體的光聚合與光刻膠等方面也取得很大的研究成果，隨著現代科技的發展以及社會發展的進一步需求，高分子化工材料將得到進一步的開發研究，并廣泛的應用于農業、工業、醫學、生物、能源等領域。高分子智能材料已經成為材料科學發展的一個重要研究領域，全世界各個國家科學家都在為此作不懈的努力。從人類歷史發展來看，任何一種重要材料的發明和利用，都能夠把人類改造自然，創造社會的能力提高到一個新的高度，并給社會生產力和人類生產生活帶來巨大的影響，使人類的物質文明建設和精神文明建設共同向前推進一大步。所以可以肯定的說，未來將會有更多更好更實用的智能材料出現在我們的面前。
一、高分子材料概念描述
所謂高分子材料是指由許多重復單元共價連接而成的，分子量很大的一類分子所組成的相關聚合物，并且具有粘彈性。高分子材料正在向以下幾方面發展：高功能化，高性能化，復合化，精細化和智能化。鑒于此，我國的高分子材料在進一步開發通用的基礎上，應該重點發展高分子材料品種、提高技術水平、擴大生產以進一步滿足市場需要。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。
二、高分子材料的應用分析
（一）聚烯烴材料
聚烯烴是高分子化工材料中用量最大的，也是應用范圍最廣的一種，主要在汽車、建筑、家電等領域得到廣泛的應用。聚烯烴是烯烴的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，主要通過高壓聚合或者低壓聚合如溶液法、漿液法等方法生產合成，主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯為基礎的丙烯共聚物。具有容易加工、綜合性能良好、原料豐富，價格低廉等優點。目前，各研究機構正在研究使用過渡金屬做催化劑，進行各類烯烴的聚合。近年來，隨著節能減排、低碳經濟以及可持續發展思想的深入，聚烯烴的合金化、高性能化和多樣化成為研究的方向和重點。
（二）高分子智能材料
高分子智能材料是通過有機和合成的方法，使無生命的有機材料變得具有生物功能的一種材料。其功能可隨外界條件的變化而有意識地調節、修飾和修復。形狀記憶高分子材料是指在一定條件下賦予高分子材料的起始裝態，當外部條件發生改變時，它可以改變成相應地形狀，并能固定其形態。當外部條件再次發生改變時，智能高分子材料以特定的規律和方式再一次發生變化并恢復至起始態。從而完成從起始記憶態到固定變形態再到恢復起始態的循環過程。自行調溫調光的新型建筑材料，成分是由水和聚合物構成的。在低溫時聚合物是成串排列的，為透明狀，能夠透過90%的光線。加熱時，這種聚合物就以纖維的形式聚合在一起，成乳白色，能夠阻擋90%的光線。并且這種可逆過程是在兩三度溫差范圍內完成的。具有傳感功能的高分子材料，這種與傳感器結合起來的高分子材料，已成為智能材料的一個新特點。例如，裝有壓電陶瓷傳感器的機器人，可以靈敏地感覺到軸承脫離時摩擦力突然變化的情況，并迅速作出握緊反應。
（三）稀土催化材料
稀土元素具有獨特的化學性能和物理組成，以稀土元素為基礎的稀土功能材料在信息、生物、新技術、新能源以及環境保護等現代科學技術和現代工業發展中起著十分重要的作用，稀土催化材料比傳統的貴金屬催化材料相比，具有資源豐度高、成本低、生產工藝水平高以及性能優越等方面的優勢。稀土催化材料不僅能夠提高生產效率，最重要的是能夠節約資源和能源，進而減少環境污染。上世紀60年代，中科院長春應用化學研究所運用稀土化合物組成新型催化劑用于二烯烴的聚合以及橡膠的制備，打破了傳統的Z-N催化劑，取得重大研究進展。目前稀土催化材料大量運用在能源環境領域中，如汽車尾氣凈化、工業廢氣以及人居環境凈化等方面。
（四）生物醫用材料
生物醫學材料指的是一類具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患，而對人體組織不會產生不良影響的材料。高分子合成的生物醫用材料通過分子設計和聚合，能夠獲得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料，其中高分子軟材料常用做為人體軟組織如血管、食道和指關節等的替代品。合成的高分子硬材料可以用作人工硬腦膜、籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等；液態的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用作注入式組織修補材料。
三、結束語
新型高分子材料對人們的日常生活和工作產生越來越大的影響，本文從幾個方面介紹新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含義，發展現狀和高分子材料的應用等幾方面內容。作為一種與國民經濟、高科技技術和現代化生活密切相關重要的材料已經在各個領域中發揮了巨大的作用，人類已經進入了高分子時代。
參考文獻：
高分子材料研究進展范文4
關鍵詞：高分子材料；功能；研究現狀；發展前景
前言
在我們的日常生活中，材料隨處可見，材料的發展水平直接影響我們的生活質量。高分子材料在我們日常生活的應用中擁有很多的優勢，與現代化生產非常吻合，同時它也產生了很高的經濟效益等，因此它在工業上發展的十分迅速。在過去，20世紀60年展起來的功能高分子材料是屬于那時的一個新興領域，這個新興領域同時滲透到能源和電子以及生物三大領等。而如今，21世紀的科技不斷創新，也有了新型有機功能高分子材料，它們在人們的生產和生活中扮演著一個越來越重要的角色。
1 功能高分子材料的定義
功能高分子材料是指同時兼顧有兩種性能的復合高分子材料，性能一：傳統高分子材料的所體現出來的性能，性能二：某些特殊功能的基團所體現出來的性能。一般說來，具有傳遞信息、轉化能量和貯存物質作用的高分子及其復合材料為功能高分子材料，或者還可以理解為具有能量轉換的特性、催化特性、化學反應活性、磁性、光敏特性、藥理性、導電特性、生物相容性、選擇分離性等功能的高分子及其復合材料，同時還具有原有力學性能的基礎。
2 功能高分子材料的工程實際應用
目前，在工程上應用較廣泛而且具有重要應用價值的一些功能高分子材料主要分為以下幾種：光功能高分子、液晶高分子、電功能高分子、吸附分離功能高分子、反應型功能高分子、醫用功能高分子、環境降解功能高分子、高分子功能膜材料等。下文中具體從這幾方面闡述：
（1）光功能高分子材料。指在光的作用下能夠產生物理變化，如光導電、光致變色或者化學變化，如光交聯、光分解的高分子材料，或者在物理或化學作用下表現出光特性的高分子材料。光功能高分子材料主要應用在電子工業和太陽能的開發利用等方面。
（2）液晶高分子材料。液晶高分子是一種新型的功能高分子材料，它是分子水平的微觀復合，由纖維與樹脂基體在宏觀上的復合衍生而來，也可以理解為在柔性高分子基體中以接近分子水平的分散程度分散增強劑（剛性高分子鏈或微纖維）的復合材料。強度高、模量大是液晶高分子材料的主要特點，它在復合材料、纖維和液晶顯示技術等方面的應用非常廣泛。
（3）電功能高分子材料。電功能高分子材料主要表現為在特定條件下表現出各種電學性質，如熱電、壓電、鐵電、光電、介電和導電等性質。根據其功能劃分，主要包括導電高分子材料、電絕緣性高分子材料、高分子介電材料、高分子駐極體、高分子光導材料、高分子電活性材料等。同時根據其組成情況可以分成結構型電功能材料和復合電功能材料兩類。電功能高分子材料在電子器件、敏感器件、靜電復印和特殊用途電池生產方面有廣泛應用。
（4）吸附分離高分子材料。吸附分離功能高分子按吸附機理分為化學吸附劑、物理吸附劑、親和吸附劑，按樹脂形態分為無定形、球形、纖維狀，按孔結構分為微孔、中孔、大孔、特大孔、均孔等，吸附分離功能高分子主要包括離子交換樹脂和吸附樹脂。
（5）反應型功能高分子材料。反應功能高分子是有化學活性、能夠參與或促進化學反應進行的一種高分子材料。它是將小分子反應活性物質通過共價鍵、離子鍵、配位鍵或物理吸附作用結合于高分子骨架，主要用于化學合成和化學反應。
（6）醫用功能高分子材料。在生物體產生生理系統疾病時，一些特殊的功能高分子材料有對疾病的診斷、治療、修復或替換生物體組織或器官，增進或恢復其功能的作用，此類特殊的功能高分子材料稱為醫用功能高分子材料。一般來說，醫用功能高分子材料多用于對生物體進行疾病的診斷和疾病的治療以及修復或替換生物體組織或器官和合成或再生損傷組織或器官，具有延長病人生命、提高病人生存質量等作用，在醫療方面被廣泛應用。
（7）環境降解高分子材料。高分子材料在發生降解反應的條件有許多，如機械力的作用下發生的降解稱為機械降解，此外在化學試劑的作用下可發生化學降解，在氧的作用下可發生氧化降解，在熱的作用下可發生熱降解，在光的作用下可發生光降解，在生物的作用下可發生生物降解等。具有此類功能的高分子稱為環境降解高分子材料。
（8）高分子功能膜材料。高分子功能膜是一種具有選擇性透過能力的膜型材料，同時也是具有特殊功能的高分子材料，一般稱為分離膜或功能膜。使用功能膜分離物質具有以下突出的優點：具有較好的選擇性透過性，透過產物和原產物位于膜的兩側，便于產物的收集；分離時不發生相變，同時也不耗費相變能。從功能的角度，高分子分離膜具有識別物質和分離物質的功能，此外，它還有轉化物質和轉化能量的其它功能。利用其在不同條件下顯出的特殊性質，已經在許多領域獲得應用。
3 功能高分子材料的發展前景
人類賴以生存和發展的物質基礎離不開材料，材料的發展關系到社會發展和國民經濟以及國家的安全，同時也是體現國家綜合實力的重要標志。高新技術和現代工業發展的基石離不開高分子材料，國民經濟基礎產業以及國家安全不可或缺的重要保證同樣也離不開高分子材料。而功能高分子材料由于其優越性，使得其在材料行業中發展迅速。
未來材料科學與工程技術領域研究的重要發展方向離不開功能高分子材料，材料、信息和能源理所當然的被評為新科技革命時代的三大根基，信息和能源發展離不開材料領域中功能高分子材料作為它們物質基礎所起到的重要作用，新型功能高分子材料的研究與發展主要取決于現代學科交叉程度高這一特點。在傳統的三大合成材料以外，陸陸續續又出現了具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料以及功能高分子膜，同時也出現了生物高分子材料，隱身高分子材料等許多具有特殊功能的高分子材料，與此同時功能高分子材料的發展速度依然保持著加快的狀態，顯然它們對新技術革命影響非常之大。這些新型的功能高分子材料在我們的尖端科學技術領域和工農業生產以及日常生活中扮演著越來越重要的角色，21世紀人類社會生活必將與功能高分子材料密切相關。
4 結束語
功能高分子材料是一門研究高分子材料變化規律以及實際應用技術的一門學科，在高分子材料科學領域中的發展速度是最快的，同時也是與其它科學領域交叉最為密切的一個研究領域。它是以高分子物理、高分子化學等相關學科為基礎，同時與物理學和生物學以及醫學密切聯系的一門學科。因此學習這門學科能讓我們很好的將高分子學科的知識綜合運用起來，進而使我們對高分子學科有更深刻的認識，讓我們受益匪淺。
參考文獻
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高分子材料研究進展范文5
關鍵詞：熱致型形狀記憶；高分子材料；制備技術；智能材料 文獻標識碼：A
中圖分類號：TB324 文章編號：1009-2374（2015）11-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.005
具備形狀記憶功能的材料是新型感應型材料，是屬于智能材料的范疇，因其能夠感應環境變化并能對變化作出相應的響應，并且可據以調整位置、形狀、應變等力學參數，可在特定條件下恢復到原先設定的狀態。相當于具備一定的固定原始狀態的材料經過特定形變并固定成為另外一種形狀后，通過處理有條件可以恢復到原始狀態的材料。熱致型記憶高分子材料制備方法簡便，控制形變的方法較易，應用范圍非常廣泛，因而成為目前研究與開發領域較活躍的形狀記憶高分子。本文對熱致型形狀記憶高分子材料的形狀記憶原理、制備方法和其中的幾種重要類型進行綜述和評論。
1 熱致型形狀記憶原理
熱致型形狀記憶高分子的形狀記憶與其玻璃化轉變溫度有關。在高分子材料的內部存在著不完全相容或完全不相容的兩相或多相，一般稱作固定相（記憶初始狀態）和可逆相（可隨溫度變化發生固化或軟化）。
當外界溫度在分子的玻璃化轉變溫度以下時，分子的可逆相和固定相都處在凍結的狀態，即其分子鏈被凍結，整個材料分子均處在玻璃態；對應地，當外界溫度在玻璃化轉變溫度以上時，分子鏈段發生運動，材料分子處于高彈狀態，此時加以外力，材料分子可發生形變。溫度下降過程中，材料分子會逐漸冷卻，若保持外力一直存在，材料的形狀可維持不變，冷卻完成后，材料分子鏈段凍結，相當于可逆相處在凍結的狀態，在高溫時被賦予的形狀可保持。
溫度再次達到玻璃化溫度以上時，材料分子的鏈段會解凍并逐漸恢復運動，同時在固定相的作用下，高分子材料的形狀可以恢復到初始形狀。由此可知，組成可逆相的分子結構對記憶溫度有影響，組成固定相的分子結構影響形變的恢復。
2 熱致型形狀記憶高分子材料的制備技術
2.1 交聯
聚合物改性的一種常用方法是交聯。交聯目的是使聚合物的線形分子之間相互結合，從而使線形分子聯結成為網狀的結構，若加熱升溫至Tg及以上時進行伸長處理，其交聯網狀結構將伸展，與此同時結構的內部會產生回復力，溫度降至Tg以下時，分子鏈冷卻成為結晶態或玻璃態，從而使變形固定，回復力在分子結構內部凍結，當再次升溫，分子可恢復到原始形狀。其基本方法是通過外界的反應條件（如溫度）提供能量，使得分子產生自由基，進而發生自由基結合反應，使聚合物交聯。此種交聯方法的優點是可以使聚合物性能改善，且在分子內部不存在其他化學物質的污染。但因輻射的能量過高，聚合物雖然會發生交聯反應，但也有部分聚合物發生降解反應，對聚合物有一定損傷，影響聚合物的性能，產量相應的也會降低。除了輻射交聯，也可以使用化學交聯的方法。例如，丙烯酸與丙烯酸十八醇酯可發生交聯反應，以亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，可以合成具備形狀記憶功能的高分子材料。
2.2 共聚
分子結構中存在著兩種或多種不完全相容或完全不相容的部分，使得分子結構中不完全相容的相分離，通常情況下玻璃化溫度低的相叫做軟段，玻璃化溫度高的相叫做硬段。共聚反應可以通過調節軟段的結構組成、分子量、軟段的比例來調節形狀記憶材料的回復應力、軟化溫度等，進而改變聚合物的形狀記憶功能。具體方法是用兩種玻璃化溫度不同的材料進行聚合反應，生成具有交聯嵌段結構的共聚物。據報道，PEO-PET的共聚物包含兩部分，作為硬段部分的PET具有較高的玻璃化溫度，主要是形成物理交聯，從而保證共聚物可以具備較高的硬挺度；PEO是聚合物的軟段部分，其玻璃化溫度較低，是提供彈性的部分；在此種聚合物中，如果增加PET的含量，物理交聯便會提高；相應地，如果增加PEO的長度，分子鏈更易運動，共聚物能表現出良好的形狀記憶功能。
2.3 分子自組裝
分子自組裝（self-assembly）是指在無外力參與的情況下，分子借助其內部能量發生自發的聚集、聯接并形成規則結構的現象。例如，分子的結晶現象就是一種典型的自組裝現象。彭宇行等人第一次利用了聚丙烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯分子與溴化十六烷基二甲基乙銨分子間的靜電引力制得了具備超分子結構的且有形狀記憶功能的高分子材料。這也是首次將超分子自組裝引入到智能記憶材料的領域。其制備不僅可依賴分子間的靜電引力，氫鍵、范德華力等也可作為其反應內力。
3 幾種重要的熱致型形狀記憶聚合物
3.1 聚降冰片烯
聚降冰片烯樹脂是世界上第一種具有形狀記憶功能的高聚物，其成品具備形狀記憶功能，即其形狀變化很大，但經加熱，可立即恢復至原來形狀。聚降冰片烯通常由乙烯與環戊二烯發生縮合反應得到，其分子量一般在300萬以上，玻璃化轉變溫度（Tg）約為35℃，可逆相是玻璃態，固定相是分子鏈的聯結點，具備超分子的結構。在聚降冰片烯分子的內部不存在極性結構與分子間相互聯接的交聯結構，故可以通過真空成型或注射等方法加工成型，但是因為分子量過高，所以在加工時較
困難。
3.2 形狀記憶聚氨酯
聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是一種含部分結晶的線型聚合物，其制備是先由二異氰酸酯與低聚物多元醇反應生成聚氨酯預聚體，再用多元醇、氨基酸、羧酸等可進行擴鏈反應或交聯反應生成具備聯接嵌段結構的聚氨酯聚合物。聚氨酯聚合物以其柔性鏈段（多元醇部分）作為可逆相，剛性鏈段（二異氰酸酯和擴鏈劑）作為物理的交聯點，作為其固定相。也可通過合成是選擇的原料及原料的比例來調節Tg，即可得到響應溫度不同的具有形狀記憶功能的聚氨酯。
3.3 生物降解形狀記憶材料
具備形狀記憶功能的生物可降解材料可用于術后處理，其最終分解產物是小分子，能隨新陳代謝排出體外?？缮锝到獾臒嶂滦托螤钣洃洸牧匣旧鲜莾煞N或兩種以上的聚合物通過嵌段或交聯的方式得到的。主要有下面兩類：
3.3.1 聚乳酸類。用紫外光照射使其交聯的方法可得到生物可降解形狀記憶材料，如聚乳酸和聚乙二、聚乙醇酸、聚氧乙烷等聚合?；炀凼菫榱四苓_到材料的玻璃化轉變溫度可調的目的、降解速度可調等。
3.3.2 聚亞氨酯類。聚亞氨酯存在硬度比較低的缺點，納米級的纖維素可以作為其增強相與聚亞氨酯復配。在組成的復合物中，聚亞氨酯分子鏈是軟段，其熔點隨著納米纖維素含量的增加而增加。
4 結語
熱致型形狀記憶高分子材料有許多明顯的優點，如形變量較大、加工制成成品的性能良好、能量消耗低等，所以它在許多領域具備很高的應用價值和廣泛的應用前景，經濟效益極佳，社會效應顯著，故成為當前形狀記憶高分子材料的研究熱點。
參考文獻
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高分子材料研究進展范文6
【摘要】 本文將當前國內外主要止血材料進行了分類，簡要概括這些材料性能及特點，并介紹了一些國內外常用的戰創傷止血敷料，分析當前止血敷料的研究現狀，并展望未來止血敷料的發展，為使用者了解應用止血敷料提供參考。
【關鍵詞】 創傷;戰傷;止血;敷料
Abstract: In the following article，the major haemostatic materials both at home and abroad are clearly classified，and the functions and features of these materials are briefly summarized.Moreover，it presents the introductions of some common haemostatic dressings for war injury，the analysis of the latest research results and the prospect of haemostatic dressing.This article provides reference to those who need to know about the application of the haemostatic dressing.
Key words:trauma;war injury;haemostasis;dressing
失血是戰傷傷員死亡最重要的原因之一，一般分為體內出血和體外出血，體內出血大部分是因為臟器破裂，體外出血基本是由于動靜脈損傷。如果能及時有效地止血，對挽救傷員生命，穩定傷情，為后續治療創造條件十分重要[1]。而敷料作為止血材料，是指蓋在傷口上、有保護作用的覆蓋物，可以協助控制出血，防止感染并吸收分泌物，止血敷料對于及時止血有著重要的意義。本文就當前常用的止血敷料作簡要綜述。
1 止血材料的分類
1.1 傳統棉制品材料 一種簡單的脫脂棉、紗布，經過滅菌后使用，加壓止血，其歷史最長，用量最大[2]，價格低廉，使用方便，但只對創面起物理保護作用，沒有凝血因子，且容易黏連創面。
1.2 生物醫用高分子材料 所謂高分子一般是指由許多重復單元共價連接而成、分子量很大的一類大分子，相關材料也稱為聚合物，往往具有黏彈性。醫用高分子材料屬于一種特殊的功能高分子材料，通常用于對生物體進行診斷、治療以及替換或修復、合成或再生損傷組織和器官，它分為天然生物材料和合成高分子材料。
1.2.1 天然生物材料 從自然界現有的動、植物體中提取的天然活性高分子，如甲殼類、昆蟲類動物體中提取甲殼質殼聚糖纖維，從海藻植物中提取的海藻酸鹽，蠶絲經再生制得的絲素纖維與絲素膜等，這些纖維有很高的生物功能和生物適應性，在保護傷口、加速創面愈合方面有強大優勢，無毒、無刺激性，有良好的血液、組織相容性[3]。其中海藻鈣敷料是由柔軟的海藻與酸鈣纖維制成，順應性好，與血液和傷口分泌物中的鈉鹽接觸時，即轉化為一種凝膠物質，對控制滲血非常有效[4]。
1.2.2 合成高分子材料 通過選用不同成分聚合物和添加劑，改變表面活性狀態等方法，進一步改善其抗血栓性和耐久性，從而獲得高度可靠和適當有機反應的生物合成高分子材料，包括聚酰胺、聚氧樹脂、聚乙烯、硅橡膠、硅凝膠等。其中凝膠材料有3層結構，內層類似高分子材料，中層為塑料薄膜，外裹一層膠合材料，含有止血因子，對滲血有良好控制作用[4]，局部刺激和疼痛相對較小。
1.3 人工纖維蛋白敷料 是一種人工合成的纖維蛋白敷料，纖維蛋白是一種高度不溶的蛋白質多聚體，是像細針一樣的晶狀物，而纖維蛋白原是發現最早的一種凝血因子，在肝臟中合成后進入血漿，以溶解形式存在，每100ml人血漿中含量約0.3g。纖維蛋白原轉變為纖維蛋白是整個凝血過程最基本的變化，它經歷三個環節：纖維蛋白原的水解;纖維蛋白單體的聚集;血凝塊形成。纖維蛋白止血敷料是比較簡單、實用的止血方法[5]，人工纖維蛋白含有凝血因子，能夠更好地起到止血的作用，避免從人體血漿中提取纖維蛋白原。
1.4 礦物質敷料 是一種從天然礦物或人工合成物質中提取的分子篩物質，如沸石、石墨、無機生物活性玻璃材料等[6]，它具有優良的吸附性和引流性，無毒、無害、無過敏反應，能迅速止血，中和滲出液并有抗炎、抑菌、抗菌的作用，誘導上皮再生。
1.5 液體類敷料 液體敷料可采用噴涂、刷涂或其他方法薄薄地將其涂覆在皮膚上作為保護層或藥物載體，包括α氰基丙烯酸酯類、聚甲基丙烯酸烷氧基酯類、納米殼聚糖顆粒噴霧敷料等[6]，具有防水、透氣、成膜穩定、不易污染等特點，使用時不受傷口面積、部位、形狀限制。
1.6 金屬類敷料 金屬類敷料主要有銀敷料、鋅敷料和鋁敷料。其做法有：金屬與纖維混織;用含有金屬離子的溶液處理纖維;真空蒸鍍法，在敷料表面鍍一層金屬膜;把金屬混合在黏合劑中。金屬材料與傷口濕潤環境接觸時，可不斷釋放金屬離子，形成一種有利于傷口愈合的生理環境，不黏創面。
2 國外幾種常用的止血敷料
2.1 Liquid FS止血敷料 即液態纖維蛋白密封劑，它是一種包含氫氧化物的干凍生物制劑[7]，使用時需要解凍，時間大約1分鐘，它不能控制大面積的靜脈出血和高壓力的動脈出血，因為大量的出血將稀釋沖掉藥品。
2.2 DFSD止血敷料 即固態纖維蛋白密封敷料，是為了彌補液態纖維蛋白密封劑的不足而設計的，更加柔軟且具有彈性，能貼附在任何形狀的傷口上，使其在2～3分鐘內形成纖維蛋白凝塊，達到止血目的[8]，在減少失血量、提高存活率方面比液態更具優越性。
2.3 QuikClot敷料 是一種從沸石或沸石類似的天然或人工硅酸鹽中提取的分子篩物質[9]，是一種強力吸收劑，可選擇性吸收多種氣體和液體，也可吸收血液中的水分。其止血機制非常簡單，它就像一塊超級海綿，能短時間內吸收傷口流出血液中的水分，不吸收紅細胞、血小板和其他凝血因子，使凝血因子濃縮并立即發揮止血作用，吸收同時還釋放一定熱量，使傷口感覺微麻，不僅鎮痛而且還加強止血效果。在伊拉克戰場得到廣泛運用。美專家認為：QuikClot敷料的出現徹底改變了130多年來外傷止血效果不佳的局面。
2.4 HemCon止血敷料 它的主要成分是殼多糖(chitosan)，此種繃帶設計供軍隊戰斗使用，甚至在極其惡劣的天氣和地形亦可使用。它可使傷口形成結實的有黏附性血塊，而后轉運傷員，此繃帶制成適宜大小，以塑料膜為被襯層，撕去容易，數分鐘內可止住大出血。直至目前為止，HemCon已發運了超過13000條繃帶，在伊拉克和阿富汗被特種部隊首先使用。
2.5 Silverlon抗微生物敷料 是在尼龍纖維上利用合浸方式，使銀顆粒附著在纖維表面，是一種金屬類敷料。它的抗菌譜廣，能有效抑制對抗生素有抗藥性的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和頑固細菌，低過敏性，能減小疼痛和瘢痕，價格便宜。
2.6 Costasis噴霧劑 是一種內含牛結締組織膠原蛋白和凝血酶的敷料[10]，內含4個重要的血液凝血因子：膠原、凝血酶、患者自身的血小板和纖維蛋白原，噴于創面后形成一層膠膜，不僅可以促進凝血，還能被組織吸收，且不需包扎[11]。
2.7 Biohemostat止血敷料 是一種控制高壓出血的敷料[12]，成本低廉、柔軟、有良好的彈性和親水性，預期能取代止血帶治療槍彈傷和穿刺傷。Biohemostat貼附在傷口表面，其專有聚合物可在180秒內吸收超過它自身重量1000倍的分泌物，由于敷料的快速膨脹擴張，在出血部位造成反壓力，迅速止血。
3 國內幾種常用的止血敷料
3.1 聚乙烯海綿[2] 含有一種具有生物相溶性、吸水、吸油性的聚乙烯醇(PVA)，不含纖維，黏著力強、耐水、彈性好、有廣泛的吸收性，是一種好的密封材料。但容易黏連創面，引起二次損傷[13]。
3.2 泡沫塑料繃帶[2] 在聚氯乙烯、聚苯乙烯和酚醛樹脂等合成樹脂中，加入一種“發泡劑”并加熱塑制。它具有超強吸水能力，壓縮后吸水可膨脹，且不存在纖維脫落的缺點。硬泡沫塑料繃帶代替不舒服的石膏繃帶，非常方便。
3.3 真空鍍鋁聚酯薄膜[2] 是以聚酯薄膜為原料，經真空鍍鋁精制而成。在創面封上一層薄膜，能降低感染，促進傷口痊愈，能較快止血。同時，對于皮膚的燒傷、創傷具有很好的療效。
3.4 幾丁質敷料 是一種以純天然生物甲殼質為原料，制成的幾丁質天然生物功能敷料，本品具有良好的生物相容性、無毒、無刺激、無致敏，具有促進炎癥消退、止血、鎮痛、引流、加速傷口愈合和抑制瘢痕生長的作用。廣泛用于所有外科手術的術后處理運用、產科的斷臍、急診包扎、結扎手術等。
3.5 超細纖維止血敷料 是一種生物可吸收性止血敷料，該敷料以明膠為主，采用特殊紡絲工藝紡制的混合料纖維。該敷料很柔軟，具有一定的強度及伸長性，對人體組織無毒、無刺激，不造成和其它組織黏連，具有促進皮膚傷口愈合，縮短傷愈合時間的作用，試驗證明，其止血和吸收效果優于殼聚糖纖維敷料、明膠海綿、止血紗布等。
3.6 “血盾”速效止血粉 是軍事醫學科學院與深圳鴻華藥業公司共同研制的新一代緊急外傷止血產品。速效止血粉的特點是直接作用傷口時具有選擇性的吸收血液中的水分子，而不吸收血液中其他成分，導致血小板和血凝因子的濃縮，同時吸水后產生的熱量增強了血小板的凝聚速度和凝聚能力，從而達到快速止血。速效止血粉產品實現了30秒鐘內止住動、靜脈流血的功效。
4 幾種內出血止血敷料
4.1 FS foams 即纖維蛋白密封泡沫，它含有人工纖維蛋白原(1.9mg/ml)、人工凝血酶(36IU/ml)、氯化鈣，在鹽水中重新組成，經化學反應轉變成泡沫[14]，直接噴在出血表面，可以控制腹部鈍性或穿透性損傷，在關閉結腸造口術中證明是一種有效的輔助密封劑。
4.2 Floseal 是一種結合明膠顆粒和特殊凝血酶的特別設計[7]，是一個高黏度的凝膠止血劑，可用于局部或擠壓受傷引起的大面積彌漫性出血，軟硬組織都可以，在2分鐘內控制出血，直接作用于傷口表面，但不能注入血管。
4.3 Hemadex 是一種新型內出血控制劑，運用了微孔聚合物顆粒技術[15]，加快血液的分子篩脫水和自然凝血過程，可達到傷口出血部位立即止血的效果。
5 止血敷料的展望
當前，世界上局部戰爭不斷，自然災害、恐怖襲擊等仍然威脅人類，流血在所難免，所以止血敷料的發展具有重要意義。傳統敷料雖有一定的吸濕和保護作用，但愈合過程中易黏連傷口，造成二次損傷，并且透氣性能較差，止血能力不足等。隨著時間的推移，無紡布、止血粉等的出現，一些新的敷料在透氣性能上、免傷口黏連、止血時間上已經取得了很大的進步。未來敷料的發展將著重在于：加強內出血止血敷料的發展;止痛、促進創傷修復方面;儲存方面，要求能適應各種惡劣環境，如海水、低溫、高溫[2];中藥敷料的發展，如云南白藥，其成分中的三七和白芨[16]具有良好的止血涼血功能;還有智能敷料的發展，日本研制的一種含離子型活性藥物的敷料，它可以通過滲出液的多少對活性藥物中的離子交換程度進行制約，自動控制藥物的釋放速度。隨著社會環境的變化，人們對敷料的要求越來越高，我們要把平時創傷救治敷料與戰時急救敷料相互結合，為人類生命安全作好保障。
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