
高分子材料对我们生活的影响.docx
22页为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划高分子材料对我们生活的影响 高分子材料与我们的生活 高分子材料作为新时期的全新全能型材料,是现代人类发展的重 要支柱,是发展高新科技的基础与先导,高分子材料的应用将会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平,对人类的发展将会出现前所未有的促进本文将从高分子材料的定义、主要种类、应用和以塑料为例介绍与人类生活息息相关的高分子材料的相关常识 定义 高分子材料:macromolecularmaterial,以高分子化合物为基础的材料高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,通常分子量 大于10000,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式所有的生命体都可以看作是高分子的集合体来源 高分子材料按来源分为天然、半合成和合成 高分子材料天然高分子是生命起源和进化的基础人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。
1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料 高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分,可分为天然高分子材料、半合成高分子材 料和合成高分子材料 天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等合 成高分子材料以及以高聚物为基础的,如各种塑料,合成橡胶,合成 纤维、涂料与粘接剂等 生活塑料 高分子材料遍及各行各业,各个领域:包装,农林牧渔,建筑,电子 电气,交通运输,家庭日用,机械,化工,纺织,医疗卫生,玩具,文教办 公,家具等等 塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及 人们日常生活等各个领域 农业方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌 管道、鱼网、养殖浮漂等 工业方面:电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材 料;在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代 替金属制品;在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐材料; 在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁 纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等。
农用塑料:①薄膜②灌溉用管 建筑工业:①给排水管PVC,HDPE②塑料门窗③涂料油漆 ④复合地板,家具人造木材,地板⑤PVC天花板 包装工业:①塑料薄膜:PE,PP,PS,PET,PA等 ②中空容器:PET,,PE,PP等 ③泡沫塑料:PE,PU等 汽车工业:塑料件,仪表盘,保险机,油箱内饰件,坐垫等 军工工业:飞机和火箭固体燃料(低聚物),复合纤维等 电气工业:①绝缘材料(导热性,电阻率)等,导电高分子 ②电子:通讯光纤,电缆,电线,光盘,, ③家用电器:外壳,内胆(电视,电脑,空调)等防腐工程: 耐腐蚀性,防腐结构材料如水管阀门(PTFE): 230~260℃长期工作,适合温度高腐蚀严重的产品. 功能高分子:离子交换树脂,高分子分离膜,高吸水性树脂, 光刻胶,感光树脂,医用高分子,液晶高分子, 高导电高分子,电致发光高分子等 在国防工业和尖端技术中,无论是常规武器、飞机、舰艇,还是 火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等,塑料都是不可缺 少的材料在人们的日常生活中,塑料的应用更广泛,如市场 上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、 热水瓶壳等等。
目前在各种家用电器,如电视机、收录机、电风扇、 洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用 塑料作为一种新型包装材料,在包装领域中已获得广泛应用,例 如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等),包装薄膜,编 织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等 生物医用高分子材料 生物医用材料的种类越来越多,而生物高分子材料在医学上匡经得到广泛引 用的,高分子材料一般不管是在生物相容性还是机械性能上都有很大的优势 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求: 1、化学稳定性好,在人体接触部分不能发生影响而变化; 2、组织相容性好,在人体内不发生炎症和排异反应; 3、不会致癌变; 4、耐生物老化,在人体内材料长期性能无变化; 5、耐煮沸,灭菌、药液消毒等处理方法; 6、材料来源广、易于加工成型 生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗 或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料,即biomedicalpolymeric materials,生物医用高分子材料是在高分子材料科学不断向医学和生命科学渗 透,高分子材料广泛应用于医学领域的过程中,逐渐发展起来的一类生物材料,它 已形成一门介于现代医学和高分子科学之间的边缘科学。
在功能高分子材料领域, 生物医用高分子材料可谓异军突起,目前已成为发展最快的一个重要分支 生物医用高分子材料的应用 与血液接触的高分子材料与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血 管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料,要求这种材料要有 良好的抗凝血性、抗细菌粘附性,即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形, 不发生以生物材料为中心的感染 组织工程用高分子材料组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是 应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构- 功能关系,以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学细胞大 规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞 和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能 药用高分子材料与低分子药物相比,药用高分子具有低毒、高效、缓释、 长效、可定点释放等优点根据药用高分子结构与制剂的形式,药用高分子可分 为三类:a.具有药理活性的高分子药物,它们本身具有药理作用,断链后即失去药 性,是真正意义上的高分子药物b.低分子药物的高分子化低分子药物在体内 新陈代谢速度快,半衰期短,体内浓度降低快,从而影响疗效,故需大剂量频繁 进药,而过高的药剂浓度又会加重副作用, 医药包装用高分子材料。
用于药物包装的高分子材料正逐年增加,包装药 物的高分子材料大体上可分为软、硬两种类型硬型材料如聚酯、聚苯乙烯、聚 碳酸酯等,由于其强度高、透明性好、尺寸稳定、气密性好,常用来代替玻璃容器 和金属容器,制造饮片和胶囊等固体制剂的包装 隐形眼镜是最常见的眼科用高分子材料制品对这类材料的基本要求是:① 具有优良的光学性质,折光率与角膜相接近;②良好的润湿性和透氧性;③生物 惰性,即耐降解且不与接触面发生化学反应;④有一定的力学强度,易于精加工 及抗污渍沉淀等 医用粘合剂与缝合线生物医用粘合剂是指将组织粘合起来的组织粘合剂, 它们除了应具备一般软组织植入物所应有的条件外,还应满足下列要求:①在活 体能承受的条件下固化,使组织粘合;②能迅速聚合而没有过量的热和毒副产物 产生;③在创伤愈合时粘合剂可被吸收而不干扰正常的愈合过程 医疗器件用高分子材料高分子材料制的医疗器件有一次性医疗用品(注 射器、输液器、检查器具、护理用具、麻醉及手术室用具等)、血袋、尿袋及矫 形材料等 高分子材料在医用方面的应用也与我们的生活息息相关 功能高分子材料 随着经济的迅速发展,人们对材料的需求日益增加。
为了满足这些现代技术对材 料的需求,世界各国都非常重视功能材料的研究和开发功能材料作为现代技术 的标志,引起了各国的关注,已经成为材料科学中的一个分支学科,并在不同程 度上推动或加速了各种现代技术的进一步发展 所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境 下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言这一定义 只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物 质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料如有光电、 热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物可以看出,这是一类 范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的 一类高分子材料 功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的 基础和先导它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环 保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业[10] 功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,还对我国相 关传统产业的改造和升级,实现跨越式发展起着重要的促进作用。
功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业 群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义世界各国均十分重 视功能材料的研发与应用,它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重 点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点在全球新材料研究领域 中,功能材料约占85%现已开发的以物理功能材料最多,主要有: 单功能材料如导电材料、介电材料、铁电材料、磁性材料、磁信息材 塑料对我们生活的影响 一、什么是塑料 塑料为合成的高分子化合物{聚合物(polymer)},又可称为高 分子或巨分子(macromolecules),也是一般所俗称的塑料 (plastics)或树脂(resin),可以自由改变形体样式是利用单体原 料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑 剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的塑料的主要成分是合成树脂树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等,目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物树脂约占塑料总重量的40%~100% 塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作 用有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。
所谓塑料,其实它是合成树脂中的一 种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,但因又经过化学的力量来 合成,而被称之为塑料 定义 根据美国材料试验协会所下的定义,塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料,它在加工完成时呈现固态形 状,在制造以及加工过程中,可以借流动(flow)来造型 因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解: ●它是高分子有机化合物 ●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等 ●它可以成形(moldable) ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 ●用途广泛产品呈现多样化 ●具有不同的性质 ●可以用不同的加工方法(processingmethod) 塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑 造使用,后者可一再重复生产塑料高分子的结构基本有两种类 型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型 高分子化合物;第二种是体型结。
