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高分子材料的特征范文第1篇

關(guān)鍵詞：高分子材料新型材料市場(chǎng)應(yīng)用農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

1.前言

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科技有了嶄新的發(fā)展機(jī)會(huì)以及廣闊的發(fā)展平臺(tái)，高分子材料科學(xué)也處速發(fā)展的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，高分子材料已經(jīng)在我國(guó)市場(chǎng)上的多個(gè)領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。值得一提的是，合成高分子材料憑借著其獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)以及相對(duì)良好的使用性能，在市場(chǎng)上已經(jīng)占據(jù)了比較重要的地位。伴隨著時(shí)代的持續(xù)發(fā)展，人們對(duì)新型高分子材料也相應(yīng)的提出了更高的要求，因此，為了適應(yīng)人類(lèi)的需要，對(duì)新型高分子材料的研究便十分重要。

2.高分子材料簡(jiǎn)述

高分子化合物是高分子材料的組成基礎(chǔ)，構(gòu)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(zhì)便是其構(gòu)成基礎(chǔ)聚合物所具有的性質(zhì)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(wú)機(jī)非金屬材料以及金屬材料是在當(dāng)前的市場(chǎng)上應(yīng)用的材料主體，是應(yīng)用性材料科學(xué)的主要內(nèi)容。在三者當(dāng)中，屬高分子材料最受歡迎，由于其優(yōu)良的性能得以廣泛的應(yīng)用，在整體的新型材料的市場(chǎng)上都占據(jù)著重要的地位。在全球范圍內(nèi)的材料市場(chǎng)上，高分子材料的發(fā)展一直都沒(méi)有停止，反而是以高速的發(fā)展形態(tài)展現(xiàn)在人類(lèi)的面前。例如，合成樹(shù)脂的數(shù)量在十年之內(nèi)幾乎增加了一百倍，高分子材料的飛速發(fā)展，給人類(lèi)的生活帶來(lái)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(tǒng)的木材和水泥的年產(chǎn)量加起來(lái)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有塑料的產(chǎn)量高。合成橡膠的產(chǎn)量也大于天然橡膠的產(chǎn)量，合成纖維一年的產(chǎn)量幾乎達(dá)到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產(chǎn)量的二倍之多。還要合成樹(shù)脂的發(fā)展等等。但是，即使高分子材料在我國(guó)取得了很大的研究進(jìn)展以及生產(chǎn)應(yīng)用，但是相比于世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的科技仍然是較為落后，與各大發(fā)達(dá)國(guó)家存在著較大的距離。

高分子材料于一九三零年問(wèn)世，至今已經(jīng)發(fā)展了將近九十年的時(shí)間。但是一直到二十世紀(jì)末期，高分子材料才正式收到人類(lèi)的重視和研究?？萍继幱诓粩嗟倪M(jìn)步當(dāng)中，人類(lèi)對(duì)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(fù)合材料，這種材料具有獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)，在研究納米材料的時(shí)候，要以其潛在的性質(zhì)為依托，尋找最有效、迅速的開(kāi)發(fā)方式。

2.新型高分子材料的應(yīng)用概述

高分子材料作為材料市場(chǎng)的后起之秀，發(fā)展速度十分迅速。并且在整個(gè)材料市場(chǎng)上的應(yīng)用十分廣泛，在各行各業(yè)，在我們生活中的各個(gè)角落都能見(jiàn)到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見(jiàn)高分子材料，在結(jié)構(gòu)材料方面高分子材料也表現(xiàn)出其難以比擬的優(yōu)勢(shì)。新型高分子材料的主要分類(lèi)為：光功能材料和高分子分離膜，高分子復(fù)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?qū)膺M(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)換，或者透射和儲(chǔ)存。所謂高分子分離膜材料，其本身是一種薄膜性質(zhì)的材料，即是利用高分子材料來(lái)制作成的一種具有半透性質(zhì)的過(guò)濾膜，它的典型特征是選擇透過(guò)性。這種材料對(duì)環(huán)保工作等做出了重要貢獻(xiàn)，并且分離效率高，使用條件好。所謂高分子復(fù)合材料是指有多種具有不同的性質(zhì)的物質(zhì)所復(fù)合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征，優(yōu)勢(shì)十分明顯，例如復(fù)合材料能夠同時(shí)具備耐高溫和高強(qiáng)度等多種優(yōu)點(diǎn)。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(fù)合形式，也屬于高分子復(fù)合材料的一種。這些新興的高分子材料已經(jīng)滲透進(jìn)了人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域，在醫(yī)療行業(yè)以及工業(yè)行業(yè)都做出了重大的貢獻(xiàn)

3.舉例說(shuō)明新型材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

科技的進(jìn)步無(wú)疑大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，新興材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了很大的作用。

在我國(guó)農(nóng)業(yè)以及工業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域，木塑復(fù)合材料的應(yīng)用十分常見(jiàn)，木塑復(fù)合材料大多應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，這種高分子材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：韌性好，較高的強(qiáng)度，可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此，木塑復(fù)合材料能夠在一定程度上取代傳統(tǒng)的鋼鐵材料，故在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在我國(guó)大片的莊稼地中，大量存在著秸稈這種新型材料，我國(guó)對(duì)秸稈加以利用的研究已經(jīng)投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發(fā)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(nóng)作物的生長(zhǎng)需要在溫室中進(jìn)行，因此溫室大棚便是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)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(yáng)光，并自動(dòng)進(jìn)行恒溫工作的處理，在夜晚能夠使大棚內(nèi)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(zhǎng)，提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量。對(duì)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(fā)展前景

我們現(xiàn)在共同的目標(biāo)是可持續(xù)發(fā)展，新型材料的開(kāi)發(fā)能夠滿足人類(lèi)對(duì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的推進(jìn)，新型材料能夠憑借其優(yōu)良的性能以及可重復(fù)利用的特點(diǎn)為人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。但是，我們要時(shí)刻銘記，新型高分子材料的發(fā)展要堅(jiān)持以下原則：首先，新型高分子材料的使用不能對(duì)環(huán)境產(chǎn)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(guó)所研究出的新型高分子材料大多價(jià)錢(qián)昂貴，因此，尋找廉價(jià)的基礎(chǔ)材料作為高分子材料的生產(chǎn)成本至關(guān)重要，原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來(lái)新型高分子材料的研究重點(diǎn)問(wèn)題之一，人類(lèi)也從未停止過(guò)對(duì)新型高分子材料的探究工作。同時(shí)，要對(duì)新型高分子材料進(jìn)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(qiáng)調(diào)，不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)去發(fā)展新型高分子材料，才能讓這種高分子材料對(duì)我們的社會(huì)發(fā)展發(fā)揮重要的作用。

參考文獻(xiàn)： 

[1]譚志堅(jiān)，王朝云，易永健，等.可生物降解材料及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].塑料科技，2014，42（2）：83-89. 

[2]祁春媛，方東輝，任小杰.木塑復(fù)合材料在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用 

[J].黑龍江水利科技，2014，42（5）：149-151. 

高分子材料的特征范文第2篇

關(guān)鍵詞：流變學(xué)；人才培養(yǎng)；教學(xué)；方法

一、《高分子材料流變學(xué)》課程發(fā)展

高分子材料流變學(xué)是一門(mén)伴隨著高分子科學(xué)和行業(yè)發(fā)展而逐步建立起來(lái)的重要學(xué)科，針對(duì)高分子材料特殊的流動(dòng)變形行為及其機(jī)理展開(kāi)研究，起到連接高分子結(jié)構(gòu)性能和高分子工程的橋梁作用。

現(xiàn)在，高分子科學(xué)理論研究及工藝、設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化的發(fā)展進(jìn)步離不開(kāi)高分子材料流變學(xué)知識(shí)的輔助，整體發(fā)展趨勢(shì)要求高分子專(zhuān)業(yè)人才必須具備基本的高分子材料流變學(xué)知識(shí)。

青島科技大學(xué)自1986年起開(kāi)始設(shè)立《高分子材料流變學(xué)》課程，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)設(shè)該課程的高校之一，迄今已有20多年的教學(xué)歷史，同時(shí)跟蹤學(xué)科的發(fā)展，教學(xué)團(tuán)隊(duì)亦針對(duì)學(xué)科的前沿問(wèn)題開(kāi)展科研工作，在國(guó)際上形成了一定的學(xué)術(shù)影響力。在長(zhǎng)期的教學(xué)、科研實(shí)踐積累和和對(duì)高分子流變學(xué)教學(xué)理解逐步深化的基礎(chǔ)上，教學(xué)團(tuán)隊(duì)按照比較科學(xué)完整的體系，編寫(xiě)出版了《高分子材料流變學(xué)》教材，并得到國(guó)內(nèi)院校的認(rèn)可；另一方面，《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)也凸現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)特色，使學(xué)生質(zhì)量有所提高。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展理論聯(lián)系實(shí)際、針對(duì)性強(qiáng)的流變理論研究與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，所培養(yǎng)的學(xué)生學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)全面，了解學(xué)科發(fā)展前沿，在以后的科研和工作實(shí)踐中展現(xiàn)出較強(qiáng)的解決問(wèn)題能力。

二、《高分子材料流變學(xué)》的特點(diǎn)及教學(xué)原則

高分子材料流變學(xué)是隨著高分子的合成、加工工程和實(shí)際應(yīng)用的需要，于20世紀(jì)50年代逐步發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科。一方面，深入其核心需要較多的數(shù)學(xué)、物理和力學(xué)基礎(chǔ)；另一方面，其知識(shí)體系與高分子化學(xué)、高分子物理、高分子的加工工程等有機(jī)聯(lián)系?！陡叻肿硬牧狭髯儗W(xué)》完整的知識(shí)框架至少涵蓋如下三方面的內(nèi)容：①高分子結(jié)構(gòu)流變學(xué)，其從分子運(yùn)動(dòng)角度出發(fā)，構(gòu)筑分子結(jié)構(gòu)模型，關(guān)聯(lián)材料宏觀力學(xué)響應(yīng)行為和微觀的分子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，說(shuō)明二者的聯(lián)系。②高分子工程流變學(xué)，其從宏觀唯象的角度出發(fā)，進(jìn)行應(yīng)力－應(yīng)變或應(yīng)變速率分析，研究與高分子材料加工工程有關(guān)的理論與技術(shù)問(wèn)題。③流變測(cè)量學(xué)，運(yùn)用流變學(xué)基本原理設(shè)計(jì)儀器設(shè)備，表征高分子材料的流變行為。

《高分子材料流變學(xué)》理論深?yuàn)W、內(nèi)容繁雜、學(xué)科交叉性強(qiáng)，其比較科學(xué)完整的教學(xué)體系，一方面要保證流變學(xué)理論的完備性，系統(tǒng)介紹復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)變描述、材料流變本構(gòu)方程理論等，另一方面要適應(yīng)高分子材料專(zhuān)業(yè)的要求，加強(qiáng)高分子熔體溶液奇異的非線性黏彈性等內(nèi)容的教學(xué)，并解釋說(shuō)明在高分子加工和流變測(cè)量中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象與規(guī)律。較之其他課程，《高分子材料流變學(xué)》對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理素養(yǎng)和高分子背景知識(shí)有相當(dāng)?shù)囊?，所以教學(xué)過(guò)程中存在“教師教學(xué)難，學(xué)生學(xué)習(xí)難”的兩難通病。在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中，我們總結(jié)出了講授《高分子材料流變學(xué)》應(yīng)貫徹兩個(gè)重要的教學(xué)原則：①首先要注意照顧學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景，對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)、力學(xué)公式和簡(jiǎn)單明確的基本概念采用不同的處理方法；強(qiáng)調(diào)邏輯清晰和語(yǔ)言簡(jiǎn)明，避開(kāi)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的難點(diǎn)，詳細(xì)詮釋流變學(xué)抽象概念和基本物理量確切的物理意義，幫助學(xué)生盡快領(lǐng)會(huì)高分子流變學(xué)要點(diǎn)。②再者，注重流變學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合。在保持課程應(yīng)有的理論體系、系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的同時(shí)側(cè)重介紹其在高分子合成的分子設(shè)計(jì)、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的應(yīng)用實(shí)例。

筆者在教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合自己的科研實(shí)踐，將自己從事的國(guó)家自然科學(xué)基金研究課題成果作為實(shí)例，介紹高分子流變的發(fā)展及其在高分子學(xué)科中的應(yīng)用。實(shí)踐證明，教師本身學(xué)以致用的實(shí)例示范可以引導(dǎo)學(xué)生能夠盡快領(lǐng)會(huì)流變學(xué)知識(shí)，在科學(xué)與工程實(shí)踐中發(fā)揮了良好作用。

三、具體教學(xué)方法

筆者從事《高分子材料流變學(xué)》的教學(xué)實(shí)踐以來(lái)，深刻體會(huì)到這是一個(gè)不斷加深對(duì)課程特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，不斷改進(jìn)教學(xué)方法的過(guò)程。不僅要求授課教師對(duì)課程內(nèi)容有深刻理解，同時(shí)在知識(shí)傳授上亦需要“善巧方便”。下面幾點(diǎn)，是筆者對(duì)教學(xué)方法的簡(jiǎn)單總結(jié)。

1.教師引導(dǎo)。在開(kāi)始教授新的知識(shí)要點(diǎn)前，若能提供一個(gè)科研或工程應(yīng)用中的實(shí)例引發(fā)學(xué)生的興趣，則往往可獲得較好的課堂教學(xué)效果。在課堂上，要注意鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，形成師生互動(dòng)的氛圍。若學(xué)生在課堂上有所疑問(wèn)，可以暫停教學(xué)，增加學(xué)生討論環(huán)節(jié)。結(jié)束時(shí)，簡(jiǎn)要介紹課程后續(xù)內(nèi)容提要，利于學(xué)生自學(xué)。

2.理論結(jié)合實(shí)際?！陡叻肿硬牧狭髯儭肥且婚T(mén)理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的交叉學(xué)科，其理論知識(shí)部分比較晦澀，必須與實(shí)際結(jié)合才能使學(xué)得的知識(shí)深化和牢固，也才能引起學(xué)生的興趣。教學(xué)中會(huì)出現(xiàn)學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容艱深，興趣不大的現(xiàn)象，在理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)過(guò)程中尤為明顯。而當(dāng)理論知識(shí)與實(shí)際背景結(jié)合時(shí)，學(xué)生往往饒有興致。因此將理論知識(shí)寓于合適的實(shí)際背景中進(jìn)行講授，效果明顯。當(dāng)然這也需要教師本人有自己的科研實(shí)踐作基礎(chǔ)，能夠跟蹤高分子流變的發(fā)展前沿。

3.采用多媒體教學(xué)。教師無(wú)法強(qiáng)迫學(xué)生學(xué)習(xí)，其角色只是教學(xué)過(guò)程中的引導(dǎo)者。隨著教學(xué)設(shè)備的完善，多媒體教學(xué)在授課中所占比重逐步增大。在教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)多媒體豐富的信息傳遞模式可以有效抓取學(xué)生的注意力，激發(fā)好奇心；另外，多媒體教學(xué)中重點(diǎn)內(nèi)容突出，有利于學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)，還可以加大信息量，減少板書(shū)量，在有限的課時(shí)內(nèi)講授更多知識(shí)。

4.教師傳授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)時(shí)數(shù)有限的條件下，為使學(xué)生學(xué)到更多知識(shí)，除教師摒棄傳統(tǒng)板書(shū)，采用多媒體對(duì)基礎(chǔ)理論等重要內(nèi)容進(jìn)行課堂授課外，可以采用的途徑是發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。在研究生教學(xué)中，我們?cè)谙嚓P(guān)書(shū)籍和文獻(xiàn)中摘取一些流變學(xué)應(yīng)用和發(fā)展前沿方面的內(nèi)容供學(xué)生自學(xué)使用，以作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充。另外，要求學(xué)生結(jié)合自己的研究課題，從中提煉出高分子材料流變學(xué)的科學(xué)問(wèn)題，既加深理解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，又幫助其較好地完成課題研究任務(wù)。

5.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用。流變參數(shù)的測(cè)定是高分子材料流變學(xué)的重要方面，其本身就是流變學(xué)理論的實(shí)際應(yīng)用之一，同時(shí)測(cè)量結(jié)果也反映了材料本身的結(jié)構(gòu)特征。在“毛細(xì)管流變儀測(cè)量熔體流動(dòng)行為”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，我們訓(xùn)練學(xué)生表征所測(cè)樣品的黏性、彈性特征，分析樣品黏彈特性與其分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生了解如何在實(shí)際工作上應(yīng)用流變學(xué)知識(shí)，對(duì)課堂教學(xué)起到良好的補(bǔ)充和促進(jìn)作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)置，教學(xué)方法的改進(jìn)，為高分子材料行業(yè)培養(yǎng)出合格的有用人才，促進(jìn)高分子材料行業(yè)繁榮發(fā)展，是教師的職責(zé)所在。在高分子材料行業(yè)發(fā)展迅速，新材料層出不窮，已有材料的加工改性也相當(dāng)活躍的今天，材料表征、分子剪裁設(shè)計(jì)、加工工藝控制等方面都需大批高層次的掌握流變學(xué)的科研和技術(shù)人員。這既是對(duì)高分子材料專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生提出的新要求，也是《高分子材料流變學(xué)》學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力。在青島科技大學(xué)的關(guān)心和資助下，《高分子材料流變學(xué)》課程正在進(jìn)行教學(xué)改革以適應(yīng)發(fā)展要求。因此筆者不避粗陋，將自己的粗淺的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)總結(jié)如上，同時(shí)也希望得到流變學(xué)教學(xué)工作上的諸位同仁的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳其曄.聚合物流變學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]徐青.更新觀念推進(jìn)課堂教學(xué)改革.中國(guó)高等教育[J].2008，（5）：37-38.

高分子材料的特征范文第3篇

Abstract： Function polymer materials are rapidly developing in recently years. But there are not any generalizations to the development of shape memory polymers. The defined， mechanism， characterization and the preparation of the most simulative shape memory polymer are briefly introduced in this paper. Then the developing prospects are also reviewed.

關(guān)鍵詞： 功能高分子材料；展望；形狀記憶

Key words： functional polymer materials；outlook；shape memory polyer

中圖分類(lèi)號(hào)：TB324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）31-0303-02

0 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一般的材料難以滿足日益復(fù)雜的環(huán)境，因此需要具有自修復(fù)功能的智能材料——形狀記憶材料。20世紀(jì)50年代以來(lái)，各國(guó)相繼研究出在外加刺激的條件（如光、電、熱、化學(xué)、機(jī)械等）經(jīng)過(guò)形變可以回復(fù)到原始形狀的具有形狀記憶功能的材料，它可分為三大類(lèi)，形狀記憶合金、形狀記憶陶瓷和形狀記憶聚合物材料。高分子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，推動(dòng)了功能高分子材料得到了蓬勃發(fā)展。形狀記憶聚合物材料的獨(dú)特性，廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域并發(fā)展?jié)摿薮?，人們開(kāi)始廣泛關(guān)注[1]。

1 功能高分子材料研究概況

功能高分子材料是20世紀(jì)60年代的新興學(xué)科，是滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開(kāi)發(fā)涌現(xiàn)出的新材料。由于它的內(nèi)容豐富、品種繁多、發(fā)展迅速，成為新技術(shù)革命不可或缺的關(guān)鍵材料，對(duì)社會(huì)的生活將產(chǎn)生巨大影響。

1.1 功能高分子材料的介紹 功能高分子材料是指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料，通常也可簡(jiǎn)稱(chēng)為功能高分子，也可稱(chēng)為精細(xì)高分子或特種高分子[2]。

1.2 功能高分子材料分類(lèi) 可分為兩類(lèi)：第一類(lèi)：以原高分子材料為基礎(chǔ)上進(jìn)行改性或其他方法，使其成為具有人們所需要的且各項(xiàng)性能更好的高分子材料；第二類(lèi)：是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。

1.3 形狀記憶功能高分子材料 自19世紀(jì)80年現(xiàn)熱致形狀記憶高分子材料[4]，人們開(kāi)始廣泛關(guān)注作為功能材料的一個(gè)分支——形狀記憶功能高分子材料。和其它功能材料相比的特點(diǎn)：首先，原料充足，形變量大，質(zhì)量輕，易包裝和運(yùn)輸，價(jià)格便宜，僅是金屬形狀記憶合金的1%；第二，制作工藝方簡(jiǎn)便；形狀記憶回復(fù)溫度范圍寬，而且容易加工，易制成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異型品，能耗低；第三，耐候性，介電性能和保溫效果良好。

形狀記憶聚合物（SMP）代表一項(xiàng)技術(shù)上的重要的類(lèi)別刺激響應(yīng)的材料，在于形狀變動(dòng)的反應(yīng)。更確切地說(shuō)，傳統(tǒng)意義上的SMP是聚合物變形，隨后能固定在一個(gè)臨時(shí)的形狀，這將保持穩(wěn)定，除非它暴露在一個(gè)適當(dāng)?shù)耐獠看碳ぜせ盍司酆衔锘謴?fù)到它原來(lái)的（或永久的形狀）。因此，相關(guān)的反應(yīng)被稱(chēng)為聚合物內(nèi)的形狀記憶效應(yīng)（SME）。雖然各種形式的外部刺激可以被用來(lái)作為恢復(fù)觸發(fā)，最典型的一種是直接加熱，通向溫度增加[4]。

2 部分形狀記憶高分子材料的制備方法

2.1 接枝聚乙烯共聚物 在形狀記憶聚乙烯中，交聯(lián)（輻射或化學(xué)）是必須的，但是交聯(lián)程度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致聚合物的加工性能不好，因此最好是將交聯(lián)放在產(chǎn)品制造的最后一步：Feng Kui Li等采用尼龍接枝HDPE獲得了形狀記憶聚合物。他們采用馬來(lái)酸酐和DC處理熔融HDPE在180℃反應(yīng)5分鐘，然后在230℃下和尼龍-6反應(yīng)5分鐘得到產(chǎn)物。SEM照片顯示尼龍微粒小于0.3μm，在HDPE中分散良好，兩者界面模糊，顯示兩者形成化學(xué)粘合；而尼龍和HDPE簡(jiǎn)單混合的SEM照片中兩者界面明顯試驗(yàn)同時(shí)表明，隨著DCP含量和尼龍含量的提高，共聚物中形成了更多的共聚物具有和射線交聯(lián)聚乙烯（XPE）SMP相似的形狀記憶效應(yīng)，形變大于95%，恢復(fù)速度好于射線交聯(lián)的聚乙烯SMP，該聚合物在120℃左右形狀恢復(fù)達(dá)到最大。對(duì)其機(jī)理研究表明，接枝在PE上的尼龍形成的物理交聯(lián)對(duì)形狀記憶效應(yīng)有重要作用。值得注意的是該共混物是僅僅通過(guò)熔融混合得到的，工藝非常簡(jiǎn)單，而且采用的是通用聚合物，因此該方法值得推廣[5]。

2.2 聚氨酯及其共混物 聚氨酯是含有部分結(jié)晶相的線性聚合物，該聚合物可以是熱塑性的，也可是熱固性的。聚氨酯類(lèi)形狀記憶材料，軟段的結(jié)構(gòu)組成和相對(duì)分子質(zhì)量是影響其臨界記憶溫度的主要因素，硬段結(jié)構(gòu)對(duì)記憶溫度影響不大。

采用聚氨酯和其它聚合物共混，可以改善性能，得到所需要的產(chǎn)物。有報(bào)道采用聚己內(nèi)酰胺（PCL）、熱塑性聚氨酯（TPU）和苯氧基樹(shù)脂制得的形狀記憶材料。發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)物隨著組成的變化而玻璃化轉(zhuǎn)化溫度不同；同時(shí)發(fā)現(xiàn)PCL部分在混合物中結(jié)晶相消失，說(shuō)明結(jié)晶過(guò)程被阻礙。改混合物具有形狀記憶效應(yīng)的原因在PCL/苯氧樹(shù)脂作為了可逆相。該混合物的玻璃化溫度可以通過(guò)TPU/苯氧基樹(shù)脂的混合比例和種類(lèi)決定，增加混合物中固定相和減少TPU鏈長(zhǎng)度可以減少滯后效應(yīng)。報(bào)道采用PVC和PU共混也能得到SMP。該混合物中存在PVC/PCL形成的無(wú)定形相，混合物的玻璃化的溫度也隨著PVC/PCL的組成變化而平穩(wěn)的發(fā)生變化，固定相記憶著最初形狀[6-8]。

3 國(guó)內(nèi)外形狀記憶高分子材料研究現(xiàn)狀

3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)研究的形狀記憶高分子材料多以聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂基為主，加入添加劑或固化劑進(jìn)行改性，可以得到滿足基本要求的SMPs，但是由于其自身缺點(diǎn)的約束，所以限制了其使用范圍。最近幾年來(lái)，形狀記憶合金以利用聚合物為基體添加其他成分，突出各個(gè)優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，得到一些性能良好的形狀記憶材料因此我們列舉國(guó)內(nèi)最新的SMPs研究。

魏堃等人將新型聚合物固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂（EP）進(jìn)行機(jī)械共混，進(jìn)行適度交聯(lián)固化后，制出具有較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的無(wú)定型EP體系，得出結(jié)果顯示適度交聯(lián)固化的EP體系具有良好的形狀記憶特性。

高淑春等人利用活化濺射方法制備TiO2薄膜，以Ni-Ti形狀記憶合金生物材料為基體，附著在形狀記憶和金材料的表面，其跟血液相容性比較好，因此具有較高的臨床使用價(jià)值。

3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 對(duì)比國(guó)內(nèi)，國(guó)外的SMPs發(fā)展比較早，例如：美國(guó)、日本、德國(guó)等由于具有先進(jìn)的設(shè)備和理論基礎(chǔ)，因此在各個(gè)方面相對(duì)國(guó)內(nèi)都比較成熟，所以本人參考最近國(guó)外SMPs相關(guān)研究在此論述。

Y.C.Lu等人利用環(huán)氧基的形狀記憶材料設(shè)計(jì)模擬服務(wù)環(huán)境所能反映出的預(yù)期性能要求即

①暴露在紫外線輻射下循環(huán)為125分鐘；②在室溫下沉浸油內(nèi)；③浸泡在熱水中49℃。一種新穎的高溫壓痕法評(píng)估適應(yīng)條件的SMPs的形狀和力學(xué)性能。結(jié)果表明對(duì)于有條件的比較一般環(huán)境條件SMPs的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低與較高模和敏感應(yīng)變速率。如果溫度設(shè)定低環(huán)境條件影響的SMPs形狀恢復(fù)能力。特別是紫外線暴露和浸入水中的SMPs回復(fù)率明顯低與無(wú)條件的材料。當(dāng)回復(fù)溫度高于Tg，材料的回復(fù)能力相對(duì)保持不變。

R.Biju等人用雙酚A（BADC）與縮水甘油醚或者雙酚A（DGEBA）與苯酚螯合物（PTOH）通過(guò)一系列聚反應(yīng)合成熱固性聚合物表現(xiàn)出具有形狀記憶性能。利用差示掃描量熱分析、紅外光譜及流變儀來(lái)表征其固化特征。以不同比例DGEBA/PTOH/BADC混合，研究了它們的彎曲、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能以及熱性能；對(duì)于一個(gè)給定的成分，彎曲強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性隨著氰酸酯濃度增加而增加，而這些特性隨著PTOH濃度的增加而降低，儲(chǔ)存模量表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)。這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度（Tt）隨著整體氰酸酯含量的增加而增加。這些聚合物在形狀記憶性能顯示出良好的恢復(fù)形狀，并且形狀恢復(fù)時(shí)間減少。而顯示恢復(fù)時(shí)間與形狀恢復(fù)模量增加（Eg/Er）剛好相反。這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度可調(diào)諧反應(yīng)物組成及變形恢復(fù)速度隨驅(qū)動(dòng)的溫度增加而增加。這些環(huán)氧基氰酸鹽系統(tǒng)具有良好的熱、力學(xué)和形狀記憶特征很有希望用在智能電氣領(lǐng)域。

4 展望

由于SMP有著豐富的后備資源，而且形狀記憶的方式靈活，具有廣闊應(yīng)用和發(fā)展前景。因此本文認(rèn)為，有很多重要因素影響將SMPs技術(shù)成功轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)應(yīng)用，例如：標(biāo)準(zhǔn)化的不同方法描述為量化形狀記憶材料的性能。應(yīng)該進(jìn)一步完善形狀記憶原理，在分子結(jié)構(gòu)理論和彈性形變理論基礎(chǔ)之上，建立形狀記憶的數(shù)學(xué)理論模型，為開(kāi)發(fā)新材料奠定了理論基礎(chǔ)；運(yùn)用分子結(jié)構(gòu)理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理和改性技術(shù)知識(shí)，提高形狀記憶各項(xiàng)性能、豐富品種、滿足不同的應(yīng)用需要，增強(qiáng)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)研究，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

形狀記憶高分子與形狀記憶合金相比具有感應(yīng)溫度低，且形狀記憶高分子因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而具有廣泛的應(yīng)用前景，但是我們也應(yīng)該看到在開(kāi)發(fā)應(yīng)用上仍存有一些不足[22]：形變回復(fù)力小；只有單程形狀記憶功能，沒(méi)有雙程性記憶和全程記憶等性能；優(yōu)化制作設(shè)計(jì)與工藝，開(kāi)發(fā)更多優(yōu)秀的品種，在研究聚合物基的SMP中有許多重要工作需要我們一步步努力去做，在完善SMP過(guò)程中，同時(shí)要研究復(fù)合社會(huì)不同需求的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

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高分子材料的特征范文第4篇

1 基于工作過(guò)程教學(xué)簡(jiǎn)介

基于工作過(guò)程的課程體系，是一種以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以項(xiàng)目為載體的教學(xué)模式。高等教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)需突出學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。高校更應(yīng)該結(jié)合各類(lèi)企事業(yè)單位對(duì)人才的需求，參照基于工作過(guò)程的課程體系，構(gòu)建基于工作過(guò)程的課程體系建設(shè)的改革發(fā)展之路。

目前，課程設(shè)計(jì)方法越來(lái)越被高職院校所重視。所謂工作過(guò)程，是指為完成工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個(gè)完整的工作程序，包含若干個(gè)既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的工作環(huán)節(jié)。由于畢業(yè)生所對(duì)應(yīng)的相關(guān)職業(yè)的工作過(guò)程特征不同，各院校的情況和辦學(xué)條件也不同，因此，引進(jìn)這種課程設(shè)計(jì)方法時(shí)，在強(qiáng)調(diào)這種課程設(shè)計(jì)方法優(yōu)點(diǎn)和有利條件的同時(shí)，一定要注意不同類(lèi)型院校和專(zhuān)業(yè)存在的各自特點(diǎn)及不利因素。我院在進(jìn)幾年的課改過(guò)程中積累了一定經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程改革有一定研究。基于工作過(guò)程的教學(xué)，以工作過(guò)程為參照系，以完成職業(yè)工作應(yīng)具備的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力項(xiàng)目為依據(jù)，針對(duì)行動(dòng)順序的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)知識(shí)、能力要求傳授相關(guān)的課程內(nèi)容，組織技能訓(xùn)練，突出學(xué)生在校學(xué)習(xí)與實(shí)際工作的一致性，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)踐技能的整合。

2 高分子材料加工專(zhuān)業(yè)“工作過(guò)程”內(nèi)容設(shè)計(jì)

高分子材料加工的職業(yè)能力是一種綜合能力，要求教師在教授的同時(shí)要將高分子材料常見(jiàn)的各種加工方法、加工手段以實(shí)踐的方式教給同學(xué)，這就需要為學(xué)生模擬真實(shí)的工作情景，通過(guò)以項(xiàng)目任務(wù)為依托的教學(xué)使學(xué)生置身于真實(shí)的或模擬的學(xué)習(xí)工作世界中。在教學(xué)中，每個(gè)學(xué)生會(huì)根據(jù)自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，會(huì)給出不同的解決任務(wù)的方案與策略，產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果不是唯一的，而是多樣化的。讓同學(xué)在正確認(rèn)識(shí)高分子材料結(jié)構(gòu)和組成以及合理的配方設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，能夠選擇合適的加工設(shè)備、加工工藝和加工方法制備高分子材料制品的過(guò)程。

教學(xué)內(nèi)容可以以實(shí)際的“工作任務(wù)”為依托項(xiàng)目。“工作內(nèi)容”的設(shè)計(jì)要結(jié)合本學(xué)科前沿研究領(lǐng)域和發(fā)展動(dòng)態(tài)，介紹重點(diǎn)科技成果，增加教學(xué)信息量，使課程教學(xué)內(nèi)容滿足時(shí)代的要求，使學(xué)生掌握更多、更新的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。教學(xué)過(guò)程通過(guò)不同的高分子材料產(chǎn)品項(xiàng)目、確定合適的加工技術(shù)及其方法。理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容通過(guò)項(xiàng)目或者是工作任務(wù)緊密地結(jié)合在一起。課程涉及到的高分子制品成型加工典型工作任務(wù)如下圖所示：

主要是根據(jù)制品使用需求、選擇出合適的高分子材料，并進(jìn)行合理的助劑選擇，進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，如不合適提出改性辦法等，為生產(chǎn)開(kāi)發(fā)決策提供完整依據(jù)。

通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施，使學(xué)生能針對(duì)產(chǎn)品的具體要求合理的設(shè)計(jì)成型加工方案，能對(duì)所設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的性能分析與測(cè)試，進(jìn)而掌握塑料、橡膠制品加工設(shè)計(jì)的原理與方法。為將來(lái)從事高分子材料、復(fù)合材料的生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

通過(guò)以下項(xiàng)目：“市政用木塑復(fù)合柵欄材料的成型加工”、“冰箱抽屜專(zhuān)用料加工設(shè)計(jì)”、“抗沖擊阻燃電視機(jī)殼專(zhuān)用料成型加工”、“低成本鼠標(biāo)墊加工”、“聚乙烯發(fā)泡鞋底設(shè)計(jì)”、“霓虹燈管專(zhuān)用料設(shè)計(jì)”、“PP汽車(chē)保險(xiǎn)杠專(zhuān)用料設(shè)計(jì)”、“奧運(yùn)志愿微笑圈手環(huán)配方設(shè)計(jì)與制作”的實(shí)施，讓同學(xué)能夠通過(guò)能夠設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品的配方，能找出成型加工方案設(shè)計(jì)難點(diǎn)，提出解決方法的能力。能夠設(shè)計(jì)橡膠產(chǎn)品的配方，能找出成型加工設(shè)計(jì)難點(diǎn)，提出解決方法的能力，能夠分析測(cè)試塑料材料配方的基本性能，能夠分析測(cè)試橡膠材料的基本性能。

配合上述8個(gè)項(xiàng)目及相關(guān)拓展任務(wù)的訓(xùn)練，組織學(xué)生討論、總結(jié)、歸納如下相關(guān)知識(shí)：了解塑料的物理性能、流動(dòng)特性、成型過(guò)程中的物理、化學(xué)變化情況。了解橡膠的物理性能、流動(dòng)特性、成型過(guò)程中的物理、化學(xué)變化情況。掌握常用通用塑料和通用工程塑料塑料的特性、分類(lèi)以及塑料配方的組成和對(duì)應(yīng)的成型加工工藝。掌握常用天然橡膠和合成橡膠的特性、分類(lèi)以及橡膠配方的組成和對(duì)應(yīng)的相關(guān)成型加工。 轉(zhuǎn)貼于

通過(guò)訓(xùn)練讓同學(xué)以下能力得到提高：（1）培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)，尋求探索物質(zhì)之本性的興趣與能力；（2）對(duì)事物性質(zhì)的分析方法—內(nèi)外因分析法；（3）培養(yǎng)學(xué)生信息獲取的素質(zhì)與能力（圖表查閱、專(zhuān)利、手冊(cè)、網(wǎng)絡(luò)資源等）；（4）逐步形成綜合分析問(wèn)題的素質(zhì)與能力；（5）增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)、安全意識(shí)；（6）專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)單詞的學(xué)習(xí)與筑固；（7）團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)的形成。

3 “基于工作過(guò)程”教學(xué)對(duì)教師的要求

（1）專(zhuān)任教師實(shí)踐能力的提高。作為一線教師，在實(shí)行相關(guān)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，一定要具有高分子材料加工生產(chǎn)的職業(yè)經(jīng)驗(yàn)，清楚高分子加工企業(yè)的工作過(guò)程和經(jīng)營(yíng)過(guò)程，只有這樣才能找出高分子材料生產(chǎn)的工作任務(wù)作為具有教育的項(xiàng)目。

（2）專(zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建立?；诠ぷ鬟^(guò)程的教學(xué)法涉及多學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，高分子材料加工生產(chǎn)需要有機(jī)械設(shè)備、加工工藝、原料配方、制品材料測(cè)試、產(chǎn)品檢驗(yàn)等一系列知識(shí)，因此對(duì)絕大多數(shù)教師而言，很難獨(dú)自一人很好地完成教學(xué)工作。這就要求教師具有跨學(xué)科的能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，不僅要嫻熟本學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，還要了解相鄰專(zhuān)業(yè)、相關(guān)學(xué)科及跨學(xué)科的知識(shí)與技能。

（3）學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)能力的掌握。在本教學(xué)法中，學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)好壞決定了傳授知識(shí)結(jié)構(gòu)的合理性、能否激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。如何在項(xiàng)目教學(xué)中合理有效的利用學(xué)習(xí)的資源和協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境是教師最主要的工作，這要求教師熟悉項(xiàng)目?jī)?nèi)容中所用的高分子材料的基礎(chǔ)知識(shí)，并準(zhǔn)備好項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中可能涉及到的有關(guān)知識(shí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在專(zhuān)業(yè)課程體系中，高分子成型加工是門(mén)重要的核心課程，是高分子加工專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能。在老師的指導(dǎo)下，用工廠的管理模式，讓學(xué)生親自動(dòng)手設(shè)計(jì)和制造相關(guān)高分子產(chǎn)品，加深領(lǐng)會(huì)和掌握材料加工過(guò)程工藝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)以及生產(chǎn)工藝與實(shí)際生產(chǎn)之間的聯(lián)系。但以往教育方式存在著一定的不足，且與當(dāng)前工廠的需求相脫節(jié)，于是筆者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在新的基于工作過(guò)程的教學(xué)理念指導(dǎo)下對(duì)高分子成型加工課程進(jìn)行改革，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

基金項(xiàng)目：教育部高等學(xué)校高職高專(zhuān)化工技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)2009年度規(guī)劃課題，課題編號(hào)HJKT-2009-034Y；常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院教育研究課題《“基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化教學(xué)方法”在高分子成型加工課程改革中的應(yīng)用》，課題編號(hào)：10JY022

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高分子材料的特征范文第5篇

[論文摘要]目前，靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。介紹高分子抗靜電的方法，闡明高分子材料抗靜電技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展和策略。

靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中，如人們每時(shí)每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個(gè)帶電粒子；自然界的雷電；干燥季節(jié)里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上，這一切都是比較常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象。實(shí)際上，靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。

一、高分子抗靜電的方法概述

高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對(duì)電荷泄放的性質(zhì)，其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周?chē)目諝庵休椛洌咧幸员砻鎮(zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因?yàn)楸砻骐妼?dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導(dǎo)所支配。因此，通過(guò)提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚?？轨o電劑是一類(lèi)添加在樹(shù)脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法，而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。

（一）添加導(dǎo)電填料

這類(lèi)方法通常是將各種無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類(lèi)填料等。

（二）與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混

導(dǎo)電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過(guò)，即具有導(dǎo)體的性質(zhì)，凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱(chēng)為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同，它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講，此類(lèi)導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類(lèi)高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差，無(wú)法直接單獨(dú)應(yīng)用，一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混，制成抗靜電復(fù)合型材料，這類(lèi)抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗靜電劑法

1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類(lèi)具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為RYx，其中R為親油基團(tuán)，x為親水基團(tuán)，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán)，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán)，此類(lèi)有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類(lèi)：陽(yáng)離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。

導(dǎo)電機(jī)理無(wú)論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性。（3）介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來(lái)一是降低制品的表面電阻，增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類(lèi)相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹(shù)脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們?cè)诨w高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹(shù)脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國(guó)高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開(kāi)發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開(kāi)發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開(kāi)發(fā)的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物）、ASA一150（陽(yáng)離子與非離子表面活性劑復(fù)合物），近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成；ASH和ASP系列主要是陽(yáng)離子與非離子表面活性復(fù)合而成，杭州化工研究所開(kāi)發(fā)的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開(kāi)發(fā)的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進(jìn)口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽(yáng)離子表面活性劑；濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物）等； 河南大學(xué)開(kāi)發(fā)的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長(zhǎng)碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽(yáng)離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類(lèi)抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專(zhuān)用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國(guó)內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。

從抗靜電劑發(fā)展來(lái)看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開(kāi)發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。

三、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。

（一）加大新品種開(kāi)發(fā)力度

近年來(lái)國(guó)外開(kāi)發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類(lèi)非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國(guó)內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國(guó)合成材料制品要求，開(kāi)發(fā)出多種高性能、環(huán)保無(wú)毒的抗靜電品種，并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國(guó)內(nèi)需求。

（二）加快復(fù)合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)

今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹(shù)脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)方興未艾，國(guó)內(nèi)要加快抗靜電母粒的開(kāi)發(fā)與研究，促進(jìn)我國(guó)抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]高緒珊、童儼，導(dǎo)電纖維及抗靜電纖維[M]．北京：紡織工業(yè)出版社，1991．148154．