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篇1

關(guān)鍵詞： 高分子材料與工程專業(yè) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個(gè)十分重要的組成部分，它的主要研究對(duì)象是有機(jī)分子，從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手，研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)，在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校，有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級(jí)，以及海洋學(xué)院一年級(jí)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過(guò)有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動(dòng)向和新技術(shù)，同時(shí)為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.教學(xué)現(xiàn)狀

在工科院校，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時(shí)“縮水”，如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，但是其課時(shí)數(shù)被壓縮到64個(gè)學(xué)時(shí)，教師必須在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須在有限的課時(shí)數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程，難度大，任務(wù)重。

另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”，進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識(shí)特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)非常薄弱，一個(gè)教學(xué)班級(jí)里，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)，對(duì)于選“物生”的學(xué)生來(lái)說(shuō)，沒(méi)有化學(xué)基礎(chǔ)，一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)，多數(shù)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時(shí)對(duì)專業(yè)認(rèn)知不夠，不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，更是對(duì)有機(jī)化學(xué)失去興趣。

再者，有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn)，由于有機(jī)物數(shù)量多，結(jié)構(gòu)多變，機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時(shí)數(shù)又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容，不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法，使得學(xué)生缺乏主動(dòng)獲得知識(shí)的能力，被動(dòng)“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握不好，除了少部分拔尖的學(xué)生，大部分學(xué)生對(duì)這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解，學(xué)到的有機(jī)知識(shí)很少。

2.教學(xué)改革

結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍；改進(jìn)教學(xué)手段，選聘高年級(jí)本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學(xué)，形成多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍；改革考核方式，實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對(duì)性的考核方式，教考分離。

（1）改革教學(xué)內(nèi)容

有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科，不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課，有機(jī)化學(xué)基本不涉及計(jì)算，不涉及公式，說(shuō)的是圖片的拼接，化學(xué)鍵的斷裂與重組，以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么，在教學(xué)過(guò)程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問(wèn)題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對(duì)課時(shí)數(shù)被壓縮這個(gè)問(wèn)題，如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個(gè)學(xué)科”這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。

在改革教學(xué)內(nèi)容時(shí)，還要考慮以下兩個(gè)方面問(wèn)題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機(jī)化學(xué)教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)來(lái)取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿，發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合傳統(tǒng)的知識(shí)，推陳出新，把最新的知識(shí)信息教授于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿，激發(fā)他們的興趣，使之感覺(jué)到目前所學(xué)知識(shí)的有用性。

（2）改革教學(xué)手段

我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度，選派高年級(jí)本科生、研究生擔(dān)任本科生班級(jí)班主任助理，取得了很好的教學(xué)效果。高年級(jí)本科生、研究生參與本科生教學(xué)，形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍。

高年級(jí)本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)歷過(guò)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核，有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧；他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)，對(duì)哪些知識(shí)對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會(huì)；他們與低年級(jí)學(xué)生同屬于一個(gè)年齡階段，有更多的共同話題，溝通交流更容易，幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向，可以對(duì)高分子材料與工程專業(yè)低年級(jí)學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動(dòng)做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足，增強(qiáng)本科生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情，使他們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中更積極、努力。

（3）改革考核方式

良好考核方式可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前，我院不同專業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試，如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷，流水閱卷、統(tǒng)一登分，做到公正、準(zhǔn)確。但是，這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對(duì)有機(jī)化學(xué)需求的不同，使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對(duì)后續(xù)專業(yè)課的影響，結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí)，不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。

為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性，我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目，結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識(shí)是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，哪些知識(shí)是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，建立針對(duì)性的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù)，使學(xué)生接觸更多不同的題型，拓寬知識(shí)面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù)，有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等，統(tǒng)一從試題庫(kù)里抽調(diào)，實(shí)現(xiàn)教考分離。

3.結(jié)語(yǔ)

為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真分析總結(jié)，精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，改革考核方式，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環(huán)境工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及改革.中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（34）：78.

篇2

1．何為高分子化學(xué)

顧名思義，高分子就是相對(duì)分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡(jiǎn)稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對(duì)分子質(zhì)量化合物。高分子的相對(duì)分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)的都有。我們有時(shí)將相對(duì)分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個(gè)分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué)，但其制造和研究的對(duì)象都是大分子，即由若干個(gè)原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)質(zhì)量的、最大伸直長(zhǎng)度可達(dá)毫米量級(jí)的長(zhǎng)鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對(duì)分子質(zhì)量與高強(qiáng)度

相對(duì)分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對(duì)分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)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(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

3．高分子科學(xué)的主要內(nèi)容

既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué)，對(duì)大分子的反應(yīng)和方法的研究，顯然是高分子化學(xué)最基本的研究?jī)?nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問(wèn)題，也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)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(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子，其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子，就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。

二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用

材料是人類社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過(guò)某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)?？梢哉f(shuō)某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用，往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說(shuō)現(xiàn)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(diǎn)也不過(guò)分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細(xì)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(qiáng)度大，如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。

第二，纖維：人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過(guò)不同的加工，生產(chǎn)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(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開發(fā)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(xì)化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)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(wàn)能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。

三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合

當(dāng)今社會(huì)，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(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來(lái)滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。

隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來(lái)，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡(jiǎn)單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí)，能通過(guò)化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對(duì)外力有特別強(qiáng)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(xué)、化學(xué)性質(zhì)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(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學(xué)功能材料：強(qiáng)化功能材料，如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)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(yīng)器等。

第三，生物化學(xué)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(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以預(yù)計(jì)，在今后很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。

四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展

研究高分子合成材料的環(huán)境同化，增加循環(huán)使用和再生使用，減少對(duì)環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染，也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長(zhǎng)足發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價(jià)值的高分子的合成，在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成，探索用前面提到的化學(xué)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(lái)處理污水和毒物，研究合成高分子與生態(tài)的相互作用，達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過(guò)程和材料的研究范疇。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮新德.展望21世紀(jì)的高分子化學(xué)與工業(yè)[J].科學(xué)中國(guó)人,1997,(11)

[2]王守德,劉福田,程新.智能材料及其應(yīng)用進(jìn)展[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版,2002,(01).

篇3

一、高分子材料與工程

高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí)，能在高分子材料的合成、改性、分析測(cè)試和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。

本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識(shí)及高分子成型加工技術(shù)知識(shí)。

學(xué)習(xí)課程

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

畢業(yè)生具備的專業(yè)知識(shí)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(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;

掌握聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計(jì)的基本理論和基本技能;

具有對(duì)高分子材料進(jìn)行改性及加工工藝研究、設(shè)計(jì)和分析測(cè)試，并開發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;

具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力;

具有對(duì)高分子材料改性及加工過(guò)程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和管理的初步能力。

就業(yè)方向

該專業(yè)畢業(yè)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(yī)藥等系統(tǒng)的科研(設(shè)計(jì))院所、企業(yè)從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復(fù)合材料的合成、加工、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)管理和市場(chǎng)開發(fā)等工作，以及為高新技術(shù)領(lǐng)域研究開發(fā)高性能材料、功能材料、生物醫(yī)用材料、光電材料、精細(xì)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(xué)、科研工作。

高分子材料與工程專業(yè)的20所大學(xué)

二、復(fù)合材料與工程專業(yè)

復(fù)合材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想素質(zhì)，強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，健康的體魄和健全的心理素質(zhì)、德、智、體全面發(fā)展，掌握新型復(fù)合材料生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝、能勝任無(wú)機(jī)材料、高分子材料、新型復(fù)合材料等生產(chǎn)企業(yè)基層管理工作和實(shí)際崗位操作，具有較高綜合素質(zhì)，“用得上、留得住”的應(yīng)用型人才。

專業(yè)特色

該專業(yè)既重視學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論培養(yǎng)，又重視學(xué)生的工程能力訓(xùn)練，并對(duì)有關(guān)專業(yè)課實(shí)行教學(xué)內(nèi)容的國(guó)際接軌。課程設(shè)置注重基礎(chǔ)理論與工程的結(jié)合、自然科學(xué)知識(shí)教育與文化素質(zhì)教育結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)校會(huì)設(shè)有工程設(shè)計(jì)制圖課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、下廠實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)有高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、復(fù)合材料制備與加工實(shí)驗(yàn)、材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)等 。

就業(yè)方向

本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可畢業(yè)生可以就業(yè)于與復(fù)合材料相關(guān)的汽車、建筑、電機(jī)、電子、航空航天、國(guó)防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關(guān)企業(yè)和公司，擔(dān)任工程研究 人員、工程師和營(yíng)銷管理人員，從事設(shè)計(jì)、研發(fā)、分析、生產(chǎn)、測(cè)試、評(píng)價(jià)、營(yíng)銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設(shè)計(jì)院所從事科研教學(xué)工作。

開設(shè)院校

哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、青島大學(xué)、青島科技大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)、中北大學(xué)、河北工程大學(xué)等

篇4

關(guān)鍵詞：功能高分子材料；納米技術(shù)；可生物降解；

高分子材料早已經(jīng)滲透到。我們?nèi)祟惿畹姆椒矫婷妫谌粘Ｉ钐幪?。都有著重要的?yīng)用。所以我們每個(gè)人都。對(duì)于高分子材料不陌生。它又叫聚合物材料，通常指的是無(wú)數(shù)個(gè)小分子化合物再通過(guò)化學(xué)鍵，形成的大分子化合物。生活里可見的聚合物材料主要有合成橡膠、合成塑料、合成纖維這三種。到上世紀(jì)六十年代左右，這些聚合物材料已經(jīng)可以用來(lái)制造衣服、日常用品及各種工業(yè)材料，滿足相關(guān)行業(yè)的需求。在未來(lái)，高分子材料主要運(yùn)用領(lǐng)域分別是：納米高分子材料復(fù)合應(yīng)用、高分子材料功能化、生物可降解高分子材料開發(fā)。以及航天工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

一、高分子材料功能化發(fā)展

功能高分子材料是一種聚合物大分子，它大多來(lái)自于半人工及人工合成的高分子材料。它與一般的聚合物有很大的不同，在化學(xué)性質(zhì)及物理性能上都發(fā)生了很大的變化，主要是增加了一些光學(xué)、電學(xué)等方面的特殊功能。在高分子研究中，有一個(gè)特殊領(lǐng)域，就是功能高分子，也就是那些數(shù)量甚微、作用特別、性能獨(dú)特卻是運(yùn)用新技術(shù)時(shí)必不可少的高分子材料。

隨著科技的進(jìn)步，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新能源開發(fā)、交通和航天技術(shù)、微電子技術(shù)、生物醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域都如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，這些領(lǐng)域的發(fā)展離不開功能高分子材料這個(gè)重要的基礎(chǔ)。

在功能設(shè)計(jì)方面，高分子材料的主要作用是：

1）用分子設(shè)計(jì)來(lái)合成新的功能。如研制非晶質(zhì)光盤（APO）；

2）以特別加工來(lái)增添材料功能特性。如功能高分子膜和塑料光纖；

3）用兩種或兩種以上性能不同或者功能各異的材料，加以復(fù)合之后形成新材料所具有的功能，如EMI/RFI屏蔽導(dǎo)電、塑料、高分子磁性體和復(fù)合層積復(fù)合填料；

4）對(duì)材料的表面進(jìn)行處理，從而讓材料具備新功能，如EMI/RFI屏蔽導(dǎo)電塑料、表面處理法。

功能設(shè)計(jì)，這一理論在所有功能高分子材料領(lǐng)域內(nèi)都得到了運(yùn)用，這自然也同其材料的研究方向緊密相關(guān)。在生物醫(yī)藥上，有研究者利用電化學(xué)反應(yīng)，模仿自然骨的成分及其產(chǎn)生過(guò)程，讓膠原通過(guò)微環(huán)境及反應(yīng)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)分子自組裝和礦化，最終獲得有關(guān)成份、骨組織及其結(jié)構(gòu)。利用相似度極高的生物活性涂層以及調(diào)控生物活性因子促進(jìn)骨的生長(zhǎng)。這種技術(shù)可以提高醫(yī)用移植體相關(guān)材料的生物活性，從而可以加速治好患病的骨骼。

由于功能高分子材質(zhì)具備與眾不同的出色作用，它可以替換許多功能材料，并可以通過(guò)功能高分子材質(zhì)來(lái)改善其他材料的性能，讓其變成一種全新的功能材料。有鑒于此，功能高分子材料及特種高分子材料在國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)受到越來(lái)越高的重視，科學(xué)家開展的相關(guān)研究也非常多。因此，發(fā)展功能高分子，其涉及面O廣，關(guān)系到許多學(xué)科的研究。我國(guó)也非常關(guān)注這一領(lǐng)域的研究，在自主研發(fā)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)國(guó)際交流，目前相關(guān)水平已處在世界的前列。

二、運(yùn)用納米技術(shù)，改性高分子材料

納米技術(shù)一般是來(lái)鉆研納米材料的特性和對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行制造的工藝。當(dāng)一種東西在現(xiàn)代化手段下以納米來(lái)描述時(shí)，那么它本身的作用便會(huì)產(chǎn)生一些變化，從而出現(xiàn)一些奇特的現(xiàn)象，表現(xiàn)出和普通物質(zhì)不一樣的性質(zhì)。并且，若是把具有特殊性質(zhì)的粒子和其他高分子物質(zhì)混合時(shí)，這種特殊的粒子會(huì)使高分子物質(zhì)發(fā)生性能的改變。所以，在改變高分子物質(zhì)的過(guò)程中，運(yùn)用的納米技術(shù)有兩種：一是對(duì)這兩種物質(zhì)加以合成，二是用納米粒子影響高分子材料的性能。第一種占得比例最多。

舉個(gè)例子，在探究苯乙烯一丙烯酸醋IPN/MMT納米復(fù)合阻尼材料時(shí)，可將這兩種物質(zhì)時(shí)行復(fù)合，據(jù)此提高其抗震、降噪的效果。結(jié)合眾多實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以知道，聚合物基體中平均分布了二維納米片之后，該材料原本的能量將會(huì)有很大的升高，與此同時(shí)，基體材料的增韌性更好，耐磨性更強(qiáng)，阻透性也大大提高，也發(fā)送了其抗菌性以及抗老化性能，同時(shí)防紫外線的能力也有所提高。

又比如，把納米無(wú)機(jī)粘土粒子利用其他的改性劑，在化學(xué)反應(yīng)后得到的納米粒子片層，與尼龍等其他材料混合，得到的新材料的阻止燃燒的功能更加好。將納米材料和它的結(jié)構(gòu)的多種特性組合使用，能夠產(chǎn)生其他的多種新的材料。

三、生物可降解高分子材料的發(fā)展

在特定時(shí)間及一定條件下，微生物或其分泌物利用化學(xué)分解的形式，可以獲得降解的新材料。

高分子材料已在日常生產(chǎn)及生活中得到了廣泛的應(yīng)用。可是，由于它無(wú)法循環(huán)使用，不易分解，加上用量很大，久而久之，就給環(huán)境帶來(lái)了比較厲害的化學(xué)污染。一般情況下，在降解這些廢棄的塑料制品時(shí)，最廣泛使用的辦法是挖坑埋掉或者燒掉，然而，這些方法都會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可彌補(bǔ)的傷害。

譬如，我們的日常生活中，超市購(gòu)物，買菜，包裝，全都用塑料制品，面對(duì)這一現(xiàn)象，四川有一家生物科技公司研制了一種抑菌的可降解的包裝食物的材質(zhì)，先把殼聚糖通過(guò)輻射法作出輻照降解，再混入偶聯(lián)劑助劑溶液，攪拌均勻，而后通過(guò)干燥使溶劑脫離后，再和聚己內(nèi)酯類可降解高分子材料混合在一起得出。聚己內(nèi)酯可以全部的溶解掉，而殼聚糖則可以抑制某些微生物的生存繁衍。

所以，在研究這一新材料時(shí)，重點(diǎn)是研究出可降解的聚合物，如何對(duì)已經(jīng)存在的可降解聚合物加以利用，經(jīng)濟(jì)意義是十分明顯的，值得研究。

四、先進(jìn)高分子材料在航天工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

自中華人民共和國(guó)建立以后，航天工業(yè)獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步，其代表是兩彈一星，這也促進(jìn)了相關(guān)新材料的科研及發(fā)展。進(jìn)入新時(shí)代，我國(guó)又陸續(xù)開展了載人航天及探月工程等一系列重大科研項(xiàng)目，這自然也離不開更多新材料的支持，在這個(gè)領(lǐng)域，一些關(guān)鍵的材料研制獲得突破性進(jìn)展。這里面就包括高分子材料。它是發(fā)展航天工業(yè)必備的配套產(chǎn)品，一般包含橡膠、膠黏劑、工程塑料、密封劑和涂料等。

五、結(jié)語(yǔ)

本人從思考人類生存的環(huán)境問(wèn)題出發(fā)，在建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的基礎(chǔ)上，形成了上述四個(gè)基本觀點(diǎn)。當(dāng)下，人們研究高分子材料，在目的及目標(biāo)等方面，改變都十分明顯：以往研究的目的是給人們的生活帶來(lái)方便，如今則開始注意環(huán)境安全，不浪費(fèi)能源與物質(zhì)，循環(huán)使用，同時(shí)研發(fā)出能耗低、效率高的新材料。毫無(wú)疑問(wèn)，環(huán)境因素已成為今后任何研發(fā)工作所需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。對(duì)于從事新材料研發(fā)工作的人們來(lái)說(shuō)，只有研發(fā)出無(wú)毒、綠色、功能化、可降解的材料，與環(huán)境有利，才能解決白色、黑色等方面的污染問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝建玲.現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，1995.

篇5

【關(guān)鍵詞】 高分子材料 可降解 循環(huán)利用

1 生物可降解高分子材料的含義及降解機(jī)理

生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。生物可降解的機(jī)理大致有以下三種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過(guò)水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過(guò)種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進(jìn)的物理化學(xué)過(guò)程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。

2 生物可降解高分子材料的類型

按材料來(lái)源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1 微生物生產(chǎn)型

通過(guò)微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。

2.2 合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低，強(qiáng)度及耐熱性差，無(wú)法應(yīng)用。芳香族聚酯（PET）和聚酰胺的熔點(diǎn)較高，強(qiáng)度好，是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料，但沒(méi)有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯（或聚酰胺）制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。

2.3 天然高分子型

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?；嗵堑裙餐熘啤?/p>

2.4 摻混型

在沒(méi)有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。

3 生物可降解高分子材料的研發(fā)

3.1 傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)利用生物可降解高分子材料的方法主要包括：天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。（1）天然高分子的改造法。通過(guò)化學(xué)修飾和共混等方法，對(duì)自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。②化學(xué)合成法。模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。（2）微生物發(fā)酵法。許多生物能以某些有機(jī)物為碳源，通過(guò)代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

3.2 酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學(xué)的發(fā)展，酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒(méi)有的特點(diǎn)。

3.3 酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)合成生物可降解高分子材料。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著高分子材料合成與加工的技術(shù)進(jìn)步，生物可降解高分子材料在各行業(yè)得到廣泛、深入的應(yīng)用。生物可降解高分子材料助劑、樹脂原料和加工機(jī)械一起組成了生物可降解高分子加工的三大基本要素。此外，加工工藝水平、配方技術(shù)以及相關(guān)配套服務(wù)設(shè)施也成為完美展現(xiàn)制品性能的不可或缺的因素。我國(guó)生物可降解高分子材料工業(yè)起步較晚，發(fā)展遲緩，難以適應(yīng)目前的發(fā)展趨勢(shì)，必須借助行業(yè)發(fā)展，探索一條具有中國(guó)特色的工業(yè)之路。在消化、吸收、仿制國(guó)外先進(jìn)品種和技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同行業(yè)要求和特點(diǎn)，開發(fā)出高效、多功能、復(fù)合化、低（無(wú)）毒、低（無(wú)）污染、專用化的生物可降解高分子品種，提高規(guī)模化生產(chǎn)和管理能力，改變目前行業(yè)規(guī)模小、品種少、性能老化且雷同、針對(duì)性（專用性）差、性能價(jià)格比明顯低于國(guó)外同類產(chǎn)品、創(chuàng)新能力低下、污染嚴(yán)重、無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)的局面，一些新型功能的生物可降解高分子材料的發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，消費(fèi)量較低，卻帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)新的突破點(diǎn)和增長(zhǎng)點(diǎn)，豐富完善了整個(gè)體系，其高技術(shù)含量和巨大的增幅顯示了強(qiáng)大的生命力，創(chuàng)造一個(gè)投入產(chǎn)出比明顯高于其他化工產(chǎn)品的新產(chǎn)業(yè)。

篇6

關(guān)鍵詞 高分子材料 智能高分子材料 響應(yīng)速率 進(jìn)展

智能高分子凝膠

高分子凝膠是指三維高分子網(wǎng)絡(luò)與溶劑組成的體系，網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)使其不溶解而保持一定的形狀，因?yàn)槟z結(jié)構(gòu)中含有親溶劑性基團(tuán)，使之可被溶劑溶脹而達(dá)到平衡體積。這類高分子凝膠可隨環(huán)境條件的變化而產(chǎn)生可逆的、非連續(xù)性的體積變化。高分子凝膠的溶脹收縮循環(huán)使之可應(yīng)用于化學(xué)閥、吸附分離、傳感器和記憶材料等領(lǐng)域；循環(huán)提供的動(dòng)力可用來(lái)設(shè)計(jì)“化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)”；網(wǎng)孔的可控性適用于智能藥物釋放體系。高分子凝膠的刺激響應(yīng)性包括物理刺激（如熱、光、電場(chǎng)磁場(chǎng)、力場(chǎng)、電子線和射線）響應(yīng)性和化學(xué)刺激（如值、化學(xué)物質(zhì)和生物物質(zhì)）響應(yīng)性。隨著智能高分子材料的深入研究，發(fā)展具有多重響應(yīng)功能的“雜交型”智能高分子材料已成為這一領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。例如，劉鋒等合成的羧基含量不同的 值敏感及溫度敏感水凝膠聚（異丙基丙烯酰胺丙烯酸）及含有聚二甲基硅氧烷的聚（異丙基丙烯酰胺 丙烯酸），可使吸附在水凝膠中的木瓜酶隨著生物體內(nèi)環(huán)境的變化而自行完成藥物的控制釋放。紫外線輻射法合成的甲基丙酰胺，二甲氨基乙酯水

目前，具有化學(xué)閥功能的高分子膜應(yīng)用范圍還比較窄，尚依賴于新材料領(lǐng)域的不斷發(fā)展。

形狀記憶高分子材料

形狀記憶高分子材料是利用結(jié)晶或半結(jié)晶高分子材料經(jīng)過(guò)輻射交聯(lián)或化學(xué)交聯(lián)后具有記憶效應(yīng)的原理而制造的一類新型智能高分子材料。形狀記憶過(guò)程可簡(jiǎn)單表述為：初始形狀的制品―二次形變―形變固定―形變回復(fù)。其性能的優(yōu)劣，可用形狀回復(fù)率、形變量等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。在醫(yī)療領(lǐng)域， 形態(tài)記憶樹脂可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏繃扎， 具有生物降解性的形狀記憶高分子材料可用作醫(yī)用組合縫合器材、 止血鉗等。在航空領(lǐng)域， 形狀記憶高分子材料被用作機(jī)翼的振動(dòng)控制材料。利用高分子材料的形狀記憶智能可制備出熱收縮管和熱收縮膜等。近幾年來(lái)， 我國(guó)已先后開發(fā)出石油化工、通信光纜等領(lǐng)域的熱收縮制品及天然氣、市政工程供水及其他管道接頭焊口和彎頭的密封與防腐的輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮片。聚全氟乙丙烯樹脂熱收縮管是一種新型的熱收縮材料，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，能長(zhǎng)期在―260攝氏度至205攝氏度下使用，并保持原有聚全氟乙丙烯樹脂優(yōu)異的電氣性、耐化學(xué)腐蝕性 。以對(duì)苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸、乙二醇為原料，采用間歇聚合法可合成熱收縮膜用共聚酯切片，采用雙向拉伸工藝制得的新型包裝膜―― ― 熱收縮性雙軸拉伸共聚酯膜，可用作精密電子元件及電纜包覆材料。目前，形狀記憶聚氨酯、聚降冰片烯、聚苯乙烯的研究開發(fā)有著誘人的發(fā)展前景。

智能織物

將聚乙二醇與各種纖維 （如棉、聚酯或聚酰胺聚氨酯）共混物結(jié)合，使其具有熱適應(yīng)性與可逆收縮性。所謂熱適應(yīng)性是賦予材料熱記憶特性，溫度升高時(shí)纖維吸熱，溫度降低時(shí)纖維放熱，此熱記憶特性源于結(jié)合在纖維上的相鄰多元醇螺旋結(jié)構(gòu)間的氫鍵相互作用。 溫度升高時(shí)，氫鍵解離，系統(tǒng)趨于無(wú)序狀態(tài)，線團(tuán)弛豫過(guò)程吸熱。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，氫鍵使系統(tǒng)變?yōu)橛行驙顟B(tài)，線團(tuán)被壓縮而放熱。這種熱適應(yīng)織物可用于服裝和保溫系統(tǒng)，包括體溫調(diào)節(jié)和燒傷治療的生物醫(yī)學(xué)制品及農(nóng)作物防凍系統(tǒng)等領(lǐng)域[4] 。

當(dāng)前，分子納米技術(shù)與計(jì)算機(jī)、檢測(cè)器、微米或納米化機(jī)器的結(jié)合，又使織物的智能化水平得到了進(jìn)一步提高。自動(dòng)清潔織物和自動(dòng)修補(bǔ)的織物等更加引起人們的關(guān)注 。

智能高分子膜

高分子薄膜在智能方面研究較多的是選擇性滲透、選擇性吸附和分離等。高分子膜的智能化是通過(guò)膜的組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)在研究的智能高分子膜主要是起到“化學(xué)閥”的作用。對(duì)智能高分子膜的研究主要集中在敏感性凝膠膜、敏感性接枝膜及液晶膜方面。用高分子凝膠制成的膜能實(shí)現(xiàn)可逆變形，也能承受一定關(guān)的靜壓力。目前報(bào)道的主要有聚甲基丙烯酸聚乙二醇、聚乙烯醇聚丙烯酸共混物等。高分子接枝膜可通過(guò)表面接枝和膜孔內(nèi)接枝的方法來(lái)制得，其作用機(jī)理基本相同。膜的孔徑變化是建立在溶質(zhì)分子與接枝于膜中的高分子鏈的相互作用基礎(chǔ)之上。目前，具有化學(xué)閥功能的高分子膜應(yīng)用范圍還比較窄，尚依賴于新材料領(lǐng)域的不斷發(fā)展。

智能高分子復(fù)合材料

智能高分子材料在工業(yè)、建筑、航空、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。復(fù)合材料大都用作傳感器元件。新的智能復(fù)合材料具有自愈合、自應(yīng)變等功能。在航空領(lǐng)域，美國(guó)一研究所正在研制用復(fù)合材料制成的貼在機(jī)冀上的“智能皮”，以取代起飛、轉(zhuǎn)向、降落所必需的尾翼和各種襟翼。這些“智能皮”可以根據(jù)飛行員和飛機(jī)電腦的指令改變外形，起到與飛機(jī)尾翼和襟翼相同的作用。在建筑領(lǐng)域，利用復(fù)合材料的自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)功能，可用于快速檢測(cè)環(huán)境溫度、濕度，取代溫控線路和保護(hù)線路。用具有電致變色效應(yīng)和光記憶效應(yīng)的氧化物薄膜制備自動(dòng)調(diào)光窗口材料，既可減輕空調(diào)負(fù)荷又可節(jié)約能源，在智能建筑物窗玻璃領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

其它功能的高分子材料

高分子薄膜

高分子薄膜在智能方面研究較多的是選擇性滲透、選擇性吸附和分離等。如殼聚糖、絲素蛋白合金膜在不同的pH值緩沖溶液中或不同濃度的Al3 +溶液中交替溶脹、 收縮的行為具有良好的重復(fù)可逆性符合作為人工肌肉的條件；而控制異丙醇 - 水體系中添加的 Al3 +濃度 ，可以控制配合物膜的溶脹 ，進(jìn)而控制膜的自由體積 ，以達(dá)到作為化學(xué)閥門控制膜的滲透蒸發(fā)通量的目的。

液晶聚合物

液晶高分子通過(guò)熔融或溶解呈液晶狀態(tài)，它有經(jīng)成型加工而實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的分子排列結(jié)構(gòu)的主鏈型將液晶規(guī)則地配置在側(cè)鏈或末端，通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)作用而控制分子排列的側(cè)鏈型，通過(guò)引入含有抑制成分的液晶化合物而具有不對(duì)稱識(shí)別性能和強(qiáng)感應(yīng)性的化學(xué)活性液晶等。

目前，我國(guó)智能高分子材料的研究與開發(fā)存在著不足，與世界先進(jìn)水平相比尚有相當(dāng)大的差距，影響了我國(guó)信息、航天、航空、能源、建筑材料、航海、船舶、軍事等諸多部門的發(fā)展，有時(shí)甚至成為制約某些部門發(fā)展的關(guān)鍵因素。國(guó)外智能高分子材料正處于研究開發(fā)階段，各發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)其相當(dāng)重視。因此，21世紀(jì)智能高分子材料會(huì)被更加廣泛的應(yīng)用，從而引導(dǎo)材料學(xué)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 貢長(zhǎng)生，張克立. 新型功能材料[M] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001

篇7

一、新材料

材料是社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)起著關(guān)鍵的支撐作用。新材料是高技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分，與信息、生命、能源并稱為現(xiàn)代文明和社會(huì)發(fā)展的四大支柱。加強(qiáng)新材料的開發(fā)，對(duì)推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代和增強(qiáng)綜合國(guó)力，具有重要的意義。本年度重點(diǎn)支持新材料領(lǐng)域中下列五個(gè)方面的技術(shù)和產(chǎn)品：1.金屬材料；2.無(wú)機(jī)非金屬材料；3.高分子材料；4.生物醫(yī)用材料；5.精細(xì)化學(xué)品。本刊重點(diǎn)介紹后三種技術(shù)和產(chǎn)品。

高分子材料

高分子材料是新材料領(lǐng)域的重要組成部分，由于其具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能和優(yōu)異的加工特性，被廣泛應(yīng)用于信息產(chǎn)業(yè)、航空航天、生物醫(yī)藥、交通運(yùn)輸、機(jī)械儀表、建筑和能源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域。隨著新型高分子合成、改性與加工等高技術(shù)的發(fā)展，高性能高分子材料迅速崛起，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。新型高分子材料的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，對(duì)于推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代、新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大會(huì)起到積極的作用，必將對(duì)推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮重要的作用。

本年度重點(diǎn)支持的方向如下。

高性能高分子結(jié)構(gòu)材料

高性能高分子結(jié)構(gòu)材料具有機(jī)械性能好、比強(qiáng)度高、耐熱性好、耐腐蝕、耐磨損和易加工等特點(diǎn)，在各行業(yè)應(yīng)用廣泛，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家安全具有重要意義。本年度重點(diǎn)支持：具有高強(qiáng)、耐高溫、耐磨、高韌的高分子結(jié)構(gòu)材料和復(fù)合材料；低成本化的特種工程塑料；具有特殊功能、特殊用途的高附加值熱塑性樹脂。

新型高分子功能材料

高分子功能材料由于其特有的功能性和專用性，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、信息功能化、生物醫(yī)用器材、物質(zhì)分離膜、能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能技術(shù)等工業(yè)領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。本年度重點(diǎn)支持：先進(jìn)功能膜材料及支撐材料；光電信息高分子材料；液晶高分子材料；形狀記憶高分子材料；高分子相變材料；具有特殊功能性、高附加值的高分子材料。

高分子材料的低成本化和高性能化

通用塑料的高性能化和工程塑料的低成本化，仍然是當(dāng)前高分子材料領(lǐng)域研究、開發(fā)的重點(diǎn)之一，同時(shí)也是擴(kuò)大通用塑料和工程塑料應(yīng)用范圍的一個(gè)重要措施。鼓勵(lì)開發(fā)產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)和工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)。本年度重點(diǎn)支持：通過(guò)化學(xué)改性和／或物理改性(含納米技術(shù)改性)，性能顯著提高或獲得特殊性能的高分子及其復(fù)合材料；高剛性、高韌性、高電性能、高耐熱或?qū)嵝跃酆衔锖辖鹋c改性材料；新型高性能熱塑性彈性體；具有特殊用途、高附加值的新型改性高分子材料。

本年度不支持：普通塑料的一般改性專用料；普通電線、電纜專用料；流延、吹塑、拉伸法生產(chǎn)的通用薄膜；普通管材、管件及異型材(如普通塑鋼窗)；以聚乙烯、聚丙烯為基材的部分降解材料；普通的PS和PU泡沫塑料等。

新型橡膠材料

新型橡膠作為三大合成材料之一，在國(guó)防工業(yè)、航空航天和交通運(yùn)輸?shù)确矫婢哂袕V泛的應(yīng)用。為滿足現(xiàn)代汽車工業(yè)高速、耐熱、減震、密封、耐老化、耐介質(zhì)、耐脈沖性的要求，優(yōu)化橡膠工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，采用高性能材料，可以有效緩解資源不足和環(huán)境污染的壓力。本年度重點(diǎn)支持：特種合成橡膠；新型橡膠功能材料及產(chǎn)品；為高速安全交通配套的橡膠輪胎和制品。

本年度不支持普通橡膠制品項(xiàng)目。

新型纖維材料

纖維是高分子材料的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于紡織、信息、航空、汽車、環(huán)保、衛(wèi)生、建筑等領(lǐng)域。我國(guó)纖維、紡織品及服裝的產(chǎn)量均居世界第一，但產(chǎn)品性能檔次低、附加值低，常規(guī)產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩，高檔產(chǎn)品需進(jìn)口，技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新仍以跟蹤國(guó)外為主。新型纖維品種及其成纖高分子新品種的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化是紡織新產(chǎn)品創(chuàng)新的源頭，因此必須加大技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景好的新技術(shù)和新品種開發(fā)力度，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，推進(jìn)全行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)換代，重視環(huán)境友好和清潔生產(chǎn)，重點(diǎn)支持我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，同時(shí)支持有較高技術(shù)含量的集成創(chuàng)新。本年度重點(diǎn)支持：新型成纖聚合物開發(fā)，及應(yīng)用新型成纖聚合物制備的具有特殊性能或功能的纖維；高性能纖維及其原料、半成品；環(huán)境友好及可生物降解型纖維；在確保環(huán)境保護(hù)的前提下，申報(bào)差別化纖維開發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目(僅限于西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)申報(bào))。

本年度不支持服裝面料、襯布、紗線、常規(guī)或性能僅略有改善的纖維(如：有色、異形、細(xì)旦、功能粉體添加、簡(jiǎn)單的化學(xué)改性、常規(guī)的共混等)及服裝項(xiàng)目；不支持常規(guī)的非織造布、涂層布或?qū)訅杭徔椘?、一般功能性纖維材料產(chǎn)品項(xiàng)目。

生態(tài)和環(huán)境友好高分子材料

隨著高分子材料的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)高分子材料在使用過(guò)程及廢棄后對(duì)環(huán)境的危害逐漸顯現(xiàn)，白色污染已經(jīng)引起了社會(huì)的關(guān)注。發(fā)展生態(tài)和環(huán)境友好高分子材料是高分子材料新的方向之一。本年度重點(diǎn)支持：以生物質(zhì)來(lái)源的高分子材料及制品；全生物降解塑料及其制品。

本年度不支持：淀粉填充的不完全降解塑料及其制品、單純填充的材料、廢舊高分子直接回用、單純降解塑料制品常規(guī)制備項(xiàng)目。

高分子材料的加工應(yīng)用技術(shù)

現(xiàn)代科技進(jìn)步迫切需要成型加工具有優(yōu)異性能和特定形態(tài)的高分子材料及制品，成型加工工藝及設(shè)備也正在向高效、節(jié)能、省料、優(yōu)質(zhì)方向發(fā)展。通過(guò)某些物理化學(xué)和機(jī)械手段將各種形態(tài)的聚合物成型為不同用途的制品；通過(guò)對(duì)高分子材料制品表面進(jìn)行改性，可制備出具有導(dǎo)電、磁性、壓電、屏蔽、耐蝕、耐磨等單功能或多功能應(yīng)用產(chǎn)品。本年度重點(diǎn)支持：具有微孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合注射成型；高比強(qiáng)度、大型復(fù)雜熱塑性制品成型；模內(nèi)優(yōu)質(zhì)修飾注塑成形；先進(jìn)的高分子材料制品的表面改性與應(yīng)用；CAD及氣輔CAE輔助等高分子加工新工藝；具有顯著節(jié)能減排效果的新工藝技術(shù)。

篇8

關(guān)鍵詞:聚合物成型工藝學(xué);高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備;成型加工;教學(xué)改革

高分子材料作為最重要的材料品種之一，在人們的生活和生產(chǎn)中具有不可替代的作用［1－2］。高分子材料優(yōu)異性能的體現(xiàn)在于選用合適的材料并選用適當(dāng)?shù)某尚图庸し椒ê驮O(shè)備?！毒酆衔锍尚凸に噷W(xué)》和《高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備》是高分子材料相關(guān)專業(yè)的兩門專業(yè)課，是高分子科學(xué)領(lǐng)域的研究和工程技術(shù)人員必備的技術(shù)知識(shí)［3－4］。在課程講授過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，《聚合物成型工藝學(xué)》和《高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備》這兩門課程聯(lián)系緊密，既相互區(qū)別，又相互補(bǔ)充。因?yàn)樵O(shè)備決定工藝，不同的設(shè)備，有不同的工藝，只有根據(jù)設(shè)備的情況，制定符合實(shí)際的工藝，才能發(fā)揮設(shè)備的最大功能，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。反過(guò)來(lái)，在講授設(shè)備的時(shí)候，也需要講授工藝，工藝?yán)斫饬?，能夠更好的促進(jìn)對(duì)設(shè)備的理解。高分子材料生產(chǎn)設(shè)備很多，有些內(nèi)容也很抽象，用工藝把一些特定的設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，就容易理解多了，因此，這兩門課是相互促進(jìn)，相互發(fā)展的關(guān)系，但是在教學(xué)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)一些缺陷，比如:《聚合物成型工藝學(xué)》和《高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備》的有些內(nèi)容發(fā)生重疊，分別講授這兩門課時(shí)，有些內(nèi)容向?qū)W生重復(fù)講授［5，6］;另外，這兩門課程具有內(nèi)容分散、抽象、半理論半經(jīng)驗(yàn)化等特點(diǎn)［3］，要提高教學(xué)效果，需要進(jìn)行教學(xué)改革。

1明確這兩門課教學(xué)主線

聚合物成型加工工藝及設(shè)備這兩門課程既與高分子化學(xué)和高分子物理緊密相連，同時(shí)又是高分子專業(yè)理論研究與實(shí)際生產(chǎn)相互聯(lián)系的紐帶［7］。在教學(xué)過(guò)程要緊扣高分子物理和高分子化學(xué)中的知識(shí)，因?yàn)楦叻肿硬牧霞庸さ脑S多問(wèn)題往往可以歸結(jié)到高分子材料特殊的鏈結(jié)構(gòu)。同時(shí)使學(xué)生能夠明白材料制品的性能既與材料本身的性能有關(guān)，同時(shí)在很大程度上受到成型加工方法、工藝條件和加工設(shè)備的影響。同樣的材料通過(guò)不同的加工方法、加工工藝或加工設(shè)備，所得制品的性能就不同。在講課的過(guò)程中要讓學(xué)生理解高分子材料如何通過(guò)成型加工得到具有一定使用性能的制品;材料的成型加工設(shè)備與成型加工工藝有何關(guān)系;制品性能與材料本身的性能以及成型加工設(shè)備和成型加工工藝又有什么關(guān)系;同樣的材料通過(guò)不同的加工工藝或加工設(shè)備，所得制品的性能為什么不同等等［8］。因此，教學(xué)內(nèi)容的講授緊緊圍繞“高分子材料———成型加工設(shè)備和工藝———影響制品性能的因素”這條高分子材料成型加工設(shè)備和工藝的主線來(lái)展開，重點(diǎn)使學(xué)生了解和掌握制品性能與高分子材料、成型加工工藝和成型加工設(shè)備之間的關(guān)系。

2教學(xué)內(nèi)容的改革即教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的確定，以及某些知識(shí)點(diǎn)的合并和教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充、跟進(jìn)和更新

有了教學(xué)主線之后，教學(xué)內(nèi)容的就很好安排了，對(duì)某些重復(fù)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行合并，對(duì)相關(guān)的本學(xué)科的最新發(fā)展要跟進(jìn)，并充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中去，對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更新，使《聚合物成型工藝學(xué)》和《高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備》授課重點(diǎn)突出，內(nèi)容精煉，知識(shí)體系完整。對(duì)前沿領(lǐng)域的跟進(jìn)與補(bǔ)充，可以引導(dǎo)學(xué)生開闊思路，激發(fā)學(xué)生興趣，激發(fā)他們對(duì)自己專業(yè)的熱愛(ài)。教學(xué)內(nèi)容既詳細(xì)地講授基礎(chǔ)知識(shí)，包括詳細(xì)地講授材料的鏈結(jié)構(gòu)與材料性能的關(guān)系，同時(shí)又要系統(tǒng)地講授當(dāng)前主流的高分子材料成型加工技術(shù)、設(shè)備和工藝。從高分子材料的加工原理出發(fā)，對(duì)成型加工設(shè)備和工藝進(jìn)行詳細(xì)地探討，既講授各種高分子材料成型加工的共性，又分別介紹塑料、橡膠等不同高分子材料的成型加工特點(diǎn)和區(qū)別。

3教學(xué)模式的改革與實(shí)踐

考慮到這兩門本課程信息量大、內(nèi)容多、涉及到的領(lǐng)域?qū)?，其課堂教學(xué)主要采用多媒體輔助教學(xué)，使課程內(nèi)容形象直觀準(zhǔn)確呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生更容易的接收和理解。但是對(duì)于不同的課程內(nèi)容可以采取靈活的教學(xué)模式，對(duì)于部分章節(jié)，聯(lián)系本人在工廠工作的經(jīng)歷，采用案例式教學(xué)。例如在在講述配方設(shè)計(jì)時(shí)就可以采用案例式教學(xué)。圖1給出了在實(shí)際工廠的一般生產(chǎn)過(guò)程。圖1專用料加工廠一般生產(chǎn)過(guò)程流程圖Fig.1Theflowofmanufactureprocessforspecialmaterialprocessingplant首先市場(chǎng)部拿到一個(gè)訂單之后，技術(shù)部根據(jù)客戶的要求，選者生產(chǎn)配方，然后生產(chǎn)樣品，待過(guò)對(duì)方確認(rèn)之后開始批量生產(chǎn)，最后是檢驗(yàn)、包括、入庫(kù)、發(fā)貨。由于不同的客戶對(duì)產(chǎn)品性能的要求不同，不可能拿到十分準(zhǔn)確的配方，一般是根據(jù)工廠技術(shù)部門現(xiàn)有的技術(shù)資料以及以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，首先制定一個(gè)初步的配方，然后經(jīng)過(guò)客戶試料之后，根據(jù)客戶的意見，再進(jìn)行改進(jìn)。講述這部分內(nèi)容時(shí)主要講授這個(gè)配方當(dāng)中哪些組分對(duì)產(chǎn)品性能起到?jīng)Q定性的影響，基于什么樣的考慮提出這樣的配方，并指出在生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)當(dāng)注意什么問(wèn)題。然后再把改進(jìn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)地講授。例如在設(shè)計(jì)生產(chǎn)塑料椅子專用料項(xiàng)目中，應(yīng)重點(diǎn)考察其阻燃性能、加工性能和增韌體系以及阻燃劑與基體的相容性，才能得到高強(qiáng)度、高韌性以及阻燃環(huán)保的高分子復(fù)合材料。而針對(duì)不同的配方，在其性能滿足客戶要求的基礎(chǔ)上，對(duì)其阻燃劑與基體的相容性進(jìn)行深入分析。這樣既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又豐富了教學(xué)內(nèi)容，從而提高了教學(xué)效果和教學(xué)水平。

4結(jié)語(yǔ)

《聚合物成型工藝學(xué)》和《高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備》具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用性，要明確高分子材料的工程特性，使學(xué)生從整體上把握和理解材料制品性能與材料本身的性能、成型加工方法、加工工藝和加工設(shè)備的關(guān)系。在教學(xué)過(guò)程中，既要充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，又要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。近幾年，通過(guò)對(duì)聚合物成型工藝和設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的改革，在授課過(guò)程中，既注重強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又不忽視基礎(chǔ)理論知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的綜合素質(zhì)，取得了良好的效果。

作者:陳國(guó)昌 葉明富 單位:安徽工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院

參考文獻(xiàn)

［1］馬巫明，東為富，啟繪宇，等.《聚合物成型加工》課內(nèi)課外協(xié)同教學(xué)新模式的改革與探索［J］．教育教學(xué)論壇，2016(3):268－269.

［2］張世杰，黃軍左.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《高分子材料成型加工基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革［J］．河南化工，2014，31(12):58－59.

［3］陳國(guó)昌，葉明富.聚合物成型工藝學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2013，30(3):119－121.

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篇9

關(guān)鍵詞：高分子材料；生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域；人體功能替代或修復(fù)

中圖分類號(hào)：R318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）01-0214-01

上世紀(jì)50年代，我國(guó)展開了對(duì)人工器官的研究，并經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展取得了很大成就。聚乙烯、聚丙烯、硅橡膠等都是醫(yī)用高分子中常用的材料，而常見的醫(yī)用高分子大約有1000多個(gè)品種規(guī)格，其制品主要包括醫(yī)用高分子、醫(yī)療器械制品和人工器官三大類。另外，醫(yī)用高分子材料在醫(yī)學(xué)生有著獨(dú)特的功效，因而受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注和重視，發(fā)展前景十分廣闊，并迅速成為當(dāng)前發(fā)展較快的新型材料之一。

醫(yī)用高分子材料用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的主要包括：藥用高分子材料、人體功能替代或修復(fù)高分子材料和高分子醫(yī)療器材及制品等。下面我們?cè)敿?xì)的介紹一下高分子材料在人體功能替代或修復(fù)中的作用，并對(duì)醫(yī)用高分子材料在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)與發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行一定的研究、探討。

1 高分子材料在人體功能替代或修復(fù)中的運(yùn)用

高分子材料運(yùn)用到人體功能替代或修復(fù)中的主要目的是替代、修復(fù)人體內(nèi)受損的組織或器官，從而恢復(fù)其原有的功能。其中用到高分子材料的主要包括部分功能修復(fù)材料、人工器官材料、組織工程材料等。

1.1 部分功能修復(fù)材料

在對(duì)人體缺少的一部分功能的器官或組織進(jìn)行修復(fù)，如為了恢復(fù)聽覺(jué)功能，制造的人工耳朵；在矯正視力的過(guò)程中，制造的人工角膜、人工晶體等；還有假肢、人工等都需要用到高分子材料。另外，部分功能修復(fù)材料一般都有利于改善患者的生活質(zhì)量，并不會(huì)危害到人的生命健康。另外，不同的組織或器官所使用的高分子材料也不同，如隱形眼鏡所采用的材料一般包括聚甲基丙烯酸8一羥乙酯一甲基丙烯酸戊酯、聚甲基丙烯酸B一羥乙酯等；人工角膜則包括聚甲基丙烯酸酯類、硅橡膠等；而人工晶狀體則包括可用聚甲基丙烯酸酯類等。

1.2 人工器官材料

為了治療病患，我們需要對(duì)人體的一些組織或器官進(jìn)行替代性治療，并將人工臟器引入人體系統(tǒng)，從而發(fā)揮原有器官的功能，促進(jìn)人體系統(tǒng)功能的正常運(yùn)行。植入人體內(nèi)的永久性人工臟器主要包括人工氣管、人工血管、人工食道等。另外，手術(shù)過(guò)程中還還有一些暫時(shí)性的人工臟器，如人工心臟、人工肝臟和人工腎臟等，起到替代使用的作用。通過(guò)不斷的提高高分子材料制作過(guò)程中的血液相容性、抗細(xì)菌粘附性和抗凝血性等，確保制造出來(lái)的人工心臟瓣膜、人工血管等能夠很好的接觸血液，減少感染現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3 組織工程材料

高分子材料在組織工程材料中的應(yīng)用，有利于改善、維持或恢復(fù)研制生物代用品的功能，加強(qiáng)對(duì)正常和病理的哺乳類組織的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系的了解。通過(guò)對(duì)生命科學(xué)規(guī)律的了解和運(yùn)用，充分發(fā)揮組織工程的作用，開發(fā)新型智能修復(fù)材料，主動(dòng)激發(fā)、誘導(dǎo)人體組織器官再生修復(fù)的功能。在設(shè)計(jì)該材料的過(guò)程中，需要有機(jī)結(jié)合人工材料和活體組織，確保組織細(xì)胞表面的特殊位點(diǎn)能夠與配合基發(fā)生作用，進(jìn)一步提升組織細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)的速度，從而促進(jìn)周圍組織細(xì)胞生長(zhǎng)為預(yù)想功能，達(dá)到修復(fù)人體組織和器官的功能的目標(biāo)。

2 對(duì)醫(yī)用高分子材料未來(lái)的發(fā)展方向的展望

高分子材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)廣泛的應(yīng)用，并取得了很大的成就。但目前的技術(shù)還無(wú)法滿足人們的需求，還無(wú)法提高人工臟器替換病變臟器的成功率，所以我們需要對(duì)醫(yī)用高分子材料的發(fā)展方向進(jìn)行一下詳細(xì)的研究。

首先，高分子材料會(huì)廣泛應(yīng)用于藥物中。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)藥品質(zhì)量也有了更高的要求，如要求藥品穩(wěn)定、高效、毒副作用小等。高分子材料一般具備無(wú)毒、無(wú)副作用、水溶性好、不會(huì)產(chǎn)生異變等特點(diǎn)。因此，我們需要將高分子材料應(yīng)用到現(xiàn)代藥物中，如制作緩釋藥物的載體、高分子材料的藥物等。另外，高分子藥物相比低分藥物而言，幾乎沒(méi)有副作用，并且可以緩釋藥物的濃度，具體治療人w制定的部位。所以，高分子材料在藥物這一行業(yè)中具有很大的發(fā)展前景，其作用不可替代。其次，高分子材料將會(huì)廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療器械中。高分子材料中的聚酯、硅橡膠等都具有一定的矯形作用，在假肢制造、整形外科等領(lǐng)域中都發(fā)揮著很大的作用。最后，未來(lái)的醫(yī)用高分子材料應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，其發(fā)展趨勢(shì)將以聚氨酯、聚硅氧烷、聚烯烴為主，開發(fā)滿足生物相容性和血液相容性的材料，發(fā)展便攜帶的小型化人工器官裝置以及開發(fā)醫(yī)療器械、人工臟器和控制生育所用的材料等。

3 結(jié)語(yǔ)

醫(yī)用高分子材料的廣泛應(yīng)用，有利于促進(jìn)醫(yī)療水平的進(jìn)步，不斷的完善醫(yī)用材料，充分發(fā)揮其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的作用。綜上所述，我們可以發(fā)現(xiàn)，加快對(duì)醫(yī)用高分子材料的開發(fā)和研究是目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最重要的任務(wù)之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志祥，張政委，田華，等.生物降解高分子材料在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2005， 3（1）：31-34.

篇10

【關(guān)鍵字】生物降解;高分子;材料

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，大量的高分子材料在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，而廢棄的高分子材料對(duì)環(huán)境的污染也日益嚴(yán)重。廢棄塑料的處理方法主要分為掩埋和焚燒，這兩種方法都會(huì)產(chǎn)生新的污染物污染環(huán)境。針對(duì)這一問(wèn)題，許多國(guó)家實(shí)行了3R工程，3R指的是減少使用（Reduction）、重復(fù)使用（Reuse）、循環(huán)回收（Recycle）。但這只是減少了廢棄塑料的使用，沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。如今，各種存在的處理廢棄塑料的方法都會(huì)造成污染，因此研究與開發(fā)環(huán)境可接受的降解性高分子材料是解決環(huán)境污染的重要方法。

1生物可降解高分子材料的用途

生物可降解高分子材料也被稱為“綠色生態(tài)高分子材料”，它在環(huán)境日益污染的今天發(fā)揮著重要的作用，主要分為以下幾個(gè)部分。

1.1解決環(huán)境污染問(wèn)題

利用生物可降解高分子的生物可降解性有效解決環(huán)境污染問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界的高分子材料的產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)1.2億噸，這些高分子材料在被使用后產(chǎn)生了大量廢棄物，這些廢棄物變成污染源，造成地下水與土壤的嚴(yán)重污染，進(jìn)一步危害動(dòng)植物的生長(zhǎng)，對(duì)人類更是極其不利。20世紀(jì)90年代初期，在可以用來(lái)處理固體廢物垃圾填埋的場(chǎng)地用完以后，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開始向落后國(guó)家出口垃圾，這一行為對(duì)發(fā)展中國(guó)家的影響是巨大的。一系列環(huán)境危機(jī)引發(fā)了人類的覺(jué)醒，發(fā)展可降解的環(huán)境友好型的材料成了科學(xué)家們的主要研究的方向，生物可降解高分子材料的出現(xiàn)為人類解決了這一難題，它能在一定條件下，利用微生物分泌酶的作用進(jìn)行分解，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。

1.2生物可降解高分子在醫(yī)療器材中的使用

利用生物可降解高分子的特性可以制作生物醫(yī)用材料。使用可降解高分子制作成的藥物可以在人體內(nèi)分解，參與人體的新陳代謝。在生物可降解分子研究的初期，研究?jī)?nèi)容主要集中于部分降解的可崩潰型高分子材料的研究，但現(xiàn)在這一研究已經(jīng)逐漸被否定。目前許多國(guó)家仍然在不斷研究與發(fā)展生物可降解性的高分子材料，然而由于技術(shù)水平與成本的制約，生物可降解高分子的研究還沒(méi)有達(dá)到令人滿意的程度。

1.3生物可降解高分子材料在包裝行業(yè)中的應(yīng)用

眾所周知，包裝行業(yè)中使用高分子材料的情況非常多，大量的廢棄包裝材料對(duì)環(huán)境的污染程度是可想而知的。目前市面上各種包裝材料主要以聚乳酸為首。聚乳酸具有良好的隔水性和透明性。作為基本材料的乳酸是人體可接受的固有物質(zhì)之一，這使得聚乳酸對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害，被廣大消費(fèi)者接受。而傳統(tǒng)的包裝材料由合成樹脂構(gòu)成，由于傳統(tǒng)樹脂的分解性不強(qiáng)，廢棄的包裝材料造成了40%的城市垃圾，成為最主要的環(huán)境污染源。

2生物可降解高分子的降解機(jī)理

生物降解指微生物的分解作用，在高分子領(lǐng)域指的是高分子材料在溶劑化，簡(jiǎn)單水解和酶反應(yīng)等條件下，轉(zhuǎn)化為相對(duì)簡(jiǎn)單的中間產(chǎn)物或小分子的過(guò)程。高分子材料的生物降解主要由水合作用，強(qiáng)度損失，物質(zhì)整體化喪失和質(zhì)量損失4個(gè)階段組成。水合作用是指由范德華力氫鍵所維系的二次、三次結(jié)構(gòu)的破裂而引發(fā)的水合作用。接下來(lái)在化學(xué)作用或酶的催化作用下，高分子主鏈可能破裂，造成高分子材料的強(qiáng)度降低。而高分子主鏈、交聯(lián)劑、外懸基團(tuán)的開裂會(huì)進(jìn)一步造成交聯(lián)高分子材料強(qiáng)度的降低，高分子鏈進(jìn)一步斷裂。高分子鏈的不斷斷裂造成質(zhì)量損失和相對(duì)分子質(zhì)量的降低，相對(duì)分子質(zhì)量低到一定程度后就會(huì)被酶分解代謝稱為水和二氧化碳等。由此可見，生物的降解過(guò)程并非是單一的化學(xué)反應(yīng)，而是復(fù)雜的生物物理，生物化學(xué)的協(xié)同作用，是物理化學(xué)生物相互影響促進(jìn)的過(guò)程。

3影響生物可降解高分子降解性的因素

3.1生物高分子的分子主鏈的影響

四大通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯都具有C―C鍵為主鍵的結(jié)構(gòu)，使得它們對(duì)微生物的阻抗性很高，而根據(jù)研究表明，當(dāng)聚合物的主鏈上含有C-O，C-N鍵時(shí)，聚合物對(duì)生物降解的敏感性大大提高。因此，根據(jù)共聚原理，想要制備出生物降解塑料就必須要在聚合物中引入易于生物降解的化學(xué)鍵。

3.2支化與分子量對(duì)生物高分子降解的影響

國(guó)外研究表明，對(duì)分子量范圍為170～620的線性與支鏈型碳?xì)渚酆衔锏纳锝到庑赃M(jìn)行分析比較，結(jié)果表明支鏈型聚合物的真菌生長(zhǎng)速度與線性聚合物相比明顯小得多，也就是說(shuō)線性的碳?xì)渚酆衔锔子诮到狻Ｍ瑫r(shí)分子量的大小對(duì)高分子材料的影響也是巨大的，例如PS、PE、聚丁二烯和聚異丁烯只有在分子量小于特定值后才能夠被菌種所分解。

3.3降解環(huán)境對(duì)生物高分子降解的影響

雖然材料結(jié)構(gòu)是決定生物大分子降解的主要因素，但是環(huán)境對(duì)生物大分子材料的降解也有一定的影響作用。降解環(huán)境主要指降解過(guò)程中的水，溫度，酸堿度和氧濃度等。水是微生物生長(zhǎng)與代謝的基本條件，只有水的供應(yīng)量足夠，微生物才可以進(jìn)行分解材料。而溫度對(duì)微生物也有影響，每一種微生物都有適合其生長(zhǎng)的最佳溫度與酸堿度，一般來(lái)說(shuō)真菌生長(zhǎng)在酸性條件下，而細(xì)菌在堿性條件下的生長(zhǎng)更加迅速，想要提高降解效率，就必須要保證微生物的正常生長(zhǎng)，為微生物提供合適的溫度，酸堿度等生長(zhǎng)環(huán)境。

4生物可降解高分子的前景展望

由于我國(guó)生物高分子技術(shù)的研究并不成熟，國(guó)內(nèi)的生物可降解高分子的開發(fā)與應(yīng)用還存在一些問(wèn)題。比如：產(chǎn)品價(jià)格過(guò)高，產(chǎn)品的性能和用途受到限制，產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)不夠成熟等。盡管高分子市場(chǎng)存在許多不足，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和我國(guó)環(huán)保法規(guī)的不斷完善，生物可降解高分子的市場(chǎng)仍在迅速增長(zhǎng)。塑料薄膜、包裝材料、醫(yī)用材料等領(lǐng)域生物可降解高分子材料的研究將會(huì)得到更好的發(fā)展。目前針對(duì)如何解決市場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題，研究者正在不斷努力，降低開發(fā)生產(chǎn)成本，對(duì)現(xiàn)有的可降解高分子進(jìn)行性能改進(jìn)，以獲取更高質(zhì)量的高分子材料。研究開發(fā)低成本，高性能，具有降解時(shí)控性，高效性和徹底性的生物高分子材料成為高分子領(lǐng)域的主要研究方向。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王身國(guó).生物降解高分子――一類重要的生物材料 1.脂肪族聚酯的本體改性[J].高分子通報(bào)，2011，（10）：1-14.