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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(mǎn)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(mǎn)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.
關(guān)鍵詞:高分子材料;可降解;生物
中圖分類(lèi)號(hào):tq464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a
我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解,以盡量減少對(duì)人類(lèi)及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細(xì)菌、霉菌及藻類(lèi)作用下,可完全降解為低分子的材料。這類(lèi)材料儲(chǔ)存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3 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。按照上述機(jī)理,現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。
1生物可降解高分子材料概念及降解機(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3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(xiàn),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(lèi)型
按來(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(lèi)。按用途分類(lèi),有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類(lèi)。按合成方法可分為如下幾種類(lèi)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(lèi)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。如英國(guó)ici 公司生產(chǎn)的“biopol”產(chǎn)品。
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?;嗵堑裙不熘频?。
2.4摻合型
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開(kāi)發(fā)
3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)生物可降解高分子材料的方法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。
3.1.1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(lèi)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。
3.1.2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。
3.1.3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(lèi)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生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的新方法——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(kāi)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生物可降解高分子材料的應(yīng)用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問(wèn)題,以保證人類(lèi)生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000 多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻(xiàn)
[1]侯紅江,陳復(fù)生,程小麗,辛穎.可生物降解材料降解性的研究進(jìn)展[j].塑料科技,2009,(03):89-93.
[2]翟美玉,彭茜.生物可降解高分子材料[j].化學(xué)與粘合,2008,(05).
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3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(xiàn),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(lèi)型
按來(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(lèi)。按用途分類(lèi),有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類(lèi)。按合成方法可分為如下幾種類(lèi)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(lèi)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。如英國(guó)ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。
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?;嗵堑裙不熘频?/p>
2.4摻合型
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開(kāi)發(fā)
3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)生物可降解高分子材料的方法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。
3.1.1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(lèi)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。
3.1.2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。化學(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。
3.1.3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(lèi)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生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的新方法——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(kāi)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、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問(wèn)題,以保證人類(lèi)生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:高分子 材料阻燃技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào):TQ31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)10(b)-0198-02
高分子可燃材料具有優(yōu)良的性能,其應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣,特別是在建筑、交通、家具、電子電器等行業(yè)領(lǐng)域被大量使用,美化和方便了人們的環(huán)境和生活,獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效和社會(huì)效益,已逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料。然而大多數(shù)該分子材料都易燃、可燃材料,在燃燒時(shí)熱釋放速率快、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、發(fā)熱量高、不易熄滅,還產(chǎn)生大量濃煙和有毒氣體。隨著高分子材料的廣泛應(yīng)用,其潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)性大大增加,因而如何提高高分子材料的阻燃性能,成為當(dāng)前消防工作急需解決的一個(gè)問(wèn)題。
1 高分子阻燃技術(shù)應(yīng)用
1.1 高分子阻燃材料分類(lèi)
關(guān)于阻燃高分子材料目前尚無(wú)明確分類(lèi),通??砂凑斋@取阻燃性能的方式劃分,可將其分為本質(zhì)阻燃高分子材料和非本質(zhì)阻燃材料兩種。一種是材料本身具有阻燃性;另一種是通過(guò)加入添加阻燃劑獲得阻燃性能。非本質(zhì)阻燃材料可根據(jù)阻燃劑添加方式分為添加型阻燃高分子材料和反應(yīng)型高分子材料。所謂添加型阻燃高分子材料,即在高聚物加工過(guò)程中,將阻燃劑以物理方式分散于基材中而賦予材料的阻燃性;反應(yīng)型阻燃高分子材料的阻燃劑是在高聚物的合成中加入的,它作為一種單體參與反應(yīng),并結(jié)合到高聚物的主鏈或支鏈上,使高聚物含有阻燃成分[1]。
1.2 高分子阻燃技術(shù)
阻燃劑是用于提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦T诂F(xiàn)代化社會(huì)中,阻燃劑具有著諸多的類(lèi)型,旨在能夠?yàn)榱饲袑?shí)滿(mǎn)足不同環(huán)境下的防火需求,就其所包含的類(lèi)型來(lái)看,主要可以分為以下3種。
第一種,是有機(jī)阻燃劑,主要用于針對(duì)有機(jī)物的燃燒預(yù)防,比如包括磷酸酯、鹵系和紡織物等等,具有著耐久性的特點(diǎn)。
第二種為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)阻燃劑,包括的產(chǎn)品主要有氯化銨、氫氧化鋁等等材料,這種類(lèi)型的阻燃劑具有著無(wú)煙、無(wú)毒與無(wú)害的優(yōu)勢(shì),因此成為了目前應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的一種阻燃劑。
第三種為有機(jī)和無(wú)機(jī)混合類(lèi)型的阻燃劑,這種類(lèi)型的阻燃劑通常被科學(xué)界認(rèn)為是無(wú)機(jī)阻燃劑的升級(jí)版,擁有著和無(wú)機(jī)阻燃劑同等的優(yōu)勢(shì),但相對(duì)來(lái)說(shuō)具有著較高的成本,因此并未普及應(yīng)用。而從不同阻燃劑的阻燃元素上看,又可以劃分為幾種,包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑和硅系阻燃劑等,其各自有著相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn),但依然憑借著不同的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于不同的防火領(lǐng)域當(dāng)中[2]。
受到近些年科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的影響,高分子材料的阻燃技術(shù)水平也獲得了突破性的發(fā)展,包括阻燃劑微膠囊技術(shù)、交聯(lián)與接枝改性等等,無(wú)論是何種新技術(shù)的應(yīng)用,其作用原理都大體相一致,區(qū)別主要在于對(duì)人工合成技術(shù)的依賴(lài)程度有所不同,最明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)更是在于對(duì)傳統(tǒng)材料阻燃之后所產(chǎn)生的有毒有害氣體的轉(zhuǎn)化,最具代表性的便是現(xiàn)代阻燃技術(shù)領(lǐng)域的納米技術(shù)應(yīng)用,不僅能夠有效降低阻燃過(guò)程中各類(lèi)反應(yīng)對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)更憑借較高的技術(shù)水平全面提高了阻燃技術(shù)的安全性。
1.3 高分子材料燃燒及阻燃技術(shù)應(yīng)用機(jī)理
高分子材料在空氣中受熱時(shí),會(huì)分解生成揮發(fā)性可燃物,當(dāng)可燃物濃度和體系溫度足夠高時(shí),即可燃燒。所以高分子材料的燃燒可分為熱氧降解和燃燒兩個(gè)過(guò)程,涉及傳熱、高分子材料在凝聚相的熱氧降解、分解產(chǎn)物在固相及氣相中的擴(kuò)散、與空氣混合形成氧化反應(yīng)場(chǎng)及氣相中的鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)等一系列環(huán)節(jié)。當(dāng)高分子材料受熱的熱源熱量能夠使高分子材料分解,且分解產(chǎn)生的可燃物達(dá)到一定濃度,同時(shí)體系被加熱到點(diǎn)燃溫度后,燃燒才能發(fā)生。而己被點(diǎn)燃的高分子材料在點(diǎn)燃源穩(wěn)定后能否繼續(xù)燃燒則取決于燃燒過(guò)程的熱量平衡。當(dāng)供給燃燒產(chǎn)生的熱量等于或大于燃燒過(guò)程各階段所需的總熱量時(shí),高分子材料燃燒才能繼續(xù),否則將中止或熄滅。從高分子材料的燃燒機(jī)理可看出,阻燃作用的本質(zhì)是通過(guò)減緩或阻止其中一個(gè)或幾個(gè)要素實(shí)現(xiàn)的。其中包括6個(gè)方面:提高材料熱穩(wěn)定性、捕捉游離基、形成非可燃性保護(hù)膜、吸收熱量、形成重質(zhì)氣體隔離層、稀釋氧氣和可燃性氣體。目前常采用的阻燃劑行為主要是通過(guò)冷卻、稀釋、形成隔離膜的物理途徑和終止自由基的化學(xué)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。燃燒和阻燃都是十分復(fù)雜的過(guò)程,涉及很多影響和制約因素,將一種阻燃體系的阻燃機(jī)理嚴(yán)格劃分為某一種是很難的,一種阻燃體系往往是幾種阻燃機(jī)理同時(shí)起作用[3]。
2 高分子材料阻燃技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向分析
2.1 高分子材料阻燃技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展體現(xiàn)
在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中,阻燃材料憑借著自身所具有的阻燃優(yōu)勢(shì),已經(jīng)獲得了越來(lái)越廣泛的發(fā)展前景。傳統(tǒng)的添加阻燃劑,在熱量不斷加升的同時(shí),其有毒氣體也將被釋放出來(lái),產(chǎn)生有毒氣體將會(huì)嚴(yán)重危害心肺功能,因此,在傳統(tǒng)阻燃劑中,也相應(yīng)增加了磷酸酯等化學(xué)物質(zhì),以便于通過(guò)磷酸酯來(lái)提升材質(zhì)的氣體吸附能力,相比較來(lái)講磷氮化合物擁有更加高等的吸附能力,正是由于添加型阻燃劑中存在以上不同的化學(xué)物質(zhì),因此,阻燃劑安全系數(shù)也將被提升。由此也就確定了磷系阻燃劑的地位。伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展各類(lèi)阻燃產(chǎn)品均獲得了良好的發(fā)展應(yīng)用空間,各類(lèi)阻燃產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)也開(kāi)始越來(lái)越突出,由于阻燃材質(zhì)中的阻燃性能受到影響,才最終達(dá)到阻燃的實(shí)際效果。相對(duì)來(lái)講,阻燃技術(shù)也通過(guò)阻燃劑的化學(xué)功能,改變其傳統(tǒng)的分子結(jié)構(gòu),以至于實(shí)現(xiàn)阻燃價(jià)值。因此,阻燃技術(shù)應(yīng)具備一定的高分子材料脫水碳化功能,并在此基礎(chǔ)上,吸收相關(guān)的有毒氣體,當(dāng)值在材料燃燒中,產(chǎn)生有毒氣體,威脅相關(guān)人員的生命健康。對(duì)此應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大對(duì)現(xiàn)有阻燃劑的研發(fā)力度,并在科學(xué)技術(shù)的支撐作用下對(duì)現(xiàn)有的阻燃劑進(jìn)行改善與功能領(lǐng)域的創(chuàng)新,使現(xiàn)有的阻燃劑能夠具備傳統(tǒng)的阻燃性能優(yōu)勢(shì),還同時(shí)具有更多的現(xiàn)代化功能比如耐熱、抗輻射等等[4]。
2.2 高分子阻燃材料的綠色發(fā)展趨勢(shì)
高分子阻燃材料的綠色發(fā)展方向已經(jīng)開(kāi)始被充分重視,其是社會(huì)的現(xiàn)代化發(fā)展需要,阻燃劑在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用量有著明顯的增加,所有新材料與新產(chǎn)品的更新?lián)Q代頻率都在不斷加速。而與此同時(shí),人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷提升,因此,阻燃劑的技術(shù)發(fā)展方向也開(kāi)始逐漸趨向于綠色化發(fā)展。尤其是近些年社會(huì)開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注對(duì)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè),由此直接決定了阻燃劑的發(fā)展需要契合生態(tài)的關(guān)系。目前,國(guó)際當(dāng)中已有一部分發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始致力于從環(huán)保角度出發(fā)來(lái)限制對(duì)污染環(huán)境阻燃劑的生產(chǎn)與使用,該文認(rèn)為,這樣的現(xiàn)狀本質(zhì)上也是對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全負(fù)責(zé)的另一種形式。不可否認(rèn),中國(guó)作為生產(chǎn)制造大國(guó),高分子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有著顯赫的地位,在國(guó)際阻燃材料飛速發(fā)展的大勢(shì)所趨之下,消防部門(mén)同時(shí)出臺(tái)了新的規(guī)定,旨在為阻燃材料的科學(xué)化更新提供明確的方向指引。在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的形式下,阻燃技術(shù)的開(kāi)發(fā)在外界的推動(dòng)下有了技術(shù)上的提高。尤其是低毒低煙、無(wú)鹵高效的環(huán)保阻燃劑更是起到了不可估量的作用。綜上,不管是鹵系阻燃劑還是無(wú)鹵阻燃劑,其必然趨勢(shì)都是向環(huán)保型無(wú)鹵阻燃劑發(fā)展,發(fā)展方向都以低毒化、環(huán)?;⒏咝Щ?、多功能化為主[5]。
3 高分子材料阻燃技術(shù)的優(yōu)化改革動(dòng)向
當(dāng)前,對(duì)于阻燃技術(shù)的研究,我國(guó)還有待加強(qiáng),在相關(guān)技術(shù)研發(fā)力度,以及自主研發(fā)等環(huán)節(jié),相對(duì)于國(guó)外先機(jī)技術(shù)仍然存在較大的進(jìn)步空間。但根據(jù)我國(guó)當(dāng)前研發(fā)技術(shù)來(lái)講,已經(jīng)較傳統(tǒng)技術(shù)提升了許多。近些年國(guó)家積極進(jìn)行科研技術(shù)支持,在研究經(jīng)費(fèi)中,研究技術(shù)中,積極給予幫助,使得各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)工作中逐漸擴(kuò)大,研發(fā)力度也逐漸加深,在國(guó)家技術(shù)支持上,當(dāng)前各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用皆取得了良好的成績(jī),阻燃技術(shù)便是其中一項(xiàng),在國(guó)家的扶持幫助下,阻燃技術(shù)應(yīng)用價(jià)值逐漸得到挖掘,阻燃技術(shù)研發(fā)也漸漸深入到人們的視野之中。
由從傳統(tǒng)阻燃技術(shù)當(dāng)前的阻燃技術(shù)研發(fā),期間經(jīng)歷中眾多變遷,最早阻燃技術(shù)是由物理作用的幫助喜愛(ài),實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣的阻隔,最終達(dá)到阻燃的效果,當(dāng)前新型阻燃技術(shù)的研發(fā),使得性質(zhì)阻燃上升至化學(xué)反應(yīng)界面中,通過(guò)對(duì)材質(zhì)化學(xué)分子的改變,使得可燃性材質(zhì)逐漸具備阻燃技術(shù),從融合阻燃逐漸轉(zhuǎn)變成為無(wú)機(jī)阻燃,并在阻燃技術(shù)研發(fā)的過(guò)程中,更加注重了對(duì)有害有毒物質(zhì)的處理,通過(guò)添加可吸附分子,將有毒有害物質(zhì)進(jìn)行吸附,在實(shí)現(xiàn)了阻燃技能的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了無(wú)污染的目標(biāo)。這種科技研發(fā)的成果符合了綠色發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展理念的要求。當(dāng)前在阻燃技術(shù)研發(fā)中,微膠囊技術(shù)、納米技術(shù)等其他技術(shù)的影響,使得可燃材料的阻燃效果大大得到提升,阻燃性能也隨著阻燃效果不斷變化。在阻燃技術(shù)應(yīng)用中,復(fù)合型材料的應(yīng)用也為阻燃技術(shù)提供了發(fā)展方向。
該文認(rèn)為,在今后的發(fā)展中,隨著阻燃技術(shù)的提升,阻燃性能的變化,必將使阻燃形態(tài)以及其他性能達(dá)到提高,并在科研技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中,隨著可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹,堅(jiān)信可燃材料阻燃技能將會(huì)更加環(huán)保。
4 結(jié)論
綜上所述,通過(guò)對(duì)阻燃技術(shù)的研究可知,阻燃技術(shù)經(jīng)歷了從物理阻燃向化學(xué)阻燃技能的轉(zhuǎn)變,在化學(xué)阻燃中高分子材料阻燃功能得到了有效的提升。隨著阻燃技術(shù)研發(fā)的不斷加深,我們堅(jiān)信,阻燃材料的發(fā)展也會(huì)與之相適應(yīng),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也會(huì)相應(yīng)調(diào)整,我們必然會(huì)找到解決的辦法,開(kāi)發(fā)出符合人們需求的高分子阻燃材料。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:高分子材料與工程專(zhuān)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(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,是“大類(lèi)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(lèi)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(zhuān)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(lèi)培養(yǎng)”的重要專(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(mén)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(kāi)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(zhuān)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(zhuān)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(mǎn)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(mén)重要的專(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(mén)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí),對(duì)哪些知識(shí)對(duì)專(zhuān)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(huà)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),已經(jīng)接觸了專(zhuān)業(yè)的前沿研究方向,可以對(duì)高分子材料與工程專(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)的題目,結(jié)合他們的后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程。哪些知識(shí)是有機(jī)化學(xué)這門(mén)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)的專(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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.
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專(zhuān)業(yè)大觀
生活在鋼筋水泥森林里的我們,對(duì)金屬材料一定不陌生。從汽車(chē)外殼到小小螺絲釘,從建筑用材到鍋碗瓢盆,處處充斥著金屬感??梢哉f(shuō),金屬材料的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,日益深入和改變著我們的生活。
金屬材料工程是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),通過(guò)對(duì)金屬材料制備工藝及其原理的探索,研究成果可以直接應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)。該專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的主要課程有材料熱力學(xué)、金屬學(xué)、材料力學(xué)性能、材料分析技術(shù)、金屬材料學(xué)、材料成型加工工藝與設(shè)備、計(jì)算機(jī)在材料工程中的應(yīng)用等。通過(guò)學(xué)習(xí)這些課程,同學(xué)們將被培養(yǎng)成為具備金屬材料科學(xué)與工程等方面的知識(shí),能在冶金、材料結(jié)構(gòu)研究與分析、金屬材料及復(fù)合材料制備、金屬材料成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)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。
金屬材料工程發(fā)展歷史很長(zhǎng),基礎(chǔ)非常雄厚,可以說(shuō)從事這方面研究的人員一開(kāi)始就站在了巨人的肩膀上,但需要注意的是,借助學(xué)科雄厚的基礎(chǔ),初學(xué)者雖然很容易入門(mén),但入門(mén)后看見(jiàn)的是一片片整整齊齊的田野,仿佛沒(méi)有值得開(kāi)墾的地方,要想取得突破性進(jìn)展必須下一番力氣。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)需要注重培養(yǎng)自己的觀察和判斷能力,不盲目迷信書(shū)本和權(quán)威,要敢于放開(kāi)自己的思維不斷探索新知。
經(jīng)過(guò)本科階段的學(xué)習(xí),金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生將被授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位,畢業(yè)后如果希望從事專(zhuān)業(yè)相關(guān)工作,可以去相應(yīng)的研究所(比如北京有色金屬研究院)參加工作,或是在寶鋼、首鋼等國(guó)有大中型鋼鐵集團(tuán)以及其他相關(guān)企業(yè)擔(dān)任中高級(jí)工程技術(shù)人員,當(dāng)然也可以選擇留?;蛘叱鰢?guó)。當(dāng)你看見(jiàn)自己辛勤勞動(dòng)的成果在鋼花飛濺中誕生,為國(guó)家和人民創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟(jì)利益的時(shí)候,你一定會(huì)由衷地感到高興。也許到時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己對(duì)別的領(lǐng)域更感興趣,不要擔(dān)心,你所學(xué)的知識(shí)和方法完全可以幫助你適應(yīng)其他的工作,因?yàn)樵谶@里養(yǎng)成的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,會(huì)令你左右逢源、游刃有余。
報(bào)考點(diǎn)津:由于本專(zhuān)業(yè)涉及到金屬材料的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,因此,有創(chuàng)新意識(shí),吃苦精神,且在繪圖、計(jì)算機(jī)等方面有專(zhuān)長(zhǎng)的同學(xué)更適合報(bào)考該專(zhuān)業(yè)。
高校快照:北京工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)等。
專(zhuān)業(yè)大觀
高分子材料與工程屬于理工科類(lèi),是研究有機(jī)及生物高分子材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能和加工應(yīng)用的高新技術(shù)專(zhuān)業(yè)。目前高分子材料已被廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科研和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域,成為我國(guó)科學(xué)研究的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。
高分子材料與工程培養(yǎng)的是高新技術(shù)方面的人才,該專(zhuān)業(yè)的學(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),具體的課程有有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物流變學(xué)、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法??凑n程的名稱(chēng),我們會(huì)發(fā)現(xiàn),高分子材料與工程主要涉及化學(xué)、物理、材料知識(shí)。但是,不要以為你高中的物理、化學(xué)學(xué)得好就能把高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)好,我們高中時(shí)學(xué)的物理、化學(xué)其實(shí)都只是基礎(chǔ)知識(shí),并沒(méi)有朝深方向延伸。因此說(shuō),高中所學(xué)的物理、化學(xué)知識(shí)只能算是在為學(xué)高分子化學(xué)、物理打基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)了高分子材料與工程的主要課程后,充其量只能說(shuō)你學(xué)到了知識(shí),還不具備有開(kāi)發(fā)研究高分子材料的能力。為了幫助該專(zhuān)業(yè)學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能,學(xué)生在校期間的大部分時(shí)間都被用來(lái)做實(shí)驗(yàn),同時(shí)學(xué)校也會(huì)適當(dāng)?shù)陌才乓恍┥鐣?huì)實(shí)踐,同學(xué)們可以進(jìn)行金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用與上機(jī)實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)等。此外,同學(xué)們自己還可以利用寒暑假的時(shí)間到工廠、企事業(yè)單位實(shí)習(xí)。
總而言之,只有經(jīng)過(guò)社會(huì)實(shí)踐并且反復(fù)摸索驗(yàn)證課本上的理論知識(shí),同學(xué)們才能掌握高分子材料的合成、改性的方法,獲得聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計(jì)的基本技能,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。當(dāng)同學(xué)們?cè)趯W(xué)校就具有以上這些能力,那可以說(shuō)已經(jīng)很優(yōu)秀了,畢業(yè)時(shí)那會(huì)是企業(yè)爭(zhēng)搶的香餑餑。
關(guān)于就業(yè),高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后,可以到高分子材料及高分子復(fù)合材料成型加工、高分子合成、化學(xué)纖維、新型建筑裝飾材料、現(xiàn)代噴涂與包裝材料、汽車(chē)、家用電器、電子電氣、航天航空等企業(yè)從事設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)及貿(mào)易部門(mén)工作,也可以到高等學(xué)校、科研單位從事科學(xué)研究與教學(xué)工作,還可以到政府部門(mén)從事行政管理、質(zhì)量監(jiān)督等工作。
報(bào)考點(diǎn)津:對(duì)物理、化學(xué)感興趣的學(xué)生較適合本專(zhuān)業(yè)。另外,由于該專(zhuān)業(yè)要與計(jì)算機(jī)、英語(yǔ)打交道,因此你要有計(jì)算機(jī)、英語(yǔ)方面的學(xué)習(xí)熱情。還有,按照相關(guān)招考規(guī)定,色弱、色盲者不能報(bào)考該專(zhuān)業(yè)。
高??煺眨核拇ù髮W(xué)、浙江大學(xué)、華南理工大學(xué)、大連理工大學(xué)、華僑大學(xué)等。
專(zhuān)業(yè)大觀
復(fù)合材料與工程是實(shí)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),它分為復(fù)合材料設(shè)計(jì)與加工和復(fù)合材料工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向,這樣可以術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻,使同學(xué)們?cè)诔蔀楸緦?zhuān)業(yè)通才的同時(shí)又是某個(gè)方向的專(zhuān)才。
既然復(fù)合材料與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)的是如何研發(fā)復(fù)合材料,那么復(fù)合材料究竟有何魔力驅(qū)使同學(xué)們?nèi)パ芯克??人們獲取知識(shí)時(shí)常用的方法是去粗取精,從而使知識(shí)更上一層樓。復(fù)合材料其實(shí)和同學(xué)們汲取知識(shí)的方法是一樣的,它是由兩種或多種性質(zhì)不同的材料通過(guò)物理和化學(xué)復(fù)合,組成具有兩個(gè)或兩個(gè)以上相態(tài)結(jié)構(gòu)的材料。簡(jiǎn)單的說(shuō),就是它具有合成材料共有的優(yōu)點(diǎn),性能要高出任何一個(gè)合成的部分。其實(shí),在現(xiàn)實(shí)生活中,我們會(huì)看到很多的復(fù)合材料產(chǎn)品,如休閑座椅、工藝花盆、燈飾、廣告燈箱、汽車(chē)配件、電話(huà)亭等。當(dāng)我們驚訝于復(fù)合材料與工程何以如此強(qiáng)悍時(shí),羨慕和期待的眼光便落在了復(fù)合材料與工程專(zhuān)業(yè)上。
看著五花八門(mén)的工藝花盆、燈飾,同學(xué)們可能會(huì)難掩內(nèi)心的激動(dòng),也想自己動(dòng)手制作出漂亮的燈飾。有這樣的心情,表示同學(xué)們已經(jīng)愛(ài)上了復(fù)合材料與工程專(zhuān)業(yè)了。由于該專(zhuān)業(yè)所要解決的是了解復(fù)合材料的組成特點(diǎn)、主要應(yīng)用領(lǐng)域、復(fù)合原理和主要制備工藝等問(wèn)題,因此該專(zhuān)業(yè)的同學(xué)們需要學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課程有復(fù)合原理、復(fù)合材料學(xué)、復(fù)合材料工藝設(shè)備、材料學(xué)概論、復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、高分子化學(xué)及物理、復(fù)合材料工藝學(xué)、復(fù)合材料聚合物基礎(chǔ)等。
羅列出這么多專(zhuān)業(yè)課程,你可能會(huì)發(fā)出感慨,怪不得該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生能夠研制出許多性能各異的產(chǎn)品,因?yàn)樗麄兯鶎W(xué)的知識(shí)不僅專(zhuān),而且全。該專(zhuān)業(yè)同學(xué)畢業(yè)后可以到航空航天、汽車(chē)、船舶、建材、化工防腐、電機(jī)、電子、石油、通信、國(guó)防等行業(yè)的科研院所、高校、公司、企業(yè)工作。即使是新入職的該專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生,薪酬也不會(huì)很低,一般薪水在3000左右,不過(guò)也分地域、單位和各人能力。
報(bào)考點(diǎn)津:能吃苦,有創(chuàng)新精神,且對(duì)化學(xué)、物理感興趣的最適合報(bào)考本專(zhuān)業(yè)。盡管沒(méi)有性別限制,但從往年的男女就業(yè)情況來(lái)看,男生比女生更受企業(yè)的歡迎。
高??煺眨何錆h理工大學(xué)、蘭州交通大學(xué)、江蘇大學(xué)、華東理工大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)等。
專(zhuān)業(yè)大觀
生物功能材料專(zhuān)業(yè)是生命科學(xué)和材料科學(xué)的前沿叉學(xué)科,是生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程和藥物釋放等交叉學(xué)科技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的迫切需求而設(shè)立的。
生物功能材料專(zhuān)業(yè)的魅力,就在于敢于實(shí)踐李寧的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久,青島即發(fā)集團(tuán)成功研制出了“高性能殼聚糖纖維材料”,而它的原料就是不起眼的蝦皮、蟹殼。蝦皮、蟹殼與用來(lái)做紡織面料材料的棉花相比,在纖維等特性上相差十萬(wàn)八千里,但就是這樣不可能的事實(shí),科研人員利用甲殼素經(jīng)化學(xué)處理和拉纖工藝制備,制出了可紡性高、抗菌性強(qiáng)、隔熱性能好等特點(diǎn)的“高性能殼聚糖纖維材料”。科研人員之所以可以變不能為可能,完全歸功于生物功能材料專(zhuān)業(yè)。
科研人員有如此“特異功能”,與天生無(wú)關(guān),而在于他們都接受過(guò)生物功能材料方面的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)。他們必學(xué)的主要課程有:生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、高分子化學(xué)、高分子物理、生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)、生物材料制備與加工、生物材料綜合實(shí)驗(yàn)等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)課程。要學(xué)好這些專(zhuān)業(yè)知識(shí),沒(méi)有勤奮刻苦的精神,以及科學(xué)的學(xué)習(xí)方法是學(xué)不好的,因?yàn)檫@些課程比較深?yuàn)W難懂,同學(xué)們除了在課堂上認(rèn)真聽(tīng)講,認(rèn)真做好筆記,在課后消化以外,還必須給自己“加餐”,以接觸更多的相關(guān)知識(shí)。
因?yàn)樯锕δ懿牧鲜巧婕懊婧軓V的專(zhuān)業(yè),因此一般的學(xué)校都會(huì)加大選修課的比例,主要開(kāi)設(shè)的課程有:生物醫(yī)用高分子改性、組織工程學(xué)、控制釋放理論與應(yīng)用、生物可降解高分子、環(huán)境材料基礎(chǔ)等。
學(xué)習(xí)了主要課程和選修課程之后,同學(xué)們可能還會(huì)關(guān)心,學(xué)習(xí)了這么多知識(shí),究竟能把自己塑造成一個(gè)什么樣的人才?從開(kāi)設(shè)的主要課程來(lái)看,生物功能材料的目標(biāo)很明確,就是培養(yǎng)能在生物材料的制備、改性、加工成型及應(yīng)用等領(lǐng)域從事基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)等的綜合型高級(jí)技術(shù)人才。該專(zhuān)業(yè)就業(yè)面寬,同學(xué)們畢業(yè)后可在研究院所、設(shè)計(jì)院、大專(zhuān)院校和企事業(yè)單位工作。
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)材料;生物相容性;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展前景
引言
生物醫(yī)學(xué)材料是一種毒副作用較小,生物相容性比較好的具有特殊性能和特殊功能的一種醫(yī)用材料,它對(duì)人的生命,組織器官是無(wú)害的。它的發(fā)展是以提升人類(lèi)衛(wèi)生健康水品,疾病治療,醫(yī)療保健為目的一種生物材料。生物醫(yī)學(xué)材料主要以生物高分子材料,生物陶瓷材料,生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料及生物金屬材料和生物醫(yī)學(xué)衍生材料為主?,F(xiàn)如今生物醫(yī)學(xué)而材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和科研領(lǐng)域。
一、生物醫(yī)學(xué)材料的分類(lèi)
1、醫(yī)用高分子材料
所謂生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域中發(fā)展最好的領(lǐng)域,醫(yī)用高分子材料自改革開(kāi)放以來(lái)就發(fā)展非常迅速,現(xiàn)如今醫(yī)用高分子材料已經(jīng)研究出了許多性能量好,應(yīng)用廣泛的制成品。醫(yī)用高分子材料有很大的便利之處是原材料比較容易獲取,加工制成品比較簡(jiǎn)單,而且研究發(fā)現(xiàn)人體大部分組織器官的軟組織部位,比如血管,呼吸道等都是由高分子材料構(gòu)成,這一特點(diǎn)使得醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用越來(lái)越受到人們的重視。
2、生物陶瓷材料
生物陶瓷材料也可以因?yàn)槠浠瘜W(xué)組成而被叫做生物無(wú)機(jī)非金屬材料,它也是具有大部分生物醫(yī)學(xué)材料共有的生物特性,它是一種具有很好的生物相容性,與醫(yī)用高分子材料相比生物陶瓷材料化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定。從性能上來(lái)講,生物陶瓷材料與生物體具有高度親和性,毒副作用非常小,也很少與生物體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。由于生物陶瓷材料的這些良好特性,近年來(lái)也逐漸被研究開(kāi)發(fā),現(xiàn)已經(jīng)普遍受到關(guān)注。生物陶瓷材料可以分為惰性生物陶瓷和生物活性生物陶瓷。每類(lèi)生物陶瓷材料都逐漸被廣泛利用。
3、醫(yī)用金屬材料
生物金屬材料顧名思義具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,因?yàn)檫@種材料的組成主要是金屬或者合金,它的化學(xué)組成決定了此種材料具有很好的抗疲勞特性。鈦合金和鈷合金就是被廣泛使用在臨床上為人所熟知的醫(yī)用類(lèi)金屬材料,另外還有不銹鋼。它們?nèi)叱W鳛橹踩氩牧?,主要運(yùn)用于骨和牙等硬組織的替換。比較常用在臨床上的是貴重金屬例如金,銀和鉑,當(dāng)然一些常見(jiàn)材料比如鐵、鎂及銅等都有應(yīng)用于臨床試驗(yàn)上,只是這些金屬的生物特性不是很好,因此尚未受到專(zhuān)家認(rèn)可。
4、生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料
生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同材料混合而成,比如現(xiàn)運(yùn)用于臨床的一些生物傳感器就是由高分子材料結(jié)合生物高分子形成的。另外,人工骨頭也可以有碳和鈦復(fù)合而成。
5、生物醫(yī)學(xué)衍生材料
生物醫(yī)學(xué)衍生材料是將生物組織進(jìn)行特殊處理形成的,雖然它已經(jīng)不具有生物活性,但是由于它有著天然生物相同的構(gòu)型因而在人體修復(fù)和替換的過(guò)程中成功率比較高。
二、生物醫(yī)學(xué)材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
生物醫(yī)學(xué)材料作為一項(xiàng)發(fā)展迅速的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),它的發(fā)展已經(jīng)受到全世界的普遍關(guān)注?,F(xiàn)如今隨著分子材料和人造器官的廣泛使用,生物醫(yī)學(xué)材料交叉著諸多學(xué)科成為創(chuàng)新材料的重要組成部分。生物醫(yī)學(xué)材料的運(yùn)用雖然在亞洲地區(qū)發(fā)展較快,但目前還主要在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)已逐步形成生物材料工業(yè)體系,創(chuàng)新材料制成產(chǎn)品比較多,每年的銷(xiāo)售額也非常巨大,甚至可以達(dá)到藥物市場(chǎng)的銷(xiāo)售額。目前,主要的生物材料產(chǎn)品中具有代表性的有:人工器官、人工關(guān)節(jié)、人工股骨頭都是運(yùn)用生物醫(yī)學(xué)材料來(lái)替代的。
三、生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展前景
生物醫(yī)學(xué)材料作為新技術(shù)革命中高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),將成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力。就我國(guó)而言,人口眾多、人口老齡化、交通擁擠及衛(wèi)生醫(yī)療狀況需要改善的國(guó)情來(lái)講,人們?cè)谏钏讲粩嗵岣叩耐瑫r(shí)對(duì)醫(yī)療保健的要求越來(lái)越高,同時(shí)對(duì)行業(yè)創(chuàng)新的提升具有迫切需求。生物醫(yī)學(xué)材料工業(yè)體系解決了眾多疾病難題,促進(jìn)了醫(yī)療水平和提高了疾病治療成功率?,F(xiàn)如今,國(guó)家已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)生物醫(yī)學(xué)材料的V大發(fā)展前景,并投入大量資金用于技術(shù)研究、仿制到創(chuàng)新。在全區(qū),如今生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展已經(jīng)能夠與汽車(chē)行業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位相比,銷(xiāo)售市場(chǎng)和銷(xiāo)售額大幅度擴(kuò)增。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,生物醫(yī)學(xué)材料具有如此強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,具有極大的發(fā)展前景。我國(guó)這場(chǎng)新技術(shù)革命中不僅面臨國(guó)內(nèi)設(shè)施條件的制約,而且被發(fā)達(dá)國(guó)家的材料工業(yè)體系所發(fā)展的巨大市場(chǎng)所沖擊著。我國(guó)爭(zhēng)取在新技術(shù)革命中能夠占一席之地,必須加大對(duì)生物材料的研究和運(yùn)用,從仿制到創(chuàng)新,加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)的同時(shí)也要積極向發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí),迅速轉(zhuǎn)化成產(chǎn)業(yè)成果,重點(diǎn)突破,追蹤生物材料的前沿,形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在國(guó)家的重點(diǎn)關(guān)注和支持的情況下,生物醫(yī)學(xué)材料這種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)即將在中國(guó)迅猛發(fā)展。
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MTX骨水泥離體藥物釋放的初步探索醫(yī)用高分子通訊 王善沅(16)
用于體內(nèi)修復(fù)的彈性有機(jī)硅材料孫明亭(22)
用作骨折內(nèi)固定的可生物低解聚(L—乳酸)的組織反應(yīng)與降解朱明華(31)
聚氨酯血管修補(bǔ)物大鼠體內(nèi)細(xì)胞反應(yīng)研究朱明華(37)
醫(yī)用級(jí)管形材料導(dǎo)液管應(yīng)用的評(píng)定傅榮政(46)
氧化誘導(dǎo)測(cè)試應(yīng)用于醫(yī)用PVC和其他聚合物傅榮政(54)
生物相容性與免疫反應(yīng)朱明華(65)
與環(huán)境因素相關(guān)的聚氯乙烯醫(yī)療裝置吳燕偉(75)
醫(yī)用彈性體的研究及其存在問(wèn)題的討論唐明揚(yáng)趙鳴星(1)
發(fā)展塑料醫(yī)療用品前景廣闊陳科(12)
新型外科手術(shù)用可降解防粘材料張娟(20)
過(guò)濾性多孔型聚氨酯創(chuàng)口包敷材料初步研究(33)
藥物釋放皮透片及消炎痛釋放皮透片探討李美雯張勇華(39)
膠原制品用于牙周組織引導(dǎo)再生的研究任磊張其清(42)
醫(yī)用含氟材料的分子靜電勢(shì)王壽太李從武等(56)
熱塑性聚氨酯彈性體及其改性材料在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用虞鐘華錢(qián)萍等(64)
醫(yī)用高分子通訊 醫(yī)用高分子材料的致癌性朱明華(74)
醫(yī)用塑料“非膨脹性示囊”研究馬瑞申周愛(ài)卿(1)
PVC輸血袋增塑劑的“耐卒取性”測(cè)定馬瑞申陳潔(3)
PW噴霧型快速醫(yī)用膠研劑田霞(6)
親水性聚氨酯泡沫宮頸擴(kuò)張棒的研制及臨床應(yīng)用葉云凌田偉芳(10)
高分子材料在體外循環(huán)中的應(yīng)用西安醫(yī)科大學(xué)...鄭國(guó)強(qiáng)(16)
有機(jī)硅在醫(yī)療用具方面的應(yīng)用王天書(shū)(34)
生物修補(bǔ)心瓣最初的礦化作用和氯化鋁或氯化鐵對(duì)堿性...朱明華馬明福(47)
通過(guò)化學(xué)放大提高肝素的固定朱明華涂陽(yáng)敦(55)
聚乙烯氧化物改性對(duì)苯二甲酸乙二醇酯表面的生物反應(yīng)丁蓉朱明華(60)
在醫(yī)療和藥品上靈活應(yīng)用的有機(jī)硅壓敏膠粘劑奚濤譯(67)
改性聚乙烯擴(kuò)張球囊的研制馬瑞申周愛(ài)卿(1)
三層色合成樹(shù)脂牙用造牙粉的研制楊承華顧柏林(5)
多層色合成樹(shù)脂牙現(xiàn)代化制造技術(shù)及臨床應(yīng)用特點(diǎn)李承華潘培新(15)
醫(yī)用粘合劑漫談錢(qián)鳳珍(22)
人工心臟和聚氨脂材料杜山健楊晶(33)
人體醫(yī)用彈性體林壽郎趙建偉(45)
應(yīng)用細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)接觸血液的固體材料進(jìn)行毒性預(yù)測(cè)朱明華(65)
四例彈性體與生物材料界碩特性的傳真電鏡研究王重滄(73)
醫(yī)用和牙科用材料及裝置的生物學(xué)評(píng)價(jià):試驗(yàn)項(xiàng)目的選擇(84)
從解剖學(xué)角度談?wù)剳?yīng)用國(guó)產(chǎn)TH膠行直視下胃冠...丁風(fēng)泉于恩泰(1)
醫(yī)用塑料王根興(7)
用于生物系統(tǒng)中的膠粘劑王根興(16)
新型多孔聚醚氨酯創(chuàng)口覆膜凌海(24)
聚(二甲基硅氧烷)—聚(環(huán)氧乙烷)—肝素嵌段...馮建敏孫國(guó)安(33)
Biomer的組分分析鐘麗嬋(53)
控制LH—RH興奮劑釋放的低分子量共聚(D.L...朱明華丁蓉(69)
多相丙烯酸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)醫(yī)用高分子通訊 鐘麗嬋(76)
應(yīng)用于硅接觸角膜鏡片表面的甲烷等離子體聚...曹采蘋(píng)唐文蘭(90)
應(yīng)用國(guó)產(chǎn)TH膠,直視下胃冠狀靜脈栓塞術(shù)559例術(shù)后...丁鳳泉王顯明(1)
植入形高分子材料的輻射消毒朱明華(13)
人工皮膚黑柳能黃漢生(25)
達(dá)可綸網(wǎng)相對(duì)應(yīng)的編織碳纖維補(bǔ)片對(duì)兔腰筋膜...Ward.,R朱明華(34)
聚合物的體內(nèi)降解:Ⅱ,長(zhǎng)期植入人體內(nèi)的硅橡膠起搏器鉛絕緣...王傳棟(39)
橡膠增強(qiáng)的骨水泥王季滄(50)
生物材料用天然橡膠膠管和改進(jìn)謝于萍(64)
用于可生物降解醫(yī)學(xué)裝置的聚合物:Ⅱ,羥基丁酸酯—羥基戊...Holl.,SJ曹采蘋(píng)(75)
HEMA接枝SBS生物材料的制備(應(yīng)用)r—射線(xiàn)照射法)和特性朱依群(95)
植入性高分子材料的組織病理學(xué)觀察朱明華陳全生(3)HttP://
用溶解蒸發(fā)法制備聚(D.L丙交酯/甘油化物)微球的體內(nèi)外降解朱明華(15)
小血管硅膠修復(fù)術(shù)的管腔開(kāi)放性與耐用性研究Stimp.,C張金枚(21)
用于長(zhǎng)期釋物化學(xué)及生物藥品的陶瓷系統(tǒng)鐘麗婢(25)
生物醫(yī)用彈性體(58)
測(cè)定細(xì)胞在橡膠薄膜作用下的細(xì)胞毒素(62)
醫(yī)用制品生產(chǎn)中的彈性體膠料(70)
開(kāi)發(fā)氣密性低的膈膜(71)
168例注射LS—4100加成型硅橡膠術(shù)后取出原因的探討陳必勝王文崔(1)
OY—131醫(yī)用硅橡膠生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究朱明華朱蔚精(7)
視網(wǎng)膜脫離手術(shù)中加成型硅橡膠制品趙正平(14)
醫(yī)用加成型硅橡膠—真絲人工硬腦膜趙正平(15)
接觸血液用聚合物Dori.,L孫國(guó)安(17)
生物醫(yī)用聚乙烯/親水聚合物的混合物謝于萍(26)
生物材料制備及特性:用γ—射線(xiàn)輻射的HEMA與SBS接技材料Ging.,H朱明華(34)
體外回路中聚四氟烯及聚氨酯血管假體的溶血王重滄(42)
生物材料伴生鈣化:病理學(xué),機(jī)制及其預(yù)防對(duì)策Fred.,JS朱明華(60)
生物材料引起的感染,腫瘤和鈣化(摘錄)奚廷斐王春仁(68)
聚氨基甲酸酯人造血管的粘彈特性朱依群(79)
民主德國(guó)的醫(yī)用硅橡膠發(fā)展李佐邦(1)
醫(yī)用高分子通訊 醫(yī)用聚氨酯許戈文許紅(12)
道康寧有機(jī)硅瞄準(zhǔn)醫(yī)用增長(zhǎng):控制藥物釋放量的運(yùn)用是主要目標(biāo)丁志明(25)
苛刻的醫(yī)用要求促進(jìn)工程塑料樹(shù)脂的改性Wood,A.S丁志明(28)
【關(guān)鍵詞】綠色環(huán)保 聚乳酸 高分子材料
隨著科技的發(fā)展,人類(lèi)越來(lái)越意識(shí)到社會(huì)的發(fā)展是不能以破壞環(huán)境為代價(jià),人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展必須要做到人與自然的和諧,在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上,人類(lèi)才得以長(zhǎng)足的發(fā)展。因此,現(xiàn)在國(guó)家已經(jīng)致力于研究新型的綠色環(huán)保材料,以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的,而聚乳酸材料就是一種新型的能夠有效起到保護(hù)環(huán)境作用的材料。聚乳酸材料在生產(chǎn)的過(guò)程中沒(méi)有污染,而且在使用之后還可以講解,之后循環(huán)利用,因此,聚乳酸材料時(shí)一種理想化的環(huán)保材料。
1 目前聚乳酸材料的應(yīng)用
由于聚乳酸為高分子材料,因此,在進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中具有極強(qiáng)的可塑性,能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)法的塑料等對(duì)環(huán)境有污染的和對(duì)人體有害的材料,可以廣泛地用于包裝、紡織、餐飲以及農(nóng)業(yè)和漁業(yè)等方面。
1.1 利用于包裝材料方面
聚乳酸的復(fù)合材料分子極高,在經(jīng)過(guò)拉伸之后可以做成透明狀的薄膜,具有良好的光澤度,且在柔韌不易損壞的同時(shí),還可以有效地阻擋外界的水以及氣體,使包裝內(nèi)的物品保持新鮮。而且運(yùn)用聚乳酸材料制成的包裝材料在折疊之后不易恢復(fù),能夠起到良好的塑形作用,增加包裝材料的穩(wěn)定性,在密封之后,在常溫之下能夠保障包裝材料內(nèi)物品的穩(wěn)定性。因此,聚乳酸材料非常適合運(yùn)用在包裝方面,例如,塑料袋、包裝膜、肥料袋等等。聚乳酸材料的特性決定其在包裝領(lǐng)域的獨(dú)特作用,傳統(tǒng)的包裝袋的質(zhì)量較差、可塑性較差,其中蘊(yùn)含的有害物質(zhì)較多,長(zhǎng)期影響著人們的身體健康,而利用聚乳酸材料來(lái)制作包裝袋,就不需要顧慮以上問(wèn)題,由聚乳酸復(fù)合而成的材料可以按照分鐘要求來(lái)制作包裝袋,最大限度地滿(mǎn)足人類(lèi)的需求。
1.2 利用于紡織品方面
傳統(tǒng)的紡織材料多為棉或麻,隨著人類(lèi)科技的發(fā)展,又出現(xiàn)了各種化纖材料,化纖材料的價(jià)格便宜,種類(lèi)繁多,但是化纖材料制作的紡織品對(duì)于人體具有一定的害處,經(jīng)常穿著或接觸化纖紡織品會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響。而聚乳酸材料為綠色環(huán)保材料,無(wú)毒無(wú)害,用其制作紡織品,不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。而且由于聚乳酸為高分子材料,由聚乳酸制作的復(fù)合材料制成的紡織品通常有著良好的抗?jié)裥院涂拱櫺裕瑯O強(qiáng)的抗紫外線(xiàn)性能,且手感極佳,彈性較好,不易起摺。利用聚乳酸制成的復(fù)合材料既可以直接熔化噴灑在紡織品上,又可以制成纖維,然后再由纖維制成一種特殊的非織造布。
1.3 利用于餐飲方面
由于聚乳酸材料具有綠色環(huán)保的性質(zhì),無(wú)毒無(wú)害,可以廣泛地應(yīng)用到餐飲行業(yè)中。聚乳酸材料的密度較高,利用在一次性的餐具生產(chǎn)中較為合適。我們現(xiàn)在使用的一次性餐具例如一次性飯盒、一次性杯子、飲料用瓶等等都為塑料制品,塑料不但會(huì)損害人的身體健康,還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,因此,應(yīng)該盡力減少塑料用品的使用量。使用聚乳酸材料制造的一次性餐具,對(duì)人的身體健康沒(méi)有危害,在使用之后降解方便,不污染環(huán)境,所以,聚乳酸一次性餐具制品為代替塑料一次性餐具的首選。
1.4 利用于農(nóng)漁方面
聚乳酸材料在加工之后能夠具有極高的透明度,使用之后可以掩埋降解,因此,聚乳酸材料可以制成各種農(nóng)用的地膜、地表綠化用保水材料以及魚(yú)線(xiàn)、漁具、漁網(wǎng)等農(nóng)漁用具。利用聚乳酸材料制成的農(nóng)漁用具柔韌度好,不易損壞,能夠有效地減少農(nóng)業(yè)以及漁業(yè)的成本構(gòu)造。
2 聚乳酸材料的市場(chǎng)應(yīng)用前景
聚乳酸材料的原料天然簡(jiǎn)單,來(lái)源于各種農(nóng)產(chǎn)品之中,而且可以重復(fù)低再生使用,并能夠快速講解,因此,我國(guó)目前正在大力地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用聚乳酸制品,利用聚乳酸材料制品代替過(guò)去的塑料制品,可以輕松第解決長(zhǎng)時(shí)間坤套我國(guó)的塑料污染問(wèn)題,能夠從真正意義上實(shí)現(xiàn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)在使用的聚乳酸材料,一般為聚乳酸符合材料,聚乳酸符合材料種類(lèi)以及性質(zhì)也越來(lái)越具有多樣性。一般在加工聚乳酸的工藝上,通常都采用復(fù)合工藝,這種新型的技術(shù)能夠加強(qiáng)開(kāi)發(fā)新型材料的力度,更加促進(jìn)新型材料的發(fā)展。而雖然聚乳酸材料的優(yōu)勢(shì)較多,但是在市場(chǎng)中的應(yīng)用依然出現(xiàn)了難一些弊端。
2.1 聚乳酸材料的成本較高
聚乳酸材料未在我國(guó)市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的原因之一就是其成本較高。現(xiàn)在的聚乳酸的合成成本一般在7000元/噸,這個(gè)合成的價(jià)格可謂十分昂貴,這使許多想要嘗試使用新型環(huán)保材料的企業(yè)望而卻步。因此,我國(guó)還應(yīng)該對(duì)聚乳酸材料投入大量的人力物力進(jìn)行建設(shè),研制出操作更加簡(jiǎn)便、價(jià)格更加低廉的合成技術(shù),使聚乳酸材料的價(jià)格下降,盡早廣泛應(yīng)用于我國(guó)的市場(chǎng)之中。
2.2 聚乳酸材料制作不夠精細(xì)
由于我國(guó)在加工聚乳酸材料方面的工藝和技術(shù)還不夠完善,在制作聚乳酸這種高分子材料時(shí)對(duì)于其親水性和在教工過(guò)程中的機(jī)械強(qiáng)度都不好掌控,同時(shí),講解的速率的平衡性也很難達(dá)到,而現(xiàn)在聚乳酸材料的性能較低,不能滿(mǎn)足我國(guó)市場(chǎng)上對(duì)于新型綠色環(huán)保材料的要求,所以應(yīng)盡快發(fā)展我國(guó)制作聚乳酸材料的技術(shù),使聚乳酸材料的制作更加精良,才能更加廣泛地應(yīng)用于我國(guó)的市場(chǎng)之中。雖然我國(guó)研究聚乳酸材料已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間,但是距聚乳酸材料的廣泛應(yīng)用還需要一些時(shí)間?,F(xiàn)在塑料原材料價(jià)格的提高正是我國(guó)研究聚乳酸材料的一個(gè)良好契機(jī),利用這個(gè)機(jī)遇來(lái)發(fā)展聚乳酸材料,使聚乳酸材料能夠代替塑料,防止我國(guó)的“白色污染”愈演愈烈。
3 結(jié)語(yǔ)
聚乳酸材料綠色環(huán)保,能夠與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào),同時(shí),還能與生態(tài)環(huán)境共同發(fā)展,這對(duì)于我國(guó)改善生態(tài)環(huán)境具有重要的意義,有利于我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,對(duì)于我國(guó)的各行各業(yè)的發(fā)展都能夠起到良好的促進(jìn)作用,因此,我國(guó)應(yīng)該大力發(fā)展聚乳酸材料,使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展邁入一個(gè)環(huán)保的新紀(jì)元。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊秀英,封祿田,王曉波,張德慶,高志博.新型綠色生物可降解高分子材料――聚乳酸[J].高師理科學(xué)刊,2009(2).
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