高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀精選(九篇)

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第1篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

【關(guān)鍵詞】高分子材料；功能助劑；現(xiàn)在發(fā)展趨勢

1 高分子材料功能助劑行業(yè)現(xiàn)狀

（1）高分子材料的發(fā)展對于化學(xué)助劑行業(yè)有高度的關(guān)聯(lián)性。高分子材料化學(xué)助劑已經(jīng)成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)體系和材料科學(xué)體系的重要交叉領(lǐng)域之一，在高分子材料生產(chǎn)、儲運(yùn)、加工、使用過程中的作用愈加突出，幾乎每一種高分子材料的每一種性能都依賴相對應(yīng)的化學(xué)助劑實(shí)現(xiàn)。

（2）化學(xué)助劑行業(yè)發(fā)展的專業(yè)性越來越強(qiáng)。隨著經(jīng)濟(jì)水平對于高分子材料要求的提高，新材料技術(shù)和化工產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，高分子材料化學(xué)助劑產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，表現(xiàn)為化學(xué)助劑新品種的不斷出現(xiàn)，需求數(shù)量的較快增長，以及化學(xué)助劑性能的不斷改進(jìn)。國際同行業(yè)巨頭往往根據(jù)自身技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)營特點(diǎn)選擇幾大類別的化學(xué)助劑進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營，呈現(xiàn)出化學(xué)助劑行業(yè)發(fā)展的較強(qiáng)專業(yè)性。

（3）中國化學(xué)助劑行業(yè)發(fā)展市場潛力巨大。中國在高分子材料領(lǐng)域的高速發(fā)展，使我國已成為全球高分子材料化學(xué)助劑需求的增長重心。

（4）中國高分子材料化學(xué)助劑行業(yè)處于加速發(fā)展階段。由于我國高分子材料化學(xué)助劑行業(yè)起步晚，行業(yè)的整體發(fā)展水平與國際水平還存有差距，一方面單一企業(yè)經(jīng)營規(guī)模較小、新結(jié)構(gòu)物產(chǎn)品匱乏、化學(xué)助劑應(yīng)用技術(shù)服務(wù)能力較差、行業(yè)集約化程度不夠、產(chǎn)品未形成集約化規(guī)模經(jīng)營、高端產(chǎn)品少、許多產(chǎn)品品種形成系列化。另一方面，中國化學(xué)助劑行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，專業(yè)化、規(guī)?；?、技術(shù)型企業(yè)不斷出現(xiàn)和發(fā)展，部分企業(yè)已經(jīng)在全球具有很好的知名度。

2 高分子材料功能助劑的發(fā)展分析

2.1 分離純化技術(shù)

分離純化技術(shù)是指將特定化學(xué)物質(zhì)與周邊干擾物質(zhì)彼此分離，獲得單一高純度化學(xué)物質(zhì)的技術(shù)。分離提純的方法主要包含兩大內(nèi)容：一是研究獲得高純度物質(zhì)的分離提純方法，二是研究如何將這種分離提純方法，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。分離提純的方法不拘泥于物理變化還是化學(xué)變化，在可能的條件下使樣品中的雜質(zhì)或使樣品中各種成分分離開來的變化都可使用?；瘜W(xué)助劑生產(chǎn)就是利用前述一種或幾種技術(shù)的組合對產(chǎn)品原料、中間體、產(chǎn)成品進(jìn)行純化，使其滿足工藝過程和質(zhì)量指標(biāo)的各項(xiàng)要求。

2.2 化學(xué)合成技術(shù)

化學(xué)合成技術(shù)是指利用現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)創(chuàng)造出具備特定結(jié)構(gòu)和性能的化學(xué)物質(zhì)技術(shù)，主要包括：鹵化技術(shù)、磺化技術(shù)、硝化技術(shù)、酯化技術(shù)、氧化技術(shù)、還原技術(shù)、烷基化技術(shù)、?；夹g(shù)、氨解技術(shù)、羥基化技術(shù)、縮合技術(shù)、聚合技術(shù)、官能團(tuán)的引入和選擇性轉(zhuǎn)換技術(shù)等單元反應(yīng)技術(shù)?；瘜W(xué)助劑生產(chǎn)就是利用前述一種或幾種技術(shù)的組合對產(chǎn)品原料、半成品進(jìn)行化學(xué)合成，進(jìn)而得到成品或中間體的過程。

2.3 檢測分析技術(shù)

檢測分析技術(shù)是指針對特定目標(biāo)物質(zhì)，獲得其成分、結(jié)構(gòu)、性能、純度等具體參數(shù)的技術(shù)手段，主要包括：高效液相色譜分離檢測技術(shù)、氣相色譜分離檢測技術(shù)、原子吸收光譜檢測技術(shù)、氣-質(zhì)聯(lián)機(jī)差熱分析技術(shù)、熱失重檢測分析技術(shù)、激光粒度檢測技術(shù)、X 衍射分析檢測技術(shù)、紅外和紫外光譜分析檢測技術(shù)及其他一系列化學(xué)或物理分析技術(shù)等?；瘜W(xué)助劑的生產(chǎn)需要選用適當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)或幾種技術(shù)的聯(lián)合，對原料、中間體、產(chǎn)成品和生產(chǎn)過程控制的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析檢驗(yàn)以確保符合客戶和生產(chǎn)的需要。

2.4 化學(xué)助劑應(yīng)用技術(shù)

高分子材料化學(xué)助劑應(yīng)用技術(shù)是在化學(xué)助劑復(fù)合技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來，其主要內(nèi)容包括：一是指化學(xué)助劑在完成化學(xué)合成之后的劑型選擇和確定，比如造粒、乳化、微粒化等，以使化學(xué)助劑適宜于在高分子材料中更好發(fā)揮作用；二是指為確保不同的高分子材料獲得特定的功能和用途，需要添加不同品種、不同功能、不同劑量的各種化學(xué)助劑來實(shí)現(xiàn)高分子材料的性能改善目標(biāo)，

3 高分材料功能助劑的發(fā)展趨勢

（1）高效化。高效化是指在確定助劑用量的情況下實(shí)現(xiàn)效果最大化。主要途徑為助劑的高分子量化，普通的助劑分子量較低，容易揮發(fā)遷移、滲出，降低了助劑的效能，而高分子量化可減少揮發(fā)性、遷移性，提高熱穩(wěn)定性、耐水解能力、與材料的相容性，而使助劑的效能得以充分發(fā)揮。

（2）多樣化。高分子材料化學(xué)助劑的多樣化不僅在于新品種的出現(xiàn)和應(yīng)用高分子材料范圍的擴(kuò)大，更在于其作用途徑的多樣化。高分子材料化學(xué)助劑的功能是由其相應(yīng)的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)決定的，一方面，傳統(tǒng)的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)不斷得到改進(jìn)和完善，使產(chǎn)品序列不斷豐富，另一方面，新的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)不斷被發(fā)現(xiàn)，使助劑發(fā)揮作用的途徑呈現(xiàn)多樣化。

（3）復(fù)合化。復(fù)合化的是各種高分子材料化學(xué)助劑的共混物，目的是令高分子材料化學(xué)助劑具有多功能性和增強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)，使應(yīng)用簡單方便。現(xiàn)代的復(fù)合技術(shù)已非初期的幾種助劑簡單混合，已發(fā)展成為多組份協(xié)效性能的研發(fā)，各組分之間協(xié)同機(jī)理的研究和協(xié)同組分的開發(fā)將是高分子材料化學(xué)助劑復(fù)合應(yīng)用技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵。

（4）系列化。系列化指通過對同一類助劑產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和其應(yīng)用性能發(fā)展規(guī)律的分析研究，將系列化的新助劑產(chǎn)品的主要參數(shù)、類型、性能、基本結(jié)構(gòu)等作出合理的安排與計(jì)劃，以協(xié)調(diào)同類產(chǎn)品、配套產(chǎn)品和目標(biāo)高分子材料之間更加合理的協(xié)同關(guān)系，從而充分發(fā)揮助劑產(chǎn)品的協(xié)同效應(yīng)和協(xié)配性，獲得更好的市場通用性。

（5）環(huán)?；?。隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格和可持續(xù)發(fā)展需要，環(huán)?；瘜⒊蔀榛瘜W(xué)助劑發(fā)展的重點(diǎn)。一方面是化學(xué)助劑制造過程的清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā)，節(jié)能減排；另一方面主要為發(fā)展環(huán)境友好助劑，限制或禁止使用對人體和自然環(huán)境有毒有害的助劑。

4 結(jié)束語

隨著高分子材料化學(xué)助劑高效化、多樣化、復(fù)合化、環(huán)?；?、系列化的趨勢不斷發(fā)展，高分子材料化學(xué)助劑的各類相關(guān)技術(shù)也沿著上述趨勢不斷演變進(jìn)步。高分子材料化學(xué)助劑企業(yè)只有在掌握化學(xué)助劑主體技術(shù)的基礎(chǔ)之上，沿著發(fā)展趨勢不斷研發(fā)新技術(shù)，才能在未來的競爭中獲得優(yōu)勢地位。

參考文獻(xiàn)：

[1]白凡飛，賀平，賈志杰，黃新堂，何云.原位生成法制備單分散的納米氧化鋅分散液[J].材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2005（05）.

第2篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：生物可降解高分子材料；分類；應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題越來越得到人們的重視，而高分子材料――塑料，作為上個(gè)世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一對人類社會的推動作用是毋庸置疑的。但同樣它給環(huán)境帶來的污染問題也日益顯著，很重要的一點(diǎn)就是塑料進(jìn)入自然界后難以被自然環(huán)境分解，通常完全分解一類塑料需要數(shù)十年甚至要上百年的時(shí)間。而隨著生物可降解高分子材料的出現(xiàn)及發(fā)展，對于塑料難被自然界分解這個(gè)問題帶來了希望。本文主要介紹下這種材料的分類以及可能給在一些領(lǐng)域帶來的改變。

生物可降解高分子材料定義：生物可降解高分子材料是指在一定時(shí)間和一定條件下，能夠被微生物(細(xì)菌、真菌、霉菌、藻類等)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。

2、生物可降解高分子材料的類型

按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產(chǎn)型

許多微生物能合成高分子，這類高分子主要有微生物聚醋和微生物多糖，具有生物降解性。研究表明，若給予合適的有機(jī)化合物作食物碳源，許多微生物都具有合成聚醋的能力。此外，許多微生物能合成各種多糖類高分子，其中有一些多糖類高分子具有良好的物理性能和生物降解性，可望用于制造不污染環(huán)境的生物降解性塑料。

2. 2合成高分子型

將脂肪族聚酷和芳香族聚酷(或聚酞胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這種共聚物既有良好的性能，又有一定的生物降解性。聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)作為新型生物降解的醫(yī)用高分子材料正日益受到廣泛重視。

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)素等均屬降解性天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解。但因纖維素存在物理性能上的不足，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酞基多糖等共混制得。如日本以纖維素和脫乙酞基殼多糖進(jìn)行復(fù)合，制得了生物降解塑料，采用流涎法制得的薄膜與普通的PE膜的強(qiáng)度相似，并可在2個(gè)月后完全分解，盒狀制品75天可完全分解，但目前尚未工業(yè)化生產(chǎn)。

2. 4摻合型

在沒有生物降解性的高分子材料中，摻混一定量有生物降解性的高分子物，使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物降解性，這就制成了摻合型生物降解高分子材料，但這種材料不能完全生物降解。目前主要開發(fā)改性淀粉與可生物降解或可水溶性塑料的降解塑料合金母料，或以淀粉為主要原料的可完全生物降解塑料，可以100%地分解，其分解速度可按要求控制在數(shù)分鐘到一年的時(shí)間。

3、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

生物可降解高分子材料因其獨(dú)特的性能,使得它的發(fā)展前景極為廣闊,將為減少環(huán)境污染、保護(hù)地球與大自然,為人類創(chuàng)造一個(gè)無污染的環(huán)境發(fā)揮巨大作用。生物可降解高分子材料的分類應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面:醫(yī)療領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)、包裝材料，其他領(lǐng)域。

3.1生物可降解高分子材料的醫(yī)學(xué)應(yīng)用

由于可降解高分子材料不擊一次手術(shù)移出，因此其特別適合于一些擊暫時(shí)性存在的植入場合根據(jù)其臨床中的應(yīng)用，可分為以下幾類:

（1）藥物控制釋放。在過去20年，合成生物可降解高分子被廣泛用于最貢要的藥物釋放領(lǐng)域。用生物可降解高分子制成的藥物控制釋放系統(tǒng)來控制藥物的釋放速率，而理想的情況應(yīng)是，藥物能在合適的時(shí)間、合適的地方加以釋放，以滿足生理擊要。以生物可降解高分子材料作為載體的避孕制劑是屬于控釋、緩釋制劑，不但要求制劑中的藥物能夠恒定釋放，并且要求生物可降解高分子材料在釋藥過程中要保持一定的形狀以保證有效釋藥面積。

（2）外科固定。PGA和PL、作為可吸收的合成縫合線被用于外科固定植入體。隨后又增加了其在上肢和下肢的應(yīng)用和整形外科領(lǐng)域獲得了新的應(yīng)用。日前經(jīng)過改性的PLGA植入體的性質(zhì)己能更好地適應(yīng)肌健、韌帶和骨骼復(fù)原的需要。

（3）組織支架PLLA的物理化學(xué)性能能讓它作為象肝這樣的軟組織，象軟骨和骨骼這樣的硬組織的支架材料;PC、被用作細(xì)胞移植和器官再生的人造支架;PLGA被運(yùn)用于腸和肝再生，以及骨組織工程上。

3.2在包裝領(lǐng)域，人們致力于研制可完全生物降解的高分了以取代現(xiàn)在使用的非生物降解高分了。己商品化的有聚己內(nèi)醋、聚乙烯醇、聚乙一醇、聚乳酸等。這些高分性能優(yōu)良，可用吹模、注塑等方法加工，但它們的應(yīng)用并不廣泛，因?yàn)閮r(jià)格較高，比常用包裝材料聚乙烯、聚內(nèi)烯價(jià)格高4― 6倍。

3.3在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域光生物降解聚乙烯農(nóng)膜可使作物成熟期提前，減少雜草生長。通過提高田間溫度增加收成，并使收獲期提前?？山到廪r(nóng)用地膜可節(jié)省灌溉水和肥料的用量，避免殘留物對下一季作物生長的危害。這種薄膜還可通過在種植前兒周升高土地溫度來殺死病原性細(xì)菌，可避免使用某些破壞大氣臭氧層的農(nóng)藥如一澳甲烷。在日本已用氧俗生物降解塑料包封的農(nóng)藥，可達(dá)到長期緩釋高效，減少對河、湖的富營養(yǎng)化。近來日本開發(fā)出的殼聚糖塑料降解地膜，強(qiáng)度大，尤污染，成本低，可生物降解，而目降解后的產(chǎn)物對土壤有改良作用。纖維蔚微品殼聚糖制備的功能性雜化纖維有一定的機(jī)械強(qiáng)度，可生物降解，降解產(chǎn)物對人體尤毒副作用。

除上述應(yīng)用外，生物可降解高分了在其他領(lǐng)域也得到了運(yùn)用。例如，用合成生物可降解聚醋作包裝材料，在洗滌劑粉中用PA、及其共聚物處理廢水，在農(nóng)業(yè)土壤中用特種PH BV片來釋放殺蟲劑，以及在獸醫(yī)中用PH BV大藥丸來釋放藥物。用可再生資源如玉米、小麥等淀粉生產(chǎn)的聚乳酸，經(jīng)紡妊成型制得性能良好的紡織纖維，在服裝、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、衛(wèi)生、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用，己實(shí)現(xiàn)半商品化。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和產(chǎn)品的逐步商業(yè)化，生物可降解高分了的應(yīng)用前景定會更加光明。（鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院；河南；鄭州；450001）

參考文獻(xiàn)：

［1］ 趙博，對生物可降解高分子材料的研究【J】,科技經(jīng)濟(jì)市場，2006年4月，28

第3篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers

Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai

Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.

Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform

為適應(yīng)新時(shí)期我國社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，于2010年6月23日，教育部正式啟動了新的人才培養(yǎng)質(zhì)量工程――“卓越計(jì)劃”（全稱“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”）。卓越計(jì)劃是高校工程教育改革的一項(xiàng)重大舉措，旨在培養(yǎng)出具有優(yōu)秀創(chuàng)新能力的工程技術(shù)類人才，為提升國家整體核心競爭力，建設(shè)成為創(chuàng)新型國家提供充足的才智保障。2013年海南大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)榮幸獲批為教育部卓越計(jì)劃培養(yǎng)試點(diǎn)專業(yè)。而專業(yè)課程的教學(xué)是卓越工程師人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，專業(yè)課程教學(xué)模式優(yōu)化和有效運(yùn)用直接決定著專業(yè)課程的教學(xué)效果。該文基于卓越計(jì)劃和新的教育理念，進(jìn)行課程教學(xué)模式的改革和探索，以提升該校高分子材料與工程卓越工程師班的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的社會競爭力。

1建立科學(xué)的理論和實(shí)踐教學(xué)課程體系

科學(xué)的理論和實(shí)踐教學(xué)課程體系是先進(jìn)教育理念付諸實(shí)施和人才培養(yǎng)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的重要載體。面向卓越工程師培養(yǎng)的課程體系的設(shè)置需要與我國企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和當(dāng)前工程技術(shù)領(lǐng)域前沿緊密結(jié)合。目前，海南大學(xué)高分子材料工程專業(yè)是海南省的特色優(yōu)勢專業(yè)和高分子材料加工海南省教學(xué)示范中心，在國內(nèi)本科專業(yè)教育中具有較高的知名度。近年來，本專業(yè)依據(jù)對畢業(yè)生就業(yè)狀況調(diào)查和任課老師與企業(yè)合作與交流過程中的反饋情況，進(jìn)一步明確了本專業(yè)領(lǐng)域人才需求結(jié)構(gòu)傾向，結(jié)合本科階段學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，圍繞著高分子材料加工特色，建立了比較科學(xué)的理論和實(shí)踐教學(xué)課程體系。針對卓越人才培養(yǎng)所注重的工程應(yīng)用性和實(shí)踐性，已在江浙、山東、廣東、廣西、云南、海南等多地建立了固定的教學(xué)實(shí)習(xí)基地，依據(jù)本校高分子材料與工程專業(yè)的特色和優(yōu)勢，開設(shè)了門類比較齊全、特色突出的專業(yè)課程體系。該課程體系主要有公共課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、個(gè)性課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質(zhì)教育課程七大模塊組成。公共課程模塊主要是通過獨(dú)立開設(shè)《Listening and Presentation》、《英語口語》、《實(shí)用公文寫作》、《計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)》等提高學(xué)生英語、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和書面、口頭表達(dá)能力。學(xué)科基礎(chǔ)課程模塊則注重強(qiáng)化數(shù)理化、工程力學(xué)、工程制圖、化工等方面工程基礎(chǔ)原理知識。專業(yè)課模塊則主要課程有《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》、《高分子物理》、《高分子化學(xué)》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（雙語） 》、《聚合物合成原理及工藝學(xué)》、《高分子材料成型加工基礎(chǔ)》、《天然橡膠加工學(xué)》、《膠乳制品工藝學(xué)》、《塑料制品工藝學(xué)》、《橡膠工藝原理》、《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》、《高分子材料與工程專業(yè)英語》、《現(xiàn)代測試及表征技術(shù)》、《工程訓(xùn)練》等，其中《高分子材料共混原理（雙語） 》為海南省精品課程，《高分子物理》、《橡膠工藝原理 》、《天然橡膠加工學(xué) 》為校級精品課程，《高分子化學(xué)》為校級重點(diǎn)課程，《高分子材料與工程專業(yè)英語》為校級高標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)課程。此外，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)模塊除了《認(rèn)知實(shí)習(xí)》、《專業(yè)課程生產(chǎn)實(shí)習(xí)》、《畢業(yè)實(shí)習(xí)》、《畢業(yè)論文》等傳統(tǒng)實(shí)踐課程，還單獨(dú)開設(shè)了《工程實(shí)踐》和《工程訓(xùn)練》以培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的思維創(chuàng)新能力、動手能力和團(tuán)體協(xié)作能力，強(qiáng)化適應(yīng)社會和企業(yè)素養(yǎng)。在個(gè)性化課程模塊中除了開設(shè)《膠乳制品工藝學(xué)》等眾多該校特色課程，還開設(shè)《企業(yè)工程管理》、《環(huán)保與安全》《技術(shù)經(jīng)濟(jì)》等課程增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用與經(jīng)濟(jì)管理能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質(zhì)教育課程模塊主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)，使學(xué)生成為兼具創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)的卓越工程師。

2課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐

課程教學(xué)模式是課程體系實(shí)現(xiàn)知識傳播和轉(zhuǎn)化的重要途徑，直接影響著教學(xué)的效果。近年該校卓越班課程教學(xué)主要是適應(yīng)課程體系模塊化要求，著力改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”，構(gòu)建以學(xué)生為中心，以老師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新精神和動手能力。同時(shí)，通過教學(xué)與科研相結(jié)合、教學(xué)與科技競賽相結(jié)合，提升教師執(zhí)教水平，完善輔助教學(xué)與管理，在工程實(shí)踐中培育學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，確保卓越人才培養(yǎng)的良好教學(xué)效果。

2.1 校內(nèi)課堂教學(xué)模式

校內(nèi)課堂教學(xué)需要采用靈活多樣化的組織形式和教學(xué)方法才能達(dá)到課程體系構(gòu)建期望。在以往的校內(nèi)課堂教學(xué)中，往往常采用“填鴨式”式教學(xué)，學(xué)生與教師缺乏交流互動和質(zhì)疑精神，創(chuàng)造性培養(yǎng)成為一種奢求。而國外著名大學(xué)多以學(xué)生為主體設(shè)計(jì)教學(xué)活動，融合講授、研討、辯論、案例分析、項(xiàng)目研究的授課形式很值得在卓越人才培養(yǎng)中大力借鑒。下面就筆者運(yùn)用教學(xué)中的幾種教學(xué)模式實(shí)踐與體驗(yàn)加以列舉。

2.1.1研究性教學(xué)模式

對工科專業(yè)，研究性教學(xué)就是任課教師把最新的科研實(shí)踐設(shè)計(jì)理念、科研方法和新的研究結(jié)果引入到教學(xué)活動，指導(dǎo)學(xué)生選定與專業(yè)相關(guān)的專題進(jìn)行主動探索、思考和實(shí)踐，并從中獲取知識和經(jīng)驗(yàn)、解決問題的方法。研究性教學(xué)是一種具有個(gè)性差異性的教學(xué)實(shí)踐。在卓越工程師教育的教學(xué)模式中，研究性教學(xué)被認(rèn)為是提?{學(xué)生動手能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。研究性教學(xué)（對學(xué)生而言，應(yīng)該稱之為“研究性學(xué)習(xí)”）是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律、符合綜合素質(zhì)形成邏輯的教學(xué)組織形式和教學(xué)方法。研究性教學(xué)模式不僅適用于探索性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文、創(chuàng)新型設(shè)計(jì)競賽等教學(xué)，也適用于高分子的特色專業(yè)課程教學(xué)。筆者曾將一些知識點(diǎn)設(shè)計(jì)成研究性的問題，讓學(xué)生主動探索思考，獲取知識和鍛煉分析解決問題的能力，如筆者在《現(xiàn)代測試與表征技術(shù)》課堂教學(xué)中，將自己科研工作中的電子掃描電鏡測試結(jié)果設(shè)計(jì)成知識點(diǎn)問題：對于這種材料采用什么樣的制樣方法？制樣時(shí)該注意哪些事項(xiàng)能得到更加高的圖像襯度以及避免假象？得到的測試結(jié)果如何分析？經(jīng)過設(shè)問，學(xué)生主動學(xué)習(xí)思考，查閱相關(guān)研究文獻(xiàn)，進(jìn)行實(shí)證結(jié)果解釋，解決問題，取得了良好的教學(xué)效果，實(shí)際解析能力得到切實(shí)的提高。

2.1.2微課教學(xué)模式

近年來，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展與普及，“微課”作為一種課堂教學(xué)的重要手段逐漸受到重視。教育部教育信息管理中心曾對“微課”做了如下的定義：微課是基于一門學(xué)科/課程的某個(gè)重要專題（或某個(gè)單元、主題等）而設(shè)計(jì)開發(fā)的一種微型化的在線視頻網(wǎng)絡(luò)課程。微課程的開發(fā)有利于高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)教師基礎(chǔ)理論知識的講授，便于在一個(gè)學(xué)生輕松的環(huán)境下提高了對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣以及對理論知識的掌握，具有事半功倍的效果。作為新型教學(xué)模式，“微課”充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、媒體傳播技術(shù)，提高了專業(yè)課程教學(xué)活動中的靈活性。筆者在高分子材料與工程專業(yè)英語授課時(shí)，利于現(xiàn)在豐富的網(wǎng)絡(luò)英語資源素材，結(jié)合專業(yè)知識點(diǎn)，制作了一些“微課”視頻，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微課”生動形象地展示了知識點(diǎn)，對學(xué)生印象深刻。

2.1.3外延式教學(xué)模式

目前， 盡管課堂教學(xué)中已廣泛采用的多媒體教學(xué)，但仍然還是教師的演示工具， 信息傳遞是單方向的，在有限授課時(shí)間內(nèi)能夠傳授的內(nèi)容非常有限。此外，一般課堂教學(xué)中由于時(shí)間的限制，缺乏交互性、時(shí)空延續(xù)性，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏自主性、選擇性。本專業(yè)利用清華大學(xué)教育技術(shù)研究所為該校開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺開展網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)， 將課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。課堂教學(xué)中教師的發(fā)揮主導(dǎo)作用， 課外學(xué)生則發(fā)揮自主作用，借助于網(wǎng)絡(luò)平臺將課堂教學(xué)延伸到了課外。教學(xué)播客、教學(xué)郵箱、網(wǎng)上論壇、問卷調(diào)查這些平臺欄目充分顯示了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的強(qiáng)大交互性，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的不足，給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來了新鮮感和樂趣，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究、創(chuàng)新的能力。

2.1.4前沿技術(shù)融合式教學(xué)模式

隨著科學(xué)前沿知識的進(jìn)步，工程技術(shù)的也涌現(xiàn)出大量的新趨勢。如果將它們與現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行融合，能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。塑料加工及模具設(shè)計(jì)課程群教師在塑料設(shè)計(jì)與制造、塑料模具CAD課程教學(xué)中，引入3D打印技術(shù)，讓學(xué)生熟悉熔融層積型3D打印機(jī)的使用方法，制備個(gè)性化的造型塑件，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程教學(xué)效果。

3校企合作實(shí)踐教學(xué)模式

通過校企聯(lián)合實(shí)踐教學(xué)，高校可以充分利用企業(yè)的資源和優(yōu)勢，給學(xué)生提供緊密聯(lián)系社會生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)習(xí)實(shí)踐及工程訓(xùn)練機(jī)會，提高辦學(xué)效益和教育質(zhì)量；而企業(yè)則能通過校企合作教學(xué)機(jī)制宣傳自身形象，并依靠高校的人才、技術(shù)優(yōu)勢，提升企業(yè)的市場競爭力。因此，高校與企業(yè)聯(lián)合實(shí)踐教學(xué)顯得格外重要。近年來，該校與海南天然橡膠集團(tuán)股份有限公司緊密合作，經(jīng)常與所屬企業(yè)溝通，將天然橡膠生產(chǎn)加工實(shí)際中的需求和問題，設(shè)定專項(xiàng)課題，然后教師指導(dǎo)學(xué)生成立針對性的技術(shù)攻關(guān)小組，讓學(xué)生帶著問題、有目的地進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)車間和研發(fā)中心實(shí)習(xí)，既鍛煉了學(xué)生的工程應(yīng)用能力，而且為企業(yè)做出一定貢獻(xiàn)，受到企業(yè)的好評。從校企合作教學(xué)現(xiàn)狀來說，還需從教師工程實(shí)踐能力和企業(yè)工程技術(shù)授課水平兩個(gè)方面努力提升，才能使校企合作實(shí)踐教學(xué)模式發(fā)揮日益重要的作用。高校可定期派工程能力較強(qiáng)的教師到國內(nèi)外知名企業(yè)進(jìn)行工程實(shí)訓(xùn)交流，鍛煉任課教師的工程實(shí)踐能力，學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)工程管理模式；而企業(yè)工程技術(shù)人員只有理論上和授課水平上大幅提升，才能在教學(xué)過程中展現(xiàn)和應(yīng)用好自己豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和卓越的工程創(chuàng)新能力。

4輔助教學(xué)及管理

卓越人才的創(chuàng)新和實(shí)踐能力培養(yǎng)及其寬廣的學(xué)術(shù)視野的拓展也離不開課堂輔助教學(xué)及管理。課外科技活動和學(xué)科競賽可激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的濃厚興趣，培養(yǎng)其科學(xué)思維、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)精神、組織協(xié)調(diào)能力、工程能力。因此，該校高分子材料與工程專業(yè)通過建立起全方位開放現(xiàn)有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室制度，基于實(shí)踐課程（如創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課）、系列學(xué)科競賽（如高校環(huán)保創(chuàng)意大賽、大學(xué)生節(jié)能減排大賽、全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯大賽等）、課外科技活動（如本專業(yè)提供一定額度經(jīng)費(fèi)為本科生專門設(shè)立的自主科研課題）等培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，學(xué)生的素質(zhì)相比以前提升明顯。同時(shí)，作為一種大學(xué)本科生非普及的管理制度――導(dǎo)師制對提高他們的創(chuàng)新能力也大有裨益。該校高分子材料與工程卓越工程師班學(xué)生在第一學(xué)期末，通過雙向選擇，確定富有工程經(jīng)驗(yàn)的教師作為自己的導(dǎo)師。在其以后的學(xué)習(xí)生涯中，通過經(jīng)常性的師生互動，有效地開啟了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

第4篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

文物保護(hù)的三個(gè)主要內(nèi)容中，都是采用化學(xué)原理或化學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)的:通過儀器分析文物的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，結(jié)合化學(xué)原理來研究文物的損害機(jī)制，根據(jù)不同的機(jī)制選擇保護(hù)文物的最好材料和有效措施，使其能夠盡量保持文物良好的狀態(tài)形象，減緩其氧化過程，減少其他物質(zhì)的腐蝕性破壞?；瘜W(xué)溶劑在文物保護(hù)中主要用于文物的外層保護(hù)，作為防護(hù)劑或緩蝕劑來保護(hù)文物，隔絕或減緩?fù)獠凯h(huán)境對文物的侵蝕破壞，但對于不同類型的文物所采取的保護(hù)處理措施需要根據(jù)文物自身的特性以及破壞原因具體問題具體分析。文物根據(jù)不同材質(zhì)主要分為:金屬文物、石質(zhì)文物、竹木文物、絲織文物、紙質(zhì)文物等，每一種類型的文物都有量身定制的保護(hù)處理方法，同一類型的不同文物也需要區(qū)別對待，保證每件文物的保護(hù)措施都可以收到理想效果。金屬文物，主要是青銅器和鐵器，主要保護(hù)措施是對其進(jìn)行防腐蝕處理，主要處理程序是對文物進(jìn)行除銹后，外表涂緩蝕劑，減緩環(huán)境中的空氣、水、土壤等對文物的腐蝕作用，主要采用有機(jī)硅材料、微晶石蠟、醋酸乳液、丙烯酸乳液進(jìn)行金屬文物的保護(hù)作用。石質(zhì)文物，包括可移動的文物和不可移動的文物，主要保護(hù)措施是對其進(jìn)行防風(fēng)化處理，主要處理程序是對文物進(jìn)行清洗后加固，然后外表層涂刷防護(hù)劑，保護(hù)文物不受外界環(huán)境的侵蝕。由于不可移動的文物環(huán)境復(fù)雜，對化學(xué)溶劑的要求比較高，需要有防水性、透氣性、耐候性等特性，目前主要采用硅樹脂和氟樹脂作為石質(zhì)文物防護(hù)劑。竹木文物，由于其自身比較難于保存，所以需要更好的文物保護(hù)措施，主要處理程序是對文物進(jìn)行干燥后，進(jìn)行滅蟲，最后涂防火材料，保證文物的安全性，對文物的干燥可采取自然干燥法、醇醚聯(lián)浸、冰凍升華、高分子材料滲透聚合法等，文物防火材料可以選用過氯乙烯樹脂、氯化橡膠、酚醛樹脂和氨基樹脂等進(jìn)行處理。絲織和紙質(zhì)文物，主要是防霉、防蛀、防老化，由于文物比較脆弱，所以并不是適合采用化學(xué)溶劑進(jìn)行保護(hù)。

在目前文物保護(hù)工作中常用的化學(xué)溶劑多為合成高分子材料，但這些材料大多都采用以苯、甲苯、丙酮、醇等揮發(fā)性有機(jī)溶劑，不僅制作成本高，還會在文物保護(hù)使用中造成環(huán)境污染，而且保護(hù)效果也不是十分理想。例如溶劑型有機(jī)硅樹脂作為石質(zhì)文物的防護(hù)劑時(shí)，由于下大雨時(shí)水能滲透到薄層底下并溶解巖石表面的鹽分，氣候變干后鹽分結(jié)晶生長，增加壁孔壓力，這樣多次循環(huán)后使處理層附著力變?nèi)?，以致剝落。而其他溶劑也會在石頭表面形成了不可滲透的薄膜，石頭表面的水不易干燥，于是水向石頭深處滲入，將鹽分移動到石頭表面附近沉積為風(fēng)化物，久而久之使石頭破裂。綠色化溶劑就解決了上述問題，綠色化溶劑的透氣性比溶劑型樹脂好得多，更適合于石質(zhì)文物的保護(hù)。例如最新研究成果雙組分水性氟樹脂，透氣性和環(huán)保意義均優(yōu)于傳統(tǒng)溶劑，耐沾污性、耐水性、耐酸性都相當(dāng)好，同時(shí)無光澤，符合修舊如舊的原則，而且透氣性很好，在常溫常壓下，可使涂層內(nèi)的水分揮發(fā)出來，保持石質(zhì)文物內(nèi)水的平衡，漆膜不易起泡脫落，這種溶劑將會在文物保護(hù)工作中發(fā)揮重要作用。

二、綠色化溶劑對文物保護(hù)的影響

綠色化溶劑作為新興的研究成果，為文物保護(hù)帶來了新的研究方向，不再拘泥于傳統(tǒng)合成高分子材料的應(yīng)用研究，改變了以往文物保護(hù)中材料選擇的局限性，隨著研究的不斷深入，相信有更多的適用于文物保護(hù)的綠色化溶劑應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中，這不僅僅是材料的革新，更是文物保護(hù)中的綠色環(huán)保意識的成熟。綠色化溶劑以其成本低廉，環(huán)保健康的特點(diǎn)，比傳統(tǒng)材料更具優(yōu)勢，在性能上也更勝一籌，在文物保護(hù)領(lǐng)域?qū)饾u擴(kuò)大適用范圍，逐步替代傳統(tǒng)高污染的材料，也會給文物保護(hù)帶來更深遠(yuǎn)的影響。首先，綠色化溶劑大幅度減少了文物保護(hù)工作對環(huán)境的污染程度。傳統(tǒng)的文物保護(hù)材料中有大量的揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)揮發(fā)后會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染和破壞，尤其對于一些大型的不可移動文物，需要進(jìn)行大規(guī)模的防護(hù)保護(hù)，必然會使用大量的防護(hù)劑，完成文物保護(hù)后，這些揮發(fā)物質(zhì)污染文物附近的空氣、土壤和水源等，甚至?xí)催^來污染文物，造成文物的損壞加劇。而綠色化溶劑就解決了環(huán)境污染的問題，主要以水為溶劑的防護(hù)劑，對環(huán)境是無害的，對文物周圍的環(huán)境基本沒有影響，對文物本身也不會造成污染，而且對文物保護(hù)工作人員也是無毒無害的，也保證了工作人員的免受污染影響。其次，綠色化溶劑提高了文物保護(hù)工作的效率。本著保護(hù)環(huán)境、減少污染為目的而進(jìn)行的綠色化溶劑研究，已經(jīng)取得了豐碩的成果。在文物保護(hù)工作中引進(jìn)綠色化溶劑，得到的結(jié)論是明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的高分子材料。優(yōu)勢不僅僅體現(xiàn)在環(huán)保的方面，在文物保護(hù)的透氣性、耐久性等特性上都略勝一籌，而且制作成本也明顯降低，達(dá)到了意想不到的成果。這不僅可以解決了文物保護(hù)工作中的污染和自身保護(hù)問題，還提高了文物保護(hù)的效率和資金利用，改善了傳統(tǒng)材料容易失效，需要反復(fù)保護(hù)的缺點(diǎn)，為文物保護(hù)工作贏得了更多的優(yōu)勢。再次，綠色化溶劑促進(jìn)了文物保護(hù)工作領(lǐng)域的綠色意識。綠色化溶劑在文物保護(hù)工作中的采用，不僅解決了環(huán)境污染的問題，還提高了效率，這大大促進(jìn)了在文物保護(hù)領(lǐng)域的綠色環(huán)保意識，在采用環(huán)保措施的同時(shí)，其他方面也得到了相應(yīng)的提高，這將會是一個(gè)雙贏的局面，降低成本也會促進(jìn)更多方面采用環(huán)保的材料，從文物保護(hù)領(lǐng)域也可以擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，也同樣會帶動文物保護(hù)領(lǐng)域的研究新進(jìn)展。

三、總結(jié)

第5篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵字：聚苯板（EPS expanded polystyrene） 擠塑板（XPS extruded polystyrene）聚氨酯（PUF polyurethane foam） 酚醛（Phenolic foam）保溫板 節(jié)能 防火

1 國內(nèi)外外墻保溫發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著國家對建筑節(jié)能要求的不斷提高，有機(jī)保溫材料聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、擠塑板(XPS)和聚氨酯（PUF）開始在國內(nèi)建筑工程中廣泛應(yīng)用1，2，3。這些材料優(yōu)勢明顯：造價(jià)較低、輕質(zhì)、保溫性能好且易施工。多數(shù)應(yīng)用于建筑物墻體保溫，而由于混凝土結(jié)構(gòu)外露部分的保溫難于處理，所以目前多采用外墻外保溫的形式。

然而這些材料保溫性能雖然好，阻燃性卻差。目前，這些材料在生產(chǎn)過程中都向原材料中添加了阻燃劑，有一定阻燃效果；但EPS和XPS仍易著火、易滴溶；而聚氨酯燃燒時(shí)是否產(chǎn)生致命有毒氣體也成為人們熱議的話題。由這些材料引發(fā)的火災(zāi)和安全事故，損失慘重。

誠然，用有機(jī)高分子材料部分替代傳統(tǒng)的多孔砌塊做保溫材料施工便利，也帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益；然而由于其本身可燃，一旦起火，火勢蔓延迅速、難以控制，燃燒所產(chǎn)生的有毒氣體令人窒息，往往造成難以估計(jì)的巨大損失。

在我國，一些高檔公共建筑施工中已經(jīng)不再使用上述三種材料（EPS、XPS和PUF），而換用耐熱性能好燃燒后發(fā)煙量低的酚醛泡沫材料，如在“水立方”、北京地鐵、南京新城科技園企業(yè)加速器等工程的使用。2009年9月25日，由公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部共同頒布了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》的通知，明確規(guī)定了針對不同高度建筑物使用不同防火等級的外墻保溫材料。2010年6月住建部批準(zhǔn)福建省《酚醛保溫板外墻保溫工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》作為地方標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。從市場調(diào)查和跟蹤研究結(jié)果看，酚醛保溫板價(jià)格與前述三者具有可比性，且各項(xiàng)材料性能優(yōu)越，施工便利，這給我們解決高分子保溫材料易燃的難題帶來了希望。

1.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀

由于涉及嚴(yán)重的防火問題，目前，已有多國限制使用易燃保溫材料。美國已有20多個(gè)州禁止使用聚苯乙烯泡沫(EPS)；英國，18米以上建筑不允許使用EPS板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)；德國則規(guī)定22米以上的建筑不允許使用該系統(tǒng)。很多保險(xiǎn)公司禁止給EPS保溫的建筑進(jìn)行保險(xiǎn)。日本政府出臺法規(guī)，將耐熱性能好、燃燒后發(fā)煙量低的酚醛泡沫作為公共建筑的標(biāo)準(zhǔn)耐燃物。耐燃燒性能低于酚醛泡沫的，不允許在公共建筑上使用。目前，巖棉和玻璃棉作為保溫材料，在國際市場被廣泛采用，巖棉耐高溫最高使用溫度能達(dá)到650℃，玻璃棉可以達(dá)到300℃。

2 幾種外墻保溫材料性能對比分析4，5，6

2.1 幾種有機(jī)高分子保溫材料簡介

聚苯乙烯泡沫保溫板(又名泡沫板、EPS板)由含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒，經(jīng)加熱預(yù)發(fā)后在模具中加熱成型的白色物體,其有微細(xì)閉孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要用于建筑墻體,屋面保溫，復(fù)合板保溫，冷庫、空調(diào)、車輛、船舶的保溫隔熱，地板采暖，裝潢雕刻等用途非常廣泛。

擠塑板（XPS），是以聚苯乙烯樹脂為原料，經(jīng)由特殊工藝連續(xù)擠出發(fā)泡成型的硬質(zhì)板材,其內(nèi)部為獨(dú)立的密閉式氣泡結(jié)構(gòu)，是一種具有高抗壓、不吸水、防潮、不透氣、輕質(zhì)、耐腐蝕、使用壽命長、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)異性能的環(huán)保型保溫材料。擠塑聚苯乙烯保溫板廣泛應(yīng)用于墻體保溫，平面混凝土屋頂及鋼結(jié)構(gòu)屋頂?shù)谋?，低溫儲藏地面、泊車平臺、機(jī)場跑道、高速公路等領(lǐng)域的防潮保溫，控制地面凍脹。

硬泡聚氨酯(PUF)材料是一種集防水、保溫于一體的新型材料。它主要由多元醇（polyol）與異氰酸酯（MDL）兩種組份液體原料組成，采用無氟發(fā)泡技術(shù)，在一定狀態(tài)下發(fā)生熱反映，產(chǎn)生閉孔率不低于95%的硬泡體化合物――聚氨酯硬泡體（PUF）。近年來隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提高，硬泡聚氨酯外墻及屋面保溫在各類建筑中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

酚醛泡沫酚醛泡沫塑料是一種新型難燃、防火低煙保溫材料，它是由酚醛樹脂加入阻燃劑、抑煙劑、發(fā)泡劑、固化劑及其它助劑制成的閉孔硬質(zhì)泡沫塑料。它最突出的特點(diǎn)是難燃、低煙、抗高溫歧變。其克服了原有泡沫塑料型保溫材料易燃、多煙、遇熱變形的缺點(diǎn)，保留了原有泡沫塑料型保溫材料質(zhì)輕、施工方便等特點(diǎn)。

2.2 價(jià)格分析

按照2009年市場統(tǒng)計(jì)資料顯示，聚苯板300元/m3，擠塑板400元/m3，聚氨酯1000元/m3，酚醛泡沫約850元/m3（B1級），酚醛保溫板材與其他幾種保溫板價(jià)格具有可比性。

2.3 性能對比

2.3.1 基本性能對比

從以上對比可見，酚醛泡沫在導(dǎo)熱系數(shù)、粘接抗拉強(qiáng)度、耐高溫等方面具有明顯的優(yōu)勢。

2.3.2 耐候性對比

耐候性是指保溫系統(tǒng)對外界天氣變化的適應(yīng)能力，指在不同的氣候條件下，系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性、保溫效果是否有變化等有關(guān)質(zhì)量的系列問題。耐候性是保溫系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。

由于EPS板與XPS相比有較高的吸水性，所以他的耐候性的不如XPS系統(tǒng)。但EPS板的延展性比XPS板好，可以克服一定的缺陷。EPS和XPS的共同缺陷是在多次凍融循環(huán)中一旦開裂，保溫效果就會大打折扣。

在這方面，PUF由于多遍噴涂施工，材料致密，防水保溫效果好。酚醛保溫板材由于制作中加入改性的外加劑，其防水效果優(yōu)于XPS，略遜于PUF；但若結(jié)合面層裝飾材料做成復(fù)合節(jié)能板，則耐候性和使用壽命大大提高（本文述及的南京工程所采用的就是復(fù)合節(jié)能板，見圖1）。

2.3.3 其他性能對比

關(guān)于整體保溫性能和施工成本對比，文獻(xiàn)【5】作者對于EPS、XPS以及PUF已作出較為詳盡的分析；酚醛泡沫保溫材料，從跟蹤調(diào)查結(jié)果看，前述“水立方”、北京地鐵等高檔公共建筑施工中使用酚醛泡沫，保溫效果優(yōu)良。作者對南京項(xiàng)目的數(shù)據(jù)初步分析，施工成本及整體保溫效果與PUF接近。

3 結(jié)語

第6篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

[關(guān)鍵詞]絕緣技術(shù)；真空壓力浸漬；樹脂老化；受潮

中圖分類號：TM303.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）06-0155-01

1 前言

隨著我國大型水電站如三峽電站的大力興建，對于大型水輪發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量與額定電壓也隨之不斷地提高，這些對發(fā)電機(jī)的核心部件――定子線圈也即定子線棒提出更高的要求。由于發(fā)電機(jī)始終處在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，無法如同其它電氣設(shè)備一般采用液態(tài)絕緣，而必須使用固體絕緣，就帶來了發(fā)熱、放電以及機(jī)械性能差、制造工藝復(fù)雜等諸多困難。定子線棒作為發(fā)電機(jī)定子的重要組成部分，在整個(gè)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中是最重要的部件之一，定子線棒的安全對發(fā)電機(jī)，乃至整個(gè)機(jī)組來說都是至關(guān)重要的，因?yàn)橐坏┒ㄗ泳€棒出現(xiàn)問題，就會威脅到整個(gè)發(fā)電機(jī)組的安全、發(fā)電設(shè)備的安全，而且定子線棒的維修時(shí)間較長一旦出現(xiàn)問題就可能影響整個(gè)機(jī)組運(yùn)營。而定子線棒的安全正是由主絕緣性能決定的，現(xiàn)今流行的主絕緣通常采用B級環(huán)氧粉云母帶搭配較先進(jìn)的VPI真空壓力浸漬技術(shù)的生產(chǎn)工藝。

2 構(gòu)成定子線棒的絕緣材料

絕緣材料或絕緣系統(tǒng)在運(yùn)行過程中受到電、熱、機(jī)械和環(huán)境老化因子的聯(lián)合中，通過熱、電、機(jī)械力、光、氧、潮氣、化學(xué)藥品、高能輻射線以及微生物等因素長時(shí)間作用下，性能逐漸下降直至最后完全喪失使用價(jià)值，其性能發(fā)生不可逆變化的現(xiàn)象稱之為老化。在實(shí)際生產(chǎn)工藝中真空浸漬定子線棒的環(huán)氧樹脂在長期的浸漬循環(huán)中會發(fā)生老化，理化性能發(fā)生變化，而導(dǎo)致其浸漬的定子線棒電氣性能發(fā)生變化。

天然材料――云母主要成分是鋁硅酸鹽，具有極好的基面剝離性，很容易從一個(gè)方向剝離成大量薄而韌的彈性疊層，其比重約為3.電機(jī)絕緣中主要采用以下2種云母材料：①白云母H2KAl3（SiO4）3，其耐熱溫度約550℃；②金云母[H， K（MgF）3]Mg3Al（SiO4）3，其耐熱溫度可達(dá)980℃。粉云母紙厚度均勻，與片云母相比厚度精度可提高約300%，即達(dá)到同樣絕緣性能所需的云母總量少，且厚度減小。在絕緣厚度一定的情況下，云母含量提高，絕緣層的電氣強(qiáng)度、導(dǎo)熱性提高。另外，片云母總利用率只有4%～10%，而粉云母總利用率則可達(dá)75%以上。少膠云母帶，該產(chǎn)品原為美國GE公司，現(xiàn)已被瑞士VonRoll公司收購，少膠云母帶由玻纖布作為單面補(bǔ)強(qiáng)材料、高定量鱗片粉云母紙和粘合樹脂組成，樹脂含量小，揮發(fā)性極低，基本無毒、無味、無飛粉，環(huán)境污染極小。

環(huán)氧樹脂是制備高性能復(fù)合材料重要的基體材料之一， 賦予復(fù)合材料良好的力學(xué)性能和物理性能。環(huán)氧樹脂屬于高聚物，而高聚物老化的表現(xiàn)特征一般體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。外觀的變化；介電性能的變化；力學(xué)性能的變化；物理化學(xué)性能的變化。高聚物在其老化過程中，上述所有老化現(xiàn)象不可能同時(shí)出現(xiàn)，往往只是其中某些性能指標(biāo)發(fā)生改變。通常也只是通過觀察或測量其中幾個(gè)主要的性能指標(biāo)，即可判斷高聚物是否老化及老化程度。高分子材料的老化有兩方面的原因：首先是它的內(nèi)因，即高聚物本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及高分子材料內(nèi)部各組分的性質(zhì)、比例等（包括化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，鏈結(jié)構(gòu)的影響，物理結(jié)構(gòu)的影響）；另一個(gè)就是外因，指周圍的環(huán)境因素，如陽光、氧、臭氧、熱、水分、機(jī)械應(yīng)力、電場作用等。

環(huán)氧樹脂（Epoxy Resin）是一種綜合性能優(yōu)良的熱固性樹脂，具有粘結(jié)性強(qiáng)、收縮率低、力學(xué)性能較好等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是電氣電子行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。但是環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基等極性基團(tuán)，存在耐濕熱老化、尺寸穩(wěn)定性和介電性能以及耐熱性不足等缺點(diǎn)。環(huán)氧樹脂素有“萬能膠”之稱，大量應(yīng)用于制造各種類型的電絕緣材料，例如云母帶粘合劑、絕緣浸漬漆等量大面廣的絕緣材料都大量采用了環(huán)氧樹脂。絕緣材料采用的固化劑主要有酸酐、酚醛及胺類等類型，前兩種固化劑在主絕緣、浸漬樹脂、層壓材料、澆注材料應(yīng)用較多，采用的品種很多。酸酐類固化體系的導(dǎo)熱系數(shù)普遍低于酚醛類和胺類固化體系的導(dǎo)熱系數(shù)，且隨溫度上升的趨勢也比較緩慢。

對定子線棒浸漬絕緣樹脂而言，它的老化表征通常由粘度和酸值來體現(xiàn)。而影響浸漬樹脂老化的因素主要為水分和熱。在高聚物表面的水能夠滲入材料內(nèi)部，是高分子材料的某些水溶性物質(zhì)、增塑劑和親水性基團(tuán)等物質(zhì)被水所溶解、抽提或吸收，逐漸改變材料的組成和比例，進(jìn)而加速老化。所以相對濕度提高，材料老化加劇。隨著溫度升高熱量增加，使分子熱運(yùn)動加強(qiáng)，因而引起某些高聚物發(fā)生降解或交聯(lián)，熱還會加速氧化反應(yīng)的進(jìn)行。

3 定子線棒浸漬絕緣樹脂發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)代交流高壓電動機(jī)在向縮小體積、減輕重量和增大單機(jī)容量方向發(fā)展的同時(shí)，還要求其絕緣在惡劣的運(yùn)行環(huán)境和嚴(yán)酷的運(yùn)行條件下可靠的運(yùn)行。這對電機(jī)絕緣提出了新的要求，促進(jìn)了高壓電機(jī)絕緣技術(shù)的快速發(fā)展。

純樹脂型VPI浸漬樹脂是解決絕緣應(yīng)用工序VOC排放和環(huán)保問題的有效途徑。環(huán)氧-酸酐浸漬樹脂作為一類純樹脂環(huán)保型浸漬樹脂，便于絕緣結(jié)構(gòu)無氣隙；低飽和蒸汽壓，便于高真空VPI實(shí)施；綜合性能（電氣、機(jī)械）優(yōu)異。環(huán)氧-酸酐體系通過高分子蒸餾器剔除高分子環(huán)氧和低分子環(huán)氧，保證了環(huán)氧樹脂的高純度，從而有效地降低了浸漬樹脂的粘度。

環(huán)氧-酸酐型浸漬樹脂面臨的問題則是普遍存在耐熱性有限、耐濕穩(wěn)定性不足等特點(diǎn)。要解決這一問題，必須重點(diǎn)關(guān)注其性能、工藝應(yīng)用性、適應(yīng)特種絕緣結(jié)構(gòu)等要求。

雙酚A型環(huán)氧樹脂/酸酐體系在電氣絕緣材料領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，一般的固化劑雖然克服了體系固化溫度高和固化時(shí)間長的弊病，但使環(huán)氧/酸酐體系液態(tài)適用期明顯縮短，理想的潛伏性促進(jìn)劑應(yīng)滿足如下條件：（1）在某一臨界溫度下，能延長體系的貯存期，即抑制反應(yīng)進(jìn)行；在臨界溫度以上，加速反映進(jìn)行，縮短膠化時(shí)間；（2）固化體系要有很好的力學(xué)性能；（3）保持優(yōu)異的電性能（如較低的介質(zhì)損耗因子等）。

對浸漬樹脂進(jìn)行絕緣性能檢測對于定子線棒來講有著重要的意義，盡早發(fā)現(xiàn)缺陷，以及探索一種簡便、可靠、對絕緣無損的方法對于提高發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全性有著重要意義，粘度測量是目前較有效的且成熟運(yùn)用的一種。

大型高壓交流電動機(jī)和變頻調(diào)速電機(jī)的絕緣技術(shù)目前處于多膠型和少膠型兩種絕緣體系并存的局面。但以西門子公司Micalastic絕緣體系為代表的少膠粉云母VPI浸漬環(huán)氧酸酐無溶劑的絕緣體系更受青睞。

電機(jī)絕緣技術(shù)就是研發(fā)能在較高溫度和較高電場下安全可靠運(yùn)行的電機(jī)絕緣系統(tǒng)。盡可能地減薄厚度、縮小電機(jī)體積、增大單機(jī)容量、降低成本。優(yōu)選低揮發(fā)或無揮發(fā)、無毒或少毒的環(huán)保絕緣材料。優(yōu)選絕緣制造工藝，降低制造過程中的能源消耗、減少對環(huán)境的污染。當(dāng)今電機(jī)絕緣技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)為低能源消耗、清潔能源、再生能源等的電機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)新型的環(huán)保絕緣系統(tǒng)，為新產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

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第7篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜技術(shù)；銅排；絕緣化技術(shù)；絕緣材料；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM591 文章編號：1009-2374（2017）01-0074-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.037

開關(guān)柜（switchgear）是電力系統(tǒng)中常用的設(shè)備，在電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色。開關(guān)柜內(nèi)的接線是按照由主線路到分線路的順序連接，然后按照需要分配，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)線路的控制。開關(guān)柜內(nèi)設(shè)有接觸器、斷路器、互感器、電容器、各種儀表等，柜內(nèi)各種部件通過機(jī)械和電器連接，按照配電要求組裝。開關(guān)柜的主要作用是控制電路的開斷，是重要的控制和保護(hù)設(shè)備。開關(guān)柜主要部件有保護(hù)裝置、控制裝置、檢測裝置、各種開關(guān)、各種接觸器、互感器和各種儀表等，并集合于一個(gè)長方柜形的金屬柜體內(nèi)。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對電力的需求不斷增大，對電力系統(tǒng)的要求不斷提高，同時(shí)，不斷向著大容量、小型化的方向發(fā)展，合理地配置開關(guān)內(nèi)的各元器件，使開關(guān)柜處于高度可靠的絕緣性能。由于環(huán)境污染的不斷增多以及突發(fā)天氣原因，都會使相關(guān)電力設(shè)備出現(xiàn)絕緣問題和接觸問題，導(dǎo)致電力故障，造成巨大的損失，因此對電力系統(tǒng)進(jìn)行在線監(jiān)測是非常重要的。

1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國開關(guān)柜的發(fā)展比較緩慢，相比國外，起步也比較晚。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，取得了一定的成績，從最初的仿蘇開始到后來的仿歐美產(chǎn)品，通過引進(jìn)和學(xué)習(xí)國外的技術(shù)，自主研發(fā)出適合我國電力系統(tǒng)的開關(guān)柜。隨著科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了多種不同的開關(guān)柜，目前市場上應(yīng)用最廣泛的開關(guān)柜是KYN28中置式手車柜，可以適用于各種不同的場合，同時(shí)開關(guān)柜的加工工藝也發(fā)生了很大的變化，現(xiàn)在大多使用數(shù)控機(jī)床加工開關(guān)柜，技術(shù)水平提高了許多。近10年來，我國高壓開關(guān)柜取得很大的進(jìn)步，投運(yùn)量不斷增加，城市新裝的126～252kV的斷路器和12～40.5kV的開關(guān)電器已逐u被SF6開關(guān)電器代替。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的金屬封閉開關(guān)設(shè)備，推動了電力開關(guān)設(shè)備的大力發(fā)展。同時(shí)隨著城市和農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)，還需進(jìn)一步發(fā)展我國高低壓開關(guān)電器。

絕緣技術(shù)在開關(guān)柜中是至關(guān)重要的，其主要作用是實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜的絕緣、隔離、控制、遮蔽、保護(hù)功能。目前，開關(guān)柜的發(fā)展十分受到關(guān)注，既要保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行，又要使開關(guān)柜小型化。根據(jù)日本對高壓開關(guān)柜的價(jià)格統(tǒng)計(jì)，絕緣結(jié)構(gòu)占總價(jià)格的48%。因此，從絕緣結(jié)構(gòu)方面降低成本是很有必要的，同時(shí)也要保證絕緣

性能。

2 開關(guān)柜銅排絕緣化處理措施

2.1 管型屏蔽絕緣母線法

隨著居民用電的不斷增加，變電站主變?nèi)萘康牟粩嗉哟?，變壓器低壓出線側(cè)母線額定電流不斷增加（超過3000A），從而導(dǎo)致一系列的問題。電力系統(tǒng)中所采用的多片矩形常規(guī)母線已經(jīng)不能滿足工作上的需求，隨著用電量的不斷增加，這種母線由于自身結(jié)構(gòu)方面的原因，會導(dǎo)致發(fā)熱問題和電動力問題等，從而影響變電站供電的安全性和可靠性。為了解決上述問題，采用管型屏蔽絕緣母線代替敞開式矩形母線，提高母線的利用率，增強(qiáng)母線機(jī)械性能，在實(shí)際工程中得到了較好的應(yīng)用，為變電站安全可靠運(yùn)行起到了積極的作用。

管型屏蔽絕緣母線代替敞開式矩形母線的優(yōu)點(diǎn)：（1）集膚效應(yīng)低、功率損失小。管型屏蔽絕緣母線代替多片矩形導(dǎo)體母線，集膚效應(yīng)系數(shù)低，母線的功率損失小，改善散熱條件，基本不存在渦損；（2）載流量大。管型屏蔽絕緣母線代替多片矩形導(dǎo)體母線，改變了管外表形狀，使其導(dǎo)體表面電流密度分布均勻，避免了電荷聚集的現(xiàn)象，從而避免了母線局部發(fā)熱；（3）允許應(yīng)力大、跨距大、機(jī)械強(qiáng)度高。管型屏蔽絕緣母線代替多片矩形導(dǎo)體母線，銅管代替矩形銅排，提高了母線的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)提高了母線所能承受的短路電流；（4）散熱好、溫升低。管型屏蔽絕緣母線代替多片矩形導(dǎo)體母線，改變了母線的結(jié)構(gòu)，改善了散熱條件，相比多片矩形導(dǎo)體母線，有明顯的效果。

2.2 流化床涂覆法

目前，母線涂覆阻燃性絕緣粉末已在10.0～40.5kV開關(guān)柜上得到應(yīng)用，國外的一些公司已采用此種工藝對高壓開關(guān)柜中母線進(jìn)行絕緣處理，比如瑞士ABB、日本三菱公司等。

2.2.1 流化床涂覆法的原理。流化床的工作原理是將粉末涂料裝入具有多孔板的流化槽中，是均勻分布的空氣流過層，帶動粉末流動，使其處于流動狀態(tài)，當(dāng)氣流與粉末達(dá)到平衡狀態(tài)后，達(dá)到一定的高度。將需要處理的工件預(yù)熱后，然后通入粉末，使粉末附著在工件上，最后加熱固化形成均勻的涂層。絕緣粉末是由基料和填料組成，同時(shí)添加阻燃劑、固化劑和流平劑，通過特種工序而制成。其中基料為環(huán)氧樹脂，填料為硅微粉或氧化鋁，阻燃劑為十二溴聯(lián)苯醚。

2.2.2 工藝設(shè)計(jì)。流化床法工藝流程：母線沖孔、折彎預(yù)處理蔽覆預(yù)熱流化床涂覆清理母線搭接面和夾具加熱固化冷卻母線清理檢查。

2.2.3 工藝影響因素。（1）粉末涂料的熔融溫度、溶解熱及熱容。粉末的物理特性對涂層的質(zhì)量有很大的影響，同時(shí)也決定了預(yù)熱的溫度，所以需要選擇合適的材料；（2）粉末涂料的熔融指數(shù)。測量這個(gè)指數(shù)時(shí)，需特別注意檢測條件，要在合適的溫度和壓力下，通過相應(yīng)國標(biāo)上的方法進(jìn)行檢測，然后用以g/10min表示。這個(gè)指數(shù)代表了當(dāng)前條件下，涂層粉末的流動性，從而控制涂層的厚度；（3）工件預(yù)熱溫度。這是一個(gè)非常重要的因素，對涂層的質(zhì)量有很大的影響，需要選在合適的溫度才可以保證涂層的質(zhì)量，而預(yù)熱溫度是由涂層和工件共同決定的；（4）浸漬時(shí)間。它對工件涂層質(zhì)量沒什么影響，但是對涂層的厚度有一定的影響；（5）被涂物材料基體系數(shù)K。這是一個(gè)很重要的影響因素，對工件涂層影響不大，但是對涂層的厚度有很大的影響，K值、浸漬時(shí)間和預(yù)熱溫度共同決定涂層的厚度，同時(shí)也可以改變其中一個(gè)因素，來改變涂層的厚度。

2.3 開發(fā)新型絕緣材料

隨著科W技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)一種新型熱縮絕緣材料，通過多年的探索使用，證明此種材料在抗老化性能、絕緣防護(hù)中具有很高的使用價(jià)值。在使用熱縮絕緣材料時(shí)，考慮到其特有的性質(zhì)，必須將其加熱，使其附著在導(dǎo)體表面，從而達(dá)到絕緣的效果。

熱縮材料又稱為高分子形狀記憶材料，主要利用結(jié)晶的高分子材料經(jīng)過高能射線處理或化學(xué)引發(fā)劑處理，使高分子鏈間產(chǎn)生新聯(lián)結(jié)鍵，形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子。在一定溫度范圍內(nèi)，施加外力可以拉伸或擴(kuò)張。這就是交聯(lián)高分子的“記憶效應(yīng)”。

熱縮材料的主要性能：（1）熱縮絕緣材料具有良好的絕緣性能；（2）熱縮絕緣材料對變電站母排的絕緣防護(hù)不會降低母排的載流量；（3）熱縮絕緣材料具有良好的阻燃性。現(xiàn)場試驗(yàn)表明，試品960℃著火試驗(yàn)不燃燒；（4）熱縮絕緣材料，由于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其抗老化性能優(yōu)于其他絕緣材料；（5）熱縮絕緣材料具有良好的耐溫性能。

3 結(jié)語

本文對開關(guān)柜現(xiàn)場運(yùn)行所發(fā)生的絕緣缺陷現(xiàn)象進(jìn)行研究，總結(jié)了開關(guān)柜銅排絕緣化處理的幾種方法，分別為管型屏蔽絕緣母線法、流化床涂覆法、開發(fā)新型絕緣材料。通過絕緣化處理解決了開關(guān)柜常見的絕緣缺陷問題，保證了開關(guān)柜在高壓情況下運(yùn)行的穩(wěn)定性。隨著新技術(shù)的發(fā)展，未來開關(guān)柜銅排絕緣化處理還會出現(xiàn)新的方法，比如開發(fā)新型涂覆材料、開發(fā)新型絕緣材料等，將絕緣性能更好的材料應(yīng)用于開關(guān)柜銅排絕緣化處理上，從而實(shí)現(xiàn)更好的絕緣化效果。

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第8篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

摘要：保水劑是一類功能高分子化合物，具有保水改土、抗旱節(jié)水和無毒害、無污染的特性，是新型的現(xiàn)代抗旱節(jié)水材料。保水劑應(yīng)用范圍廣。適合糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、花卉蔬菜、經(jīng)濟(jì)林果和林草種植的發(fā)展需要，還具有節(jié)約肥料、改良土壤等多方面優(yōu)點(diǎn)。主要介紹了保水劑的性質(zhì)及分類、生產(chǎn)概況、合成方法和應(yīng)用現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：保水劑；抗旱；節(jié)水；緩釋

1引言

保水劑作為一種化學(xué)節(jié)水技術(shù)，于20世紀(jì)70年代在美國農(nóng)業(yè)部北方研究中心開發(fā)成功。隨后美國、日本、法國等國家對保水劑在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，并進(jìn)行了大面積的推廣使用。國內(nèi)對保水劑的研究開始于20世紀(jì)80年代中期，目前大部分產(chǎn)品已有一定規(guī)模。在“八五”和“九五”期間共在全國示范推廣達(dá)1100多萬畝。目前，土壤固化劑、復(fù)合土工膜料、坡面積雨固土材料、植物蒸騰抑制劑、種衣劑等大批保水劑已經(jīng)在我國農(nóng)林業(yè)中得到了實(shí)際應(yīng)用。

2保水劑的一般性質(zhì)

保水劑是一種具有三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料，采用含有羧基、羥基或氨基等的親水性單體，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下，通過聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)而形成。高吸水性樹脂能通過水合作用迅速吸收自重幾百倍乃至上千倍的水而呈凝膠狀，常壓下對其施加壓力，水也不會從凝膠中逸出，常稱其為高吸水性聚合物。高吸水性材料或超強(qiáng)吸水樹脂等。

保水劑作為農(nóng)作物干旱時(shí)的“微型水庫”，具有應(yīng)用范圍廣，高保水性，改良土壤，促進(jìn)生長，節(jié)約肥料等多方面優(yōu)點(diǎn)。據(jù)資料顯示，在相同水肥條件下，使用保水劑可明顯增加作物產(chǎn)量。增產(chǎn)幅度達(dá)10％～30％。節(jié)水節(jié)肥5％～20％#在花卉等經(jīng)濟(jì)作物上，使用保水劑可明顯延長澆水時(shí)間(3天～7天)，花蕾大，持續(xù)時(shí)間長，經(jīng)濟(jì)效益高I在旱農(nóng)試驗(yàn)區(qū)開展的保水劑應(yīng)用試驗(yàn)。結(jié)果顯示保水劑對保蓄雨水效果較好，尤其促使了作物生長后期根區(qū)土壤水分的補(bǔ)充和提高。

近年來由于新原料的選用和材料的復(fù)合化，保水劑的類別不僅包括傳統(tǒng)的淀粉類、纖維素類、合成類(聚丙烯酸類、聚丙烯酰胺類等)。還包括生物降解類(氨基酸類、殼聚糖類等)、有機(jī)一無機(jī)復(fù)合類、緩釋功能類(腐殖酸類)。保水劑的聚合工藝主要有水溶液聚合法和反相懸浮聚合法，也可采用輻射引發(fā)聚合、微波引發(fā)聚合以、噴霧聚合、高溫快速反應(yīng)法等方法。目前，國內(nèi)生產(chǎn)和供應(yīng)保水劑的廠家多達(dá)40多家，主要有勝利油田長安集團(tuán)、北京裕德隆科技發(fā)展有限公司、河北科瀚樹脂有限公司、天津晨光化工有限公司等。

3保水劑的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在我國實(shí)施農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和中西部開發(fā)戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)重點(diǎn)推廣旱作節(jié)水技術(shù)，而抗旱保水技術(shù)是其重要內(nèi)容。近年來，保水劑越來越受到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重視，研究重心也開始從如何提高保水劑的性能向其在農(nóng)林業(yè)的實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)移。有關(guān)保水劑的研究進(jìn)展主要集中在以下幾個(gè)方面：

3.1開發(fā)保水劑的制備新方法

新的制備方法要在保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的吸水保水性能的基礎(chǔ)上，提高吸水速率、改善耐鹽堿性能和產(chǎn)品凝膠強(qiáng)度以及熱穩(wěn)定性能，目前主要采用以下措施：引人非離子型親水基團(tuán)到主鏈上；使用含有大量親水基團(tuán)交聯(lián)劑；用表面活性劑對樹脂進(jìn)行外層處理等。天津三農(nóng)金科技有限公司用玉米淀粉作原料，在引發(fā)劑作用下，用乙烯或丙烯單體在淀粉的天然高分子骨架上接枝共聚，最后接枝共聚物靠爆聚放熱自交聯(lián)，從而生產(chǎn)出高效抗旱保水劑。該方法稱為原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。楊瑞成等利用高溫快速反應(yīng)法成功制備了聚丙烯酸／蒙脫上高吸水性納米復(fù)合材料。在外界溫度為20℃時(shí)，該復(fù)合材料水凝膠所需干燥時(shí)間為128h,此復(fù)合材料可望廣泛應(yīng)用于西部高溫干旱地區(qū)的沙漠化治理。

3.2研究保水劑的有機(jī)一無機(jī)復(fù)合

通過有機(jī)一無機(jī)復(fù)合方法，可制備出性能優(yōu)良、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)的吸水材料。趙娜制備出了白鱔泥／(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水保水材料，吸蒸餾水的倍數(shù)可以達(dá)到1900左右，同時(shí)吸自來水倍數(shù)可以達(dá)到380倍左右，吸生理鹽水能夠達(dá)到124倍，在4000r／min的情況下離心1h后，其保水能力為98.97％。內(nèi)蒙古水利科學(xué)研究院首次采用丙烯酸或丙烯酰胺與凹凸棒土合成有機(jī)一無機(jī)復(fù)合保水劑?？光}、鎂離子性能明顯提高，原料成本進(jìn)一步降低，與環(huán)境更友好。產(chǎn)品吸水倍率≥400倍；吸鹽倍率≥70倍；該保水荊適合中國西部年降水量小于400mm，降雨比較集中，沙漠化、鹽堿化嚴(yán)重的特點(diǎn)。

3.3將常量元素、微量元素、植物生長調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑、殺菌劑等添加到保水劑中，實(shí)現(xiàn)其多功能化

制備多功能化保水劑主要有兩種方法：一種是進(jìn)行簡單的包裹；另一種是使兩者發(fā)生某種形式的化學(xué)反應(yīng)。林晶將保水劑與化學(xué)肥料按比例配合制得了既能吸水保水抗旱保墑，又具有緩釋肥料功效的保水緩釋肥，并以藥用植物板藍(lán)根為試驗(yàn)對象進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，對其保水效應(yīng)及板藍(lán)根生長狀況進(jìn)行觀察分析，得出了保水緩釋肥可以提高土壤的水分利用率、合理釋放土壤有效養(yǎng)分、促生長作用明顯的結(jié)論。

3.4研究高吸水性樹脂在實(shí)際應(yīng)用中與土壤、作物、肥料等的效應(yīng)問題，以及對灌溉模式。耕作制度和農(nóng)業(yè)設(shè)施等的影響

目前國內(nèi)關(guān)于保水劑的實(shí)際應(yīng)用的研究大多集中在增加入滲、抑制蒸發(fā)等方面。但是大面積推廣應(yīng)用尚缺少理論基礎(chǔ)與技術(shù)指導(dǎo)。莊文化采用離心機(jī)法，分別研究了聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺在不同的條件下對砂土、壤土、黏土持水能力的影響。結(jié)果表明高分子對砂土的作用效果要優(yōu)于壤土與黏土，因此大面積推廣應(yīng)用應(yīng)首先選擇在土壤偏砂的地區(qū)，實(shí)驗(yàn)證明8／1萬～20／1萬用量效果較好其高分子吸持水分的約83.7％可釋放出供植物利用。楊瑞香等以華南赤紅壤為基質(zhì)，采用盆栽法研究了保水劑對桉樹幼苗抗寒生長及存活率的影響。結(jié)果表明保水劑可以有效提高華南赤紅壤的保溫性能，有利于桉樹苗木抗寒生長。

第9篇：高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：木塑復(fù)合材料；園林景觀；環(huán)保

木塑復(fù)合材料簡稱WPC，是一種新型材料，并且逐漸成為材料界的佼佼者，被許多國家認(rèn)可和使用，有逐步擴(kuò)大的趨勢。這種材料之所以被世界許多國家認(rèn)可是因?yàn)槠洵h(huán)保，這種材料的特殊之處是利用廢舊材料和廢棄物制作而成，可以將塑料、谷物秸稈等充分利用。除此之外木塑復(fù)合材料中還含有極少量的界面相容劑、環(huán)境穩(wěn)定劑和加工劑，還可添加少量色粉以改變成品的外觀色彩。木塑復(fù)合材料大多使用廢棄塑料和谷物秸稈等制造而成，所以就具備了木材的特性，同時(shí)也具備塑料的特性，使用途徑非常廣泛。但它最大的好處是環(huán)保，因?yàn)樗慕M成百分之九十五都是廢棄物，除此之外，木塑復(fù)合材料還可以回收再利用。其優(yōu)良的特性以及兼具的藝術(shù)表達(dá)性使其在園林建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。

一、木塑復(fù)合材料的組成和性能

1、 木塑復(fù)合材料的組成

木塑復(fù)合材料有塑料的特性，也有木材的特性，就應(yīng)該有熱塑性材料和植物纖維組成，除此之外，還應(yīng)該有偶聯(lián)劑和添加劑，這樣才能形成木塑復(fù)合材料。

（1）熱塑性塑料。由于木塑復(fù)合材料的特殊性，顧及到木材特性的限制，所以在制造木塑復(fù)合材料的時(shí)候，就應(yīng)該在200℃以下制作。不同的塑料原料制造出來的木塑復(fù)合材料特性也是不同的，生活中常見的用于制造木塑復(fù)合材料的塑料有乙烯、聚氯乙烯等。不同的塑料性能不同，與木纖維復(fù)合后得到的木塑復(fù)合材料的性能及適用范圍又各有不同。作為原材料的塑料的選擇主要從塑料自身的性能、WPC成品要求、供給情況、加工技術(shù)以及成本價(jià)格表等方面考慮。以PE作為原料的木塑復(fù)合材料多用于室外建筑部件，以PP作為原料的木塑復(fù)合材料主要用于汽車行業(yè)和日常用品， 以PVC作為原料的木塑復(fù)合材料則被開發(fā)用于鋪板材料。

（2）植物纖維。木塑復(fù)合材料中的木材部分最常用材料是木材以及木材加工的剩余物，這些材料可直接加工成短纖維或細(xì)顆粒、粉末，鋸屑直接使用，比較方便。另外也可使用農(nóng)作物植物纖維作為原料，來源非常廣泛。我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，每年國內(nèi)農(nóng)業(yè)纖維的年產(chǎn)量在 4 億噸以上，過去有一些農(nóng)業(yè)纖維被焚燒處理，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，將農(nóng)業(yè)纖維作為木塑復(fù)合材料的原材料，不僅物盡其用也保護(hù)了環(huán)境。

（3）偶聯(lián)劑。木塑復(fù)合材料的特性是兼具木材和塑料的特性，往往用于承力的作用，但是僅僅使用木材和塑料做原材料，達(dá)不到質(zhì)量輕，強(qiáng)度高還能耐高溫的特性，所以要加入能夠改變其性能的物質(zhì)，這種物質(zhì)就是偶聯(lián)劑。

偶聯(lián)劑是指能改善填料與高分子材料之間界面特性的一類物質(zhì)。偶聯(lián)劑能改善填料與高分子材料之間界面特性，提高界面的粘合性，從而提高復(fù)合材料的性能。在木塑復(fù)合材料中，木材與塑料的界面相容性差，必須對材料進(jìn)行改性才能得到性能良好的復(fù)合材料，添加偶聯(lián)劑是最簡便易行的方法。

（4）添加劑。在木塑復(fù)合材料里面假如添加劑，主要是豐富和擴(kuò)大木塑復(fù)合材料的適用范圍，譬如說添加顏料可以使木塑復(fù)合材料的顏色豐富，添加防腐劑可以使木塑復(fù)合材料不容易被腐蝕，提高使用期限。同樣的，還可以在木塑復(fù)合材料的原料里加入抗氧化劑、劑等添加劑。

2、 木塑復(fù)合材料的性能

（1）吸水性小，耐腐蝕，阻燃性強(qiáng)，防霉，防蟲蛀，經(jīng)久耐用。

（2）硬度高，同時(shí)又具有較強(qiáng)的彎曲性，靈活性強(qiáng)。

（3）木塑復(fù)合材料由于具有木材的性能，所以和木材的使用方法一樣，但是比木材使用效果好，是因?yàn)樗粫衲静囊粯赢a(chǎn)生裂縫、翹曲等現(xiàn)象。

（4）木塑生產(chǎn)采用的是擠出工藝，可以節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品性價(jià)比高。

（5）擁有天然木材的木紋與質(zhì)感，觀感佳，藝術(shù)塑造性強(qiáng)。

（6）木塑復(fù)合材料可回收循環(huán)利用，生產(chǎn)過程無二次污染，節(jié)約環(huán)保。同時(shí)木塑制品不會產(chǎn)生甲醛、苯、氨、三氯乙烯等有害物質(zhì)，綠色環(huán)保。

二、木塑復(fù)合材料在園林景觀中的應(yīng)用現(xiàn)狀

木塑復(fù)合材料的建筑一般較小，適用于園林建設(shè)。在園林建設(shè)中，應(yīng)盡可能減少對自然環(huán)境的破壞，保持其特有的自然資源，園林建筑要簡便、協(xié)調(diào)，能與景觀環(huán)境相融合，而木塑復(fù)合材料形狀多樣，方便設(shè)計(jì)成各種形式的景觀，其獨(dú)有的木質(zhì)觀感也能很好的與自然協(xié)調(diào)，安裝方便，能滿足園林建設(shè)的需要。木塑復(fù)合材料適用范圍很廣，用于戶外使用時(shí)，大多作為座椅、垃圾桶等的原材料，效果很好。

三、木塑復(fù)合材料在園林景觀中的應(yīng)用形式

木塑復(fù)合材料在園林中的應(yīng)用是最廣泛的，因?yàn)槠浔饶静姆€(wěn)定性高，使用時(shí)間長，同時(shí)也具備木材的外形效果，所以使用范圍越來越廣泛，可以代替一些木材做一些景觀布置，既能達(dá)到效果又能節(jié)省木材，目前的主要應(yīng)用大多是制造木屋、木亭等庭院結(jié)構(gòu)以及指示牌、欄桿、座椅等。

1、鋪板

經(jīng)防腐防蛀處理的木質(zhì)板材一直是目前園林建設(shè)中鋪板材料的首選，木質(zhì)板材比其他的材料施工便捷，加工性強(qiáng)而且更具親和力，能夠滿足人們親近自然的心理需求。因此實(shí)木材料的應(yīng)用范圍十分廣泛。然而木材常年暴露在戶外，受自然環(huán)境中天氣的晴雨變化、空氣濕度的高低以及一些有害生物和昆蟲的毀壞，很容易發(fā)生變形開裂、霉變腐爛、蟲蛀、掉漆、褪色等不良后果，后期維護(hù)的成本高。 相比之下，木塑鋪板在室外條件下使用的開裂和劈裂狀況較少，維護(hù)量較小。鑒于木塑鋪板出色的耐潮濕性、尺寸穩(wěn)定，并且具有和木材一樣的視覺效果，所以使用越來越廣泛，因?yàn)樗拳h(huán)保，又有木材的效果，所以有可能取代實(shí)木材料在園林建設(shè)中的地位。與實(shí)木相比，木塑鋪板具有較高的實(shí)用性和耐用性。

3、 護(hù)欄

日常生活中常見的護(hù)欄材質(zhì)主要是金屬制品、石材、防腐木、玻璃與其他材料的結(jié)合等，護(hù)欄的形式主要是欄桿、護(hù)欄、樓梯扶手、木柵欄等。在城市景觀設(shè)計(jì)中，護(hù)欄除了基本的安全職能外，逐步開始邁進(jìn)裝飾職能。因木塑復(fù)合材料加工工藝豐富，形式多樣，所以可以滿足對大幅面以及復(fù)雜形狀材料的要求。

3、小品與輔助設(shè)施

木塑復(fù)合材料制成的亭、室外桌椅、花架、連廊、花缽、樹池座椅等景觀小品因其近似木材的紋理和顏色給人以舒適的感覺，與環(huán)境十分的和諧與自然。它安裝簡便，后期維護(hù)較少，在園林景觀中值得推廣。園林景觀中的輔助設(shè)施包括垃圾箱、指示牌、警示牌、樹木名稱牌等。規(guī)格大小可根據(jù)需要定制，通過各類木塑復(fù)合板材組合而成。

四、結(jié)束語

木塑復(fù)合材料屬于二十一世紀(jì)綠色環(huán)保材料，在國外發(fā)達(dá)國家，木塑復(fù)合材料在各個(gè)領(lǐng)域已獲得廣泛應(yīng)用，國內(nèi)的開發(fā)應(yīng)用則主要集中在地板"包裝托盤和建筑裝飾材料方面，并以代塑材料制品為主。在園林中，木塑材料的應(yīng)用形式以及產(chǎn)品類型也逐漸從單一化到多樣化。木塑材料在園林中的應(yīng)用減少了對實(shí)木的需求，在形狀加工工藝上的優(yōu)勢又為園林設(shè)計(jì)者提供了較大的創(chuàng)作空間。從木塑復(fù)合材料的環(huán)保、使用壽命和循環(huán)利用三方面看，木塑復(fù)合材料替代實(shí)木材料方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

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