談?wù)劯叻肿硬牧显诂F(xiàn)代生活中的應(yīng)用

1、. .- .jz*談?wù)劯叻肿硬牧显诂F(xiàn)代生活中的應(yīng)用高分子材料是以高分子化合物為根底的材料，由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成。高分子材料的高分子鏈通常是由103105個構(gòu)造單元組成， 高分子鏈構(gòu)造和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態(tài)構(gòu)造形成了高分子材料的特殊構(gòu)造。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的構(gòu)造特征(如同分異構(gòu)體、幾何構(gòu)造、旋轉(zhuǎn)異構(gòu) )外，還具有許多特殊的構(gòu)造特征。高分子構(gòu)造通常分為鏈構(gòu)造和聚集態(tài)構(gòu)造兩個局部。鏈構(gòu)造是指單個高分子化合物分子的構(gòu)造和形態(tài)， 所以鏈構(gòu)造又可分為近程和遠程構(gòu)造。近程構(gòu)造屬于化學(xué)構(gòu)造， 也稱一級構(gòu)造， 包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、 構(gòu)造單元的排

2、列順序、 支鏈類型和長度等。遠程構(gòu)造是指分子的尺寸、形態(tài)，鏈的柔順性以及分子在環(huán)境中的構(gòu)象， 也稱二級構(gòu)造。 聚集態(tài)構(gòu)造是指高聚物材料整體的部構(gòu)造，包括晶體構(gòu)造、非晶態(tài)構(gòu)造、取向態(tài)構(gòu)造、液晶態(tài)構(gòu)造等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況，統(tǒng)稱為三級構(gòu)造。一 高分子材料在生活中的應(yīng)用簡介高分子按來源分為天然、半合成改性天然高分子材料和合成高分子材料。 天然高分子是生命起源和進化的根底，我們接觸的很多天然材料通常是高分子材料組成的，如天然橡膠、棉花、人體器官等。 人類社會一開場就利用天然高分子材料作為生活資. .- .jz*料和生產(chǎn)資料，并掌握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等

3、。19 世紀 30 年代末期，進入天然高分子化學(xué)改性階段， 出現(xiàn)半合成高分子材料。1907年出現(xiàn)合成高分子酚醛樹脂， 標志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開場?，F(xiàn)代，高分子材料已與金屬材料、 無機非金屬材料一樣， 成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟建立中的重要材料； 高分子材料按用途又分為普通高分子材料和功能高分子材料。 功能高分子材料除具有聚合物的一般力學(xué)性能、絕緣性能和熱性能外，還具有物質(zhì)、能量和信息的轉(zhuǎn)換、傳遞和儲存等特殊功能。已實用的有高分子信息轉(zhuǎn)換材料、高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料、高分子形狀記憶材料和醫(yī)用、藥用高分子材料等一般將高分子材料按特性分為五類，即橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂

4、料。橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好， 在外力作用下可產(chǎn)生較大形變，除去外力后能迅速恢復(fù)原狀， 有天然橡膠和合成橡膠兩種。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯；合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠等等。 天然橡膠因其具有很強的彈性和良好的絕緣性、可塑性、隔水隔氣、 抗拉和耐磨等特點， 廣泛地運用于工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、國防、交通、運輸、機械制造、 醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域和日常生活等方面，如交通運輸上用的各種輪胎；工業(yè)上用的運輸帶、傳動帶、各種. .- .jz*密封圈；醫(yī)用的手套、輸血管；日常生活中所用的膠鞋、雨衣、暖水

5、袋等都是以橡膠為主要原料制造的，國防上使用的飛機、 大炮、坦克，甚至尖端科技領(lǐng)域里的火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等都需要大量的橡膠零部件，目前，世界上局部或完全用天然橡膠制成的物品已達7 萬種以上，其中輪胎的用量要占天然橡膠使用量的一半以上。相比于天然橡膠， 合成橡膠中有少數(shù)品種的性能與其相似， 大多數(shù)與天然橡膠不同，但兩者都是高彈性的高分子材料， 一般均需經(jīng)過硫化和加工之后，才具有實用性和使用價值。合成橡膠在20世紀初開場生產(chǎn)，從40 年代起得到了迅速的開展。 合成橡膠一般在性能上不如天然橡膠全面，但它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交

6、通及日常生活中。拿丁基橡膠來說，其用于制作各種輪胎的胎、無胎輪胎的氣密層、各種密封墊圈， 在化學(xué)工業(yè)中作盛放腐蝕性液體容器的襯里、管道和輸送帶，農(nóng)業(yè)上用作防水材料。再如合成橡膠中的佼佼者-硅橡膠，它具有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性，且無味無毒，不怕高溫、嚴寒，因此在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中廣泛發(fā)揮了重要作用， 如制造的硅橡膠防噪音耳塞、硅橡膠胎頭器吸引器、硅橡膠人造血管、硅橡膠鼓膜修補片，此外還有硅橡膠人造氣管、人造肺、人造骨、硅橡膠十二指腸管等，成效都十分理想。. .- .jz*另一種廣泛應(yīng)用的高分子材料便是纖維。纖維分為天然纖纖維和化學(xué)纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。

7、后者是以天然高分子或合成高分子為原料，經(jīng)過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高，一般為結(jié)晶聚合物。纖維在各行各業(yè)中可算得上是“熱門人物，其最早用于紡織業(yè)中，日常生活中的衣物用品大多采用纖維做材料不僅穿得舒服, 且御寒防曬。而如今纖維更大的作用早已不僅停留在日常穿著，它在軍事、醫(yī)用、環(huán)保等領(lǐng)域也已有舉足輕重的作用。如碳納米管可用作電磁波吸收材料，用于制作隱形材料、電磁屏蔽材料、電磁波輻射污染防護材料和吸波材料，由于其物質(zhì)的可降解性，在醫(yī)用上，聚乳酸或者脫乙酰甲殼素纖維制成的外科縫合線，在傷口愈合后自動降解并吸收，直接防止手術(shù)后的拆線；在環(huán)保上，聚乳酸作為可完全生物降解性塑料，越來

8、越受到人們重視。在建筑領(lǐng)域上，防滲防裂纖維可以增強混凝土的強度和防滲性能，纖維技術(shù)與混凝土技術(shù)相結(jié)合， 可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程質(zhì)量的鋼纖維以及合成纖維，前者對于大壩、機場、高速公路等工程可起到防裂、抗?jié)B、抗沖擊和抗折性能，后者可以起到預(yù)防混凝土早期開裂，在混凝土材料制造初期起到外表保護。另外，隨著生物科技的開展， 一些纖維的特性可以派上用場，如類似肌肉的纖維可制成“人工肌肉、“人體器官等， 是人體組織良好的替代材料。. .- .jz*當(dāng)代生活中，有一種高分子材料更是占據(jù)了材料的半壁江山，那就是塑料。 塑料是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要成分，再參加填料、增塑劑和其他添加

9、劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料；按用途又分為通用塑料和工程塑料。塑料的應(yīng)用在生活中隨處可見，小到塑料袋、各種機械器具，大到工程、航空，毫不夸的說，塑料已經(jīng)成為世界的一局部。拋開其他用途，這里對其最新的應(yīng)用做以介紹：透明塑料制成整體薄板車頂。 薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料， 可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。 拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗，每扇窗都可單獨翻開和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件，形成一個結(jié)實、透明的聚碳酸酯車頂外殼。 一個

10、同樣透明的管子沿車頂構(gòu)造中央縱向放置，在“頂窗翻開后用來調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體構(gòu)造，組件比平坦的薄板更加結(jié)實。同時也大大降低了單個組件的數(shù)量。用塑料制造車頂為設(shè)計者提供了更大的設(shè)計空間。他們可以創(chuàng)造三維幾何形狀，將玻璃液化合物推至最高限值。膠粘劑是以合成天然高分子化合物為主體制成的膠粘材料。分為天然和合成膠粘劑兩種。應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。膠粘劑的產(chǎn)生很好的解決了聚合物與非金屬或金屬之間，金屬與金屬和金屬與非金屬之間的膠接，尤其對現(xiàn)在工業(yè)、 工程做出了巨大的. .- .jz*奉獻。小到家用三秒膠、波紋板、紙袋、標簽、膠帶、郵票，大到建筑用膠， 工業(yè)用膠， 甚至在飛機機翼或尾翼和機身

11、的粘接中也不乏膠粘劑的身影。 與傳統(tǒng)的編織織布法、金屬的焊接法以及鉚接、螺栓或釘接等機械聯(lián)結(jié)法相比，膠粘劑粘接法更快、更經(jīng)濟，并能將不同材料結(jié)合在一起，而且當(dāng)粘接兩種金屬時，膠粘劑能隔開它們以防腐蝕，同時又可降低裝配體的疲勞破壞，并比機械聯(lián)結(jié)更輕更強， 因此膠粘劑在生活中的應(yīng)用也有了漸漸取代傳統(tǒng)聯(lián)接法德趨勢。自從有了文明，便有了裝飾，而裝飾那么必然離不開涂料了。涂料是以聚合物為主要成膜物質(zhì)，添加溶劑和各種添加劑制得。根據(jù)成膜物質(zhì)不同， 分為油脂涂料、 天然樹脂涂料和合成樹脂涂料。習(xí)慣上我們也稱這幾種涂料為油漆，其是裝修中的一道必需的菜式。不管是高級裝修，或者普通裝修，都會和油漆多多少少扯上關(guān)系

12、， 因此和我們的生活也息息相關(guān)。涂料對于被施用的對象來說，它的第一個用途是保護外表，第二個用途是修飾作用。就以木制品來說，由于木制品外表屬多孔構(gòu)造，不耐臟污。同時木制品的外表多節(jié)眼， 不夠美觀， 而涂料就能同時解決這方面的問題。如今涂料的應(yīng)用也早已突破傳統(tǒng)，延伸到航空航天，軍事等更寬的領(lǐng)域， 如軍事設(shè)備所用涂料在保護或掩護被施用者上有著重要作用2 高分子材料各領(lǐng)域的應(yīng)用（1）高分子材料在機械工業(yè)中的應(yīng)用. .- .jz*高分子材料在機械工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛, “ 以塑代鋼、“ 塑代鐵成為目前材料科學(xué)研究的熱門和重點。這類研究拓寬了材料選用圍 ,使機械產(chǎn)品從傳統(tǒng)的平安笨重、高消耗向平安輕便、耐

13、用和經(jīng)濟轉(zhuǎn)變。 如聚氨酉旨彈性體， 聚氨醋彈性體的耐磨性尤為突出, 在某些有機溶劑如煤油、砂漿混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋彈性體可制成浮選機葉輪、蓋板, 廣泛使用在工況條件為磨粒磨損的浮選機械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 對金屬的同比磨耗量比尼龍小 , 用聚四氟乙烯、機油、二硫化鑰、化學(xué)潤滑等改性 , 其摩擦系數(shù)和磨耗量更小, 由于其良好的機械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各種齒輪、軸承、凸輪、螺母、各種泵體以及導(dǎo)軌等機械設(shè)備的構(gòu)造零部件。在汽車行業(yè)大量代替鋅、銅、鋁等有色金屬, 還能取代鑄鐵和鋼沖壓件。2 高分子材料在燃料電池中的應(yīng)用高分子電解質(zhì)膜的厚度會對電池性

14、能產(chǎn)生很大的影響, 減薄膜的厚度可大幅度降低電池阻, 獲得大的功率輸出。全氟磺酸質(zhì)子交換膜的大分子主鏈骨架構(gòu)造有很好的機械強度和化學(xué)耐久性, 氟素化合物具有僧水特性 , 水容易排出 , 但是電池運轉(zhuǎn)時保水率降低, 又要影響電解質(zhì)膜的導(dǎo)電性 , 所以要對反響氣體進展增濕處理。高分子電解質(zhì)膜的加濕技術(shù) , 保證了膜的優(yōu)良導(dǎo)電性, 也帶來電池尺寸變大增大左右、系統(tǒng)復(fù)雜化以及低溫環(huán)境下水的管理等問題。pefc的開展離不開新材料的發(fā)現(xiàn)及其在燃料電池中的應(yīng)用, 今后隨著高性能、低成木的高分子材料開發(fā)研究, 有希望促進實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用, 成為新的產(chǎn). .- .jz*業(yè)增長點?，F(xiàn)在一批新的高分子材料如增強型全氟磺

15、酸型高分子質(zhì)子交換膜耐高溫芳雜環(huán)磺酸基高分子電解質(zhì)膜納米級碳纖維材料新的一導(dǎo)電高分子材料等等 , 已經(jīng)得到研究工作者的關(guān)注。3 高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中的應(yīng)用及開展高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中的應(yīng)用：新一代種子化學(xué)處理一般可分為物理包裹利用干型和濕形高分子成膜劑, 包裹種子。種子外表包膜利用高分子成膜劑將農(nóng)用藥物和其他成分涂膜在種子外表。種子物理造粒將種子和其他高分子材料混和造粒, 以改善種子外觀和形狀 , 便于機械播種。高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中研究開發(fā)進展：種子處理用高分子材料已經(jīng)從石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向開展。 其中較為常見和重要的高分子材料類型

16、包括多糖類天然高分子材料 , 具有在低溫情況下維持較好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料 , 溫敏材料 , 以及綜合利用天然生物資源開發(fā)的天然高分子材料等 , 其中利用可持續(xù)生物資源并發(fā)的種衣劑尤為引人關(guān)注。4 高分子材料在智能隱身技術(shù)中的應(yīng)用智能隱身材料是伴隨著智能材料的開展和裝備隱身需求而開展起來的一種功能材料 ,它是一種對外界信號具有感知功能、信息處理功能、（1）自動調(diào)節(jié)自身電磁特性功能、自我指令并對信號作出最正確響應(yīng)功能的材料 / 系統(tǒng)。區(qū)別于傳統(tǒng)的外加式隱身和在式雷達波隱身思路設(shè)計 ,為隱身材料的開展和設(shè)計提供了嶄新的思路,是隱身技術(shù)開展的必然趨勢,高分子聚合物材料以其可在微觀體系即分子水平上對. .- .jz*材料進展設(shè)計、 通過化學(xué)鍵、 氫鍵等組裝而成具有多