高分子化工材料读书报告记录

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1、高分子化工材料读书报告记录作者:日期:高分子产品的应用摘要：高分子材料是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂所构成的材料, 当今越来越多的产品是由高分子材料制作而成。本文介绍了高分子产品的应用， 包括在工业、农业、日常生活和军事上的应用，并对它们在应用中的优点、研究 进展进行综述，最后，展望了高分子产品的未来发展趋向。关键词：高分子材料；工业；农业；日常生活；军事、八、刖言高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加 剂（助剂）所构成的材料。高分子具有两个显著特点，一是 分子量大（一般在 10000以上），二是分子量分布具有多分散性。高分子材料包括塑料、橡胶、纤 维、薄

2、膜、胶粘剂和涂料等。其中，被称为现代高分子 三大合成材料的塑料、合 成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材 料。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅 速的发展，但目前已大规模生产的还是只能在寻常条件下使用的高分子物质，即所谓的通用高分子，它们存在着机械强度和刚性差、 耐热性低等缺点。而现代工 程技术的发展，则向高分子材料提出了更高的要求，因而推动了高分子材料向高 性能化、功能化和生物化方向发展，这样就出现了许多产量低、价格高、性能优 异的新型咼分子材料。因其具有许多优良的特性，咼分子产品在各个领域发挥着 越来越重要的作用。本文旨在详细

3、介绍高分子产品在农业、 工业、日常生活和其 他领域中的广泛应用，展现高分子在当今生活中的重要性。1高分子产品在农业中的应用我国是世界上受土地荒漠化影响最严重的国家之一， 土地荒漠化每年造成的 经济直接经济损失上百亿元，并且造成耕地的迅速减少，对我国农业发展造成重 大的损失，也严重制约着我国经济的可持续发展。化学固沙技术是荒漠化治理的一种重要途径，它是在荒漠化土地表层施用有 机或无机化学材料，以提高地表沙土的稳定性和保水性， 或对盐碱化土地进行脱 盐处理，从而达到固定流沙、改良和治理荒漠化土地的目的。 该技术的优点是施 工简便、成本低、见效快，可迅速改良荒漠化土地，为植物生长创造良好的水土 条件

4、。高分子材料是化学固沙的主要原料，根据高分子种类的不同可分为石油产 品类、生物质资源类固沙剂，以及高吸水树脂 。1.1石油产品类固沙剂沥青乳液是石油产品类固沙剂的代表，它是当前世界各国应用化学固沙最广 泛的材料。沥青是从石油和焦煤油中提炼而成的副产品， 结构非常复杂，主要由 分子质量大的高分子化合物一一胶质和沥青质的混合物质组成。沥青在常温下呈固体或半固体状态，具有较高的凝点和熔点，并具有相当大的粘度。沥青乳液是沥青在乳化剂作用下通过乳化设备制成的，可分为阳离子型、阴 离子型和非离子型等几类。沥青乳液作为土壤改良剂可起到防止水土流失、改善 土壤水热状况、增温保墒、减少肥料和农药的流失、提高肥效

5、等作用，有人称之为“液态地膜”；作为固沙材料，沥青乳液可单独用于固沙，也可与植物和机械 沙障结合固沙，与植物结合时，对植物无毒害，不影响发芽生长，可以较持久地 固定于地表面。1.2合成高分子类固沙剂合成高分子类固沙材料是20世纪60年代以来发展起来的新型化学固沙材 料。从本质上看，属于水溶性或油溶性化学胶结物。使用高分子聚合物固定流沙， 处理手续和施工简便，可改善劳动条件和缩短工期，其效力较其他化学材料显著 和稳定，因而引起了人们的普遍重视。脲醛树脂是目前价格最为低廉的合成高分子材料， 是木材工业用胶黏剂，国 外曾将其改性材料作为土壤稳定剂中的分散剂组分。脲醛胶黏剂本身粘度较大、 施工困难，因

6、此并不是实用的固沙材料。通常是先制备粘度较低的脲醛预缩合物， 然后在施用前与含固化剂的组分掺混在一起施工。1.3生物质资源类固沙剂自20世纪60年代起，前苏联就曾研究木质素磺酸盐在沙土稳定中的应用。 木质素磺酸盐是造纸工业的副产品，因其分子结构中含有羟基、磺酸基等可与沙 土颗粒结合的基团，再加上来源于可再生资源而且价格低廉，在固定沙土中得到 一定的应用。木质素磺酸盐喷洒在沙土表面后，与表层的沙土颗粒结合，通过静电引力、 氢键、络合等化学作用，在沙土颗粒之间产生架桥作用，促进沙土颗粒的聚集， 从而使得表层沙粒彼此紧密结合，形成具有一定强度的致密的固结层，达到固沙 的目的，然而单独使用木质磺酸盐固

7、沙能力有限， 而且容易降解，达不到工程固 沙材料所需求的耐候性和耐降解性。1.4高分子吸水树脂高分子吸水树脂又称为超强吸水剂，是一种含强亲水性基团、并经过适应交 联的功能的功能高分子材料，能在短时间内吸收其自身质量几百倍甚至几千倍的 水，并具有良好的保水性能。在土壤中加入高分子吸水树脂，可以大幅度提高土壤保水能力和有效水分含 量，并能改善土壤理化状况，促进作物成活率和生长量。当它吸附大量水分后， 在作物根际周围形成了一个湿润的保水中心， 可在相当长的一段时间内为作物供 应较多的水分，促进植物生长。2高分子产品在工业中的应用2.1高分子在污水处理中的应用随着工业的发展，环境的污染越来越严重，近年

8、来人们对重金属废水处理的 研究十分重视，开发出许多种处理方法来去除废水中的重金属，以使之达到排放标准。天然有机高分子及其改性产品以其来源广、 价格低廉、残留毒性小的独特 优势在无水处理广泛用作絮凝剂、重金属吸附剂。天然有机高分子及其改性产品的种类很多， 应用于污水处理行业中的主要有 3类：改性淀粉类、甲壳素/壳聚糖类、纤维素类3。近年来前两类的研究较多， 其在污水处理中主要用作絮凝剂和重金属吸附剂。当用其作絮凝剂时，与无机絮凝剂相比，它有用量少、絮凝速度快、产生的污泥易处理、受PH值等外界条件影响小的优点；与合成有机高分子相比，它以毒性小、来源广、易于生物降解的 独特优点备受关注。用作重金属吸

9、附剂时，其优势主要体现在成本低廉上。2.2高分子复合材料在石油天然气工业中的应用随着石油天然气工业现代化的发展，设备的集群规模和自动化程度越来越 高，同时针对设备的安全连续生产的要求也越来越高， 任何停工停产都会导致巨 大的经济损失，传统的以金属修复方法为主的设备维护工艺技术已经远远不能满 足高新设备的维修需求，为此诞生了包括高分子复合材料在内的更多针对设备预 防和现场解决的新技术和材料，以满足新设备运行环境的维护需求。近年来高分子复合材料在机械工程领域取得突破性进展，尤其是在石油工程 设备维护领域，除了用于连接、密封、堵漏、绝缘外，还广泛应用于机械设备耐 磨损、耐腐蚀、耐冲击修复，也用于修补

10、设备上的各种缺陷，降低了因为设备维 护造成的停产损失。高分子复合材料具有巨大的优势 ，具体表现在：优异的附着力；优异 的机械性能；抗化学腐蚀性能；材料的安全性高。3高分子产品在日常生活中的应用塑料，纤维和橡胶，被称为三大有机材料，在日常生活中越来越多的产品是 由这些材料所组成，特别是塑料产品。我们日常所用到的物品基本都是这些材料 所构成，所以就高分子产品在电器、水路运输、陶瓷砖和医学上的应用作详细介 绍。3.1高分子材料在电器附件产品中的应用电器附件产品，为确保用电安全，其主要技术体现在材料技术方面， 而祈祷 用电保护作用的高分子材料技术则是近些年来国内外学者所关注的重点， 同时也 是电器附件

11、企业技术水平与成本优势的综合体现。作为电器附件产品起重要作用的用电保护高分子材料在材料设计和加工工 艺上则更具挑战。材料加工高效化、工艺复杂化、性能专业化、无卤化、合金化， 都是向着更贴切人们的生活、着重提高人们的生活效率、安全和品质方面发展， 纵观近年来用电保护高分子材料的发展，无一不体现着以民为本的设计与开发思 想5。3.2高分子材料在水路运输领域的应用高分子材料在交通领域的应用水平已经成为衡量一个国家在材料领域科技 发展水平的重要标志。在交通的基础设施建设方面，树脂基复合材料主要应用在 高等级公路护栏、各种交通标识、高速铁路轨道的填充材料、弹性枕木等部件0复合材料在水路运输领域发挥着举足

12、轻重的作用。世界各国对作为重要能源 和资源的石油需求继续保持日益增长的态势， 油品海上运输、沿岸加工存储及海 洋石油勘探勘探开发发展迅速。与此同时，海上及内河水域溢油事故亦呈现大规 模频发趋势，严重威胁饮用水源和海洋生态环境安全。 目前，国外发达国家已经 研究开发和采用了多种海上及内河水域溢油应急处置技术，主要包括：机械式回收技术、采用化学方法提高水面浮油分解性能以达到最终自行生物降解目标的 化学分散技术、溢油吸附回收技术、水下溢油源钻孔回收技术、溢油生态修复技 术等。3.3高分子材料在陶瓷砖及其相关产品中的应用陶瓷砖是由黏土和其它无机非金属原料， 经成型、烧结等工艺生产的板状或 块状陶瓷制品

13、，它具有强度高、耐久性好、耐腐蚀、耐磨、防水、防火、易清洗 等优点。近年来，陶瓷砖的应用范围及用量迅速增加， 已成为一种重要的建筑装饰材料。在陶瓷生产过程中，加入陶瓷增强剂，既可改进初制瓷制品的强度，也可改 进其润滑性。由于坯料中好的塑料黏土资源越来越少，而单个坯体却越做越大， 致使生坯强度差的现象普遍存在。 尤其是干压瓷质超薄砖，更需要加入坯体增强 剂。刘一军等采用自制聚乙烯醇（PVA）改性淀粉聚合物进行试验，并对比氧 化淀粉及羧甲基纤维素钠，对其增强瓷质砖坯料效果进行了研究。 结果表明，自 制PVA改性淀粉聚合物的增强效果明显。3.4高分子材料在医学方面的应用高分子材料在医学方面的应用已经

14、有几千年的历史了，它是发展最早、应用最广、用量最大的一种材料。从最早古代医学者利用天然的动植物来源的高分子 材料，如淀粉、多糖、蛋白质、胶原等作为传统药物制剂的粘合剂、赋形剂、助 悬剂、乳化剂，到今天合成的众多高分子材料在医疗器械中的涌现，如由膨体聚四氟乙烯制成的人造血管、由硅橡胶合成的医用导管、由聚氯乙烯制成的储血袋、 输液器具、导管等都离不开高分子材料。而且随着高分子材料学科和医学的日益 发展以及相互渗透，人类有可能逐步实现修补人体缺损、 增进健康。另一方面愈 来愈多的医疗器械也以高分子材料作为原材料，因此可以说未来的高分子材料将 会体现在医学领域的各个方面9。4高分子产品在其他领域的应用

15、高分子材料在军事方面也有着广泛的应用。形状记忆高分子或形状记忆聚合 物作为一种功能性高分子材料，是高分子材料研究、开发、应用的一个新分支。 它是在一定条件下被赋予一定智能高分子材料的形状，当外部条件发生变化时， 它可相应地改变形状，并将其固定。如果外部环境刺激因素有温度、PH值、离子、电场、溶剂、反义特定的方式和规律再一次发生变化，它便可逆地应物、光 或紫外线、应力、识别和磁场等，对这些刺激恢复至起始状态。未来战争是高技术条件下的战争。不仅战场环境变得更加恶劣复杂、 各种类 型的雷达、先进探测器以及精确制导武器的问世， 对各类武器和装备构成了严重 的威胁。因此，不仅军事装备的质量要求一定可靠，

16、而且，军事装备的再生性和 快速制造能力也被提到了新的高度。目前，形状记忆高分子材料在军事方面的成 熟应用主要体现在战机的连接、加固，军事通讯设备，战争医疗设备等方面。如 在军事战斗机上通常装有各种不同直径的管道，对于一些异径管接头的连接，形 状记忆高分子材料可以大显身手。其大致工艺过程如下10:先将形状记忆高分子材料加工成所需要的管材，然后对其加热使管材产生径向膨胀，并快速冷却， 即可制得热收缩套管。5结束语近年来，高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展，使其由结构材 料向具有光、电、声、磁、生物医学、仿生、催化、水路运输、军事及能量转换 等效应的功能材料方向发展，与此同时，在高分子材料

17、的生产加工中也引进了许 多先进技术，如等离子体技术，激光技术，辐射技术等。而且结构与性能研究也 由宏观进入微观，从定性进入定量，从静态进入动态，正逐步实现在分子设计水 平上合成并制备达到所期望功能的新型材料。同时，随着各项科学技术的发展与进步，高分子材料学科、高分子与环境科学等理论实践相得益彰，材料科学和新型材料技术是当今优先发展的重要技术，高分子材料也成为现代工程材料的重要 支柱，与信息技术，生物技术一起，推动者社会的进步与发展。参考文献：1 高军刚，李源勋高分子材料M.北京：化工出版社，2002.2 王丹，宋湛谦，商士斌，王璃.高分子材料在化学固沙中的应用J.生物质化 学工程，2006,4

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