高分子材料与环境

高分子材料的环境行为与老化机理研究进展.

高分子材料的环境行为与老化机理研究进展刘景军,李效玉 (北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029 摘要:总结了有关高分子材料在环境因素作用下老化研究的历史与现状,阐述了环境场(如光、热和化学介质对高分子老化的影响,提出了材料老化的一些主要机理。在探讨了一些新研究手段的发展和取得的成果的基础上,进而展望了高分子材料老化及防护措施的研究动向和发展趋势。关键词:高分子;老化;环境因素;机理;进展高分子学科自上世纪20年代提出高分子结构的大分子观念以来,在短短几十年间已取得惊人的进展,产量如此之大,发展如此之快,其速度也是其它学科难以比拟的。无论是在超高温的工程技术,还是超低温的冷冻技术,也不管是太空的宇航,还是大海的深潜,都离不开高分子材料。假如19世纪是蒸汽机和电的时代,那么20世纪则是原子能和高分子时代。高分子材料的优点在于是可利用的再生资源,而且可实现分子设计,不但可以用于结构材料,而且在功能性材料方面有着广泛的发展前景。然而,高分子材料的老化与防止问题,已成为一个非常重要的问题,其实际老化造成的危害要比人们想象中的严重得多,尤其是在苛刻环境条件下,常导致设备过早失效,材料大量流失,不但使经济上受到很大损失,导致资源的浪费,甚至因材料的失效分解对环境的污染,高分子的老化失效问题已成为限制高分子材料进一步发展和应用的关键问题之一。学者们认为,国际上目前还有许多老化的基本问题需进一步研究:如:在老化试验中,人工加速的寻求;各种防老剂间的协同效应研究;超分子结构和老化的关系;光引发机理和光稳定机理仍需进一步研究;自毁性高分子研究和应用以及废高分子材料的回收利用等[1~15]。国内外有众多的学者从事这方面的工作,取得了一些进展[15~25]。综合相关的文献报道看,目前老化研究主要集中在探讨这些材料老化的规律、机理,以及环境因素对材料老化的影响等方面,取得了一些有价值的结果。这些工作对于发展新的实验技术和测试方法,改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。

生活中的高分子材料

生活中的高分子材料【摘要】高分子应用在生活中各个地方，塑料便是应用较为广泛。塑料在生活起重大作用，但是也给环境带来了危害。如何解决由塑料制品所造成的白色污染时全人类共同面临的问题。目前，在诸多的解决方案中，开发可降解塑料成为全球瞩目的热点。【正文】高分子材料：以高分子化合物为基础的材料，高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万，所含原子数目一般在几万以上，而且这些原子是通过共价键连接起来的。高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时，叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子连接成网状时，这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构，所以也叫体型高分子。高分子材料的结构特征高分子材料的高分子链通常是由成千上万个结构单元组成，高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外，还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。高分子材料按其来源可分为：天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天

高分子材料简介

康尔高分子复合板板材结构及技术特点分析介绍 1、基材是用福人牌中密度板，密度为 710-730 ，达到欧洲环保的 E1 级标准。不含任何有害的易挥发性物质。 2、背面用进口耐污的纯三聚氢氨面材贴面，耐磨且更易清洗。 3、表面用世界先进的 PUR 胶水粘合一层高分子复合材料，胶水特性：目前航天部门指定胶水，永远不脱胶。高分子复合材料特性：是我公司用两年时间反复试验后，开发出的一种 PVC 、 PET 、 Acrylic 等高分子材料的聚合体，在抗黄变、抗冲击、阻燃、耐变形、耐污和耐磨等方面在同类产品上有显著提高，是目前国际上最优质的产品。 4、使用全中国引进的第一条欧洲最先进的贴合设备，有效提高了板材表面的平整度，克服了同类产品表面不平整的缺点。 5、高分子复合材料是在原先 UV 类产品上的改良产品，除拥有原先 UV 产品的特性外，还解决了 UV 类产品常见的色差、起皱等问题，而且颜色更趋于流行时尚。 6、门板封边采用欧式的封边技术，使门板更具完美品质。铝合金封边：简洁、大方、质感分明；同色封边：幽雅、柔和、浑然一体；高分子复合材料产品与传统类 UV 产品的理化性能对比 PET材料，其化学名称是聚对苯二甲酸乙二酯。分子结构高度对称，具有很好的光学性能和耐侯性，PET做成的各种材料均具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、高环保等优点。因此，被广泛应用在各类食品、药品、无毒无菌的包装材料，包装瓶，电子电器，汽车配件等方面。 PET板材是目前最为环保的橱柜、衣柜门板用材料之一，其性能解析如下：一、材料解析：

PET材料因其高环保性、无毒、达到食品级（PET材料具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、高环保等优点。被广泛应用在各类食品、药品、无毒无菌的包装材料：像保鲜膜、饮料瓶、食用油包装瓶均是由PET材料做成）而广泛受到国内外装饰业界的关注，这也是PET 材料的最大卖点，因为现在的消费者越来越关注环保，也愿意为这类产品多花价钱买单。现在国内知名品牌像海尔高端F0橱柜(即海尔零甲醛橱柜门板全面选用PET)、柯乐芙、东方邦太等厂家的PET产品也已全面上市。二、面材构成：表层材料由两层构成，上层采用PET材料（表面透明部分），下层为PVC颜色膜材料。采用当今世界耐磨、耐污的美国杜邦化工原料进口添加剂，使用当今流行的德国真空覆膜技术制作而成，具有耐磨、耐压、耐高温、抗腐蚀、耐老化等特点；基材为经过国家环保认证的高环保型E0/E1级优质中密度纤维板。 PE T复合材料具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、高环保达到食品级等优点。因此，被广泛应用在各类食品、药品、无毒无菌的包装材料：像保鲜膜、饮料瓶、食用油包装瓶均是由PE T材料做成）现在国内很多知名品牌像海尔高端F0橱柜(即海尔零甲醛橱柜门板全面选用PE T)、柯乐芙、科宝等厂家的PE T产品已全面上市。产品优势：

《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲

《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：《高分子材料的环境与可持续发展》（The Environment and Sustainable Development of Polymers）课程号（代码）：300070020 课程类别：专业选修课学时： 32 学分：2 二、教学目的及要求高分子材料的环境与可持续发展是专门为高分子材料专业的本科生开设一门的专业选修课。本课程从环境可持续发展的高度，运用生命周期思维系统介绍高分子材料和产品在原料合成、产品生产、产品使用、废物产生和废弃过程中对环境产生的重大影响；从环境可持续发展的角度深入阐述高分子材料的再生循环和可持续发展新技术，并详细讨论高分子材料今后的重要发展方向-生物基可生物降解高分子材料的发展与应用。使学生充分认识高分子材料的环境可持续发展，为将来从事高分子材料的回收利用、绿色高分子材料的开发等工作打下坚实的基础。对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求3，分指标点3.4；（2）毕业要求4，分指标点4.3；（3）毕业要求6，分指标点6.1和6.3；（4）毕业要求7，分指标点7.1、7.2和7.3 （5）毕业要求8，分指标点8.2 三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配）第一章环境与可持续发展：高分子材料的战略性问题（3学时）简要介绍可持续发展的基本概念、高分子材料的可持续发展问题、高分子材料带来的环境与社会问题、评价高分子材料对环境影响的方法与工具等。使学生充分了解对本课程的基本课程内容、学习方法及要求等。要点：1.可持续发展的定义 2.高分子材料可持续发展问题的提出、重要性及研究方法 3.课程学习的目的、方法、要求

功能材料发展趋势

材料】功能材料发展趋势功能材料发展趋势功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分，可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏（智能）材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域，所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。功能材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，功能材料约占85%。随着信息社会的到来，特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。鉴于功能材料的重要地位，世界各国均十分重视功能材料技术的研究。1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告，建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中，特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他们的最新科技发展计划中,都把功能材料技术列为关键技术之一加以重点支持。各国都非常强调功能材料对发展本国国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 1、新型功能材料国外发展现状当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破，诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等

高分子材料

高分子材料在生活中的重要性 1定义高分子材料：以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 2来源高分子材料按来源分为天然、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进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 3高分子材料的现状 4分类高分子材料按来源分为天然、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进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1870年，美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料，是有划时代意义的一种人造高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，真正标志着人类应用化学合成方法有目的的合成高分子材料的开始。1953年，德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta，发明了配位聚合催化剂，大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源，得到了一大批新的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户，确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作

(完整word版)《环境材料概论》复习思考题

《环境材料概论》复习思考题 1-1．简述材料在社会经济发展中的地位及其重要作用。 1-2．用自己的理解给出生态环境材料的定义。 1-3．生态环境材料的特征是什么？ 1-4．你认为那些材料属于生态环境材料？举例说明。 1-5．画出传统材料和生态环境材料的材料—环境系统图并说明两者的区别与联系。 2-1．材料是如何分类的？研究材料的四要素是什么？ 2-2．在材料的合成与加工技术工艺过程中，如何赋予其环境协调功能? 2-3．化学元素在环境中的分布特征是什么？ 2-4．什么是材料流和材料流分析？ 2-5．简述4倍因子和10倍因子理论含义？ 3-1．分别给出SETAC和ISO对LCA的定义。 3-2．画出生命周期评价技术框架图并作简要说明。 3-3．画图说明LCIA的主要步骤。 3-4．LCA方法有那些局限性？根据LCA的原理，如何改进或避免这些不足？ 3-5．选择一种用工业固体废弃物作建筑材料的实例，应用LCA方法分析这种废弃物再循环利用的环境影响。 4-1．什么是生态设计？生态设计的目标是什么? 4-2．生态设计与传统设计的根本区别是什么？ 4-3．生态设计的准则与目标是什么？ 4-4．金属材料再生循环设计的基本原则及其相应的技术措施是什么？ 5-1．清洁生产的含义是什么？ 5-2．清洁生产包括那些内容？ 5-3．举例说明如何利用工业废渣实现减少固体废物排放。 6-1．简述无机非金属材料的分类及特点。 6-2．与金属材料和高分子材料相比，无机非金属材料具有那些性能特征？６-３．传统无机非金属材料存在的主要生态环境问题有那些？需采取什么措施对其进行生态化改造？ 7-1．什么是3R原则？ 7-2．高分子生态环境材料研究的主要内容是什么？ 8-1．天然矿物环境材料具有哪些环境功能作用？ 8-2．为什么说天然有机高分子材料是环境友好材料？ 9-1．净化大气中的氮氧化物通常有哪些方法？ 9-2．综述全球气候变暖的技术措施。９-３．综述防治重金属污染有那些方法与途径。

高分子材料与可持续发展

高分子材料与可持续发展学院：电气信息工程学院姓名：王小雨学号：20100206 专业：自动化

目录一、前言二、高分子材料简介三、高分子材料本身就是使自然资源得到综合利用的范例四、高分子材料为人类提供了清洁和可再生能源五、高分子材料可用于废弃和污水处理六、高分子废弃物的回收、利用和处理七、结束语

前言材料是现代文明和技术进步的基石。历史学家常用材料来作为历史阶段划分的标志，如石器时代、青铜时代、铁器时代等，可见材料在人类社会发展中的重要地位和作用。自20世纪20年代以来，高分子科学与技术的发展极为迅猛，高分子材料、特别是合成高分子材料由于其具有的优异性能，已经在信息、生命等新技术领域以及工业、农业、国防、交通等各个经济部门中发挥着重要的作用。现在高分子材料以大量取代了金属、木材、陶瓷、等材料，人类应用高分子材料的比重正在逐年上升。汽车轮胎、建筑材料、塑钢门窗、化纤衣服，尼龙丝袜…….用于生活中的高分子材料随处可见。高分子材料的发展有益于人类社会的可持续发展。高分子材料本身就是使自然资源得到综合利用的范例，它可以为人类提供清洁和可再生能源，也可以用于废气和污水处理。高分子废弃物也可以回收、利用和处理，做到物尽其用，清洁环境。在未来，高分子材料在促进人类社会的可持续发展将会发挥更加重要的作用。

二、高分子材料简介高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。高分子材料按来源分为天然、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进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。

高分子与环境保护

高分子与环境保护 ● 人类与环境的关系（1）环境与人类生存休戚相关，唇齿相依自然环境：指环绕人群空间，可以直接或间接影响人类生活、生产的一切自然形成的物质和能量的总体。主要有空气、土壤、水、动植物、岩石、矿物、太阳能等，是人类赖以生存的物质基础。其空间范围覆盖距地表高度不到23km 和海洋深度不到12km 的生物圈，其中地表上下100m 左右范围空间是生物最集中和活跃的地方。 Q ：什么是自然环境？（5分）社会环境：由经济、政治、文化等要素组成，一方面是人类精神文明和物质文明发展的标志，另一方面又随人类文明演进而不断得以丰富和发展。（2）人类是环境的产物，同时又是环境的改造者和影响者，因认识和科技水平限制，易对环境造成污染和破坏。 ● 三大问题：人口膨胀、资源短缺、环境恶化 ● 环境污染的种类有：水体（water ）、大气（air ）、土壤（soil ）、生物（biological ）、放射性（radioactive ）、噪音（noise ）、微波（microwave ），其中长江的污染与前三者有关。 Q ：填空（五个空） ● 固体废弃物是环境污染的重要来源（1）工业废弃物（废渣、粉尘、污染等）（2）矿业废弃物（废石、尾矿石）（3）城市垃圾（生活垃圾等）（4）农畜物业废弃物（5）放射性废弃物 Q ：为什么说固体废弃物是环境污染的重要来源？固体废弃物有哪些？ ● 1972年召开了“世界人类环境会议”（瑞典，被誉为环境史上的里程碑） 1992年召开首届“世界与环境发展大会”（巴西，100多个国家元首和政府首脑出席） Q ：填空 ● 世界环境日（6.5）是联合国大会于1972年确定，它是为了纪念斯德哥尔摩人类环境会议的召开，同时也标志着联合国环境规划署的成立。中国在1985.6.5首次举办世界环境日活动，主题是“青年、人口、环境” 1993年北京被选为举办庆祝活动的城市，主题是“打破贫穷与环境的恶性循环” 高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物（高聚物）为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料。高聚物是由千万个小分子化合物通过化学聚合反应，联合而成的大分子化合物。聚合物材料优点：可加工、可再生利用性、韧性好缺点：若用于高性能场合，其强度、硬度、耐高温性能不足 ● 人类生存的环境离不开高分子材料（1）高分子材料的自身特点：原料多、易于生产、性能优良、质轻、加工方便、产品美观、有毒、易燃、腐蚀、反应、传统、放射，是环境污染的

生态材料与可持续发展

生态材料与可持续发展姓名：侯健学号：5701110054 专业：材料学院高分子材料与工程102班摘要：生态材料是近年来在先进材料研究中提出的一个新研究领域。本文简要介绍了生态材料的概念、研究内容、发展状况和最新研究进展，并阐述了生态材料对可持续发展的意义。关键词：生态材料研究内容最新进展可持续发展 1、引言生态材料是由日本学者山本良一教授于20 世纪90 年代初提出的一个新的概念,这一概念是在全球环境问题日益突出,可持续发展呼声日益高涨的背景下产生的,它代表了21 世纪材料科学的一个新的发展方向。也是一个多学科交叉的新颖领域。生态材料是人类保护生存环境，实现材料工业可持续发展的有效途径，并已成为当前国内外研究的热点。因此，继续大力发展生态材料，实现可持续发展已成为国际社会的热门话题。 2、生态材料的研究内容生态环境材料的研究内容主要包括两方面：①材料的环境协调性评价技术。这涉及到如何评价材料的环境协调性(即环境表现和环境性能)，并由此产生了材料环境协调性评价研究。目前主要采用生命周期评价方法的基本概念、原则和方法对材料或产品全寿命周期进行评估。生命周期评价方法是指用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品或事件的资源、能源消耗，废物排放，环境吸收和消化能力等环境负担性进行评价，定量确定该过程、产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小。②生态环境材料的设计、研制与开发。生态环境材料并非仅指新开发的新型材料、并不是排它的新材料体系，任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求，它就应视为生态环境材料。生态环境材料包括四种类型：①原料无害化材料，如：无铅材料、无铬材料、汞替代材料、环境友好半导体材料等；②绿色环境过程材料，如：使用可再生资源为原料、废弃物再利用、绿色生产过程；③可循环利用材料，如：循环利用合金、循环利用复合材料、低杂质合金、材料的循环设计等；④高资源生产率材料，如：精益结构设计材料、四要素材料(低损耗材料、高效率材料、生命周期评价设计材料、导向应用材料)等。 3、生态材料的发展状况与最新进展环境是人赖以生存的空间，当前人类生活环境的日益恶化直接威胁到人类的健康。为开发出环境负荷最小，再循环利用率最高的生态材料，人们进行了一下几个方面的研究： 3.1生物降解高分子材料 3.1.1纯天然材料的开发和利用天然高分子材料包括甲壳素、天然纤维素、淀粉等，利用来源丰富的天然高分子材料制造医用生物材料用品、生活用品、包装用品，不仅节省了资源，降低了成本，又减轻了环保的负担，更有利于人类自身的健康。如甲壳素广泛存在于低等动物，特别是虾、蟹和昆虫等节肢动物贝壳中，它的结构与纤维素类似。甲壳素可根据需要制成不同的产品：如医用敷料，甲壳素具有良好的组织相溶性，可灭菌、促进伤口愈合、吸收伤口渗出物且不脱水收缩；因为其基本为中性，能

环境敏感高分子材料

9.3 其他环境敏感高分子材料 9.3.1温度响应高分子温度响应高分子是高分子本身具有温度响应性，在水溶液中这类高分子都有一个浊点或称为低临界溶解温度( LCST)。通常，它们是一种水溶-水不溶性高聚物，其大分子链上存在亲水基团和疏水基团。温度响应高分子的品种很多，有聚羟丙基甲基丙烯酸甲睹、羟丙基（羟乙基、羟丙基甲基）纤维索、聚乙烯醇衍生物、聚（N-取代）酰胺类（取代基可为吡咯烷酮、L-氨基酸）、环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物和嵌段共聚物、聚环氧乙烷和聚甲基丙烯酸等，产生LCST现象的原因是高集物释放出了疏水界面上的水，从而引起了高聚物的沉淀从溶于水成为不溶于水。这类聚合物可用增加或减少其亲水性基团的比例来调LCST的高低。 9. 3. Z刺激响应高分子水溶液刺激响应高分子水溶液是把水溶性刺激响应高幕物溶于水中而制得的。它能在特殊的环境条件下从水溶液中沉淀出来。具有此种性质的聚合物体系可作为温度或pH指示器的开关。把某些生物分子或具有生物活性的分子如蛋白类，多肽类、多糖类、核酸类、脂肪类和各种配体或受体与它结合形成结台物，当给予某种外界刺激时，就能产生沉淀而从溶液中分离出来，Hoffman等将这类刺激响应高聚物与某种具有识别功能的生物分子或者某种受体的配体如细胞受体肽或抗体结合，应用于沉淀诱导的亲和分离过程。其过程是：当带有识别功能的生物分子或配体的刺激响应高分子的水溶液与溶酶体或细胞悬浮液混合时，刺激响应高分子能与溶酶体或细胞膜发生相互作用；之后，混合液接受某一外部刺激，刺激响应高分子目标生物分子或细胞结台物从水溶液中沉淀出来而发生相分离；最后，改变条件使刺激响应高分子与目标生物分子或细胞分离。用此法可回收溶液中的免疫球蛋白(IgG)，还能从溶菌酶中分离出CD44细胞。 9.3.3载体表面的刺激响应高分子用化学接枝或物理吸附的方法把刺激响应高分子固定在固体载体表而，当外部环境条件如溶液温度、pH值或某些离子强度等发生微小变化时，能显著改变表面层的厚度、湿润性或电荷。由于表面层很薄，因此这种在固体载体表面的刺激响应高分子的响应速率要快于水凝胶。将PNIPAAm接枝到细胞培养皿的表面，当温度低于32℃时，由于PNIPAAm溶胀并含有大量水分，蛋白质或细胞易于脱；当温度高于32℃时，表面就会从亲水表面变为疏水表面，蛋白质或细胞易于吸附。应用这种规律，可用于细胞培养和转移。例如，采用电子线辐照法可向聚苯乙烯培养皿表面接枝聚异丙基丙烯酰胺，牛内皮细胞和鼠肝细胞在这种培养皿上在37'℃下生长2天后将温度降至10'℃'保持30min，即使不改变介质细胞也可从培养皿表面逐渐脱附。采用这种方法回收的细胞仍保持生长初期的底物粘连性与分泌活性，因而优于胰蛋白酶消化脱附法。还可以将这类刺激响应高分子沉积到多孔载体表面的孔道中。当改变温度时，载有这种高聚物的表面就会在亲水表面和疏水表面间变换。亲水表面可排斥蛋白质或细胞，疏水表面则可吸引蛋白质或细胞。因此这类表面能起到“开关”蛋白质或细胞的作用。 9. 3. 4刺激响应高聚物膜刺激响应高聚物膜是膜的通透性响应环境变化的一类膜材料，这类膜是利用高聚物可逆的构象和聚集态受外界刺激而变化的原理而研制成的。与普通膜的通透性同环境无关相反，这类膜类似生物细胞膜，能感知环境变化，且会响应环境变化改变自身的性能。壳聚糖和丝心蛋白通过氢键形成的复合膜具有良好的pH值和离子响应性。这种复合还可以利用蒸发汽化来分离乙.醇／水或分离异丙醇／水混合物。并且，该复合膜在AlCl3碱性溶液中的溶胀度随着A13+的浓度而变化，因此，这种复合膜可以用作为离子浓度控制的化

生态环境材料

生态环境材料集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

高分子材料论文题目生态环境材料学院理学院年级 2013级专业材料化学姓名魏佳学号生态环境材料魏佳（甘肃农业大学理学院材料化学专业，甘肃兰州，730070）摘要：90年代初,在可持续性发展理论和应用的推动下,国际材料界出现了一个新的领域——环境材料,在这种材料的研究和开发的过程中,既要追求良好的使用性能,又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废弃物排放量,并在材料的提取、制备、使用直到废弃与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响。它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。关键词：环境；生态；发展；材料

生态环境材料的研究内容比较广泛,归纳起来可以概括为材料的环境协调性评价,生态环境材料的设计,材料在制备加工中的环境协调技术包括零排放和零废弃加工技术,以及材料在使用过程中的环境协调性技术如制备环境协调性制品等等。具体从材料的性能上来说主要包括以下几个方面:再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用电器中能够加以回收利用的电路基板,在生产和使用过程中污染较少并且能够回收再生的纸张等。能够经自然界微生物分解或者能够自动降解的材料如新型的包装袋, 由天然材料加工成的高分子材料等。为净化环境和防止污染而设计的材料如新型的不释放有害气体的墙体材料,高吸油性树脂等。替代传统有污染的材料的新型材料如冰箱内的全无氟制冷剂等。与洁净能源相关并且能够利用它们的材料,如燃料电池中的储氢材料。环境材料有区别于传统材料的特点。环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下,在其生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中对生态环境无副作用。而传统材料在上面三个方面的效果往往是比较差的。一、定义生态环境材料应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性，或者是能够改善环境的材料。所谓环境协调性是指对资源和能源消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。生态环境材料的研究进展将有助于解决资源短缺、环境恶化等一系列问题，促进社会经济的可持续发展。这类材料对资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高或可降解化和可循环利用，而且要求从材料制造、使用、废弃直至再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。因此，所谓生态环境材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，它是由材料工作者在环境意识指导下，或开发新型材料，或改进、改造传统材料所获得的。我们之所以强调它并非仅特指新开发的新型材料，并不是它的新材料体系，是因为实际上任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求，它就应视为生态环境材料。这种定义、概念有助于调动更广大的材料工作者的积极性，鼓励和支持他们

绿色高分子材料

绿色高分子材料的研究进展功能材料101 费勇201010402209 摘要：分子材料从20世纪到今天，发展迅猛，在人们的日常生活中扮演着重要的角色，而其在环境上的影响日益受到人们的关注。介绍了绿色高分子材料研究概况，主要包括工艺的绿色化和绿色高分子材料的制备以及废弃高分子材料的回收利用。并对绿色高分子材料的发展进行了展望。关键字：高分子材料；绿色；循环利用；环境保护；可降解高分子材料高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。高分子材料种类繁多，性质多样，因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点，颇受人们青睐，广泛应用在各行各业，从我们的日常生活到高精尖的技术领域，都离不开高分子材料，它已经成为人类最重要的材料。但是在高分子材料的生产、加工过程和高分子材料废弃物都对环境具有很大压力，高分子材料的绿色化势在必行。高分子的绿色化包括具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用两个方面，前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用[1]。一、绿色高分子绿色高分子来源于绿色化学与技术。绿色化学顾名思义就是环境无害或环境友好(Environmentally Friendly)化学，绿色高分子包括高分子本身与如何应用及处理二个方面，具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用。前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。我国著名高分子化学家、中科院院土冯新德认为：绿色高分子合成中绿色反应应包括这样几个主要内容：一是无副产物；二是对副产物作无害处理；三是将反应条件改变为对环境无害；四是将催化剂改为对环境无害。 1.1 高分子合成的要求我们知道，在高分子的合成过程中，会使用大量的溶剂、催化剂等对环境产生危害的物质，这些物质一般很难完全除尽，甚至可能会残留在产品中对环境造成长期危害。同时在合成反应中有时会生成有毒的副产物，如果不去除干净就会对产品的使用者带来危害。另外对高分子合成来说，一般需要特定的工艺条件，

高分子材料未来与发展前景

高分子材料相对于传统材料如玻璃、陶瓷、水泥、金属而言是后起之秀，但其发展的速度及应用的广泛性却远远超过了许多传统材料，在当今世界乃至未来的世纪都充当着举足重轻的角色，已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料，尤其是在开发新型替代能源、节约资源和保护生态环境方面更是发挥着不可替代的作用。新时代的高分子材料已成为现代工程材料的主要支柱，与信息技术、生物技术一起，推动着社会的进步，今天，我将就高分子材料的发展历程及未来趋势做一个简单的概述。说起高分子材料的发展历程，可能会比我们想象中要长远的多，最早关于高分子材料的应用要追溯到几万年前人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的树枝，兽皮，稻草等天然高分子材料。在历史的长河中，纸，树胶，丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起，奏响了一首久远流长的高分子之歌。然而随着社会的发展，人类已经不满足于对这些材料的简单利用，相应的天然高分子材料的改性和加工工艺应运而生，这其中比较具有代表性的是19世纪中叶，德国人用硝酸溶解纤维素，然后纺织成丝或制成膜，并利用其易燃的特性制成炸药，但是硝化纤维素难于加工成型，因此人们在其中加入樟脑，使其易于加工成型，做成了之后闻名遐迩的“赛璐珞”的塑料材料。再比如，橡胶的改性，早在11世纪美洲的劳动人民已经在长期的生产实践中开始利用橡胶了，但当时橡胶制品遇冷就变硬，加热则发粘受温度的影响比较大。1839年美国科学家发现了橡胶与硫磺一起加热可以消除上述变硬发粘的缺点，并可以大大增加橡胶的弹性和强度。通过硫化改性，有力的推动了橡胶工业的发展，因为硫化胶的性能比生胶优异很多，从而开辟了橡胶制品广泛应用的前景。同时，橡胶的加工方法也在逐渐完善，形成了塑炼、混炼、压延、压出、成型这一完整的加工过程，使得橡胶工业蓬勃兴起，一日千里的突飞猛进。从二十世纪初开始，高分子材料进入了工业合成高分子的重要阶段，而合成高分子的诞生和发展则是从酚醛树脂开始的。化学家们研究了苯酚与甲醛的反应，发现在不同的反应条件下可以得到两类树脂，一种是在酸催化下生成可融化可溶解的线型酚醛树脂，另一种则是在碱催化下生成的不溶解不熔化的体型酚醛树脂，这种酚醛树脂是人类历史上第一个完全靠化学合成方法生产出来的合成树

高分子材料与人们的生活

哈尔滨师范大学学年论文题目：高分子材料与人们的生活学生：XXX 指导教师：XXX 年级：XXX级专业：材料化学系别：化学系学院：化学化工学院哈尔滨师范大学 2011年9月

论文提要近年来，各个国家的高分子材料发展的非常迅速，各种高分子制品已经走进了千家万户。所以，现在高分子制品与我们的生活息息相关！我们应当注重高分的的材料来源以及制作工艺。以及那些生活中的材料是高分子材料。一是高分子材料的定义二是高分子材料的分类三是生活中的高分子，以及其组成和性质和用途。四是生活中的高分子材料——塑料的一些常识五是新型高分子。

高分子材料与人们的生活 XXX 摘要：最近高分子材料几乎走进了每一个家里，高分子材料的应用会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平，对人类的生活水平有新的促进。本文将从高分子材料的定义，种类以及应用入手，并介绍以塑料等与生活息息相关的高分子材料的基本常识。关键词：高分子材料，塑料，新型高分子 1、高分子的定义高分子材料：（macromolecular material），以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，由千百个离子彼此共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。 2、高分子材料按来源分类高分子材料按来源分为天然、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进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。现在，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 2、生活中的高分子生活中的高分子材料很多，如蚕丝，棉，麻，毛，玻璃橡胶，纤维，塑料，高分子胶粘剂，高分子涂料和高分子基复合材料等。生活中的高分子材料种类繁多主要组成成分有以下几种一，聚乙烯(PE) 由乙烯聚合而成的聚乙烯是目前世界上热塑性塑料中产量最大的一个品种。它为白色蜡状半透明材料，柔而韧，稍能伸长，比水轻、易燃、无毒。按合成方法的不同，可分为高压、中压和低压三种，近年来还开发出超高分子量聚乙烯和多种乙烯共聚物等新品种。 1、高压聚乙烯高压聚乙烯又称低密度聚乙烯，是聚乙烯中最轻的一个品种。分子中支链较多、结晶度较低，优点是具有优良的电性能和耐化学药品性能，在柔软性、伸长率、耐冲击性和透明性

新型环保高分子材料研究现状与相关技术进展

新型环保高分子材料研究现状与相关技术进展介绍了高分子材料的应用造成的危害，指出研究和使用环保型高分子材料的必要性和重要性，加强塑料制品回收技术对社会可持续发展的意义。同时综述了目前环保型高分子材料的研发和塑料回收相关技术的进展。关键词：新型高分子材料；环保；回收再资源化高分子工业的发展不仅服务于工农业生产及人们日常生活，而且为发展高新技术提供更为有效的高性能、多功能材料，已有取代木材、水泥和金属的趋势。值得关注的是高分子材料的使用在为社会带来便利的同时，也带来了一系列不容忽视的问题。首先是环境问题：数据表明，塑料制品总量中约50％将在2年内转化为废弃塑料，塑料制品具有耐腐蚀、不易分解等特性，成为所谓的“白色污染”。其次是能源问题：高分子制品的直接原料来源是石油，当今石油资源面临枯竭，而塑料制品需求量却日益上涨。如何解决高分子材料需求量上涨和环境能源之间的矛盾，开发新型环保高分子材料，同时加大废弃高分子材料回收再利用力度，创建环境保护型、能源节约型、经济发展型社会具有开创性意义。 1 国内外现状分析降解塑料的发展经历四个阶段：天然材料直接利用、淀粉/聚合物－崩解型材料、全生物分解型及廉价通用型全生物分解型。最初推向市

场的“生物降解塑料”是20世纪80年代美国、加拿大等国研制的5％～15％低淀粉填充聚乙烯（PE）塑料。这种材料降解时仅是少量的淀粉被微生物吞噬，达不到解决环境污染的目的。近年来，在发达国家以完全生物降解塑料的研发最为活跃。据报道，1998年全球完全生物降解塑料年产量约为3万吨，到2001年，美国、西欧、日本的产量增加到7万吨，2004年已经达到12万吨。2007年前全球新投产的生物降解聚合物产量将达到22.5~30万吨。由于全生物材料在微生物或动物体内酶的作用下，可最终分解为CO2和H2O；与天然大分子，比淀粉、纤维素具有更好的力学性能和耐水性，易加工，能够达到塑料的使用要求，通过调节其化学结构，能实现可控降解特点，是目前降解塑料发展的主要方向和内容，并将是今后中长期的产业发展方向。我国把高淀粉含量的光/生物降解塑料地膜作为研发重点，并列入国家“八五”、“九五”攻关项目，国务院近日印发的《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》规定，从2008年6月1日起在全国范围内禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋（厚度小于0.025mm）；同日起所有商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度。这一举措充分表明我国对材料开发、环境能源和经济发展关系的重视。但是总的来说，我国在此方面的进展不大，借鉴国外技术、专利，直接从事塑料回收利用应用技术试验的研究较多，缺少相关理论探索。业内专家称：近几年中国国内塑料回收量对塑料实际消费量的比率只有20％左右，远低于欧洲等发达国家。

高分子材料与工程专业考研学校选择

高分子材料与工程专业考研学校选择作者：admin 更新时间：2009-3-9 20:25:14 在全国高校中在高分子领域领先：工科：偏合成的：浙江大学（国内高分子鼻祖，尤其在合成方面）、华东理工、北京化工大学、清华大学；偏加工和应用的：四川大学、华南理工大学、东华大学（原中国纺织大学）、上海交通大学理科：偏合成的：北京大学（好像北大遥遥领先，其他象南开、南京大学明显差一些）；偏性能形态研究的：中科院北化所（明显领先）、南京大学、复旦大学、北京大学（上述为网上摘录，不一定全面）简单评述下浙江大学是出高分子院士最多的学校。北京大学合成做的好，特别是高分子液晶。复旦大学的研究偏向理论研究，有杨玉良和江明两位院士，实力不凡。上海交通大学也有新评上一个高分子方面的院士：颜德岳，华南理工和北京化工大学研究领域较广，在橡胶、塑料、纤维方面做的都不错。华南理工大学有3位中科院院士程镕时、姜中宏生、曹镛、长江学者特聘教授2人、珠江学者特聘教授2人、博士生导师43人），副教授、副研究员和高级工程师67人；高分子加工实力很强的。在全国排前3名。四川大学有高分子材料工程国家重点实验室，主要是做塑料的加工改性，实力虽有下滑，但仍然很强，毕竟其根基很厚。东华大学的研究重点在纤维方面，建有纤维素改性国家重点实验室。中科院长春应化所和中科院北京化学研究所共同建有高分子化学与物理国家重点实验室。长春应化所在一直是在做合成方面比较强。化学所在前两年还有个工程塑料国家重点实验室，不过现在降格为中科院的重点实验室了。所以化学所的合成和加工做的都还不错。青岛科技大学在高分子方面主要的特色是其橡胶，2003年建成了教育部橡塑工程重点实验室，也是多年来对青岛科技大学研究工作的肯定。研究生的方向很多，大的方面大概一下几个：树脂合成（环氧，丙烯酸，聚苯，聚酯等每个方向都很多）；塑料/纤维加工（加工工艺川大最强的，模具和机械华南理工及北化都不错）；生物医用高分子（华东理工等）；高分子理论及表征（中科院化学所及南京大学最强）；液晶高分子（吉大，北大，北科大等）；导电高分子（化学所等）；纳米高分子（化学所）；碳纤维/碳纳米（北化，清华）；有机硅（化学所）等等而在珠三角这一带，华南理工中山大学都是不错选择，有志在高分子领域深入了解的同学可以报读。下面附有2009年华南理工大学科学与工程学院硕士招生目录及初复试科目材料

高分子材料与工程专业

高分子材料与工程专业高分子材料科学与工程是研究高分子材料的设计、合成、制备以及结构、性能和加工应用的材料类学科。本专业面向传统和新兴的诸如塑料、橡胶、纤维、涂料、石油化工、纺织、新能源、海洋、国防等各类行业，培养具有高分子材料与工程专业的基础知识和专业知识，了解材料科学与工程领域的相关专业知识，能在高分子材料的设计、合成、表征、改性、加工成型及应用等领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产及经营管理等方面工作的高级科学和工程技术人才。高分子材料正在向高性能化、高功能化、智能化、低污染、低成本方向发展，逐渐渗透到航天航空、现代通讯、电子工程、生物工程、医疗卫生和环境保护等各个新兴高技术领域，在未来发展中具有广阔的应用前景。高分子材料科学与工程专业基础课程有高等数学、外语、普通物理、计算机文化基础、化工机械基础、基础化学、有机化学、物理化学、基础课实验、化工原理，专业核心课程包括高分子化学、高分子物理、高分子科学实验、聚合物加工工程、聚合物制备工程、聚合物表征，专业方向分为塑料加工工程、弹性体加工工程、高分子材料制备工程、复合材料四个模块课程群，学生可在四年级选择其中一个方向学习。专业开设有二十余门研究性前沿课程和多门国际化课程，学生在校内就能接受到国内外学术大师的培养和熏陶。本专业非常注重实践能力和工程能力的培养，开设的实践课程有金工实习、社会实践、电工电子实习、认识实习、高分子专业实验、毕业环节、素质拓展与创新、应用软件实践、生产实习、军事训练，开设的工程设计类课程有工程制图、机械设计基础、材料力学、自动化仪表、化工原理以及四个专业方向的工艺课、设计课以及实践课。此外，专业课程学习还涵盖了英语、计算机、通识教育、素质拓展、技术经济与企业管理等，使学生在语言能力、计算机能力、个人素养、管理能力等方面均衡发展，培养具有良好专业素质和创新精神的综合型高级科学和工程技术人才。材料科学与工程专业材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。按物理化学属性，材料可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。本专业旨在培养能够在金属材料、无机非金属材料和复合材料等领域从事科学研究、技术开发、工程设计、技术和经济管理等方面的工作的高级专业人才。信息、材料和能源被誉为当代文明的三大支柱。以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。材料又是信息、能源的重要物质基础，例如磁记录、芯片等信息技术的硬件要有材料作为物质保证；太阳能、燃料电池等能源技术要依靠材料提供的催化等功能。未来人们对材料的结构可以进行更为精细的分析，从原子层次深入到电子层次，从而对材料性能有更深入的理解，进而根据性能需求制备出特殊结构的材料，如纳米复合结构，满足不同场合对材料性能的特殊需要，如智能材料、催化材料、能源材料、信息记录材料、生态环境材料等。这个专业的专业基础课程和专业方向课程包括：基础化学、大学化学实验、有机化学、物理化学、工程制图、计算机绘图、机械设计基础、应用电工学、化工原理、材料导论、C语言程序设计、VB语言程序设计、微机原理、文献查阅与科技写作、技术经济与企业管理、计算机在材料科学中的应用、科技报告与演讲、材料概论、材料物理、材料化学、材料合成制备