07360190高分子材料进展与科技创新袁新华
高分子材料进展资料
聚丙烯（用做微孔薄膜和中空纤维膜 ) 聚丙烯腈（用做中空纤维膜）
聚酰胺纤维
2.按材料与活体组织的相互作用关系分类
生物惰性（bioinert）高分子材料 指在体内不降解、不变性、不引起长期组
织反应的生物医学高分子材料 ，适合长期 植入体内。 生物活性（bioaciive）高分子材料
生物医学高分子材料
Hip and knee total joint replacements are
shown as illustrations on this skeleton.
二、生物医学高分子材料的种类
1.按来源分类
（1） 天然医用高分子材料 如胶原、明胶、丝蛋 白、角质蛋白、纤维素、粘多糖、甲壳素及其衍 生物等。
2.物理和力学稳定性。针对不同的用途，在使用期内 医用高分子材料的强度、弹性、尺寸稳定性、耐曲挠 疲劳性、耐磨性应适当。对于某些用途，还要求具有 界面稳定性。
3.易于加工成型。 4.材料易得，价格适当。 5.便于消毒灭菌。
（二）对医用高分子材料的人体效应的要求-------生物相容性
分支学科互相联系促进发展，学科发展为
基础，材料研究为学科价值的体现及学科的 动力，彼此相辅相成。
（二）各分支学科概况 1、 高分子化学 （1）学科主要领域 新反应：配位聚合催化剂，自由基活性聚合，
离子型聚合，电化学聚合，开环移位配合，开 环聚合，乳液聚合，新催化剂；
新方法：插层聚合，微波聚合，螺杆本体聚 合，泡沫悬浮聚合，光诱导表面改性、超支化， 磨盘、超声法聚合物改性；
生物医学材料是用于与生命系统接触和发生相互 作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、 替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功 能材料。
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高分子材料的研究新进展
高分子材料的研究新进展在当今世界科技迅猛发展的背景下，高分子材料成为一个高热度的研究领域。
高分子材料的广泛应用和重要性无需赘言，而随着研究的深入，高分子材料的新进展也不断涌现。
一、功能化高分子材料功能化高分子材料是指在分子链上引入不同化学官能团实现新的性质及其应用的高分子材料。
其研究主要集中在生物医学、光电信息、电催化等领域。
在生物医学方面，功能化高分子材料被广泛用于药物传递、人工器官、组织工程等方面。
在光电信息领域，通过向高分子材料中引入光电性分子，可以实现光功能材料的制备，广泛用于显示、光电传感、光学储存等方面。
在电催化方面，功能化高分子材料利用高效催化活性位点和大量的电催化中间体，可以实现高效、可重复、可持续的电阻抗、分析、传感和电极化学反应。
二、生物可降解高分子材料生物可降解高分子材料被广泛应用于药物释放、组织工程、医疗器械等领域。
其研究着重于材料的降解行为、降解产物的影响以及材料的结构特点等方面。
具体来说，生物可降解材料解决了传统材料在长时间应用过程中的副作用和污染等问题。
在医疗领域，研究人员利用其可控、可调节的降解特性，制备出一系列高质量的医疗材料，例如组织修复材料、缓慢释放药物、医学缝合线、植入物等。
三、仿生高分子材料仿生高分子材料是指模仿生物大分子结构、功能和作用机制，建造新型高分子材料。
其研究着重于生物大分子的运动学特性、物理化学特征以及生物功能，通过设计、合成和调控材料结构，实现开发具有与自然材料类似或超越其性能的新材料。
在仿生高分子材料的研究领域中，主要涵盖有仿生透明分子、仿生光学材料、仿生智能材料和生物酶仿生催化材料等。
四、纳米高分子材料纳米高分子材料是指我们通过各种手段控制高分子分子结构的维度和结构，制备出尺寸在1-100纳米之间的高分子材料。
其研究主要涵盖高分子自组装、受控聚合和纳米粒子自组装等方面。
纳米高分子材料的重要性在于其比传统高分子材料更轻、更强硬、更可塑性、更透明性，因此在在仿生催化、药物释放和生物医学等领域有广泛应用。
GC_MS图谱中N_N_二苯基脲的中性丢失_袁新华
第24卷第2期2003年3月江苏大学学报(自然科学版)Journal o f Jiang su University (N atural Science Edition )V ol .24No .2Mar .2003GC /M S 图谱中N ,N ′-二苯基脲的中性丢失袁新华1,张丽芳2,倪中海2,魏贤勇2(1.江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;2.中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008)[摘 要]常温常压下苯胺与CO 2在AlCl 3催化作用下发生反应,对反应混合物用乙醇重结晶,获得无色针状晶体,GC /M S 分析表明该晶体为异氰酸苯酯.用熔点测定、HPLC /MS /MS 、FTIR 、UV 和1H NM R 等手段对此晶体进行分析,确定其为N ,N ′-二苯基脲.研究了N ,N ′-二苯基脲的质谱裂解机理,实验结果表明N ,N ′-二苯基脲质谱裂解中可能发生了中性丢失,丢失了中性分子苯胺,生成的异氰酸苯酯分子离子由于π电子共轭而致稳.[关键词]中性丢失;N ,N ′-二苯基脲;质谱;谱图分析[中图分类号]O657.63 [文献标识码]A [文章编号]1671-7775(2003)01-0054-04 N ,N ′-二苯基脲(N ,N ′-diphenylurea )是近年来国外科研工作者致力研究开发的尿素系列植物生长调节剂之一.大量的应用实例证明,它比目前国内使用的嘌呤系列植物生长调节剂更为优越,同时,N ,N ′-二苯基脲还可作为药物氨苯磺胺的中间体.研究发现在常温常压下,以CO 2为原料可以高选择性地得到无色针状晶体N ,N ′-二苯基脲.GC /MS 解析表明分离得到的晶体为异氰酸苯酯,这与一些事实不符,可能是N ,N ′-二苯基脲在质谱解析中发生了中性丢失.1 实验部分试验样品:N ,N ′-二苯基脲通过实验合成[1],并经乙醇多次重结晶,得到无色针状晶体.测试仪器:北京第三光学仪器厂X -4型显微熔点测定仪、美国惠普公司HP 6890/5973型气相色谱/质谱联用仪(GC /MS )、Bruker EsquireLc -00054液相色谱/质谱/质谱联用仪(ES I 源,HPLC /MS /M S )、Hitachi U -2000紫外分光光度计(1cm 石英槽)和JEOL J N M L -LA400型核磁共振波谱仪.2 结果与讨论2.1 N ,N ′-二苯基脲的熔点利用熔点测定仪测得晶体熔点为238～239℃(N ,N ′-二苯基脲熔点文献值为239～240℃[2]).2.2 N ,N ′-二苯基脲GC /MS 、HPLC /MS /MS 分析图1和图2分别为GC /MS 分析中,无色针状晶体的总离子流色谱图和质谱图.根据总离子流色谱及对应的质谱图,检测到的物质为纯的异氰酸苯酯.事实上异氰酸苯酯为无色液体,熔点为-30℃,因此该无色针状晶体显然不是异氰酸苯酯.为确定其结构,对其用HPLC /MS /MS 进行了分析(如图3).图1 重结晶物的总离子流色谱图F ig .1 To tal ion cur rent chromatogram of crystal图2 重结晶物的质谱图Fig .2 M S spectrum of crystal[收稿日期]2002-09-22[基金项目]国家自然科学基金资助项目(20207003);江苏大学高级技术人才科研基金资助项目(6810000019)[作者简介]袁新华(1975-),男,江苏如皋人,讲师,博士,主要从事高分子中间体及芳香族化合物定向转化的研究.图3 N ,N ′-二苯基脲的HPLC /M S /M S 谱图Fig .3 HP LC /M S /M S spectrum of N ,N ′-diphenylurea 由HPLC /MS /M S 谱图可以初步判断该物质为N ,N ′-二苯基脲,以液相双质谱联用对重结晶物进行“软电离”分析,谱图中213.1的峰为N ,N ′-二苯基脲的(M +H )+准分子离子峰.在GC /MS 中只检测到了异氰酸苯酯的分子离子峰(在GC /M S 谱图中该分子离子峰为119),这可能是发生了中性丢失,丢失了中性分子苯胺.李重九等人[3]曾报道了噻二唑基取代硫脲化合物的低分辨率质谱解析中中性丢失C ==S 或S ,但中性丢失苯胺未见报道.2.3 N ,N ′-二苯基脲的FTIR 分析图4为N ,N ′-二苯基脲重结晶物的KBr 磨片红外谱图.3326cm -1左右为芳香族N —H 的伸缩振动,由于形成氢键和羰基共轭,故振动频率向低波数方向移动.755cm -1为N —H 面外摇摆振动,由于N 原子存在p -π共轭中介效应使得移向低波数.1312cm -1和1233cm -1为ArR>NH 中υC Ar —N 和υC R —N 伸缩振动.异氰酸酯中含有X ==Y ==Z 连双键基团,由于两个双键共享中间Y 原子,强烈偶合,故在光谱中不存在X ==Y 和Y ==Z 基团的吸收.芳香族异氰酸酯的反对称伸缩振动在2275～2250cm -1,比其他连双键振动频率要高,吸收很强.图4中2275～2250cm -1处未曾出现吸收峰,这说明该化合物不是异氰酸苯酯,也从侧面证明质谱裂解中中性丢失苯胺的可能性.1649c m-1为脲的C ==O 振动频率.苯环上的==C --H 伸缩振动为3070～3030cm -1,在图中较弱.1597cm -1、1555cm -1、1494cm -1和1443cm -1为苯环上骨架振动,由于共轭键存在,使得向低波数方向移动.1600cm -1和1500cm -1为苯环的特征吸收带,非共轭时通常是较弱的或肩带.但当苯环与含有孤对电子的O 、N 相连时,强度明显增加.图中1597cm -1与1555cm -1形成一对吸收,这说明苯环与O 或N 相连.754cm -1与699cm -1为单取代苯环上==C --H 的非平面变角振动频率,其中750cm -1与N —H 面外摇摆振动重叠.综上所述,根据FTIR 谱图判断结晶物为N ,N ′-二苯基脲是合理.图4 N ,N ′-二苯基脲的KBr 磨片F T I R 谱图Fig .4 FT I R spectrum of N ,N ′-diphenylurea in KBr film2.4 N ,N ′-二苯基脲的UV 解析图5为N ,N ′-二苯基脲的紫外光谱图(溶剂为THF ).苯主要有三个吸收带,它们都是由π※π＊跃迁引起.E 1带λm ax =184nm ,位于远紫外区,一般仪器上无法看到;E 2带(又称K 带)λmax =204nm ,是一禁阻带;B 带是精细结构带,属于禁阻带;λmax =256nm .极性溶剂中B 带趋于平坦,精细结构消失.苯环上有一元取代基时,B 带的精细结构一般也会消失.图5中205nm 和257nm 分别为苯的E 1吸收带和B 吸收带.N ,N ′-二苯基脲分子中N 原子可与苯环形成p -π共轭,将使苯环各谱带红移,εm ax 增加,但由于羰基为拉电子基团,削弱了—NH —基团的推电子能力,使得谱带红移较小.图5 N ,N ′-二苯基脲的紫外光谱图Fig .5 U V spectrum of N ,N ′-diphenylurea2.5 N ,N ′-二苯基脲的1H NMR 谱图分析N ,N ′-二苯基脲的1H NM R 谱图如图6所示(测试条件:500MHz ,CD 3COCD 3作溶剂).由N ,N ′-二苯基脲的结构分析可知,其分子中共有4种类型的质子.N ,N ′-二苯基脲可视为苯的单取代化合物,由于只有一个取代基,苯环上的质子化学位移值可按经验公式进行计算:55第2期 袁新华等:G C /M S 图谱中N ,N ′-二苯基脲的中性丢失δ=7.26+∑I S(1)取代基对苯环上质子的影响参数可近似地取为—NHCOCH 3的影响值S ,分别为S 邻=+0.20,S 间=-0.07,S 对=-0.28[4,5],则可求得δ1=7.26+0.20=7.46 (测量值:7.504～7.523)δ2=7.26-0.07=7.19 (测量值:7.233～7.261)δ3=7.26-0.28=6.98 (测量值:6.937～6.966) 单取代苯环上α、β和γ质子产生的裂分峰的数目应分别为2、3和3,这与图6中所示峰数目是一致的.对于氨基中质子的化学位移研究较少,没有类似的经验公式来计算δ值.由于氨基质子能形成氢键,因此其δ值在(1～16)×10-6之间变动,具体值取决于氢键状态[6].化学位移是由于氢核外电子对核的屏蔽作用所引起的,若结构上的变化能使氢核外电子云密度降低,将使谱峰的位置移向低场,即δ值增大,产生去屏蔽作用;反之,屏蔽作用将使峰的位置移向高场.N ,N ′-二苯基脲中,氨基两侧取代基为Ph -和—C ==O 可与NH -形成p -π共轭,使氢核电子的密度降低,产生去屏蔽作用.在图6中,氨基质子的化学位移值增大.另外,氨基质子除与N 可形成氢键外,还可与邻近基团—C ==O 中的氧形成氢键,这也使得氨基质子峰位置移向低场.图6 N ,N ′-二苯基脲的1H N M R 谱图Fig .6 1H N M R spectrum of N ,N ′-dipheny lurea3 N ,N ′-二苯基脲的质谱裂解机理据N ,N ′-二苯基脲结构上的特点,认为在质谱解析中[7,8],N ,N ′-二苯基脲可能发生了自由基引发或正电荷诱导,经过四元环过渡态氢的重排,得到异氰酸苯酯分子离子峰,丢失中性分子苯胺(如图7所示).N ,N ′-二苯基脲分子中由于两个苯环和羰基的吸电子作用,使碳氮键易于裂解,裂解后形成的异氰酸苯酯分子离子由于π电子共轭而致稳.同样对于二苯硫脲和二萘硫脲的质谱解析也只出现了异硫氰酸苯酯和异硫氰酸萘酯分子离子峰,而FTI R 谱图中也未出现—N ==C ==S 的特征吸收,类似的分析同样可能是中性丢失了苯胺和萘胺的缘故.图7 N ,N ′-二苯基脲质谱裂解图Fig .7 M echanism of mass cleavage of N ,N ′-diphenylurea4 结 论通过对N ,N ′-二苯基脲的谱图分析,说明根据化合物的GC 、FTIR 、MS 、UV 、1H NM R 及其联用56 江苏大学学报(自然科学版) 第24卷谱图可以确定其确切结构,质谱裂解机理也可以借助于这些谱图进行推断.N ,N ′-二苯基脲的质谱解析中发生了中性丢失,丢失中性分子苯胺.[参 考 文 献][1] 袁新华.AlCl 3催化的芳香族化合物的定向转化[D ].徐州:中国矿业大学,2001.[2] 章思规,辛 忠.精细有机化工制备手册[M ].北京:科学技术文献出版社,1994.[3] 李重九,费 菁,周 峭,等.噻二唑基取代硫脲化合物的低分辨率质谱[J ].分析测试学报,1997,16(2):14-18.[4] 伍越寰.有机结构分析[M ].合肥:中国科学技术大学出版社,1993.[5] 王宗明,何欣翔,孙殿卿.实用红外光谱解析[M ].第二版,北京:石油工业出版社,1990.[6] Christian G D ,O Reilly J E .仪器分析[M ].王镇浦,王镇棣译.北京:北京大学出版社,1991.[7] 陈耀祖,涂亚平.有机质谱原理及应用[M ].北京:科学出版社,2001.[8] 孟令芝,何永炳.有机波谱分析[M ].湖北:武汉大学出版社,1997.Neutral Loss of Aniline in GC /MS Spectra of N ,N ′-DiphenylureaYU AN X in -hua 1,ZHANG Li -fang 2,NI Zhong -hai 2,WEI Xian -yong 2(1.School of M aterial S cience and Engineering ,Jiangsu Univers ity ,Zhenjiang ,Jiangs u 212013,China ;2.College of C hemical Engineering ,China University of M ining and Technology ,Xuzhou ,Jiangsu 221008,China ))A bstract :With the presence of AlCl 3as cataly st ,aniline reacts w ith CO 2at room temperature and ambient atmosphere .Recrystalling the reaction mix ture from ethanol gives colorless ,needleshaped pure crystal ,w hich is phenyl iso -cy anate determined by GC /M S spectrum .However ,through the methods of melting point ,HPLC /M S /MS ,FTIR ,UV and 1H NM R ,the pure cry stal should be identified as N ,N ′-diphenylurea .The mechanism of mass cleavage of N ,N ′-diphenylurea is also studied .The results show that neutral molecule of aniline may be lost in the cleavage of mass spectra ,w hile the remainder molecular ion of phenyl iso -cyanate becomes steady due to the conjugate of πelectro n .Key words :neutral loss ;N ,N ′-Dipheny lurea ;mass spectra ;spectra analy sis(责任编辑 王云华)57第2期 袁新华等:G C /M S 图谱中N ,N ′-二苯基脲的中性丢失。
异丙醇的生产技术及市场分析
→ ＣＨ３ ＣＯＣＨ２ ＣＨ （ ＣＨ３ ） ２
异丙醇属于正丙醇的同分异构体，是无色透明液体，气味
类似于丙酮和乙醇的混合物，可溶于水及大部分有机溶液。 具
有重大的工业应用价值，是一种应用极其广泛的化工产品及材
料，在我国主要作为有机溶剂应用于油墨和涂料等领域 ［１－３］ 。
可用于合成甘油、乙酸异丙酯、异丙基铵盐等的原料，也可以制
造杀虫剂、消毒剂、杀菌剂、防腐剂、防冻添加剂等。 在农药、电
蒸气处理、水解，制得粗醇，再经过精馏后可得到高纯异丙醇，
反应中形成的稀硫酸通过浓缩提纯后循环使用。 反应方程式
如下所示：
酯化反 应： ＣＨ３ － ＣＨ ＝ ＣＨ２ ＋ Ｈ２ ＳＯ４ → （ ＣＨ３ ） ２ ＣＨＯＳＯ３ Ｈ
（ 硫酸氢异丙酯）
ＣＨ３ －ＣＨ ＝ ＣＨ２ ＋（ ＣＨ３ ） ２ ＣＨＯＳＯ３ Ｈ →（ ＣＨ３ ） ２ ＣＨＯＳＯ２ ＯＣＨ
ＣＨ３ ＣＯＯＣＨ （ ＣＨ３ ） ２ ＋ ＣＨ３ ＯＨ
ＣＨ３ ＣＨ （ ＯＨ ） ＣＨ３
＋ＣＨ３ ＣＯＯＣＨ３
碱盐催化酯交换连续反应精馏合成异丙醇新工艺的开发
开拓了异丙醇工业化生产新技术，其工艺流程图如图 １ 所示。
２．３ 丙酮加氢法
受全球环保意识增强的影响，丙酮作为溶剂的使用量逐年
减少，伴随着丙酮产量逐年增加，导致丙酮过剩价格持续低迷，
量迅猛增加，其产能远低于表观消费量。 鉴于此，开发利用其
它资源合成乙醇及异丙醇具有重要的战略和经济意义。 利用
乙酸异丙酯催化加氢同时制备乙醇和异丙醇，不仅符合绿色清
洁的原子经济性反应原则，同时原料乙酸异丙酯可通过乙酸与
丙烯直接加成酯化而得，从而间接缓解乙酸产能严重过剩的问
液晶聚合物分子复合材料研究进展
在 F lory的棒状高分子 无规链状高分子溶液相图理 论 [ 3] 基础之上, 其形态见图 1[ 4] 。
K ey w ord s L iquid crysta l po lym er, M olecu lar com posite, In-S itu com posite, In-Situ polym erization
1 引言 20世纪 70年代末, T akayanag i[ 1] 和 H elm iniak[ 2]
Abstract The developm ent h istory of liqu id crysta l po lym er and m o lecu lar com posites is retrospected. Tw o kinds of liquid crystal polym er m olecu lar com posites, both therm otrop ic and lyotrop ic, and their comm on processing m ethods are introduced. Re in forcing m echan ism and interfacial consistence of in- suti com posites and the factors a-f fect ing fiber form ation of liqu id crysta l po lym er are briefly expla ined. A t las,t key prob lem s that influence deep deve lopm ent of liquid crysta l po lym er m olecu lar com posites are a lso rev iew ed.
臭氧化法在高分子生物材料表面改性中的应用
知识介绍臭氧化法在高分子生物材料表面改性中的应用袁幼菱 艾 飞 臧晓鹏 沈 健 林思聪(南京大学表面和界面化学工程技术研究中心南京 210093)摘 要 综述了臭氧化法在高分子生物材料表面改性中的应用及研究,介绍了臭氧化法的特点,过氧化物浓度的测定及臭氧化反应和过氧化物引发接枝共聚的反应机理。
关键词 臭氧化法 表面改性 接枝共聚 反应机理Abstract The application and research advances in surface m odification of biopolymer materials using ozoniza2 tion have been reviewed.The characteristics of ozonization,determination of peroxide complex concentration and themechanism of ozonization and graft copolymerization generated by peroxide complex were als o described.K ey w ords Ozonization,Surface m odification,G raft copolylmerization,Mechanism近来已有一系列不同的技术用于高聚物表面改性,高聚物表面接枝聚合就是其中的一种。
高聚物表面接枝聚合方法为现有的高聚物具有多姿多彩的新的不同功能提供了途径,使聚合物具有亲水性、粘接、生物相容性、导电性、防雾、防臭及润滑等的性质[1]。
利用在聚合物表面氧化来改善聚合物表面性质已被广泛地应用于聚合物工业。
发展生物材料的一个重要途径是在物理力学性能适当的材料表面上建立特定的分子结构,使得生物材料的物理力学性能与生物相容性相统一。
高聚物表面接枝聚合已被广泛地应用在高分子生物材料表面改性上。
高分子材料在各领域的应用与前景
200810230129 许莎莎 08材化(一)班 (材料合成与加工课程论文)高分子材料在各领域的应用及前景1高分子材料的发展现状与趋势高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。
从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。
高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。
鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向：工程塑料，复合材料，液晶高分子材料，高分子分离材料，生物医用高分子材料。
近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进− 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。
2 高分子材料各领域的应用（1）高分子材料在机械工业中的应用高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” 、“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。
这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。
如聚氨酉旨弹性体，聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。
聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。
又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。
在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。
表面粗糙度对材料表面超疏水性的影响
表面粗糙度对材料表面超疏水性的影响第1期陈爽等铝阳极氧化膜的硫酸钇脉冲封闭 49 表面粗糙度对硅橡胶材料表面超疏水性的影响周蕊1a金海云1b高乃奎1b彭宗仁1b乔冠军1a李西育2金志浩1a 1.西安交通大学 a金属强度国家重点实验室b电气绝缘国家重点实验室西安7100492.西安高压套管有限公司西安 710077 摘要采用一种简单的方法制备出了硅橡胶超疏水性表面将模具内表面做成一定的粗糙度按照常规成型工艺将液体硅橡胶浇注在模具内使其固化待固化完毕后脱去模具得到不同粗糙度的表面。
经过接触角测量仪测定和扫描电子显微镜分析结果表明当硅橡胶表面粗糙度Ra6.63 ??m时在其表面形成了类似于荷叶的乳突结构在乳突表面还有亚微米级的小颗粒存在形成了微米亚微米两级的粗糙结构材料表面与水的静态接触角为153.5?滚动角为8?材料具有超疏水性当硅橡胶表面粗糙度 Ra6.63 ??m材料表面的静态接触角随着表面粗糙度的增加而减小。
关键词表面粗糙度静态接触角滚动角超疏水中图分类号TB302 文献标识码A 文章编号1007–9289200906–0030–06 Influence of Surface Roughness onSuperhydrophobicity of Silicone Rubber Surface ZHOU Rui1 JINHai??yun2 GAO Nai??kui2 PENG Zong??ren2 QIAO Guan??jun1 LI Xi??yu3 JIN Zhi??hao 1a. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials b. State Key Laboratory of Elect rical Insulation and Power Equipment Xi’an Jiaotong University Xi’an 710049 2. Xi’an High??pressure Casing CO LTD Xi’an 710077 Abstract: In this paper we report on a simple method to prepare superhydrophobic surface on silicone rubber. Different surface roughness was formed along the mold inner surfaces. Then the liquid silicone rubber was molded in the mold with the standard molding processing. After consolidation was accomplished completely and the mold was released surface with different roughness was obtained. By exterminating contact angles and scanning electron microscopyobservation we found when the roughness of the surface Ra was 6.33 μm a similar mastoid microstructure with lotus leaves was formed on the silicone rubber surface. There were some sub–micron particles on the mastoid. Micron and sub–micron rough structures wereformed. The static contact angle obtained was 153.5? and the rolling angle was 8?. When the surface roughness Ra was less than 6.63 ??m the static surface contact angle increases with the surface roughness increasing when the surface roughness Ra was 6.63 ??m the static contact angle was largest. The maximum value was 153.5?. When the surface roughness Ra was more than 6.63 ??m surface static contact angledecreases with the surface roughness increasing. Key words: surface roughness static contact angle rolling angle super hydrophobic0 引言硅橡胶绝缘子因其重量轻、机械强度高、表面憎水性强、耐污闪能力强、制造维护方便等优点在全国35500 kV交直路中得到广泛应用。
高熵氧化物陶瓷的研究进展与展望
郭鑫,解勤兴(天津工业大学材料科学与工程学院,天津300160)高熵氧化物陶瓷是具有独特结构和物理化学性能的新型材料,成为了国内外研究的热点之一。
本文主要介绍了高熵氧化物陶瓷的分类;归纳了制备高熵氧化物陶瓷的方法;总结了高熵氧化物陶瓷在催化材料、锂电池电极材料、磁性材料以及介电材料等领域的应用。
最后简述高熵氧化物陶瓷的发展现状,展望了高熵氧化物陶瓷未来的发展趋势。
;制备方法;应用;发展趋势随着现代科技迅猛的发展，传统材料性能已无法适应现如今技术发展的需求，研发具有优异性能的新型材料显得尤为重要。
回顾材料发展的历史进程，界面工程[1]、基因工程[2]以及高通量计算[3]等技术方法为新型材料的研发提供了强有力的指导作用。
近些年来，“高熵材料”的问世为新型材料的研发提供了新颖的设计理念和思路。
高熵材料一般由多个不同元素（5种或5种以上）以等摩尔或近等摩尔比制备而成的固溶体结构材料[4]。
2004年，Yeh[5]教授指出形成单一相的固溶体与混合物的构型熵有关，从而提出“高熵合金”概念。
高熵合金材料因其独特的结构和优异的性能，如巨介电性能[6]、高效的电化学性能[7]以及独特的催化性能[8]，很快便引起各国研究学者对高熵材料的关注与研发。
随着高熵材料体系的不断增加，人们对它的认识日渐加深。
之后，越来越多的学者将“高熵合金”的概念延伸到了其他领域。
2015年，Rost[9]团队采用高温固相反应法首次研发出了等摩尔比的五主元岩盐型高熵氧化物陶瓷。
等摩尔比的岩盐型(Co0.2Cu0.2Mg0.2Ni0.2Zn0.2)O高熵陶瓷的成功问世，证实了制备高熵陶瓷的可能性。
自此之后，国内外研究人员相继开发出种类繁多的高熵陶瓷体系。
依据化学成分的不同，主要划分为氧化物高熵陶瓷和非氧化物高熵陶瓷两大类。
其中氧化物高熵陶瓷可依晶体结构的不同进一步细分为：岩盐型高熵陶瓷[10]、钙钛矿型高熵陶瓷[11]、萤石型高熵陶瓷[12]等。
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高分子材料进展与科技创新
Advances of polymer materials and technology innovations
课程编号：07360190
学分：1
学时：15 （其中：讲课学时：15 实验学时：0 上机学时：0）
先修课程：高分子化学，高分子物理等
适用专业：高分子材料与工程
教材：自编讲义
开课学院：材料科学与工程学院
一、课程的性质与任务
《高分子材料进展与科技创新》是高分子材料与工程专业的专业必修课程。
本课程主要介绍与高分子材料与工程专业相关的各种技术及其发展动向，希望通过本课程的学习使学生对本专业相关技术领域的前沿动态有一个比较全面的了解。
《高分子材料进展与科技创新》课程的任务是：介绍与高分子材料与工程专业相关的各种技术及其发展动向，提供本专业相关技术领域的前沿动态。
主要了解新材料发展的国内外现状和动态；各种强化工艺及表面改性技术的发展及其在国家建设中的作用。
使学生对本专业相关技术领域有一个比较全面的了解。
二、课程的基本内容及要求第一章新型功能材料
1. 教学内容
（1）功能材料的基本概念
（2）功能材料的研究进展
2、基本要求了解功能材料的基本概念及研究进展。
第二章特殊性能功能材料
1. 教学内容
（1）国内外特殊功能材料的发展动态
（2）新型耐磨模具材料
（3）高强韧性低温材料
2、基本要求了解典型耐磨模具材料的化学成分、力学性能及热处理工艺。
高强韧性低温材料的特点及用途，高强韧性低温材料的成分设计及制备方法。
第三章材料模拟设计
1、教学内容
（1）材料设计研究进展
(2)材料模拟技术
2、基本要求
(1)掌握和了解材料设计的国内外研究状况，
(2)了解和掌握材料设计的基本过程、基本方法。
(3)掌握和了解计算机材料设计方法。
第四章先进复合材料
1、教学内容
(1) 复合材料的发展史论述复合材料的概念、定义、性能特点及发展趋
势。
掌握复合材料的基本特征、类型及社会需求和作用；
(2) 结构复合材料论述以碳、芳纶、陶瓷等纤维和晶须等高性能增强
体与耐高温的高聚物、金属、陶瓷和碳(石墨)等高性能基体构成的复合材料。
这类材料应用于高技术领域。
先进复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料；
(3) 功能复合材料材论述除力学性能以外还提供其他物理性能并包括部
分化学和生物性能的复合材料。
如导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸
声、摩擦、吸波、屏蔽、阻燃、防热等功能；
(4) 现代复合材料论述智能复合材料、纳米复合材料、仿生复合材料的
特性、类型、制备方法和作用。
2、基本要求
了解先进复合材料的发展历程、研究成果及各类先进复合材料的特点和功能，掌握复合材料的设计原则和方法，掌握其应用规律。
三、课程学时分配
四、大纲说明
材料科学发展迅速，新材料、新技术、新工艺不断出现。
我国已将新材料列为四大高新技术之一重点发展，设立了“ 863”和“973”及国家自然科学基金重大项目等新技术专项以支持这一领域的发展。
新材料研究与开发、强化材料性能, 是新材料发展重要问题，近年来国家已加大了该领域的支持力度，特别是加快培养从事先进材料设计与材料强化高技术人才。
本课程的目的就是要使学生对本专业的发展有所了解。
五、教材及主要参考书自编
制定人：审定人：批准人：
2013年5 月12 日
课程简介
课程编码：07360190
课程名称：高分子材料进展与科技创新
英文名称：Advances of polymer materials and technology innovations 学时：15 （其中：讲课学时：15 实验学时：上机学时：）课程内容：
《高分子材料进展与科技创新》是高分子材料与工程专业的专业必修课程。
本课程主要介绍与高分子材料与工程专业相关的各种技术及其发展动向，希望通过本课程的学习使学生对本专业相关技术领域的前沿动态有一个比较全面的了解。
《高分子材料进展与科技创新》课程的任务是：介绍与高分子材料与工程专业相关的各种技术及其发展动向，提供本专业相关技术领域的前沿动态。
主要了解新材料发展的国内外现状和动态；各种强化工艺及表面改性技术的发展及其在国家建设中的作用。
使学生对本专业相关技术领域有一个比较全面的了解。
选课对象：高分子材料与工程专业学生先修课程：高分子化学，高分子物理等
教材：自编。