高分子生态环境材料的制备及研究进展
功能高分子材料的制备及性能研究
功能高分子材料的制备及性能研究一、本文概述随着科技的飞速发展，高分子材料作为一类重要的工程材料，在日常生活、工业生产以及科学研究等领域中发挥着日益重要的作用。
其中，功能高分子材料凭借其独特的物理和化学性质，如优异的机械性能、电学性能、光学性能、热学性能以及生物相容性等，在众多领域展现出广阔的应用前景。
因此，对于功能高分子材料的制备及其性能研究，具有重大的理论意义和应用价值。
本文旨在探讨功能高分子材料的制备方法、性能表征以及应用前景。
将详细介绍几种常见的功能高分子材料的制备方法，包括化学合成、物理改性以及生物技术等。
随后，通过对这些功能高分子材料的力学、电学、光学、热学等性能进行系统的表征和测试，深入探究其性能与结构之间的关系。
还将讨论功能高分子材料在航空航天、电子信息、生物医疗、环境保护等领域的潜在应用。
通过本文的研究，期望能够为功能高分子材料的制备和应用提供有益的参考和指导，推动功能高分子材料领域的进一步发展。
二、功能高分子材料的制备方法功能高分子材料的制备方法多种多样，这些方法的选择取决于所需的功能性质以及材料的最终应用。
以下是几种常见的制备方法。
化学合成法：这是制备功能高分子材料最常用的方法之一。
通过精确的化学反应，如聚合、接枝、交联等，可以制备出具有特定功能的高分子材料。
例如，通过聚合反应可以合成具有不同分子量、分子结构和功能基团的高分子。
物理法：物理法主要包括熔融纺丝、溶液纺丝、拉伸、热处理等。
这些方法主要用于改变高分子材料的形态、结构和性能。
例如，熔融纺丝可以制备出高强度、高模量的纤维材料；热处理可以改变高分子材料的结晶度和热稳定性。
生物法：随着生物技术的发展，生物法在功能高分子材料的制备中也得到了越来越多的应用。
例如，利用酶催化反应可以合成具有特定结构的高分子材料；利用微生物发酵可以制备出具有生物活性的高分子材料。
复合法：复合法是将两种或多种不同性质的高分子材料通过物理或化学方法复合在一起，以制备出具有综合性能的新型功能高分子材料。
天然高分子聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展
天然高分子/聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展摘要：聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种热塑性脂肪族聚酯，因力学和生物降解性良好等优点而具有广泛应用前景。
但其力学和热学性能仍存在拉伸强度和耐热温度较低等缺陷，而限制了其应用，通过物理改性是提高其性能的重要研究方向之一。
本文综述了近年天然高分子/PBS复合材料制备和性能研究，并对天然高分子/PBS复合材料的发展作了总结和展望。
关键词：聚丁二酸丁二醇酯；天然高分子；共混改性A review of the blend of Poly(ButyleneSuccinate)/natural polymersAbstract: Due to its biodegradable, mechanical properties, Poly(butylene succinate)(PBS) is widely applied in the fields such as plastic, medicine and so on. However, the mechanical and thermal properties of PBS, such as tensile strength and heat distorted temperature can not meet the application requirement. To increase the thermal and mechanical properties of PBS, method such as modified PBS by physical blend was adopted. The paper reviewed the new development of the natural polymers/PBS composites, and some suggestions were described to prepare natural polymers/PBS composites with higher mechanical and thermal properties.Key words: Poly(butylene succinate); natural polymers; composites前言聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是由1,4-丁二酸和1,4-丁二醇通过共聚反应合成的半结晶脂肪族聚酯，它具有良好的热塑性、分子柔韧性和生物降解性能等优点，成为最具发展潜力的脂肪族聚酯之一[1-5]。
功能高分子材料的应用现状及研究进展
科技 圈向导
２１ 年第 １期 ０２ ４
功能高分子材料的应用现状及研究进展
齐 菲 （ 津现代职业技术学 院 中国 天津 天
３ ０５ ） ０ ３ ０
【 要】 摘 新型功能 高分子材料 已广泛应用 于许 多领域 ， 本文分析 了传统功能 高分子材料在化 学、 、 生物 医用等方面的发展和应 用； 光 电、 介
绍 了几种新型功能 高分子材的研究进展 ： 并论述 了发展功能 高分子材料的重要意 义。
【 关键词 】 功能材料 ； 高分子 ； 现状 ； 发展
材料是人类赖 以生存和发展 的物质基础 ． 是人类 文明的重要里程 正等方 面获得 了较大成果 碑， 如今有人将能源 、 信息和材料并列为新科技革命的三大支柱 。 进入 新 型高分 子药物 ， 具有缓 释 、 长效 、 毒的特点 ， 低 分为两类 ： 一类 药 本世纪 ８ 年代 以来 ． Ｏ 一场与之相适应的“ 新材料革命” 蓬勃兴起。 功能 物即为高分子本 身 ． 以直接 用作药物 ． 可 也可以通过合 成获得某些疗 材料是新材料发展 的方 向．而功能高分子材料 占有举 足轻重的地位 ． 效 另 一类高分子药物高分 子本身 没有药 用价值 ． 而是作为药 物的载 由于其原料丰富 、 种类繁多 ， 发展十分迅速 ， 已成为新技术 革命 必不可 体 ．以离子键或共价键 的形式连接具有药理 活性 的低分子化合物 ． 制 少的关键材料【 ” 成 高分子药物控制释放制剂 。 方面达 到将最 小的剂 量在作用 于特定 一 部 位产 生治效 的 目的 ； 另一方 面使药物 的释放 速率可控 ． 在提高疗效 １ 能高分子材料 ． 功 功能高分子材料在其原有性能的基础上 ．赋予其某种 特定功能。 的同时 降低 了毒 副作用口 ２２ ＿新型 功能高分子材料 诸如 ： 化学性 、 电性 、 敏性 、 导 光 催化 性 ， 特定金 属离子 的选择螯 合 对 ２ ．高 吸水性高分子材料 ．１ ２ 性． 以及 生物活性等特殊 功能 ． 这些 都与在高分子 主链和侧链 上带有 近 年来开 发的高 吸水性树脂是一种新 型功能高分子材料 ． 它可 吸 特殊结构的反应性功能基 团密切相关 收自 身重 量数 百倍 至上千倍 的水 ． 身含 有强亲水性基 团同时具有 一 自 ２功 能高分子材料 的研究现状 ． 高吸水性树脂 的保水性能极 好 ． 即使 受压也不会 渗 在原来高分子材料的基础上 ，可将功能高分子材料 分为两类 ： 一 定 交联 度 。此外 ． 而且具有 吸收氨等臭气 的功 能。 高吸水性 树脂 在石油、 工 、 化 轻工 、 类是 以改进其性能为 目的 的高功能高分子材料 ： 另一类 是为赋予其某 水 ， 建 筑等部 门被用作堵 水剂 、 脱水 剂 、 增粘剂 、 密封材料等 ： 在农业上 可 种新功能的新型功能高分子材料口 以做土壤改 良剂 、 水剂 、 物无 土栽培材料 、 保 植 种子覆盖 材料 ， 并可用 ２１ ． 高功能高分子材料 以改造 沙漠 ， 土壤流失 等 ； 日常生活 中 ， 防止 在 高吸水性树脂可用作 吸 ２１ 化学功能高分子材料 ．１ ． 餐 鞋垫 、 次性尿 布等。 一 化学功能高分子材料通常具有某种化学反应功 能 ． 它将具有化学 水性抹 布 、 巾、 ２ ．Ｃ ．２ Ｏ 功能高分子材料 ２ 活性 的基 团连接到 以原有主链链为骨架 的高分子上 离子交换树脂是 在不 同催化剂作用下 ， Ｃ 以 Ｏ 为基本原料 与其他化合物缩 聚成 多 种带有可交换 离子 的活性 基团 、 具有 三维 网状结 构 、 不溶 的交 联聚 种共 聚物 。 其中研 究较多 、 已取得实质性进展 、 并具有应用价值 和开发 合物 ． 在水 中具 有足够大 的凝 胶孔或大 孔结构 ． 由于它具有高效 快速 Ｏ 与环 氧化 合物通过 开键 、开环 、 聚制得 的 缩 分析和分离 功能 ． 目前 已广 泛用于硬水软 化 、 废水净化 、 高纯水制 备 、 前 景的共 聚物 是由 Ｃ 海水淡化 、 溶液浓缩和净化 、 海水提铀 ， 特别是在食 品工业 、 制药行业 、 Ｃ 聚物脂肪族碳 酸酯 。把长期以来 因石化 能源燃烧 和代谢 而排放 ０共 的污染环境 、 产生温 室效应 的 Ｃ Ｏ 视为一种新 的资源 。利用它 与其他 治理污染和催化剂 中应用的更为广泛 化 合物共聚 ． 成新型 Ｃ 聚物材料 ． 解决 当今世 界 日趋严重 的 合 Ｏ共 对 ２１ ．． ２光功能高分子材料 Ｏ 含量增 高等问题有 重要 的现实意义 。 在光 的作用 下 ， 实现对 光的传输 、 吸收 、 贮存 、 转换的高分 子材料 Ｃ ２２ ．３形状记忆功 能高分子材料 即为光功能高分子材料 近年来 。 在数据传输 、 能量转换和降低 电阻率 形状 记忆 功能材料 的特 点是形状记忆性 ． 它是一种能循环 多次 的 等方面的应用增长迅速 感光性树脂 由感光基 团或光敏剂吸收光的能 发生变形并被保 量后 ， 迅速改变分子 内或分子间的化学结构 ， 引起物理和化学变化 。 光 可逆变 化。即具有特定 形状 的聚合 物受 到外 力作用 ． 一旦给予适 当的条件 （ 、 、 、 、 ）就 会恢复到原始状 力 热 光 电 磁 ， 致变色高分子具有光色基 团． 不同波长的光对其照射 时会 呈现不同 的 持 下来 ： 可将其分 为电致型 、 光致 颜色 ， 当其受到特定波长照射后又会恢复为原来 的颜 色。利用这种 态。根据不 同的触发材料记忆 功能 的条件 ， 而 热致型和酸碱感 应型。形状记忆 高分子材料是高分子功 能材料研 可逆反应 可以实现信息 的存 储 、 号的显示和材料 的隐蔽 ． 用前景 型 、 信 应 究新分支 ， 电子 、 在 印刷 、 纺织 、 包装 和汽 车工业 中具 有 良好 的发展 前 十分诱人 。
形状记忆功能高分子材料的研究现状和进展
形状记忆功能高分子材料的研究现状和进展Value Engineering0引言随着社会的进步和科学技术的发展，一般的材料难以满足日益复杂的环境，因此需要具有自修复功能的智能材料———形状记忆材料。
20世纪50年代以来，各国相继研究出在外加刺激的条件（如光、电、热、化学、机械等）经过形变可以回复到原始形状的具有形状记忆功能的材料，它可分为三大类，形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物材料。
高分子产业的迅速发展，推动了功能高分子材料得到了蓬勃发展。
形状记忆聚合物材料的独特性，广泛应用于很多领域并发展潜力巨大，人们开始广泛关注[1]。
1功能高分子材料研究概况功能高分子材料是20世纪60年代的新兴学科，是渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。
由于它的内容丰富、品种繁多、发展迅速，成为新技术革命不可或缺的关键材料，对社会的生活将产生巨大影响。
1.1功能高分子材料的介绍功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料，通常也可简称为功能高分子，也可称为精细高分子或特种高分子[2]。
1.2功能高分子材料分类可分为两类：第一类：以原高分子材料为基础上进行改性或其他方法，使其成为具有人们所需要的且各项性能更好的高分子材料；第二类：是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。
1.3形状记忆功能高分子材料自19世纪80年代发现热致形状记忆高分子材料[4]，人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支———形状记忆功能高分子材料。
和其它功能材料相比的特点：首先，原料充足，形变量大，质量轻，易包装和运输，价格便宜，仅是金属形状记忆合金的1％；第二，制作工艺方简便；形状记忆回复温度范围宽，而且容易加工，易制成结构复杂的异型品，能耗低；第三，耐候性，介电性能和保温效果良好。
高分子材料的研究进展
高分子材料的研究进展高分子材料是当今材料科学领域中的热门研究方向。
作为一种具有多种优良性质的材料，它的应用领域十分广泛，例如建筑、医学、电子、机械等领域。
在过去的几十年中，众多科学家和工程师们对高分子材料进行了大量的研究工作，在技术创新和应用推广等方面取得了丰硕成果。
目前，高分子材料的研究重点主要集中在以下几个方面：一、生物可降解高分子材料人们对社会和环境的关注程度日益提高，对于高分子材料的可持续性和环保性提出了更高的要求。
因此，生物可降解高分子材料已成为材料领域的研究热点。
生物可降解高分子材料能够在一定时间内被自然环境分解，不会对环境造成污染，具有很大的优势。
目前，生物可降解高分子材料的研究主要集中在增加降解速率和提高材料性能方面。
许多研究人员通过改变材料的化学结构来促进降解，同时保证其物理性能和机械性能。
二、智能高分子材料与传统的高分子材料相比，智能高分子材料具有更高的适应性和反应性。
智能高分子材料与外界环境发生交互作用后，可以调整自身的结构和性质，实现预期的物理或化学变化。
智能高分子材料可根据外界的温度、湿度、光线等条件进行响应性反应，因此被广泛应用于传感器、记忆材料、微机器人等领域。
同时，智能高分子材料也有着很好的潜力，未来的应用前景很广阔。
三、高性能高分子材料高性能高分子材料具有优异的力学、热学和电学性能，并且具有极强的耐化学腐蚀性和稳定的化学性质。
在工业和航空航天等领域中，高性能高分子材料的应用十分广泛。
高性能高分子材料的研究需要追求更高的材料性能和机械性能，如强度、硬度、耐磨性、耐热性等，同时还需要考虑材料的稳定性和重复性。
总的来说，高分子材料的研究尚有很大发展空间。
从实现高分子生物可降解化到开发新颖高性能高分子材料，这个领域的研究人员仍然在为寻找更好的材料和性质而进行努力。
随着科学技术的发展和人们对材料性能的不断追求，相信高分子材料必将在未来的科技发展中起到更大的作用。
生物质制备高附加值高分子材料的发展研究—以秸秆的非燃烧利用为例
第6期2020年12月No.6 December，20201 研究背景和其他的能源资源相比较，煤炭是我国最经济的能源资源。
因此，煤炭大量燃烧给人类生存环境造成巨大损害，尤其是燃烧过程中的二氧化硫、氮氧化合物、烟尘等让大气受到了严重的污染。
即使现在人们的环保意识越来越强、煤炭的清洁使用技术越来越完善、尾气处理设备越来越先进，煤炭的综合利用率还是没有得到很大的提升，而且煤炭资源的破坏和浪费现状也需要大力改善[1-2]。
徐州市曾经是“煤城”，但煤是不可再生的能源，几十年后，徐州将会面临无煤可开采、煤炭资源逐渐枯竭的状况。
因此，新能源以及可再生能源的开发与利用将日趋成为徐州地区经济健康、可持续发展的关键。
生物质能源发展和利用空间前景非常广阔，而农作物秸秆是生物质能源中可以高效利用的重质碳资源之一。
生物质材料为碳含量较高的高分子材料，若是在农耕地上直接焚烧这些农作物秸秆，不但会释放出大量的烟雾，而且会排放大量的有毒气体，损害人类赖以生存的环境和人类的生命安全，而且秸秆直接就地燃烧还会造成土壤板结，对后续在焚烧秸秆的土壤上种植其他农作物造成非常不利的影响。
徐州市的主要粮食作物有小麦、稻谷、玉米等，充分利用好这些生物质资源是徐州市能源环境和社会经济可持续发展的必由之路。
如何推动徐州城市生态转型向纵深方向发展，要点包括提高重质碳资源的高效利用，以减少对环境的污染，同时生产出高附加值的高分子材料。
作为徐州市属高校徐州工程学院中的一个高分子材料研究团队，一直致力于生物质材料的研究与利用，针对徐州城市经济的纵深和可持续发展，结合科研团队的研究方向，必须对生物质资源中秸秆的非燃烧利用进行切实可行的全面规划，以便结合徐州的实际情况，为徐州地区秸秆资源的高效利用制定长远的发展规划。
已有研究结果表明：木糖可通过稻壳水解得到；以麦草为原料，在常压下水解，水解产物经过溶剂萃取后可制备糠醛，水解后的残渣还可在造纸工业上进行应用；采用脱木质、解聚、发酵这些方法可生产燃料乙醇。
双丙酮丙烯酰胺的制备及应用研究进展
涂料工业 PAINT ＆ COATINGS INDUSTRY
Vol． 41 No． 2 Feb． 2011
双丙酮丙烯酰胺的制备及应用研究进展
王俊峰，何玉凤，王荣民，王晓雯，蒋梦兰，周 云 ( 生态环境相关高分子材料 教育部重点实验室，甘肃省高分子材料重点实验室，西北师范大学化学化工学院，兰州 730070)
58
王俊峰等: 双丙酮丙烯酰胺的制备及应用研究进展
上述反应机理是: 先使丙酮缩合，生成二丙酮醇，再与丙 烯腈反应［如式( 7) ］。
此外，项东升［20］以 1 － 甲基 － 3 －［α － 甲基 － ( 4 － 磺酸苄 基) ］咪唑对甲苯磺酸盐酸性离子液体为催化剂，当 n( 丙酮) ∶ n( 丙烯腈) = 2. 2 ∶ 1. 0，酸 性 离 子 液 体 用 量 为 丙 烯 腈 质 量 的 8. 0% ，反应温度( 40 ± 2) ℃ ，反应时间 3. 0 h 时，可得到收率 大于 61% 的 DAAM，且反应结束后产物易于分离。
Key Laboratory of Polymer Materials of Gansu Province，College of Chemistry ＆ Chemical
Engineering，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China)
科
Abstract: Diacetone acrylamide ( DAAM) is an important vinyl monomer which played an important role
合成 DAAM 的方法有多种，典型原料有二丙酮醇和丙烯
科 腈、丙烯酰胺和二丙酮醇、丙烯酰胺和异丙烯基丙酮等，其中，
高分子生态环境材料的研究进展及应用
【高分子生态环境材料的研究进展及应用】1. 引言高分子生态环境材料是近年来备受关注的领域。
随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强，对替代传统塑料、降解塑料废弃物的研究和应用也愈发重视。
本文将就高分子生态环境材料的研究进展及应用展开讨论，并对其相关概念、技术和未来发展方向进行深入探讨。
2. 高分子生态环境材料的定义和特点高分子生态环境材料是指能够通过生物降解、可循环再生或对环境产生较小影响的材料。
与传统塑料相比，高分子生态环境材料具有可持续发展、资源节约、环境友好等特点。
这些材料从材料的设计、生产、使用、处理到最终的环境归结过程都可以减少对环境的影响，具有广阔的应用前景。
3. 高分子生态环境材料的研究进展在高分子生态环境材料的研究领域，目前已有众多研究机构和企业进行了深入的研究和应用。
美国卡耐基梅隆大学的研究团队成功研发出一种具有生物降解性质的高分子材料，可以完全降解为水和二氧化碳。
我国科学院等国内外研究机构也在高分子生态环境材料的领域取得了重要突破。
通过不断的研究和实践，高分子生态环境材料在材料学、化工、环境科学等领域的应用逐渐扩大，为解决塑料污染等环境问题提供了新的解决方案。
4. 高分子生态环境材料的应用领域高分子生态环境材料的应用领域非常广泛，主要包括包装材料、一次性餐具、农业覆盖膜、医疗器械、纺织品等。
其中，包装材料是高分子生态环境材料的主要应用领域之一。
生物降解包装袋、可降解的塑料膜等在食品包装行业得到了广泛应用。
高分子生态环境材料还被应用于医疗器械领域，如生物降解性吸收缝合线、注射器等，为医疗健康领域带来了新的机遇和挑战。
5. 个人观点和展望高分子生态环境材料的研究和应用是一个不断发展的领域，具有较高的创新性和应用价值。
从长远来看，高分子生态环境材料将在环境保护、资源替代等方面发挥重要作用。
随着材料科学、环境科学等学科的不断发展，相信高分子生态环境材料在未来会有更广阔的应用前景，为全球环境可持续发展贡献力量。
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5.Development tendency
It will become a dominant direction of material industry.
references
【1】Yoshikazu Shinohara ,et al. Materials Science Forum, 2007(3):2 329-2 332. 【2】师昌绪,等.中国材料工程大典 第一卷:材料工程基础[M].北京: 化学工业出版
2.Historical development and evaluation method
main direction of the research:
1.clean materials
2. long life materials
3.design of renewable polymer materials 4.design of fully biodegradable polymer
5. Development tendency
1.Definition
ecological environmental polymer :
Polymers that have a good usability and excellent environment coordination are
called ecological environmental polymer .
references
【 9 】赵平.绿色建材,2007(4):13-20. 【10】王静,等.室内空气与健康,2006(3):70-73. 【11】翁端.材料导报,1999,13(1):12-14.
【12】陈俐敏,等.国外建筑科技,1999,20(4):7-11.
【13】胡应模. 环境材料概论的教学思路探讨[N],教育教学论坛，2012（6）39 . 【14】黄占斌，等. 环境材料在农业生产及其环境治理中的应用[N],中国生态农业 学报. 2013,21(1):88-95.
社,2006:75-80.
【3】聂祚仁.新材料产业,2001(5):12-16. 【4】张录平,等.工程塑料应用,2009(9):89.
【5】王汉立.湖北教育学院学报,2007,24(8):74-76.
【6】李涛,等.内蒙古科技与经济,2004(4):67-68. 【7】王俊.先进材料产业,2008(8):48-55. 【8】李铖.玻璃纤维,2005(5):11-15.
2
3
• surface treatment • blending modification
4
4.Research progress
hot research:
Medical biodegradable polymer materials
Ecological building materia ,research and
progress of ecological and
environmental polymer
Name：Yingying, Lu Class number:11081001
Date:1 st,May,2013
Abstract:
1. Definition of the ecological environmental polymer 2. Historical development and evaluation method 3. Type and preparation 4. Research progress
biodegradable materials
longevity polymer material
imitation of biological material
Preparation:
1
• import the functional groups • intermolecular crosslinking
materials
Main evaluation method
1.Traditional LCA model
2.Decision theory model
3.Multi-objective optimization model
3.The kind of ecological environment material and preparation