高分子化学论文

合集下载

高分子材料论文-高分子材料的循环利用研究 -化工

高分子材料论文-高分子材料的循环利用研究  -化工

高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究-化工高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究摘要:随着社会的不断进步,高分子材料在我国的使用量也在逐年的上升,但是也正是因为如此,高分子所产生的废物也在逐年的增多。

同时经济的不断发展,能源的不断使用,使我国的资源走向匮乏,所以对于高分子材料的循环利用就显得更加的重要。

本文就是对高分子材料的循环利用进行详细的阐述。

关键词:高分子材料;循环利用;解决策略所谓高分子材料就是指以高分子为基础形成的材料,在现在的生活中,以高分子材料构成的材料较多,橡胶、塑料、纤维、涂料和高分子基复合材料等等。

高分子材料在生活的大量出现,使高分子材料废旧物也大量出现,所以对于高分子材料的循环利用也显得格外重要。

现在对高分子材料循环一般都是采用生物降解的方式,生物降解的方式大概分为三种:生物细胞的不断增长对物质产生机制性的破坏;微生物的对聚合物进行作用,在聚合物内产生新的物质;通过酶的作用使高聚物内的化学键产生断裂,从而实现降解。

高分子材料的生物降解主要经过两个过程:首先是微生物的水解酶与高分子材料中的化学键结合,将化学键断裂,这样化学键就从原来高分子转变为多个小分子化合物。

之后,被分解掉得化合物就会被微生物吞噬,最终转化为二氧化碳与水。

但是现在对生物降解技术的机理所了解的还不是特别清楚,生物降解技术不仅与材料的本身有关,还与材料所在的环境有关。

一、高分子分解材料可循環使用的类型(一)微生物生产型所谓微生物生产型就是各种微生物合成的一种高分子类型,这样的高分子材料的主要构成形式是生物聚酯、微生物多糖。

这样的类型材料更易于分解,而且分解后所产生的物质还不易对环境造成污染,所以微生物分解型材料更适用于制造可降解塑料袋。

(二)合成的高分子合成的高分子材料以脂肪族聚酯、芳香族聚酯以及聚酰胺为代表,这类聚酯更易于进行生物的降解。

但是,脂肪族聚酯在使用的过程中存在着一些问题,例如熔点低、强度与耐热性都不够。

高分子材料论文3000字

高分子材料论文3000字

高分子材料论文3000字近年来,高分子材料处于不断变化发展中,并且随着它的不断发展,已经渗透到人类生活中的方方面面。

因此,高分子材料在日常生活中的生产和生活活动中发挥着重要作用。

高分子材料又称之为聚合物材料,主要是由无数个小分子化合物通过化学键,进而形成的大分子化合物,称之为聚合物材料。

在日常的生产生活中常见的高分子材料主要有合成橡胶、合成纤维、合成塑料等,并且在新中国成立之后,上述高分子材料在日常生活中得到了广泛应用,例如服装业、日用品,以及各种工业材料中,满足了各行业对高分子材料的需求。

此外,在未来高分子材料将会运用于纳米高分子材料复合应用、生物可降解高分子材料、高分子材料功能化,以及航空航天领域。

二、高分子材料的发展高分子材料是一种聚合物大分子化学品,其组成主要是由半人工和人工合成的高分子材料,与其他化合物的主要区别是高分子材料在化学性质和物理性质上均能发生较大变化,可以有一些特殊功能,例如光学、电学等功能。

此外,随着科学技术的不断进步,新能源开发、微电子和生物医药的不断发展,高分子材料得到了更广泛的应用,其作用主要表现在以下结果方面。

其一,使用高分子材料设计合成新能物质,并且具有新功能,例如研制出的新型非晶质光盘,具有较好的耐腐蚀性,几乎不会被腐蚀,这一特性主要是来自于非晶质合金表面生成的耐腐性保护膜。

其二,高分子材料利用特别的加工方式来增加磁疗的特殊功能,如利用高分子膜和塑料光纤使高分子材料更加容易加工成型,并且降低其加工成本。

其三,使用两种或者两种以上性能不同的高分子材料,经过复合化学反应形成新的高分子材料,如屏蔽导电、塑料以及复合层的复合填料。

当前,随着高分子材料在生产生活中的应用日益加深,其与众不同之处逐渐凸显出来,它可以代替日常生产生活中的许多材料,并且可以通过高分子材料来改善其他材料的功能和性能,使他们成为一种全新材料,进而更好的发挥他们的功能。

进而,我国也对高分子材料这一领域的研究较为重视,在自我研发的基础上,不断加强了国际研究领域的沟通交流。

高分子材料论文:高分子材料相关研究.doc

高分子材料论文:高分子材料相关研究.doc

高分子材料论文:高分子材料相关研究.doc高分子材料论文:高分子材料相关研究摘要:包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、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。

关键词:高分子材料化学分子高分子材料: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。

一、按特性分析高分子材料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,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。

有天然橡胶和合成橡胶两种。

②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。

前者指蚕丝、棉、麻、毛等。

后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。

纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。

③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。

其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。

通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。

④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。

分为天然和合成胶粘剂两种。

应用较多的是合成胶粘剂。

⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。

根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。

⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。

它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。

二、现代新型高分子材料高分子材料包括塑料,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,但目前业已大规模生产的还是只能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。

高分子化学教学改革对策论文

高分子化学教学改革对策论文

高分子化学教学改革对策论文高分子化学教学改革对策论文【摘要】该文针对高分子化学课程的教学现状,提出了通过让本科生和任课教师在思想和行动上重视高分子化学课程的重要性,在教学内容上增加高分子化学领域的最新研究进展,做到重视高分子化学的基本理论与最新发展,提高高分子化学的教学效果。

【关键词】高分子化学;教学改革;思考与对策《高分子化学》是一门化学类重要专业基础课,是高分子学科的入门课程,它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四大化学为基础,同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。

它不同于其它化学类专业课程偏重于理论本身,该课程理论与实践并重。

该课程主要解决的是聚合物的结构、合成原理及其化学反应等问题.并且高分子化学研究过程中,不仅涉及到化学问题,很多理论都与物理有关,因此又是一门综合性的课程。

本课程学习的主要目的是,打好学生“高分子大厦”的基座,使学生在从事高分子相关领域的科学研究、教学和其他技术工作中能够运用高分子的基础知识,进一步提高分析问题和解决问题的能力。

针对《高分子化学》课程教学中存在的相关问题,笔者认为应该在以下五个方面进行改革,以提高教学的效果。

1重视课程内容发展目前高分子化学课程多采用浙江大学潘祖仁教授编写的《高分子化学》(第五版)。

该教材荣获国家级优秀教材,国家级精品课程建设教材和“十二五”普通高等教育本科国家规划教材等多项荣誉称号,因此被许多学校理工科相关专业广泛使用。

但是随着近80年来高分子化学研究内容和合成技术的飞速发展,尤其是新的聚合反应及聚合方法不断涌现。

这需要任课教师在讲解高分子化学课程中,要能与时俱进,以有所为和有所不为的原则,认真研究教材,依据教学大纲,不断充实和调整教学内容,即要注重对高分子基本理论知识的重组和精炼,又要重视高分子化学最新研究进展,从而做到重点突出,主次分明,以达到有针对性和侧重点的讲解的目的。

在教学中要对研究得比较成熟的内容进行着重讲授,如高分子的基本概念、逐步聚合反应、自由基聚合、自由基共聚合以及聚合方法,而对于离子聚合、配位聚合和开环聚合。

高分子化学结课论文

高分子化学结课论文

可控阳离子聚合(北京化工大学材料科学与工程学院,北京,100029)摘要:传统的阳离子聚合由于阳离子活性种的活性特高、反应速度极快,聚合反应和产品质量都不易控制。

20世纪80年代Kennedy、Sawamoto等经过长期研究提出了可控阳离子聚合的概念,主要是通过改进主引发剂/共引发剂体系、添加络合剂、引入亲核试剂或调整溶剂等来降低增长碳阳离子的活性(即使C+稳定化)、抑制转移终止使各基元反应均得到控制,从而可合成出预定结构、分子参数和性能的聚合物。

[1]关键字:活性稳定阳离子可控阳离子活性聚合的开发经过了几个反复过程。

在Szwarc 开发出活性阴离子聚合后,人们认为阳离子聚合也属于离子聚合,与阴离子聚合机理相似,实现活性化应该极易.但经过大量实验后发现阳离子聚合副反应多.不像阴离子聚合那样易于控制,人们甚至对开发活性阳离子聚合失去了信心,认为乙烯基类单体不可能实现活性阳离子聚合。

在此期间,由于受阴离子聚合的影响,人们的着眼点主要在如何使碳阳离子活性中心与反离子远离,形成松散离子对甚至裸阳离子,从而提高其活性。

但乙烯基类单体的活性阳离子聚合却恰恰是通过使生长着的碳阳离子安定化而实现的。

从活性阴离子聚合到实现活性阳离子聚合经过了近30年。

[2]传统的阳离子聚合由于自由阳离子活性太高,其总反应活化能一般在-40~~60KJ/mol.由于阳离子的活性种活性高,在链增长反应中还有一种较特殊的反应,就是异构化聚合,其结果得到的聚合链与原来单体的结构迥异。

由于活性太高,导致反应速率太快,给化学工艺、工程上带来难于控制的问题。

以丁基橡胶生产为例,由于反应速率太快,聚合放热过于集中,在化学工程上会带来一个传热问题,使得聚合反应器的设计从宏观和微观上要求聚合系统的温度均能保持尽可能的均匀,出于聚合反应速率太快,放热过于集中,还带来一个微观局部温度例如聚合物颗粒表面温度不易均匀控制的问题.结果导致聚合产物质量不均匀,并给工艺上带来严重的结块、堵塞等后果。

(高分子化学与物理专业论文)聚醚砜微孔膜的制备与结构控制

(高分子化学与物理专业论文)聚醚砜微孔膜的制备与结构控制

(c)),富相溶液小液滴将分散于由溶剂、非溶剂和少量聚合物形成的连续贫相中,这些富相溶液小液滴将在浓度梯度的推动下不断增大,直到聚合物因发生相转变而固化成膜为止,最终的膜是机械强度很低的乳胶粒结构。

以上两种分相机制都是成核生长机理。

通常,成核生长是一个慢过程,传质交换使体系进入亚稳区。

s讥】c岫Figum1.2Ph如es印ar撕onilltemarysystemsformembralleprep删ionandmembf锄e对于旋节线液液分相,体系的组成变化正好从临界点组成进入旋节线内的不稳分相区,体系将迅速形成由贫相微区和富相微区相互交错而成的液液分相体系,所形成的结构为双连续结构(BicominuollsstrucnJre),即贫相和富相完全互相交错连接,这种结构经聚合物的相转变固化作用将最终形成双连续膜结构形态,如Figure1.2(d)。

上述分相机制属于旋节线分相,相对于成核生长机制,旋节线分相使一个快过程。

1.2.2.2凝胶化一般将通过化学或物理交联形成的三维网络称为凝胶,此时体系的粘度无穷大并且具有类似于橡胶的弹性。

相转化法制膜时,凝胶化是一个重要的现象,它对获得的膜结构的影响很大。

在第一阶段的相转化过程中可能存在,在第二阶段的相转化过程中起作用。

如果体系的凝胶化在溶剂和非溶剂之间的交换导致的液液相分离之前发生,即Figure1.2中路径(d)所示情况,最终将形成致密的无孔膜。

凝胶化对于结晶性聚合物成膜过程起到非常重要的作用,对于无定型聚合物而言,凝胶化相转变不是很重要。

对于无定型聚合物溶液成膜过程来说,体系因为浙江大学硕士学位论文F毡u他I.4F0rfIlationProcessofmemb瑚e1.4-23溶剂月E溶剂体系在溶液相转化法制膜过程中,影响膜结构形态和最终性能的主要因素之一为溶剂/非溶剂体系的选择。

用溶液相转化法制备聚合物膜时,溶剂首先必须能将聚合物完全溶解,其次溶剂又必须能与非溶剂完全互溶。

高分子专业前沿论文1

高分子专业前沿论文1

功能高分子材料的发展现状和趋势随着科学技术和国民经济的发展 ,高分子材料已经渗透到各个领域。

各种塑料制品、薄膜、人造皮革、合成橡胶、合成纤维等已成为人们生活中不可缺少的材料。

但对于功能高分子材料人们一般还不太了解,它是上世纪 60 年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。

近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上 ,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。

近30年来,高分子化学与高分子材料工业发展迅猛,功能高分子材料也得到了蓬勃发展。

所谓“功能”是指这类高分子除了机械特性外,另有其他功能。

例如: 光、电、磁性能, 对特定金属离子的选择螯合性,以及生物活性等,这些都与高分子材料中具有特殊结构的官能团密切相关。

功能高分子的独特性使其在诸多领域得到了广泛应用并具有巨大的发展潜力,引起了人们的广泛关注。

国内外功能高分子材料发展现状功能高分子在新材料领域中占有重要的地位,据日本通产省产业结构研究会估计,到本世到本世纪末,日本功能高分子材料的市场将达到2万亿日元,占整个新材料市场的五分之一,比1987年增长2 . 6倍,比1981年增长10倍。

功能高分子近20年的年均增长率达到10%以上。

自1935年合成离子交换树脂以来,高分子的各种特殊性能不断被发现,50年代初美国开发的感光树脂印刷板,1957年发现聚乙烯基咔唑的光电导性,1966年塑料光导纤维问世,同年L it t le 提出了超导高分子模型,随后1975年发现聚氮化硫的超导性,80年代,高分子传感器,人工脏器,分离膜技术得到快速发展, 1991年发现尼龙11的铁电性,1994年塑料柔性太阳能电池在美国阿尔贡实验室后院启用。

这一切反映了功能高分子发展的日新月异。

在世界各国功能高分子的发展中,日本处于领先地位,形成了“官产学”的联合体制,从规划、立题到应用开发都作了周密的部署。

日本高分子学会进行了21世纪高分子科学和技术的咨询调查,对50个重要课题进行了评价,其中涉及生物高分子和功能高分子的26个课题预计将在本世纪末至下世纪初完成。

高分子化学毕设文献综述

高分子化学毕设文献综述

天然产物CRASSIFOGENIN A的全合成研究文献综述摘要:本论文设计合成了天然产物CRASSIFOGENIN A,该化合物来源于民间草药绒叶仙茅(Curculigo crassifolia)。

论文的合成包括七步反应,有选择性溴代、Paal-Knorr反应,氧化和还原等经典反应,共合成了7种化合物,其结构经过核磁共振确证。

关键词:仙茅;Crassifogenin. A ;Paal-Knorr反应;合成;1.天然产物化学简介1.1天然产物的概念天然产物化学是以各类生物为研究对象,以有机化学为基础,以化学和物理方法为手段,研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学[1]。

是生物资源开发利用的基础研究。

目的是希望从中获得医治严重危害人类健康疾病的防治药物、医用及农用抗菌素、开发高效低毒农药以及植物生长激素和其他具有经济价值的物质[2-5]。

1.2.天然产物的研究近况近10年来,天然产物化学研究突飞猛进的发展让人感觉到一门新的学科已经诞生,它直接影响着别的学科如生药学、生物学、生物化学、化学分类学等学科的发展。

生物体(动物、植物)是新结构类型化合物的主要来源,据估计全球约有40~50万种植物,但对其化学研究只做了很少一部分,进行过活性测试的更少。

许多热带雨林植物的逐渐灭绝,人类对自然资源的不合理应用,以及对生态系统的日益破坏,意味着天然产物的化学多样性和生物多样性研究迫在眉睫。

天然产物化学是植物化学、药物化学、生物化学、农业化学的基础,它与生物学、药物学、农艺学等学科密切相关。

它的成果可广泛应用于医药、食品、轻工、化工等领域[6]。

我国自然条件优越,生物资源相当丰富,又有几千年传统医药防病治病的经验,在我国开展天然有机化学的研究,更有它的现实意义。

早在30年代,已经吸引了许多我国优秀的有机化学家进行了研究。

解放以后,我国科学家们取得了抗疟药青蒿素、鹰爪素、天花粉蛋白,保护肝脏药物垂盆草苷及五味子素,抑制吸血虫成长的新氨基酸——南瓜子氨基酸以及人参属皂苷等项研究成果。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高分子材料阻燃技术的研究摘要:本文从高分子材料的阻燃机理入手,阐述了高分子材料阻燃剂的分类,研究了高分子材料阻燃技术的进展情况。

关键词:高分子材料;阻燃机理;阻燃剂;进展前言高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于各类建筑和人民生活的各个领域,但是大多数高分子材料属于易燃、可燃材料,在燃烧时热释放速率大,热值高,火焰传播速度快,不易熄灭,有时还产生浓烟和有毒气体,对人们生命安全和环境造成巨大的危害。

因此,如何提高高分子材料的阻燃性,已经成为当前消防工作一个急需解决的问题。

1高分子材料的燃烧及阻燃机理高分子材料在空气中受热时,会分解生成挥发性可燃物,当可燃物浓度和体系温度足够高时,即可燃烧。

所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程,涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。

当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解,且分解产生的可燃物达到一定浓度,同时体系被加热到点燃温度后,燃烧才能发生。

而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。

当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时,高分子材料燃烧才能继续,否则将中止或熄灭。

从高分子材料的燃烧机理可看出,阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。

其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。

目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。

一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理和中断热交换阻燃机理。

燃烧和阻燃都是十分复杂的过程,涉及很多影响和制约因素,将一种阻燃体系的阻燃机理严格划分为某一种是很难的,一种阻燃体系往往是几种阻燃机理同时起作用。

2高分子材料阻燃剂的分类阻燃剂是用于提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。

按阻燃剂与被阻燃基材的关系,阻燃剂可分为添加型及反应型两大类。

前者与基材的其他组分不发生化学反映,只是以物理方式分散于基材中,多用于热塑性高分子材料。

后者或者为高分子材料的单体,或者作为辅助试剂而参与合成高分子材料的化学反应,最后成为高分子材料的结构单元,多用于热固性高分子材料。

按阻燃元素种类,阻燃剂常分为卤系、有机磷系及卤-磷系、氮系、磷-氮系、锑系、铝-镁系、无机磷系、硼系、钼系等。

2.1卤系阻燃剂卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,添加量少、阻燃效果显著。

含氯的阻燃剂主要有氯化石蜡、氯化聚乙烯等;含溴阻燃剂因阻燃效果较好,应用极为广泛,逐渐取代氯系阻燃剂。

卤系阻燃剂阻燃机理比较清楚,但其阻燃的同时,也带来了一些严重的问题,放出大量的有毒气体(如HCl,HBr等),卤化氢气体易吸收空气中的水分形成氢卤酸,具有很强的腐蚀作用,并产生大量的烟雾,这些烟雾、有毒气体和腐蚀性气体给灭火、逃离和恢复工作带来很大的困难。

2.2磷系阻燃剂有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、有机盐类、氧化膦、含磷多元醇及磷氮化合物等,但应用最广的是含卤磷酸酯。

有机磷系阻燃剂主要在火灾初期的高分子材料分解阶段起作用。

它能促进高分子材料脱水炭化,从而使高分子材料不能产生可燃性气体,并且由于不挥发性磷化合物起凝结剂的作用,使炭化物形成保护性炭膜,以隔绝外界的空气和热。

2.3无机阻燃剂无机阻燃剂的阻燃作用主要是通过比容大的填料的蓄热和导热使材料达不到分解温度,或通过阻燃剂受热分解吸热使材料温升减缓或终止来实现。

其阻燃机理是在受热时释放出结晶水,蒸发,分解并放出水蒸汽,此反应吸收大量燃烧热,降低了材料的表面温度,使高分子材料的热分解和燃烧率大大降低;分解时产生的大量水蒸汽稀释了可燃性气体的浓度也起到阻燃作用,并有一定冷却作用;热解生成的氧化镁氧化铝等产物与燃烧时塑料表面的炭化产物结合生成保护膜,即可切断热能和氧的入侵又可阻止小分子的可燃性气体逸出,亦达到阻燃效果。

这类物质具有热稳定性好、阻燃、无毒、不挥发、不产生腐蚀性气体、发烟量小、不产生二次污染等优点,是低卤无卤阻燃体系的主要原料。

2.4含硅阻燃剂有机硅阻燃剂是一种新型的无卤阻燃剂,也是一种成炭抑烟剂,包括硅烷共聚物和硅树脂。

目前具有代表性的有机硅阻燃剂是美国通用公司生产的SFR-100,它是一种呈透明状的硅酮聚合物,通常与一种或多种协同剂(硬脂酸镁、聚磷酸铵与季戊四醇的混合物、氢氧化物等)并用。

研究发现在高分子材料中加入有机硅阻燃剂,能促进炭层的形成,降低聚合物的燃烧性。

2.5氧化锑阻燃剂氧化锑化合物品种有三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠等。

可单独使用亦可复合使用,与卤系阻燃剂等具有协同效应和抑烟效果。

粒子愈细愈可使阻燃性能得到改进,但是其最大的缺陷是在燃烧时产生的烟雾有较大的毒性,这是欧盟一些国家阻燃专家提出的禁止使用十溴联苯醚等的主要理由。

2.6本质阻燃高分子材料本质阻燃高分子材料指那些由于具有特殊的化学结构而使自身具有阻燃性的高分子材料,它们不需要改性就具有耐高温,抗氧化,不易燃等特点。

近年来,人们研制了一些新型的本质阻燃高分子材料,其中芳基乙炔聚合物在高温下裂解形成的炭层可在氧化环境下承受极高温度(1 500~2 000℃),有希望作为烧蚀材料用于火箭导弹系统和宇宙飞船的重返大气设备中;主链含有硅、硼的无机-有机杂化共聚物在空气中受强热时可形成炭-陶瓷保护膜,阻止材料在高温下进一步被氧化。

但在现阶段,此类化合物或者价格高昂,或者制造及加工工艺复杂,其应用相当有限,但它们代表了阻燃高分子材料的一个发展方向。

3高分子材料阻燃技术的进展3.1微胶囊技术微胶囊化一般是指将物质包裹于数微米至数百微米的微小容器中,从而起到保护和控制释放等作用。

目前,将无机或有机的阻燃剂进行微胶囊化的研究正处于阻燃剂新技术的热点,并已从研制阶段进入实用阶段。

囊材主要有两类,一类是天然高分子材料,如动物胶、各种蛋白质、淀粉、纤维素等。

另一类是人工合成的高分子,如聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、环氧树脂等。

囊材不与包裹的阻燃剂发生化学反应,当制品一旦遇火受高热时,囊壁立即熔融破裂,从而释放出阻燃剂。

阻燃剂微胶囊的大小、囊壁的厚度、强度以及阻燃剂的释放度等物理性质均会影响阻燃剂的阻燃效果。

微胶囊化在改善阻燃剂的形态、效能以及减少环境污染等方面都有所作用。

3.2纳米技术1965年,BlumStin研究聚甲基丙烯酸甲脂/纳米粘土复合材料时第一次发现其热性能明显提高。

1976年,日本专利中第一次报道纳米复合材料具有潜在的阻燃性能。

但直到近年来国外多名学者开展对纳米复合材料热稳定性的研究以后,其阻燃性能的研究也才真正开始。

研究发现,当尼龙/层状硅酸纳米复合材料中的层状硅酸盐(粘土)含量仅为5%以下时就具有良好的热稳定性,其HRR (热释放速率)峰比不用时降低了50%以上,并且不损害材料的其它性能。

这说明聚合物纳米复合材料具有良好的热性能,可用于阻燃技术。

纳米技术在阻燃中的应用主要是纳米粒子填充技术。

3.3接枝和交联改性技术接枝和交联是使高分子材料功能化的一种有效方法,近年来这一技术也已用于使高分子材料阻燃化。

接枝包括化学接枝和光敏接枝等,通过接枝共聚以提高聚合物的热稳定性及阻燃性多系凝聚相阻燃模式,即借助于成炭来实现的。

因为接枝单体能在聚合物的表面形成粘附的绝缘层,特别是无机绝缘层,对改善聚合物的阻燃性尤为有效。

而使高分子材料本身交联,或者高分子材料的热裂解产物在凝聚相中交联,也可减少可燃产物的生成量而改善材料的阻燃性,多以辐射交联为主。

3.4膨胀技术在众多的阻燃体系中,最近发展的膨胀阻燃体系由于在燃烧过程中发烟量少、无滴落和无毒气等优点而引起人们的注意。

膨胀阻燃体系一般需三种主要成分:炭化剂、炭化促进剂、发泡剂。

膨胀型阻燃剂最早用于涂料业,配制用于船舶、建筑装饰材料、电缆外皮等的耐火涂层。

近年来,国外己有一些比较成熟的膨胀阻燃体系用于塑料、橡胶等材料及制品。

4纳米粒子纳米粒子可以在基体中原位生成,也可以另外制备,再与高分子溶液或熔融共混,最终得到复合体系。

而对纳米粒子与高聚物以共混形式形成的复合体系,由于粒子的初级结构已经由其制备工艺决定,主要研究其在基体中的次级形态。

从热力学角度考虑,体系演变的驱动力是自由能过剩,趋于热力学平衡态,但实际体系常常处在远离热力学平衡态,体系所能达到的最终稳定态(常常是被冻结的非平衡态)由粒子在基体中的动力学规律决定,主要参数是体系粘度、加工时间等,而对不同的聚合物体系,不同的加工工艺有不同的表现形式。

结语总之,高分子材料不仅自身具有特异的表面和体相结构,而且其聚集结构间的相互作用,以及它与高分子基体间的相互作用都具有特异性,这使得复合体系呈现出许多特殊性能,其结构和性能关系的研究已成为当前材料科学研究的热点之一。

参考文献[1] 姚康德,成国祥.智能材料[J].化工进展,2002,21(8):611-616.[2] 刘吉平,郝向阳.纳米科学与技术[M].科学出版社,2002:21-26.[3] 樊芷芸,尹艺青,蒋莉.高分子化学在化工中的应用[J].2002(4):50-52.[4] 刘新云.纳米材料的应用前景及研究进展[J].2002,119(5):27-29.[5] 陈立功,张卫红.精细化学品的现代分离与分析[M].化学工业出版社,2000:32-55[6] 周成飞.超分子材料的发展[J].化工新型材料,2001,29(10):30-32.[7] Jean-Marie Lehn.超分子化学概念和展望[M].北京大学出版社,2002:56-60.[8] 闵恩泽,傅军.绿色化学的进展[J].化学通报,1999(1):10-15.[9] 钱伯章,夏磊.国外生物化工的新进展[J].现代化工,2002,22(9):53-57.。

相关文档
最新文档