高分子化工材料读书报告记录

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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

前言

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[1]。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、性能优异的新型高分子材料。因其具有许多优良的特性，高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。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[2]。

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——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。用作重金属吸附剂时，其优势主要体现在成本低廉上。