高分子材料改性
天然高分子改性材料的发展及应用
催化剂、氯化铵作保护剂与玉米淀粉反应而制得
的。 这种 产 品用 于污水 处 理 时絮 凝性 能好 ，且 生
２１ ０ １年第 ３期
产成本低 。 Ｊ
新疆４ ． ＇ｘ ６－
５
通常使用的炭黑或其它无机增强材料相 比，木质 素最大的优势就在于具有大量多种类型的活性官
近年来淀粉的接枝共聚研制新型絮凝剂在 国 内也取得长足进展 ，有人用淀粉与二甲基二烯丙 基氯化铵接枝共聚制得阳离子淀粉 ，实验对炼油
４
新疆化工
２１ ０ 第 ３期 １年
天然 高分子 改性材料 的发展及应 用
王 敏辉
（ 新疆维吾 尔自治 区煤炭科学研究所 ，乌鲁木齐 ８ ０ ０ ３ ００）
摘
要： 介绍 了淀粉 、木质素、甲壳素、壳聚糖及瓜 尔胶等几种天然高分子材料的研 究进展 、改性 方法
及 在 不 同领域 的 应 用。
橡胶 、生 漆 、果 胶 、木 聚糖 、瓜 尔胶 、海 带 中的
化学反应生产改性淀粉 ，另外 ，淀粉还能与乙烯 类单体如丙烯腈 、丙烯酸 、丙烯酰胺等通过接枝 共聚反应生成共聚物。 这些共聚物可用作絮凝剂 、
海藻酸盐和鹿角菜胶等。来 自于动物的天然高分
子 主要 有 甲壳 素 、壳 聚糖 、酪蛋 白 、透 明质 酸 、
废 水 、生 活废 水有 较好 的处 理效 果 ，Ｃ 去 除率 ＯＤ
能基 ，可通过化学修饰实现不同的物理性质 ，因 此如何通过对木质素结构的控制优化材料性能是
该领 域 的重 要科 学 问题 。 目前 发现通 过 构 筑特 殊
可达７ ％以上 ，色度残留率低于２ ％ ，是一种较 ０ ０ 好 的絮凝剂。淀粉． 聚丙烯酰胺接枝共聚物作为有
国内外高分子材料发展概况与趋势
• 电子信息： 印刷电路板（PCB，覆铜板）；
光敏树脂；
按键（导电硅橡胶）
复印机、打印机
（导电胶辊及墨水）
.
光盘；
• 生物技术： 人工脏器（人工肾，人工心脏瓣膜、人工
关节、人造眼角膜，等等）;
医用导管与介入疗法;
高分子药物：长效、缓释、靶向；
目前高分子材料在医学上的应用有90
多个品种、1精8选0ppt0余种制品。
高分子材料高分子材料塑料橡胶纤维涂料粘塑料橡胶纤维涂料粘合剂油墨高分子复合材料功能合剂油墨高分子复合材料功能高分子材料天然高分子材料等高分子材料天然高分子材料等复合材料复合材料高分子材料是当代新材料的后起之秀但其发展速高分子材料是当代新材料的后起之秀但其发展速度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料已成为工业农业国防科技和日常生活等领域已成为工业农业国防科技和日常生活等领域不可缺少的重要材料
诺贝尔化学奖），具有革命性影响。
含大π键的的高分子材料，经化学或电化学掺杂而成。具有
导电性、电致变色、电致发光、非线性光学等性能。包括聚
乙炔及其衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯乙烯撑（PPV）、
聚噻吩等。
高分子电致发光材料（OLED）：
（1）新一代平板显示器：具有视角宽、能耗低、响应速
度快、超薄、超轻、成型加工简便、可制备全固化薄膜器件
功能高分子材料已经或正在形成新的产业，成 为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长点。
精选ppt
25
3.2.1 电子信息用高分子材料:
印刷线路板
感光高分子材料
随着集成电路的集成化程度的不断提高，对印刷电路感
光高分子材料的要求越来越高。
生物催化剂酶在高分子改性中的应用 PPT课件
天然高分子的酶催化改性
• 天然高分子，特别是多糖类，因其主链上 往往含有大量的羟基而被视为一类难以进 行化学加工的材料。然而，用酶法或化学 酶法相结合的方法来进行天然高分子改性 的研究，改变了人们传பைடு நூலகம்的观点。例如， 在酶的催化作用下，通过对多糖的选择性 酰化，可以得到更多、更清洁的亲水亲油 的材料、生物可降解材料、生物可侵蚀及 生物相容性材料。
天然高分子改性中常用的酶有脂肪酶、蛋白 酶、半乳糖氧化酶、β-半如糖苷酶等。
具体生物催化剂酶在天然高分子改性例子
！
合成高分子的酶催化改性
• 相对于天然高分子而言，酶催化合成高分 子的改性的报道要少得多。但是，从工业 应用的角度来考虑，生物技术在合成高分 子改性领域中有更为广阔的前景，因而也 更具有吸引力。常用于酶催化改性合成高 分子的酶有β-半乳糖苷酶、酪氨酸酶和脂肪 酶等。
生物催化剂酶在高分子 改性中的应用
Contents
• 研究的方向- 高分子材料的改性 • 生物催化剂酶 • 天然高分子的酶催化改性
• 合成高分子的酶催化改性
• 小结 • 展望
高分子材料改性
• 高分子材料的改性是继聚合方法之外获得新 性能材料的简捷而有效的重要方法。凡是通过
机械的、物理的或化学的方法使高分子材 料的原有性能得到改善均可称之为高分子 材料的改性。材料改性的含义十分广泛， 在改性过程中，既可以发生无理变化，也 可以发生化学变化。材料改性的应用范围 也很广泛，几乎所有材料的性能都可以通 过改性的方法而得到改善 。
具体生物催化剂酶在合成高分子改性例子
关于用生物法来有选择性的催化高分子的某 一特定的反应，用固定化脂肪酶成功地催化 了聚丁二烯
！
小结
• 酶促反应往往具有高选择性、高转化率、反应条件温和、 耗能低，副反应和副产物少等优点。对酶反应的发生及其 效率的影响因素很多，主要是酶的选择、反应介质、反应 物及酶的浓度以及反应温度。其中酶的筛选是非常关键的。 另外，考察现有的酶催化反应，只有当高分子底物在反应 介质中能够溶解或较好的溶胀时，酶促反应才可以较好的 进行，相应的产率也较高。这是因为底物在溶解或者较好 的溶胀情况下能够与酶充分的接触，有利于反应的进行。 由此也可以推知，当反应体系的粘度较高时，不利于酶在 体系中的扩散、传质和发挥作用，同样会使酶促反应受到 抑制，从而导致反应产率较低。
聚氨酯改性酚醛高分子阻燃发泡材料
项目背景：由于有机高分子的先天结构因素，大部分类型阻燃性能不佳，甚至成为消防安全隐患。
如输冷供热系统保温材料、轻质墙体和军用多个领域对材料的阻燃性能均有很高要求，尤其易发生火灾的化工、石油、建筑等对有机高分子材料的阻燃性更为严格。
酚醛泡沫塑料是一种物美价廉的轻质、绝热有机高分子材料，是目前泡沫塑料中发展最快的品种之一。
酚醛泡沫塑料其导热系数一般在0.02～0.04W／(m·K)，与硬质聚氨酯泡沫塑料相当，它的耐热性能和防火性能却大大优于其它泡沫塑料，具有难燃（临界氧指数较高，可达35～40）、烟雾度低（烟密度小于50）、适用温度范围大(-150～200℃ )、耐热（可在140～160℃下长期使用）、抗火焰穿透、遇火无滴落物、耐化学腐蚀等优点，是一种具有优异综合性能的保冷、隔热材料，特别适用于易发生火灾的化工、石油、建筑等所需的隔热保温材料。
从二十世纪八十年代起，国外对酚醛泡沫的研究进展飞快，并研制成功连续复合板材生产线及发泡设备，1985年世界总产量已达2万吨。
国内则从九十年代中开始起步，近几年研究、开发渐入佳境。
以风管市场为例，随着多家单位相继从国际引进酚醛泡沫复合板生产线，2001年时酚醛泡沫占市场0.1%，2005年则达到2%，2006年的市场占有率约10％，大有淘汰无机玻璃钢、镀锌板等传统风管之势。
酚醛泡沫材料在输冷供热系统保温材料、轻质墙体和军用多个领域等均有应用前景。
与其它材料相比，酚醛泡沫的刚性结构决定其存在着脆性大的明显缺点，这就不可避免地限制其广泛使用。
采用本项目产品用于酚醛发泡材料的生产，保持其阻燃性能的同时显著提高了其韧性，将大大增加应用范围，市场推广前景良好。
国内对聚氨酯改性酚醛发泡材料的研究还不够深入，且多数尚处于试验室研发阶段。
本单位在十几年前就初步进行了酚醛改性聚氨酯的研究工作，为聚氨酯改性酚醛的研究积累了一定的经验，随后专注于聚氨酯预聚体及制品的研究开发，顺利完成了与聚氨酯相关的多项省级科研项目，并顺利实现了中试生产。
高分子材料研究方向介绍
高分子材料研究方向介绍
高分子材料研究方向包括以下，仅供参考：
1. 高分子合成与制备：主要研究高分子材料的合成方法、反应机理、化学结构与性能的关系，以及高分子材料的制备技术等。
2. 高分子物理与化学：主要研究高分子材料的物理性质、化学性质、热学性质、光学性质、电学性质等，以及高分子材料在各种环境下的化学反应和物理变化等。
3. 高分子材料力学与性能：主要研究高分子材料的力学性能、机械性能、耐磨性能、耐热性能、耐腐蚀性能等，以及高分子材料在不同环境下的性能变化等。
4. 高分子材料改性与功能化：主要研究高分子材料的改性技术、功能化技术、复合技术等，以及高分子材料在能源、环境、生物医疗等领域的应用等。
5. 高分子材料设计与模拟：主要利用计算机技术进行高分子材料的设计、模拟和优化，以及高分子材料的结构和性质的理论计算和分析等。
6. 高分子材料循环利用与环保：主要研究高分子材料的循环利用技术、环保处理技术等，以及高分子材料对环境的影响等。
随着科技的不断发展，高分子材料的应用领域越来越广泛，对高分子材料的研究也在不断深入。
目前，高分子材料的研究方向还包括高分子材料在新能源、生物医疗、航空航天等领域的应用，以及高分子材料与其他材料的相互作用等。
《高分子材料改性》课程教学
科技信息SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION 2012年第33期材料科学是当今世界的带头学科之一，而高分子材料是材料领域的新秀，目前高分子材料在尖端科技、国防建设和国民经济各领域都得到了广泛的应用，已成为现代生活中衣、食、住、行、用各个方面所不可缺少的材料，近年来，随着高分子材料应用领域的发展，单一的材料已不能满足许多性能要求。
高分子材料改性已成为科研、技术开发和实际生产中各个环节必不可少的技术手段[1-3]。
《高分子材料改性》课程是我校高分子材料加工专业最重要的核心课程之一，该课程的教学目的是希望学生通过学习掌握聚合物的化学改性、聚合物的填充改性、纤维增强改性聚合物复合材料、聚合物的共混改性及聚合物/无机纳米复合材料这几个方面的改性技术。
为以后走向工作岗位，适应社会人才需求打下良好的基础。
因此，本课程在材料学科中。
有着十分重要的地位。
在本文中，我们首先介绍该课程的教学特点，并结合近几年高分子材料改性技术发展的新情况和我们在该课程中的教学经验，谈一谈该课程的教学体会和教学方法。
1该课程的主要特点《高分子材料改性》课程实际上是一门综合了高分子物理、高分子化学、高分子成型加工[4-6]等基础知识的实践运用课程它不仅讲述了各种改性方法的基本原理，更重要的是传授如何运用这些技术手段对已有高分子材料进行改性；可直接指导以后的生产和科研工作，促进高分子材料科学与技术的发展。
因此，这是一门要求综合运用高分子材料学科的各种知识、并要求进行实际操作的具有较强的理论联系实践的课程，它具有综合性和实践性较强，及知识前沿性的特点。
2该课程的教学体会和教学方法2.1教学内容有所侧重在授课过程中，教师并非要将其内容全部灌输给学生，而是重点突出和注重课程衔接。
教学内容要符合实际生产应用及科研的需要，并结合最新改性技术技术在本专业的主要应用情况及前沿发展动向。
因此，目前本课程教学主要立足于聚合物的化学改性、聚合物的填充改性、纤维增强改性聚合物复合材料、聚合物的共混改性及聚合物/无机纳米复合材料这几个方面，同时，还研究各种改性技术的基本原理及实际应用要求，选用有代表性的示例，更好地向学生传授，以培养他们对实际生产和科研工作中存在问题的分析和处理能力。
六种导电高分子(或绝缘高分子)材料的分析、选择、改性最新实用版
导电尼龙
导电ABS 导电胶带
项目23的总结部分
导电PS
导电PP
项目23的总结部分
导电涤纶
导电ER
项目23的总结部分
第三组：请为PE的抗静电制品选择合适抗电剂；
目前，已 开发的导电塑料品种有：聚 苯胺 (PAn)的电导率为10～102 s/cm ，聚 对苯撑 (PPp)，聚 乙炔 (Pa)的电导率为 104s/cm，聚
②导电塑料的稳定性不好。导电塑料的热稳 定性都不好，难以在高温下使用;有的品种对 空气的稳定性也不好。
③导电塑料的价格高。导电塑料的价格大都 在 100000 元/t 以上，由于受价格要求重量超轻质等场合。
2、导电塑料的应用
从上述导电塑料的三个缺点可以看出，导电塑料还 在开发中，大规模应用条件不十分成熟。建议在非 特殊应用场合，能不用导电塑料的尽可能不用，而 尽可能用传统的金属导电材料。目前导电塑料主要 用于如下领域。
①二次电池的电极材料。用导电塑料制成的二次电 池特点为尺寸小、重量轻，如锂/导电塑料二次电池 用 LiAI做阴极、用聚苯胺做阳极，是 3V 级二次电 池，可充放电 1000 次以上，并可长期有效保存， 已用于集成电路的备用存储器或同太阳能电池合成 无须维护的电源等。
②电致变色显示元件。导电塑料通过掺杂和去掺杂 会发生金属或绝缘体这两种导电性能极端不同的变 化，从而产生电致变色。而且随导电塑料的种类和 掺杂量不同可变换多种颜色，如聚噻吩可呈红、蓝 色，聚吡咯可呈黄、褐、蓝色，聚苯胺可呈淡黄、 绿、蓝、深蓝色等。
素质目标
初步建立良好的学习方法； 资料收集的方法； 处理问题的方法； 团队合作的意识； 用户至上的意识； 安全环保意识； 表述与合理辩解能力。
参考资料
高分子材料的韧性改善
高分子材料的韧性改善高分子材料作为一种重要的材料类别，在工业生产和科学研究中扮演着重要角色。
然而，与其他材料相比，高分子材料的韧性较差，容易出现脆性断裂问题。
为了解决这个问题，科学家们一直在寻找方法来改善高分子材料的韧性。
本文将探讨一些常见的韧性改善方法。
一、添加韧性剂：添加韧性剂是一种常见的改善高分子材料韧性的方法。
韧性剂可以与高分子基体形成共混体系，改变其结构和性能。
例如，在聚合物基体中添加弹性体颗粒，可以有效吸收应力和能量，从而提高材料的韧性。
此外，添加纤维增强剂等也可以有效提高高分子材料的韧性。
二、共聚改性：共聚改性是通过在高分子材料中引入一个或多个相容的共聚物来改善韧性。
共聚物能够在高分子材料的基体中形成网状结构，增加材料的韧性。
以丙烯腈-丁苯橡胶为例，丙烯腈的刚性结构和丁苯橡胶的柔韧结构共聚，可以形成具有较高韧性的共聚物材料。
三、化学交联：通过进行化学交联反应，可以将高分子材料的线性结构转变为网状结构，从而提高材料的韧性和强度。
例如，聚氨酯弹性体的韧性就是通过化学交联反应获得的。
交联能够使材料具有更高的弹性和抗拉强度，从而增加韧性。
四、控制晶体结构：高分子材料的结晶结构对其韧性有着重要影响。
控制晶体结构可以通过合适的加工工艺和添加剂来实现。
例如，高分子材料的拉伸和压制加工过程中的温度和速率可以影响晶体结构的形成。
控制结晶度和结晶尺寸可以增加材料的韧性。
五、添加增塑剂：增塑剂的添加可以增加高分子材料的柔韧性。
增塑剂能够与高分子基体之间形成相互作用，降低其玻璃化转变温度，从而增加材料的柔韧性。
例如，聚氯乙烯的柔韧性就是通过添加增塑剂来实现的。
总结起来，改善高分子材料的韧性是一个重要且复杂的问题。
通过添加韧性剂、共聚改性、化学交联、控制晶体结构和添加增塑剂等多种方法，可以有效提高高分子材料的韧性。
在材料设计和应用中，我们应充分利用这些方法来满足不同领域对高分子材料韧性的需求，推动高分子材料的发展和应用。
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高分子材料改性
高分子材料改性是指在高分子材料的基础上，通过添加、改变成分或结构，以及进行物理、化学等处理的手段，来改善高分子材料的性能和特性的过程。
高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域，但是其性能和特性常常无法满足特殊需求。
因此，对高分子材料进行改性是提高其综合性能的重要途径之一。
高分子材料改性的主要方法有以下几种：
1.添加剂改性：通过添加具有特定性能的化学物质，如增塑剂、抗氧化剂、光稳定剂等，来改变高分子材料的性能和特性。
例如，添加增塑剂可以提高塑料的柔韧性和耐冲击性，添加抗氧化剂可以提高材料的耐候性和耐老化性。
2.共混改性：将两种或多种高分子材料按照一定的比例混合，
并通过物理或化学交联的方式，以获得更好的性能和特性。
例如，将刚性高分子与柔韧高分子混合，可以获得同时具有刚性和柔韧性的材料。
3.表面改性：通过物理或化学方法对高分子材料的表面进行处理，改变其表面性质。
例如，通过增加表面粗糙度、引入功能基团或进行涂层等，可以增强高分子材料的润湿性、抗粘性、防腐蚀性等特性。
4.交联改性：通过加热、辐射或化学交联等方法，使高分子材
料分子之间发生交联反应，从而改善材料的强度、硬度、尺寸稳定性等性能。
例如，通过辐射交联可以提高高密度聚乙烯的热稳定性和抗老化性。
5.成分改性：通过改变高分子材料的成分，如改变聚合物的组成、分子量分布等，来调控材料的结构和性能。
例如，通过引入共聚单体或插入均聚物等方法，可以改善聚合物的热稳定性、机械性能等。
高分子材料改性的目的是提高材料的性能和特性，使其能够满足特定的应用需求。
通过合理选用改性方法和改性剂，可以使高分子材料具有更好的强度、韧性、耐热性、耐腐蚀性、阻燃性等，从而广泛应用于汽车、电子、建筑、医疗等领域，并推动了现代工业的发展。
同时，高分子材料改性也带来了一些新的问题，如环境污染、资源浪费等，因此需要在改性过程中充分考虑环境和可持续发展的因素。