導語：如何才能寫好一篇高分子材料的研究進展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：可降解高分子材料；光降解；生物降解；光-生物降解

隨著經濟的發展和人們生活節奏的加快，塑料飯盒、塑料袋等一次性產品開始頻繁出現在人們的日常生活中，它們在給人們的生活帶來便利的同時，也因其非自然降解性造成了極大的環境問題，即“白色污染”?！鞍咨廴尽奔仁且环N視覺污染，也會影響土壤、空氣、水體等的質量，因此努力合成并推廣使用可降解高分子材料成為當務之急。按照降解機理，可降解高分子材料可分為光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物雙降解高分析材料三大類。

1.光降解高分子材料

光降解高分子材料的特征是含有光敏基團，可吸收紫外線發生光化學反應，在太陽光的照射下，發生分子鏈的斷裂和分解，由大分子變成小分子。

向塑料基體中加入光敏劑是目前使用比較多的制備光降解塑料的方法。光降解引發劑可以是過渡金屬的各種化合物，如：鹵化物、脂肪酸鹽、酯、多核芳香族化合物等。很多學者都發現TiO2對聚丙烯的光降解有明顯的催化作用，等人［1］分析了加有銳鈦礦型納米二氧化鈦的聚丙烯纖維在人工加速紫外光降解和自然光降解過程中拉伸斷裂伸長率和表面形態的變化情況，得出銳鈦礦型納米TiO2可作為聚丙烯的一種高效光敏劑的結論。除了TiO2，還有很多其它光敏劑，如硬脂酸鈰、硬脂酸鐵、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸鐵、硬脂酸錳等均對聚乙烯薄膜有顯著的光敏化作用效果。

在高分子中添加光敏劑制得改性高分子雖然能降解，但只是部分降解，而化學合成的羰基聚合物、Et/CO等，則能完全降解。一氧化碳和烯烴的交替共聚產物——聚酮，因為分子鏈中含有大量以酮形式存在的羰基，容易在紫外光的照射下發生光降解，羰基鍵附近的碳鏈斷裂生成酮類、烯類及一氧化碳等低分子物質并返回到物質循環圈中，不存在環境污染，是一種新型的環境友好材料［2］。且有實驗證明，分子量大、結晶度低的聚酮光降解性能更好。

2.生物降解高分子

生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破壞性高分子，前者是指在微生物作用下，在一定時間內能完全分解成二氧化碳和水的化合物；而后者在微生物作用下，僅能被分解成散落碎片。

2.1 淀粉降解塑料

淀粉是天然高分子化合物，具有可再生、價格便宜、生物降解性等優點，成為近年來研究的熱點。淀粉降解塑料泛指組成中含有淀粉或其衍生物的塑料，發展至今已經過了四個時期：填充型淀粉塑料，光/生物雙降解型塑料，共混型塑料和全淀粉熱塑性塑料。

填充型淀粉塑料一般是烯烴類聚合物中加入廉價的淀粉作為填充劑，其中淀粉含量在10%30%，僅淀粉能降解，被填充的PE、PVC等塑料需要幾百年才能達到完全生物降解。光/生物雙降解型是由光敏劑、淀粉、合成樹脂及少量助劑等制成，其降解機理是先降解的淀粉可使高聚物母體變得疏松，增大表面/體積比，同時光敏劑、促氧劑等物質被光、熱、氧引發，發生光氧化和自氧化作用，導致高聚物分子量下降并被微生物消化［3］。接下來人們發現，通過共混能解決淀粉粘性高、抗濕性低及與一些聚合物不相容等缺點，于是開始將淀粉與聚烯烴類等一些不可降解聚合物混合來提高淀粉的強度，但這類產品不能完全降解；后來便試圖將其與PCL、PEG等可降解聚合物共混，制得了很多可完全降解材料。全淀粉熱塑性塑料含淀粉70%-90%,其余組成是一些可光降解的加工助劑，使用后能在環境中完全降解，但天然淀粉不具有熱塑性，必須先利用物理場作用使其分子結構無序化后才能在塑料機械中加工成型。

2.2 化學合成型生物降解高分子［4］

酯基在自然界中容易被微生物或酶分解，所以常采用含有酯基結構的脂肪族聚酯來合成生物降解高分子材料，工業化的有聚乳酸和聚己內酯。

聚乳酸是以淀粉、糖蜜等為原料，發酵制得的易生物降解的熱塑性材料，因乳酸存在一個羥基和一個羧基，可通過縮聚反應直接轉換成低分子量聚酯，再通過選擇適宜的聚合條件來合成目標分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、機械性能及物理性能等，被視為新世紀最有發展前途的新型包裝材料。聚己內酯也是脂肪族聚酯中應用較為廣泛的一種可降解高分子材料，通過己內酯的開環聚合制得，是一種半結晶型聚合物，室溫下為橡膠態，具有很好的柔韌性、加工性和生物相容性，土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右，降解產物是二氧化碳和水，被認為是環境友好包裝材料。

2.3微生物合成的完全生物降解高分子［21-26］

微生物合成高分子材料是通過用葡萄糖或淀粉類喂養，微生物在體內發酵合成的一類有機高分子材料，主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。

γ-聚谷氨酸就是利用微生物發酵生成的一種多功能生物高分子，具有生物相容性、可降解、無毒副作用等特性，可用于制備高吸水性樹脂,作為一種治療骨質疏松的重要載體、藥物緩釋材料,吸附重金屬等，具有廣泛的應用前景［5］。聚羥基脂肪酸酯是一類由很多細菌在非平衡生長條件（如缺氧、磷等）下合成的線性聚酯，可作為碳源和能源的貯藏性物質，增強細菌的生存能力，在自然界中可被微生物和特定的酶降解為二氧化碳和水，并且具有熱可塑性、生物可再生、生物相容性、光學異構性等，可作為生物醫用材料、日常消費用塑料制品、生物可降解包裝材料、生物能源，已成為可降解生物材料領域研究的熱點。

3.光/生物雙降解高分子材料

顧名思義，光/生物雙降解高分子材料同時具有光、生物雙降解功能，將光降解機理與生物降解機理結合起來，可以使二者優缺點互補，達到更好的降解效果。其制備方法主要是在通用高分子材料中添加光敏劑、自動氧化劑、抗氧劑和生物降解助劑等。目前研究比較多的有淀粉和光敏劑光降解樹脂合成的光/生物雙降解淀粉塑料及可控降解劑共混改性法制得的改性可控光/生物雙降解聚丙烯纖維制品等。光/生物雙降解淀粉塑料前面已提過，此處不再贅述，而可控雙降解聚丙烯纖維制品憑借著其可控降解性、存放性、無毒性等眾多優點，必將具有巨大的發展前景。

4.結語

隨著“白色污染”的日益加重和石油資源的日益枯竭，加大對高分子廢棄物的回收利用率和研制出高效的降解技術都是有效的解決途徑，但只有研究出可自然降解的高分子材料才能從根本上解決這些問題，且光-生物雙降解高分子材料憑借著其獨特的優勢將會成為今后的研究重點之一。(作者單位：鄭州大學材料科學與工程學院)

參考文獻：

［1］ ，嚴玉蓉，趙耀明.納米二氧化鈦催化光降解聚丙烯纖維的研究［J］.合成材料老化與應用，2005,34（1）：8-12.

［2］ 鄒麗萍.綠色高分子材料聚酮的合成研究［D］.昆明：昆明理工大學，2007:1-5.

［3］ 范良兵.淀粉降解塑料的制備及性能的研究［D］.廣東：華南理工大學，2010:1-8.

篇2

關鍵詞： 民族院校 《高分子材料進展》 教學方法

《高分子材料進展》課程是高分子材料專業的一門知識全面且內容豐富的專業限選課程。該課程以高分子物理、有機化學、聚合物材料研究方法、高分子化學、聚合物合成工藝等課程為基礎，涉及面極為廣泛[1]。課程總學時為32學時，參考教材為化學工業出版社出版的《高分子材料進展》，為研究生規劃教材，全書共分為5章，分別簡要地介紹高分子材料合成反應、高分子合成反應實施技術、多組分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究進展。[2]考慮到《高分子材料進展》課程是高分子專業在大三的上學期開設，而且民族院校學生的專業基礎較為薄弱，課程學時短的特點，因此重點講解高分子材料領域中的發展重點和熱點。本課程的教學目的是幫助學生對異彩紛呈的高分子材料發展的熱點領域有一個相對完整的了解，達到開闊視野的目的。針對《高分子材料進展》課程涉及知識面廣、學生基礎差及對考查課不重視的特點，有必要在教學過程中不斷改進教學方法和考試模式，以期獲得較好的教學效果。[3]

一、本民族院校《高分子材料進展》課程的基本情況

針對我校民族學生基礎知識薄弱，而《高分子材料進展》課程“內容多、范圍廣、課時少”的特點，我們重點介紹高分子材料中發展迅速、發展前景廣闊的功能高分子材料，推薦的教材有《高分子材料進展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學時為32學時，學分為2學分，課程類型為專業限選課，課程以高分子材料的合成方法進展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術、導電高分子、感光性高分子和醫用高分子材料等功能高分子材料的進展為重點學習內容，同時穿插一些國內外近幾年新發表的文獻和專利，以及國內相關會議等。本教學采用多媒體教學方式，采用課堂提問和討論等多種形式進行學習，期末通過考查的方式考核學生，采用寫論文與平時成績相結合的方法，平時成績包括上課出勤和課堂討論情況，論文成績與平時成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進展》教學內容的設置及學時分配情況。

表1 《高分子材料進展》教學內容的設置及學時分配

二、強化基礎，突出重點

首先，《高分子材料進展》授課內容看似豐富多彩，千變萬化，但是萬變不離其宗，歸根到底都是由高分子專業的基礎知識衍生出來的，比如《高分子物理》、《高分子化學》中的經典理論和概念等。從另一個角度看這些材料的出現印證了基礎知識的重要性，它們的誕生是經得起檢驗的理論和概念的應用和發展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進展，既使學生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解，又從深度上加強學生對基礎知識的理解和掌握，使學生知道這些材料是如何得到的，自己又能通過什么途徑得到想要的材料。

其次，因為《高分子材料進展》這門課的每一章都是高分子材料領域中發展迅速、成果頗豐的較大分支，獨立出來都能獨立設課，而在本課程中必須在幾個課時內講完，所以在授課過程中，什么該講，什么略過，講的這些內容是否能激發學生的興趣，是該課程的一個教學難點，要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解，對它們所涉及的基礎知識熟練掌握，這對教師的專業知識和教學方法提出了更高要求。

三、調動學生的學習積極性，啟發式教學

《高分子材料進展》是學生在已經掌握高分子化學、高分子物理基礎知識的前提下進行的學習。內容除了基本概念之外，有很多設計路線、研究方法，可以引導學生運用已學知識進行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術中涉及自由體積和滲透壓的概念，這些都是《高分子物理》中學過的內容，通過回憶這些知識，使學生加深對這些基礎知識的理解，并對基礎知識的應用有一定的了解。其次，要注意生活中的實際例子或新聞報道中的最新科技進展中與所講述內容相關的部分，通過聯系生活實際，引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學生認識到這類高分子材料的重要性，提高學習的積極性，又能讓學生了解到這類材料的最新的研究成果，提高對科學研究的興趣。如從全球都非常關注的環保問題出發，引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料，介紹這些高分子材料的設計路線和原理，讓學生從理論和實際相結合的角度深入理解所學的功能高分子知識。同時可以提出一些生活中材料的不足，讓學生發揮主觀能動性，提出解決這些材料不足之處的方法或設計新的功能高分子材料的想法。這樣，學生的學習興趣會大大提高，教學效果也會得到顯著增強。

另外，還要有效利用網絡資源，緊跟最新研究進展，適當補充新的教學內容。高分子材料進展課程是綜述高分子材料領域發展熱點的一門課程，所介紹的內容每隔一段時間可能都有新的研究成果誕生，我們應根據情況適當補充那些熱門和重要的研究成果到教學內容中。比如該課的學時少，可以在課程快結束的幾周時間重點介紹一些最新的前沿進展和相關會議，讓學生了解到高分子材料的發展趨勢，提高學生對高分子材料的興趣。互聯網資源豐富，內容更新快，是老師補充教學內容的最佳途徑。目前，利用網絡資源作為課堂教學的輔助手段，是學生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業的權威網頁，方便學生瀏覽查閱。同時，可以鼓勵學生在網上搜索最新的研究成果，再在課堂上以口頭報告的形式傳達給學生。這樣，既能讓學生對高分子材料進行全面的了解，又能讓學生主動地參與教學，達到較好的教學效果。

四、科研與教學相結合，以科研促進教學

把科研引入本科教學是培養大學生創新能力的重要措施，也是高等教育的顯著特點。在《高分子材料進展》課程本科教學過程中，正確有效地將教學與科研相結合，有利于提高教學效率，豐富教學內容，營造學術氛圍并提高創新能力，全面提高教學質量。教師在課堂教學中可以介紹自己的科研成果，介紹本專業課題組正在研究探索的科研項目，引導學生參觀實驗室和課題組，鼓勵學生積極參與到教師的科研中。例如，作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學研究，以及科研小組的一些趣聞趣事，激發學生的學習熱情和學習興趣。

總之，在高分子材料進展課程的教學過程中，教師首先應進行教材分析和學情分析，再采用比較適合的教學方法，在知識和技能的傳授中針對民族學生基礎差的弱點，采取強化基礎、突出重點的教學方式，了解學生的情感態度與價值觀，做到教學方法靈活多樣，教學內容及時更新，這樣才能調動學生的學習積極性和主動性。教師還應繼續努力提高業務能力，理論聯系實際，使學生在這門課程的學習中得到切實的收獲。

參考文獻：

[1]周立，孫榮欣.科技信息.2010，21，151.

[2]張留成，閆衛東，王家喜.高分子材料進展[M].北京：化學工業出版社，2005.

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[關鍵字]PLA骨釘；生物可降解材料；金屬合金材料；內置骨固定材料；二次手術；并發癥

[ABSTRACT]In biomedical polymer material field, biodegradable materials increasingly attracted people’s attention. Biocompatibility, no need to reoperation of biodegradable materials bone-screw was becoming hotspot. This paper reviews the bone-screw materials by metal alloy to biodegradable materials, and the development of the PLA’s performance and modification, currently PLA bone-screw research achievements.

[Key words]PLA bone-screw； biodegradable materials；metal alloy materials；the field of medicine； a second surgery； complications

1綜述

骨釘是一種骨內固定物，具有固定、維持骨折處的穩定的作用。[1]骨折愈合的基本病理過程包括骨折局部血腫機化、骨痂形成和骨塑形成3個階段。根據Wolf定律，生物學骨折固定的要求為：在骨折愈合早期使骨斷端堅強固定；在骨痂形成期（臨床愈合期）使骨折斷端有微動；在骨折臨床愈合后進入骨塑形期，骨折局部應有應力通過等。[2]即骨折內固定物必須具有在骨折處最小移動的幾何對齊、傳遞壓力功能和避免過度拉或剪切應力通過的作用。

隨著現代醫學的發展，對材料的性能提出了復雜而嚴格的多功能要求，這是大多數金屬材料和無機材料難以滿足的；而合成高分子材料與生物體（天然高分子）則有著極其相似的化學結構，具有良好的物理－機械性能，一定的生物相容性及簡便的生產、加工成型特性，使其在生物醫用領域占絕對優勢。其中，生物可降解高分子最引人注目。因為醫用高分子除具有一定的強度、剛度、韌性及生物學相容性外，還必須具備一定的生物降解性，以便被生物體內吸收或排泄，可以免除患者需二次手術的痛苦。[3]骨釘也由原來的金屬合金骨釘向生物可降解材料骨釘發展。

1.1骨釘材料的發展

60年代初，骨折部位的內固定并不是用骨釘，而是用骨水泥粘接。初期的骨水泥是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），PMMA生物穩定，如果固定失敗，將很難從骨中除去而對人體產生不良影響。于是發展了非骨水泥方法用螺釘代替粘接，以求早期固定，一旦待新生骨向預留孔隙間生長達到一足應力要求后，金屬螺釘將被取出。[4]以金屬螺釘作為骨的內固定物標志著固定的誕生。重點介紹骨釘材料的兩種類型。

1.1.1金屬型

金屬合金材料（不銹鋼、鈷基合金、鈦合金等）骨釘具有良好的力學性能，能實現早期的堅強固定，尤其是承受重力的骨，療效可靠。但其有三個顯著的缺點：①由于金屬合金材料骨釘的力學性能和人體致密骨的不匹配，而且其力學性能不能隨骨折愈合過程而動態變化，出現了醫學上的“應力遮擋效應”，導致骨質疏松或自身骨退化，影響骨愈合后的強度。[5]②這種金屬合金材料材質決定了其長期埋入人體組織體液內，易于電解磨損和腐蝕，導致局部的炎癥反應和組織壞死。③金屬合金材料骨釘需要進行二次去除手術，增加患者經濟、心理及身體上的負擔。

90年代初，生物陶瓷引起了人們的重視。在骨釘領域也得到了應用。在金屬合金材料骨釘表面涂上一層Al2O3或ZrO2陶瓷涂層，其隔絕了金屬與骨組織等直接，避免了上述金屬合金材料骨釘的前兩個缺點。而且含有人體骨組織等形成的化學元素成分的陶瓷涂層直接和骨組織等形成了礦化物的結合，對生物相容性差的金屬合金材料骨釘意義重大。

非晶金剛石涂層具有優良的耐用性，即使一些骨釘被安裝了很多次也沒有明顯的分層。由于涂層的惰性和生物多樣性使得機體產生最低限度的反應，提高骨連接的速率。

無論是生物陶瓷涂層，還是非晶金剛石涂層，這些無機涂層對在一定程度上提高了金屬合金材料骨釘的性能。

1.1.2生物可降解材料骨釘

隨著現代醫學的發展，生物可降解材料現己成為骨內固定材料研究的熱點。

生物可降解性骨釘具有生物可降解吸收性和力學性能的衰減性，免除患者需二次手術的痛苦。生物可降解性骨釘的三個優勢恰好是金屬合金材料骨釘的缺點。在理論上最符合骨折生物學固定的要求。

使用高強度的可降解吸收性材料作骨內固定材料，在骨折早期能實現堅強固定，隨著自身骨的愈合，可降解材料的強度、剛度不斷衰減，其載荷可逐步轉到新生骨上，滿足骨折愈合動力學的要求?？朔藨φ趽酰岣吡俗陨砉堑男迯托Ч?。因此，高強度的可降解吸收性骨內固定材料在骨內固定治療中具有重要的科學意義和廣闊的應用前景。[2]

在體內能被降解吸收的有機低分子化合物有許多，但具備骨折內固定物所需要的理化特性的卻僅有很少幾種。比較適宜的是聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸和聚對二氧六環。除了這些同聚體外，各種聚乙醇酸和聚乳酸的共聚體也必被廣泛試用。這些化合物在化學結構上屬α－聚酯。[6]特別值得一提的是，聚己內酯（PCL）作為骨釘已應用于臨床。

可吸收固定物的價格昂貴。一付55mm纖維增強棒的價格是同型號金屬表層多孔螺絲的15倍。一根歐洲進口的生物可降解材料骨釘需要一千多元。

1.2目前PLA骨釘的研究成果

1.2.1聚乳酸（PLA）

聚乳酸（PLA），也稱聚丙交酯，是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經由發酵過程制成乳酸，再通過化學合成轉換成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中，3O天內[7]會在微生物、水、酸和堿的作用下徹底分解成CO2和H2O，不污染環境，這對保護環境非常有利，是公認的環境友好材料。因此，聚乳酸是一種真正意義上的能完全降解的生物環保材料，被視為繼金屬材料、無機材料、高分子材料之后的“第四類新材料”[8]。

PLA是一種重要的脂肪族聚酯類生物降解材料，無毒、無刺激，具有良好的生物相容性，在生物醫學領域被廣泛用作組織工程、人體器官、藥物控制釋放、仿生智能等材料。然而，PLA存在不少缺陷，比如性脆（純的PLA斷裂伸長率僅為6％[9]）、耐沖擊性差、在自然條件下降解速率較慢、與軟組織的相容性差、合成過程較為復雜造成產品價位高等，不利于PLA的廣泛應用。因此，對PLA進行改性制備PLA基生物降解性高分子材料成為高分子材料研發的熱點。[10]PLA改性方法主要有物理改性：如填充、增塑、共混；化學改性：如嵌段共聚、接枝共聚。

尤其是PLA的脆性大、抗沖擊性差極大的限制了其在骨釘領域的發展，因此，需要對其進行增韌改性。增韌改性可以通過共混和共聚兩大類方法來進行。其中，共混增韌是獲得新型聚合物材料的最有效方法，且投入少，見效快，效益高。PLA與PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸-對苯二甲酸丁二酯）等可生物降解樹脂共混，材料受到沖擊時，內部會形成微裂紋而吸收大量的能量，從而起到很好的增韌效果。[11]共聚增韌是通過與其他單體進行共聚反應，在PLA分子鏈上引入另一種分子鏈，降低分子鏈的規整度，或者削弱高分子鏈間的相互作用力，可提高PLA的抗沖擊性能。

1.2.2 PLA骨釘的研究成果

大多數的PLA骨釘研究結果表明，在一定時間內，PLA骨釘和金屬合金材料骨釘的治療效果無顯著性差別，但PLA骨釘不需要二次取出手術顯示了明顯的優勢。這種優勢使得PLA骨釘、PCL骨釘等生物可降解材料骨釘的研究日益受到重視。

Bostman在五年內治療了881例不同類型的骨折患者。在相同的治療時間內，與ASIF型釘板固定作比較，結果表明無明顯差異。Verkeyen等人用羥基磷灰石充填聚乳酸（PLLA-HA）材料，研究表明，其具有很高的壓縮強度和抗張強度。[12]1984年Tormala等研制出自增強聚羥基乙酸和自增強聚L乳酸等可吸收性骨內固定復合材料，其強度可與ASIF相媲美，已應用于臨床治療腳部骨折。[12]

浙江溫州市第三人民醫院胸心外科鄒宗望[13]等用左旋聚乳酸骨釘對19例多發性肋骨骨折患者治療，結果均治愈且無并發癥。Partio等[14]用左旋聚乳酸螺絲固定51例多處骨折患者無一失敗。

但在眾多研究成果出現的同時，有的研究發現，PLA骨釘植入體內會引發并發癥。Bostman等[15]查閱了一個創傷中心516例用聚乙醇酸或聚乙醇酸和聚乳酸共聚物制作棒治療患者的情況，經過統計得：固定失敗需再次進行手術的概率為1.2%，切口細菌感染率為1.7%，遲發非細菌性炎性組織反應需手術引流率為7.7%。遲發炎癥反應的主要特點是相當持久，手術后近期內患者沒有局部或全身因創口問題的特征。之后，在愈合創口上突然產生疼痛、紅斑及波動性膿腫。骨折固定至臨床反應出現平均時間為12周（7-12周）。據文獻[16]報道，PLLA植入人體3年后，在緩慢降解的后期出現炎癥和腫脹并發癥。

1.3總結

目前，雖然金屬合金骨釘技術已經非常成熟，但是生物可降解材料骨釘不可比擬的優勢――生物可降解吸收性、力學性能的衰減性和免除患者需二次手術痛苦，正在推動其迅速發展。PLA的脆性、抗沖擊性差、在自然條件下降解速率較慢、與軟組織的相容性差、合成過程較為復雜造成產品價位高等限制了其發展，尤其脆性、抗沖擊性差極大阻礙了其作為骨釘的臨床應用，所以對PLA進行增韌改性，使其具有骨釘高強度、高抗沖擊性能的要求。目前，PLA骨釘已成為研究的熱點。眾多研究表明，同一時期內，PLA骨釘固定骨折的效果和金屬合金材料無明顯差別，而且無需進行二次手術。但也有少部分研究表明PLA骨釘將引發并發癥，這將有待進一步的實驗研究。

參考文獻：

[1] Arto Koistinen, Seppo S. Santavirta, Heikki Kro¨ ger, Reijo Lappalainen. Effect of bone mineral density and amorphous diamond coatings on insertion torque of bone screws.Biomaterials 26 (2005) 56875694.

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[3]傅杰等.生物可降解高分子材料在醫學領域的應用（1）.武漢工業大學學報，1999，21，2.

[4]王遠亮等.生物可降解聚乳酸骨科材料研究進展.功能材料，1995，26，6.

[5]劉東錢等.淺談可吸收骨內固定材料在骨科臨床應用中的利弊.基層醫學論壇，2006，10，6.

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[7]，楊云翠，張小英.聚乳酸的合成及降解機理的研究.科學之友：下旬，2009，6，115.

[8]雷燕湘.聚乳酸技術與市場現狀及發展前景.當代石油石化，2007，15，1.

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[10]楊小玲，王珊，張衛紅.聚乳酸基生物降解性高分子材料在醫用領域的研究進展.中國生化藥物雜志，2010，1，59.

[11]強濤，于德梅.聚乳酸增韌研究進展.高分子材料科學與工程，2010，26，9

[12]王元亮,趙建華.生物可降解聚乳酸骨科材料研究進展.功能材料

[13] Qiu, Hongjin; Yang, Jian; Kodali, Pradeep; Koh, Jason; Ameer, Guillermo A. A citric acid-based hydroxyapatite composite for orthopedic implants.2007,10,27.

[14]鄒宗望,楊美高等.可吸收肋骨釘內固定治療多發性肋骨骨折.新醫學,2008,39,5.

[15]Partio Ek,et al.Acta Orthop Scandinavica Supplementum 1990,237,43.

篇4

關鍵詞：高分子塑料；成型工藝；分析探討；未來發展

中圖分類號：TB32 文獻標識碼：A

一、高分子塑料的概述

1高分子塑料定義

高分子塑料是指以高分子化合物為主要成分的所有材料。從物理概念來說，高分子化合物的分子量應該在1000以上。目前我們所使用的塑料，它就是一種合成的高分子化合物，一般把它稱之為高分子或者巨分子，它是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的，并由合成樹脂及填料、穩定劑、色料等添加劑組合而成的。而根據它的特點來說，它可以自由改變形體樣式。

2高分子塑料的特性

單就高分子塑料的特性來說，除了它可以自由改變形體樣式以外，它還具有一定的粘彈性，它在外力作用下會發生高彈性變形和粘性流動，其變形與時間有關。還具體低強度和高比強度。一般地高分子塑料強度很低，但是由于它的密度很低，所以比強度較高。

除此之外，還有一定的高耐磨性、高絕緣性、膨脹性、高化學穩定性、導熱性低、熱穩定性差等諸多特點。

3高分子塑料的分類

分析了高分子塑料定義、特性外，我們再來看它的分類。目前在我國現階段我們把它分為七大類。具體如下：高分子膠粘劑、橡膠、塑料、高分子涂料、纖維、功能高分子材料和高分子基復合材料。下面筆者根據工作經驗和體會分別對這七大類做一詳細的說明介紹，僅供參考。

第一類是高分子膠粘劑。它是以合成天然高分子化合物為根本的一種膠粘材料。而在實際應用中我們又把它分為天然和合成膠粘劑，不完全統計應用較多的是合成膠粘劑。

第二類是橡膠。從物理概念來說，它的分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好，一般地在外力作用下可產生較大的形變，不穩定，而在除去外力作用下，很快就能迅速恢復原狀。

第三類是塑料。塑料在我們的生活生產中聽到的比較多。一般來講它是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要的成分，加入填料、增塑劑和其他添加劑組合而成。我們通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料。

第四類是高分子涂料。這個類型的主要是以聚合物為主，在生產中再添加溶劑和各種添加劑制得。一般把它分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料三中，在日常生活中很常見。

第五類是纖維。這個也是在平時聽到最多的一種塑料，一般分為天然纖維和化學纖維兩種。物理學分析我們得出纖維具有次價力大、形變能力小、模量高等特點，一般為結晶聚合物。

第六類是功能高分子材料?，F在我們已經采用的是高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料等待。它具有物質、能量和信息的轉換、磁性、傳遞和儲存等特殊功能。

最后一種是高分子基復合材料。這種材料綜合了原有材料的性能特點，在實際使用中我們根據需要進行材料的任意設計。

4高分子塑料的應用

如果說塑料的應用，我們大家都不陌生，在生活生產中都常見，而提到高分子塑料的應用，大部分人都比較陌生，而實際上，我們在生活中或多或少都聽到見到過，只是加以高分子就難以理解了。經過多年的工作體會和實際工作操作，現筆者就高分子塑料的應用做一闡述。具體如下。

從軍事尖端大方面來說，高分子塑料的應用已經涉及到軍事及尖端技術上，無形中它促使了高分子合成和加工技術的發展，據不完全統計它已經成為一種獨立的專門工程技術。

從高分子材料科學研究上來看，它是年輕而新興的學科。我們的科學家主要集中于結構和組成與材料的性質、探索加工工藝，對各種環境因素對材料性能的影響，其主要目的是為了進一步開發新材料、新工藝等。目前，從一些材料上看高分子材料已經和金屬材料等并駕齊驅，在國際上我們把它列為一級學科，這是很高的級別。

二、高分子塑料加工工藝

上文我們分析了高分子塑料的定義，特性，分類及應用，從大的方面我們有了一個感官的認識和了解，下面筆者再結合實際談談它的加工工藝。以便在實際中進一步總結應用。首先我們先來了解高分子塑料在加熱中出現的物理和化學變化。先來看物理變化。

1高分子塑料的物理變化。一般地，高分子塑料在等溫條件下會結晶，我們把它稱為靜態結晶。但實際在加工過程中，它大多數情況下結晶都不是等溫的，筆者認為這些因素都會影響結晶過程。實踐中我們得出，熔化溫度與在該溫度的停留時間會影響聚合物中可能殘存的微小有序區域或晶核的數量。

另外，高分子塑料如果在紡絲、薄膜拉伸、擠出等成型加工過程中會受到高應力作用，這個時候它就會有加速結晶作用的傾向；如果在剪切或拉伸應力作用下，熔體中會生成長串的纖維狀晶體，隨應力或應變速率增大，它的晶體中伸直鏈含量增多，晶體熔點升高。

經過多年的實踐，筆者得出這樣一個結論：就是說高分子塑料的分子鏈結構與結晶過程有很大的關系。具體來說，如果分子量愈高，大分子及鏈段結晶的重排運動愈困難，高分子的結晶能力一般隨分子量的增大而降低，這是成反比的，需要我們加以注意。

2高分子塑料的化學變化是指高分子塑料在高溫和應力作用下，受到熱和應力的作用它的大分子結構發生的一系列變化。這個變化中會發生輕微的降解物質，這個物質釋放出來后會產生大量的有害物質。所以，我們在實際加工的過程中，要嚴格控制原材料指標，并使用合格的原材料，在配方中我們還要考慮使用抗氧劑、穩定劑等輔材料來增強高分子對降解的抵抗能力，確保生產安全。

3高分子塑料成型加工工藝

在明確了高分子塑料的物理和化學變化后，下面我們進一步闡述它的成型加工工藝。具體如下：

現階段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和準備、成型及制品后加工等諸多過程。從它的加工工藝定義出發，一般地是通過溫度的作用，讓高分子塑料受熱熔化，經過高分子塑料成型設備加工成具有一定結構形狀的產品過程。筆者統計，現階段有擠出成型工藝、擠出注射技術、壓延成型、氣體輔助注射技術等。

3.1擠出成型工藝。這個工藝原理采用的是利用螺桿旋轉加壓，將塑料生產物料用擠出機擠入機頭，形成具備口模形態的型坯，完成冷卻定型，塑化等基本工藝流程。這個技術對成型工藝發展的研究具有重要的現實意義。但需要加以注意的是，在實際的加工過程中，我們為了確保工藝流程質量，在生產物料制備、模具設計方面我們的工作人員應當嚴格監督控制，確保質量有所提升。

3.2擠出注射工藝。擠出注射工藝它的突出優點是可以更加靈活地調節復合物的配方，省去了造粒、包裝等工序，可以降低設備費用和減少了生產時間。

3.3吹塑成型工藝。在這個工藝中，筆者僅僅拿出其中一個工藝來討論——多層吹塑成型工藝。這個工藝可以用于要求反滲透性能良好的制備品加工中。在生產中它能夠實現原料的不斷更換。對于那些大型燃油箱容器的生產時的冷卻工藝處理來說，這個時候就急需要減少模腔內壓力。我們可以采取將熔料儲存在擠出螺桿前端的熔槽中，在高速下擠出型坯，以最大限度減少型坯壁厚的變化，確保消除垂縮和擠出膨脹現象。

3.4注射成型工藝。筆者認為，該工藝是塑料加工生產中最為實用且最為普遍的一種工藝。在生產中可以配合設備自動化控制系統的運用情況下，實現高分子塑料生產工藝的價值。經過筆者的實踐分析來看，這種工藝具有應用范疇廣、生產效率較高以及工藝操作簡單等很多的特性。在目前的生產中應用比較廣泛，生產效率也很高。

三、高分子塑料成型加工工藝未來發展

隨著目前科技的日益發展和實際的需求情況來看，高分子塑料成型加工工藝已取得了一定的成果。這主要體現在向高性能化方向發展。比如說用化學或物理的方法來控制發光倍率的發泡制品，具有分離機能和透析機能的離子膜。

再有就是向精密化發展。比如說，我們使用的超微指令的激光唱盤、計算機光盤等。最后是向優質化發展。我們可以采用與其他成型加工技術組合的加工方法，比如擠出壓縮法等。還有就是以磁帶為代表的記憶制品，像錄像帶，以及高絕緣等。

結語

本文對高分子塑料材料的定義、特性、分類及加工工藝，未來發展分別做了闡述，這讓我們不難看出，高分子塑料材料在實際應用中不但取得了一定的成績，而且還向高度集成化、精度控制自動化等特性方面快步發展。換句話說，高分子塑料材料是通過制造成各種制品來實現其使用價值的，我們從應用角度來講，以對高分子材料賦予形狀為主要目的成型加工技術有著重要的意義。

參考文獻

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[2]胡杰，袁新華，曹順生.《高分子材料成型加工》課程教學中的幾點思考[J].科技創新導報，2010（04）.

[3]陳捷.炸藥、高分子材料及部件貯存性能與老化機理研究進展[A].中國工程物理研究院科技年報，2010.

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關鍵詞：高分子材料新型材料市場應用農業領域

1.前言

隨著社會的發展，我國的科技有了嶄新的發展機會以及廣闊的發展平臺，高分子材料科學也處速發展的狀態。經過多年的發展，高分子材料已經在我國市場上的多個領域得到了十分廣泛的應用。值得一提的是，合成高分子材料憑借著其獨特的優良性質以及相對良好的使用性能，在市場上已經占據了比較重要的地位。伴隨著時代的持續發展，人們對新型高分子材料也相應的提出了更高的要求，因此，為了適應人類的需要，對新型高分子材料的研究便十分重要。

2.高分子材料簡述

高分子化合物是高分子材料的組成基礎，構成高分子化合物的基本成分是聚合物。所以，高分子材料所具有的性質便是其構成基礎聚合物所具有的性質了，其含有的主要材料所具有的特性，便是這種高分子材料的特征性能。目前，高分子材料和無機非金屬材料以及金屬材料是在當前的市場上應用的材料主體，是應用性材料科學的主要內容。在三者當中，屬高分子材料最受歡迎，由于其優良的性能得以廣泛的應用，在整體的新型材料的市場上都占據著重要的地位。在全球范圍內的材料市場上，高分子材料的發展一直都沒有停止，反而是以高速的發展形態展現在人類的面前。例如，合成樹脂的數量在十年之內幾乎增加了一百倍，高分子材料的飛速發展，給人類的生活帶來了極大的便利以及翻天覆地的變化。塑料便是一種典型的高分子材料，塑料的用途廣泛，傳統的木材和水泥的年產量加起來也遠遠沒有塑料的產量高。合成橡膠的產量也大于天然橡膠的產量，合成纖維一年的產量幾乎達到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產量的二倍之多。還要合成樹脂的發展等等。但是，即使高分子材料在我國取得了很大的研究進展以及生產應用，但是相比于世界上的發達國家，我國的科技仍然是較為落后，與各大發達國家存在著較大的距離。

高分子材料于一九三零年問世，至今已經發展了將近九十年的時間。但是一直到二十世紀末期，高分子材料才正式收到人類的重視和研究。科技處于不斷的進步當中，人類對新型高分子材料的需求也在不斷增加。例如大家都熟知的納米材料，納米高分子材料是一種聚合物基材以及納米微粒的復合材料，這種材料具有獨特的優良性質，在研究納米材料的時候，要以其潛在的性質為依托，尋找最有效、迅速的開發方式。

2.新型高分子材料的應用概述

高分子材料作為材料市場的后起之秀，發展速度十分迅速。并且在整個材料市場上的應用十分廣泛，在各行各業，在我們生活中的各個角落都能見到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見高分子材料，在結構材料方面高分子材料也表現出其難以比擬的優勢。新型高分子材料的主要分類為：光功能材料和高分子分離膜，高分子復合材料以及該分子磁性材料。所謂光功能材料即是指這種材料能夠對光進行吸收和轉換，或者透射和儲存。所謂高分子分離膜材料，其本身是一種薄膜性質的材料，即是利用高分子材料來制作成的一種具有半透性質的過濾膜，它的典型特征是選擇透過性。這種材料對環保工作等做出了重要貢獻，并且分離效率高，使用條件好。所謂高分子復合材料是指有多種具有不同的性質的物質所復合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征，優勢十分明顯，例如復合材料能夠同時具備耐高溫和高強度等多種優點。所謂高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一種復合形式，也屬于高分子復合材料的一種。這些新興的高分子材料已經滲透進了人類生活的各個領域，在醫療行業以及工業行業都做出了重大的貢獻

3.舉例說明新型材料在農業領域的應用

科技的進步無疑大大促進了農業的發展，我國是一個農業大國，新興材料在農業領域的應用，對促進農業的發展發揮了很大的作用。

在我國農業以及工業的生產領域，木塑復合材料的應用十分常見，木塑復合材料大多應用在農業領域，這種高分子材料具有以下優點：韌性好，較高的強度，可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此，木塑復合材料能夠在一定程度上取代傳統的鋼鐵材料，故在我國農業領域具有廣泛的應用前景。在我國大片的莊稼地中，大量存在著秸稈這種新型材料，我國對秸稈加以利用的研究已經投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發電，秸稈用于提取纖維素制作高能燃料等，將秸稈作為一種重要的新型材料仍然需要研究。部分農作物的生長需要在溫室中進行，因此溫室大棚便是農業領域當中的必需品。新型溫室大棚保溫材料能夠在白天充分吸收陽光，并自動進行恒溫工作的處理，在夜晚能夠使大棚內維持同樣的溫度和空氣中的濕度。這種采用新型溫室大棚保溫材料的溫室能夠使植物自然生長，提高了農業產量和質量。對于溫室材料的研究，最主要的研究性能便是其保溫性能。新型溫室保溫材料的研究意義重大。

4.新型材料的發展前景

我們現在共同的目標是可持續發展，新型材料的開發能夠滿足人類對可持續發展目標的推進，新型材料能夠憑借其優良的性能以及可重復利用的特點為人類社會的發展做出重要貢獻。但是，我們要時刻銘記，新型高分子材料的發展要堅持以下原則：首先，新型高分子材料的使用不能對環境產生污染，其次，新型高分子材料要盡量追求成本低廉，能夠滿足大部分人的需求。目前我國所研究出的新型高分子材料大多價錢昂貴，因此，尋找廉價的基礎材料作為高分子材料的生產成本至關重要，原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來新型高分子材料的研究重點問題之一，人類也從未停止過對新型高分子材料的探究工作。同時，要對新型高分子材料進行宣傳，讓大家都有所了解，才能提高高分子材料的利用率。最后再次強調，不能以犧牲環境為代價去發展新型高分子材料，才能讓這種高分子材料對我們的社會發展發揮重要的作用。

參考文獻： 

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[2]祁春媛，方東輝，任小杰.木塑復合材料在農業機械上的應用 

[J].黑龍江水利科技，2014，42（5）：149-151. 

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電子結構計算的有限元方法

氣體信號分子的熒光小分子探針

鉑類抗腫瘤藥物的設計開發進展

全釩液流電池碳電極材料的研究進展

鋰離子動力電池隔膜的研究及發展現狀

靶向雌激素受體熒光探針及其生物應用

T形微通道中氣泡分散流的傳質性能

納米顆粒-蛋白相互作用及其生物效應研究

同步輻射技術研究汞的環境健康效應與生態毒理

間苯二甲酸自組裝形成的人工跨膜離子通道

化學生物融合轉化反應研究的最新進展及挑戰

無黏結劑復合孔分子篩催化烯烴裂解制丙烯技術

基于綠色前驅體制備高質量硒/碲化物納米晶

聚苯乙烯分子鏈構象與其薄膜的玻璃化轉變行為

頁巖氣滑溜水壓裂用降阻劑研究與應用進展

非對稱加外給電子體調控聚丙烯分子鏈結構

化纖單體生產的綠色化進程回顧與量化

超分子有機膦大環化合物研究進展

多孔甲烷水合物樣品導熱系數的測定和模擬

新型低帶隙聚合物結構和性質的理論研究

適應多種原料的生物航煤生產技術的開發

基于小分子的核酸結構探針最新研究進展

氮雜糖應用于溶酶體蓄積癥治療的研究

反應性擠出加工制備無鹵阻燃高分子材料

葉酸高分子納米膠束在小鼠體內的靶向分布

稠油中飽和烴復雜混合物成分解析及其意義

油頁巖固定床熱解反應器中內構件強化作用

釕多吡啶配合物與DNA相互作用研究新進展

室溫鈉離子儲能電池電極材料結構研究進展

不同粒度八面體納米鉬酸鎘的表面熱力學性質

利用雙水相分離回收離子液體的研究進展

基于分子催化劑光驅動水氧化器件的研究進展

富勒烯和富勒烯衍生物中的Stone-Wales旋轉

南京夏季大氣有機氣溶膠老化過程在線觀測研究

面向資源和環境的石油化工技術創新與展望

氯化膽堿/尿素和氯化膽堿/甘油的性質與應用

基于質譜技術的代謝組學研究及其在中國的發展

基于微流控芯片-質譜聯用的細胞分析研究進展

穿插和纏繞結構配位聚合物的合成與性能研究

有機金屬配合物控制的活性自由基聚合研究進展

稀土在機動車尾氣催化凈化中的應用與研究進展

稀土/L型沸石主-客體發光功能材料的研究進展

鈉離子取代對氣相分子氫氘交換反應的影響

由可控聚合反應直接制備不同形貌的聚集體

環境友好的選擇性催化還原氮氧化物催化劑

酸性溶液中二硫甲脒水解和氧化的動力學研究

二氧化鈰表面氧的活化及對氧化反應的催化作用

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關鍵詞：高分子材料； 專業英語； 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）11-153-002

高分子材料相對于傳統材料如玻璃、陶瓷、金屬等而言是后起的材料，但其發展的速度及應用的廣泛性卻大大超越了這些傳統材料，已成為工業、農業、國防和科技等領域的必不可少的材料。高分子材料除了作為通用材料使用外，同時向著功能化、智能化和復合化發展，這些都要求高分子材料專業的學生及時了解國內外研究進展和發展趨勢，具備閱讀英語專業資料的能力。

高分子材料專業英語作為高分子材料專業開設的一門專業基礎課，是大學英語教學的一個重要組成部分。學生畢業后無論在企業、科研機構或高校進一步學習或工作，只要從事科技開發，需要大量查閱英文科技信息資料，這些信息多存在于當前發表的專利、期刊等專業文獻中。因此，培養高分子材料學生的專業英語技能是科學研究和實際工作的迫切需要。針對目前高分子材料專業英語的實際教學狀況，本文從高分子材料專業英語的特點著手，對于詞匯教學、課堂教學內容，教學方法，考核方式等方面進行了研究和教學實踐。

一、專業英語詞匯教學

專業詞匯是用來專門描述某一學科、某一領域中的具體事物或者過程的詞匯，一般其詞義較單一，應用范圍僅限于專業領域。專業英語詞匯是學習專業英語的基礎，因此要求學生必須掌握大量的專業英語詞匯。經過大學英語的學習，學生積累了豐富的普通詞匯，對于浩繁復雜的專業詞匯還知之甚少。這些專業詞匯看似難識別和難記憶，但實際上大多數專業詞匯的構成是有規律的，不少是由一些含有具體意義部件，即詞根、前綴、后綴等所構成的組合體。如高分子材料專業中常見的表示元素的詞綴有hydro-（氫），-oxy（氧），thio-（硫），chloro-（氯），fluoro-（氟）；bromo-（溴）等；表示數量的詞綴有poly-（聚，多），mono-（單）；di-（二），tri-（三），tetra-（四），penta-（五）等；表示化學基團的詞綴有methyl-（甲基），ethyl-（乙基），propyl-（丙基），butyl-（丁基），vinyl-（乙烯基），phenyl-（苯基）等；烷烴多以-ane結尾，烯烴多以-ene結尾，醇類多以-ol結尾等；表示屬性的詞綴有thermo-（熱），electro-（電），cyclo-（環），opto-（光）等。以polytetrafluoroethylene（PTFE，聚四氟乙烯）為例分析，該詞匯是由poly-，tetra-，fluoro-，ethyl-，-ene五個詞綴構成，取前四個詞綴的首字母就構成PTFE，記憶起來就簡便多了。課堂上講授這些規律對于學生專業詞匯的掌握就會收到事半功倍的效果，同時也激發了學生學習的興趣。

二、以教材內容為基礎，適當補充教學內容

目前高分子材料專業英語的教材有不少，覆蓋了高分子化學、高分子物理和高分子材料加工等課程內容。但這些內容大多摘選自國外早期的原版專業書籍，不少內容陳舊，體裁單一，一方面不能反映高分子材料專業發展現狀，同時讓學生感到應用性不強，缺乏學習興趣。針對以上教材內容的缺陷，筆者在有選擇的講述教材內容的同時，精心選擇一些著名國際高分子專業期刊，如《Macromlecules》、《Polymer》、《Macromolecular Rapid Communications》等期刊的部分相關內容作為教材的補充，同時鼓勵學生上網搜索一些相關資料，如美國化學會下的Chemical & Engineering News下有關高分子材料方面的報道，這些內容反映當今高分子材料發展的前沿，拓寬了學生的知識面。同時考慮到學生畢業之后在工作中或進一步深造中會接觸到專利、說明書、技術標準、市場報告等多種體裁的專業文獻，在課堂教學中適當增加這部分實用性的內容，起到學以致用的效果。

三、課堂理論教學方法的革新

專業英語教學內容一般為專業知識的論述，具有很強的邏輯性和學術性。為提高學生的專業英語閱讀、翻譯、初步寫作的能力，筆者采取的方法如下。

1.師生互動是專業英語教學的重要手段

傳統專業英語的教學模式是先講解詞匯，再閱讀和翻譯課文，這樣的課堂單調且冗長，學生學習興趣不高?？紤]到語言教學的特殊性，為達到好的教學效果，需要學生在課堂中的積極參與，嘗試改變以往教師講學生聽的簡單教學模式，采用多種形式與學生互動交流。通過提前布置作業，學生做好預習工作，每次帶著問題上課，在課堂上再隨機指定學生朗讀并講解翻譯，其他同學進行補充或修正，最后教師結合專業內容進行點評，并講解相關的重要知識點和專業詞匯。這樣，充分調動每個學生的學習積極性，使之從被動學習變成主動學習，加深了學生對教學內容的理解和認識。

2.適當進行多媒體教學，豐富課堂教學內容

現在多媒體及網絡等教學手段已廣泛引入到課堂教學中，這些教學手段使課堂教學更加直觀生動，增大了課堂的信息量，提高課堂效率，激發了學習興趣。為此，在每次課文內容講解結束后，筆者播放一些相關內容的科普性英文短片，比如介紹高分子材料合成、成型、應用等方面。由于剛學完相關內容，所以學生表現出濃厚的興趣，通過看、聽、講述，留下了直觀的知識，同時也鍛煉了學生的聽說能力。把一些信息量大、實用性強的專利、論文、技術標準等專業資料制作成多媒體課件進行課堂講解，在有限的課堂時間內給學生傳遞了較多的信息內容，提高了課堂效率。

3.教學效果的檢驗

考核方式是教學中的重要環節，是檢驗教學效果和鞏固學生所需知識的重要手段。考核主要涉及兩個層次，平時考核與期末考試。平時主要考核學生以英語為工具進行專業信息交流的能力，期末考試則通過試卷形式檢驗學生對專業詞匯的掌握情況，以及快速閱讀科技論文并從中獲取信息的能力。在完成每一階段的教學環節后，教師要不斷總結，了解學生對所授知識的掌握程度，確定考核指標，根據考核結果來修正下一階段的目標，設計下一階段的教學內容。平時的階段性考核可以有多種方式，如根據教學內容，學生抽簽選擇一個題目用英語講述，考察聽說能力。或針對知識點，把常見的錯誤總結出來，引導學生糾錯，考察語法知識的掌握情況。在課堂教學將結束的時候，我們對學生進行分組合作完成一次科研課題的匯報，學生自行分工，查找資料、設計制作多媒體課件、上臺匯報講演。在這個過程中，學生不但提高了自己的專業英語水平，還培養了團隊合作的能力。

四、結束語

綜上所述，對于高分子材料專業的學生而言，高分子材料專業英語是繼大學英語后非常重要的英語教學課程，教學應培養學生以英語為工具解決專業學習中的實際問題的能力，為學生今后畢業設計、實際工作或進一步深造學習奠定良好的基礎。為此，從教學內容、教學方法及考核方式及內容等方面改革高分子材料專業英語的教學是很有必要的。

參考文獻：

[1]曹同玉，馮連芳，張菊華.高分子材料與工程專業英語[M]北京：化學工業出版社，2011

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關鍵詞：導熱高分子 復合材料 研究 應用

中圖分類號：TB332 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）011-070-02

從上世紀40年代以來，人類對于高分子復合材料的研究已經有將近70年的歷史，并且在工業材料應用領域得以普遍應用。但是，隨著經濟的發展、科技的進步，人們在導熱材料應用程度與范圍方面提出了更高的要求，不僅僅是滿足于傳統材料的單一性能，而是對材料優良的綜合性能寄予了更高的期望，如用在化工生產以及廢水處理的熱交換器一方面要有良好的導熱能力，另一方面又要能夠耐化學腐蝕、耐高溫；相應地在電子電氣領域，隨著集成技術以及組裝技術方面的迅猛發展，電子元件以及邏輯電路的占地空間也越來越小，所以傳統的高分子復合材料就不僅僅是需要良好的導熱的功能，還要能夠具備一定的絕緣能力。但是，由于受到傳統工藝的限制，復合材料大部分屬于導熱性能良好的金屬材料，往往不耐腐蝕，當前的技術為了克服導熱材料的耐腐蝕性而采用了合金技術以及進行防腐涂層的技術，同時，復合材料的耐熱性卻降低了。由于傳統導熱材料無法滿足人們對于工業生產中的應用，因此，新型導熱高分子復合材料應運而生，人們更多地將其應用于各個領域。如何提升導熱高分子材料的綜合功能成為了工業領域乃至社會各界的重要研究課題。

1 對于導熱高分子復合材料的課題研究現狀

1.1 導熱高分子復合材料的運作原理

聲子、光子以及電子是固體形態內部的導熱介質。由于聚合物往往是以飽和體系的狀態呈現的，不存在電子導熱的可能性，只能通過聲子這一介質進行導熱，要想到達傳導熱能，就要通過晶格振動的方式。聚合物的導熱性能較差，這是由于聚合物往往具有較大的相對分子質量，分散性較強，分子鏈之間不能夠纏結無規則方式存在，達不到結晶的條件，同時分子鏈會產生振動，聲子受到振動，就會產生散射，大大降低了聚合物材料的導熱性能。從理論上來說，要想達到提升聚合物材料導熱性能的目的，可以從兩個方面對其進行改進，一方面是在聚合物材料中填充進具有高導熱率的物質，制成具有以聚合物為基礎的導熱復合材料，例如可以將環氧樹脂填入碳纖維以及氮化鋁材料中，增強高分子復合材料的導熱性能；另一方面是利用最新的科技，將高導熱率的材料進行聚合。如可以利用聚苯胺導熱性能良好的優點，采用導熱機制達到更佳的導熱能力。

增強聚合物導熱性能的方法中，在實踐工作中，主要使用的是填充入高導熱性能的材料來達到增強導熱的目的，以復合成導熱高分子復合材料，這也是當前工業上制備導熱高分子復合材料的主要途徑。但是，導熱高分子復合材料傳導熱能的效率受到了濕度、分子鏈取向密度、結晶度、溫度以及填充材料種類多方面的影響。

在實際工業的操作中，導熱高分子復合材料傳導熱能的效率主要受到了所填充材料以及材料在復合材料中分布情況的影響。如果填充的材料過少，復合材料的導熱性能就很難達到要求，如果填充的材料過多，那么復合材料相應的力學性能就會有所降低。只有找到填充材料和復合材料之間較科學合理的比例才能達到導熱高分子復合材料最好的導熱性能、最小的熱阻。

1.2 常見導熱高分子復合材料的實際研究成果

（1）應用聚乙烯復合導熱材料。

聚乙烯由于其具有價格低廉、綜合性能良好的優勢，無疑成為了我國所有合成樹脂中應用范圍最廣泛、進口量最大以及產能最大的一種塑料品種。在傳統聚乙烯基礎上改造而成的線性低密度聚乙烯，擁有熱封性能良好，成膜性優良，脫模容易，抗蠕變能力，剛性良好，拉伸強度、撕裂強度以及沖擊強度方面較好，適應環境能力好，導熱性能較好等一系列的優點，正成為當前最新的塑料產品投入使用。

（2）應用硅橡膠復合導熱材料。

當前研究導熱硅橡膠的方面大都是圍繞著填充型硅橡膠而進行，由于填料、加工工藝以及硅橡膠基體三方面是硅橡膠材料能夠具有良好導熱性的關鍵性因素。填料是通過自身的導熱性能情況來決定復合材料的導熱性能，工廠的加工工藝是否精良很大程度上也影響著硅橡膠導熱的能力。

硅橡膠自身具有優秀的減震以及絕緣性能，但是在熱導效能方面卻比較差，一旦在硅橡膠中填充入具有高導熱性能的材料，硅橡膠復合材料在導熱性能上達到十幾甚至是幾十倍的提升。同時，填料在復合材料中的分布情況和填料在導熱性能方面的表現也影響著復合材料導熱性的程度好壞。如果填料在材料基體中的填充量不夠的時候，就會導致填料之間的粒子接觸面積過小，那么填料應有導熱性就沒有得到充分的發揮，無法形成導熱良好的導熱網鏈，大大提升復合材料的導熱性能。

2 導熱高分子復合材料在實踐中的應用以及開發前景

目前，導熱高分子復合材料的應用于潛艇蓄電池當中的冷凝器、導熱絕緣材料、太陽能熱水器以及導熱管等方面，應用的領域涵蓋了很多的方面，如化工生產、電子電器、航空航天以及軍事等方面，并在其中發揮了重大的作用。由于導熱高分子復合材料不但具有導熱性能良好的優點，而且在自身獨特的優勢方面更是有著其它材料難以比肩的優勢，導熱高分子復合材料已經得到了人們越來越多的青睞，在市場上的接受度也是不容小覷的。相信隨著人們在發展納米復合技術方面的進展，日益完善關于導熱高分子復合材料的模型，對于導熱原理的研究更加深入，那么導熱高分子復合材料的性能將會得到更大程度的發掘，應用的范圍也會更加寬廣，作用也會越來越大。

高分子材料的關鍵研究領域之一就是實現導熱高分子復合材料從理論概念到形成產品，開發其經濟效益的目的。尤其是在近十年的研究中，關于研究導熱高分子復合材料的數學模型已經取得了很大的進步與發展，但是也受到了來自納米復合技術的挑戰，也可以說是帶來了進步的機遇。當前對于導熱高分子復合材料提升導熱性能的研究一直僅僅停留在基礎層面的共混復合，得到的復合材料在傳導熱能方面效果并不理想，復合材料在應用開發、導熱機理方面的探索以及開發具有高導熱性能的聚合物方面的研究還是停留在比較表面的層次，沒有進行深入的探索。另外，預測熱導性能的理論模型還是沒有充分有力的理論基礎支持，同時對于理論驗證還是停留在根據經驗來模擬的層次。因此，可以預見不管是現在還是在接下來更長的時間里，導熱高分子復合材料領域都會圍繞著制備高導熱聚合物材料、建立復合高導熱材料的運作模型、改變聚合物樹脂基體的物理特性、開發與研究復合材料的新型技術等方面來進行，成為其重要的研究方向。導熱高分子復合材料的相應研究也增強了高新技術領域進一步發展與進步的可能性。

參考文獻：

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>> 硬質聚氨酯泡沫塑料在建筑中的應用 聚氨酯泡沫塑料無鹵阻燃技術的研究進展 瀝青聚氨酯硬質泡沫塑料在建筑節能中的應用探究 瀝青聚氨酯硬質泡沫塑料在建筑節能中的應用 聚氯乙烯，環氧樹脂改性硬質聚氨酯泡沫塑料的研究 聚氨酯自結皮泡沫塑料在汽車飾件上的應用及研究 微晶纖維素填充硬質聚氨酯泡沫塑料力學及生物降解性能的研究 聚氨酯硬質泡沫塑料垂直燃燒性能的影響因素 硬質聚氨酯泡沫塑料尺寸穩定性的影響因素及控制方法 淺析軟質聚氨酯泡沫塑料的自燃 塑料在農田灌溉排水中的應用研究進展 聚乙烯泡沫塑料片材在防水保護層中的應用 現酵工程技術在食品領域的應用研究進展 “治未病”在婦科領域的應用研究進展 氣象集合預報在水文領域中的應用研究進展 遙感技術在水文水資源領域中的應用研究進展 UPLC―MS/MS法在藥物成分分析領域的應用研究進展 水性聚氨酯的改性研究進展 探討阻燃噴涂硬質聚氨酯泡沫的制備及在建筑工程的應用 酚醛泡沫塑料防火保溫材料的性能和應用 常見問題解答 當前所在位置：l，2005-02-20.

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關鍵詞：纖維素 化學改性 熱塑性加工

0 引言

石油基高聚物由于其良好的使用性和加工性，在工業生產和日常生活中占據有重要地位，但是由于其難降解性對環境造成的危害以及石油資源的日益枯竭，人們愈加重視開發可再生的替代材料。纖維素是自然界最豐富的可再生資源，廣泛存在于綠色植物以及海洋生物中，具有可再生性，生物可降解性和天然的生物相容性，并且具有低密度、高強度和剛度好的特性，這已使它成為最重要的天然高分子材料。

1 纖維素的化學結構

纖維素是由D-吡喃型葡萄糖單元（AGU）通過β-1、4糖苷鍵以C1椅式構象連接而成的線型高分子。纖維素的一個結構單元中在第2、第3、第6位碳原子上有3個活潑的羥基基團，其中C2、C3位上的羥基是仲羥基，C6位上是伯羥基。由于大量羥基的存在，使纖維素分子之間與纖維素分子內部形成了密度很高的氫鍵，導致纖維素在受到高溫作用時在融化之前就分解了，因此無法直接用注射、擠出等傳統的熱塑性加工方法生產纖維素制品。為了可以使用熱塑性加工的方法生產纖維素制品，必須對其進行化學改性，利用與羥基有關的一系列化學反應，如酯化，醚化，接枝共聚等反應合成纖維素衍生物，則有可能實現熱塑性加工。

2 纖維素酯類

纖維素酯類包括有機酸酯與無機酸酯。纖維素無機酸酯中比較重要的是硝化纖維素。硝化纖維素是由纖維素在25-40℃經過硝酸和濃硫酸混合算硝化而成的酯類，混合酸中，硝酸參與酯化反應，濃硫酸則起著使纖維素溶脹和吸水的雙重作用。不同取代度的硝化纖維素應用于不同的地方，高硝化纖維素可用作火藥，低硝化的纖維素可用作塑料、片基薄膜等。纖維素有機酸酯中比較重要的是醋酸纖維素。醋酸纖維素是以硫酸為催化劑經冰醋酸或者醋酐乙?；傻孽ヮ?，理論上可以得到取代度為3的醋酸纖維素，但是由于纖維素的高結晶度的影響，產物的取代度往往在2.2-2.8之間，可以用作塑料、纖維、薄膜等?，F在作為商品使用的纖維素酯類有一個普遍的缺點：其融化溫度和熱分解溫度之間的溫度間隙太小，在加工的過程中，經常需要加入增塑劑來加寬加工溫度，但是增塑劑在材料的使用和加工過程中泄露和揮發比較嚴重，使材料的使用性能受到了影響。

3 纖維素醚類

纖維素醚是由纖維素與NaOH反應后，與各種功能單體如單氯甲烷、環氧乙烷、環氧丙烷等進行醚化反應，經水洗副產物鹽及纖維素鈉而得到。纖維素醚一般根據其離子性分為4類[1]：非離子纖維素醚：主要是纖維素烷基醚，包括甲基纖維素醚、甲基羥乙基纖維素醚等。陰離子纖維素醚：主要是羧甲基纖維素鈉、羧甲基羥乙基纖維素鈉。陽離子纖維素醚：陽離子纖維素醚主要有3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨纖維素醚。兩性離子纖維素醚：兩性離子纖維素醚的分子鏈上既有陰離子基團又有陽離子基團。

4 纖維素接枝改性

接枝改性方法可以引入不同的支鏈聚合物，在纖維素材料固有的優點的基礎上，得到同時具有纖維素主鏈和支鏈聚合物雙重性能的功能材料，從而大大擴展了纖維素的應用范圍。但由于纖維素分子中存在大量的氫鍵導致纖維素材料的高結晶度，使需要接枝反應底物通常無法進入纖維素內部，反應只發生在材料表面部分，這大大增加了反應難度，纖維素的接枝改性也很難以實現工業化。因此，更多的是使用熔化性好的纖維素衍生物進行接枝改性。例如，在二醋酸纖維素(CDA)引入生物高分子基團不僅可以降低加工溫度，而且還可以使CDA的接枝共聚物具有一定的生物學性質。聚乳酸是一種無毒，具有優良的加工性能，生物降解性能、力學性能和生物相容性的高分子材料。Teramoto[2]的合成一系列不同接枝率的醋酸纖維素-聚乳酸接枝共聚物，發現該共聚物的玻璃化轉變溫度Tg和聚乳酸的摩爾取代度(MS)有關系，當0＜MS≤8 時玻璃化溫度大幅上升，當MS≥14時聚乳酸側鏈開始結晶。因為聚乳酸是可降解材料，聚乳酸短鏈引入纖維素分子將得到可以完全降解的高分子材料，乙基纖維素(EC)當第一個工業化非離子纖維素醚，其質地堅韌，在很寬的溫度范圍也可以把機械強度和靈活性。乙基纖維素為疏水型聚合物，引入親水性高分子短鏈后將得到兩個親密型共聚物。Shen等[3]采用原子轉移自由基聚合（ATRP）方法，引發了苯乙烯（St）核甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝乙基纖維素的反應，分別合成了高接枝率的共聚物EC-g-PSt，EC-g-PMMA，發現刷狀接枝物能被云母吸附，并且分子呈棒狀，TEM和AFM結果顯示了接枝物能在丙酮中形成核-殼結構的球狀膠束。

5 結語

纖維素是自然界最豐富的自然資源，在未來石油資源越來越匱乏的情況下，纖維素必將成為重要的工業原料。本文總結了幾種纖維素熱塑性加工的化學改性的方法，在未來的能源形勢下，將會有更多針對纖維素化學改性的方法從而獲得更加豐富的纖維素衍生物產品。同時，考慮到化學改性的方法環境污染大，生產周期長，以不進行化學改性而通過其他方法對纖維素直接進行塑性加工的方法也會有較大的發展。

參考文獻：

[1]張光華，朱軍峰，徐曉鳳.纖維素醚的特點、制備以及在工業中的應用[J].纖維素科學與技術，2006，14（1）：61～65.

[2]王彥斌，蘇志鋒，趙耀明. 纖維素及其主要衍生物接枝改性的研究進展[J].合成材料老化與應用，2009，38（4）：35-39.

[3]Shen D W ，Yu H，Huang Y.Synthesis of graft copolymer of ethyl cellulose through living poly-merization and its self-assembly[J].Cellulose，2006，13:235-244