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關鍵詞 材料；液晶高分子；光致形變高分子材料

中圖分類號TG1 文獻標識碼A 文章編號 1674—6708（2012）76—0157—02

材料是人類文明的標志，是社會生存和發展的基礎，人類支配和改造自然能力的提高都是通過新型材料的發現和利用來實現的。科學家們預言“21世紀將是智能材料的新時代”。所謂的智能材料指的是能夠根據周邊環境的變化而做出不同響應的一種新型材料。這其中材料對光、熱、電、磁以及溶劑等不同介質所做出的響應。根據智能材料所使用的材質的不同，我們可以將其大致歸為三類：金屬類智能材料、無機非金屬類智能材料和智能高分子材料。本文主要針對的是光致形變液晶高分子材料進行一些列研究和探討，希望能起到拋磚引玉的效果，讓更多的同行來共同關注這一領域的發展。

所謂的光致形變液晶高分子材料指的是能夠吸收特定波長的光，而改變自身形狀以及尺寸的一種高分子材料。光致形變液晶材料之所以能夠對光進行響應是因為其分子中含有感光官能團。

光致形變高分子要滿足一定的條件才能發生形變，Lendlein等人認為需要滿足下面三個條件[1]：1）感光官能團要以一定的方式引入到高分子材料中；2）當感光官能團與分子發生可逆的光異構化的時候，就能夠引起材料在外觀上的改變。因為這種變化可以傳遞給高分子鏈，高分子鏈在構象上的變化則表現在外觀形狀以及尺寸的變化上；3）該體系的維持需要有一定的交聯度，只有這樣才能穩定材料最初的形體狀態。光致形變液晶高分子材料要想有大的形變，需要高分子鏈在材料中呈有序排列，從而可以產生各向異性的響應，這樣產生的形變應力比較大。

Ikeda和俞燕蕾等人合成了一系列的液晶彈性體薄膜，他們把偶氮苯官能團引入到該薄膜中從而可以有效地實現液晶彈性體薄膜在方向上所產生的可控光致彎曲的發生。如圖1（多疇液晶彈性體的光致形變彎曲圖，其中白色箭頭的方向即為偏振光的偏振方向）所示，當多疇向列相液晶彈性體薄膜沿著任意方向發生彎曲的時候，彎曲后用570nm波長的可見光照射，薄膜可以恢復到原來的狀態，這是因為薄膜的彎曲方向與入射偏振紫外光的偏振方向一致，所以可以通過簡單的改變入射光偏振方向，即可簡單地精確控制薄膜的對彎曲方向。

Lee等人在最近研究出了一種全新的液晶高分子薄膜，這種薄膜在其主鏈上含有偶氮苯基團，而且薄膜也可以根據線性偏振光來控制自身所彎曲的方向變化。同時，這種薄膜也是一種非化學交聯的體系，所以這就讓它能夠廣泛應用于纖維制成或任意形狀的光響應材料。另外，該材料也證明了，光致形變液晶高分子材料不一定需要化學交聯。

類似纖毛功能的微型執行器是由van Oosten等人通過噴墨打印技術制備出的一種新執行器，這種結構的纖毛可以在有光照的情況下自行運動。如圖2（a）所示，當將它放置于水中的時候，它就可以產生變比較強烈的擾動，從而達到促進液體快速交融混合的目的。

另外，通過選擇不同的構件，可以實現對纖毛運動幅度大小的調控（圖2 b），最吸引人注意的一個特點是這種構件的制備可以使用不同類型的噴液進行操作，比如噴涂打印，如此，所使用的成本更加低廉，所以，這就也促使了大面積制備響應性的執行器件。在涉及到替代傳統的電驅動執行器方面，同樣有著非常明顯的優勢；圖2 c是該執行器成分的化學結構式。

圖2（a）當采用不同波長的光驅照射人工纖毛的時候，就會令其產生不規則的運動行為；（b）當采用紫外光進行照射的時候，液晶高分子纖毛在水面所產生的運動行為；（c）為構成執行器的液晶單體化學結構式。

結論：由于光的一些優異特點，使得光致形變液晶高分子材料在現實的應用中有著諸多的特點，這些特點使光驅動型執行器不需要使用其他的相關輔助設備，只需要通過改變自身的形狀及尺寸就可以將光能直接轉化為有用的機械能，所以，它將有望在微機械領域中大放光彩。

參考文獻

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1松香改性聚丙烯酸酯材料

丙烯酸酯聚合物是一類重要的高分子材料，廣泛應用于包裝、粘合、涂料等工業中。松香基衍生物改性聚丙烯酸酯類反應的研究已經取得了很大的進展。

Lee等以馬來海松酸和富馬海松酸為原料，經過酰氯化，再與帶羥基官能團的丙烯酸酯進行酯化反應合成一系列的含有丙烯酸酯基的松香改性高分子聚合材料，結果發現聚合物的耐熱性和耐溶劑性能都有大幅度的提高。而利用松香及其衍生物的乳液和丙烯酸酯乳液進行共混改性也已經取得進展，李明等用松香乳液和聚丙烯酸酯乳液共混，隨著丙烯酸酯乳液的增加，松香樹脂的軟化點逐漸升高，膠黏劑的快黏力不變，持黏力升高。華南理工大學的陳平旭等采用半連續種子乳液聚合法制備了聚丙烯酸酯/聚合松香混合乳液，分析表明松香改性丙烯酸酯得到的高分子材料具有良好的兼容性和熱穩定性；另外，中國林科院林明濤等采用細乳液聚合法共聚得到歧化松香-丙烯酸酯復合高分子乳液，利用松香改性制備的高分子材料的高軟化點克服了產品原來貯存穩定性差和應用性能不穩定等缺陷。

2松香改性醇酸樹脂高分子材料

醇酸樹脂是由多元醇、多元酸與脂肪酸制成的聚酯，主要應用在涂料領域。近年來，松香改性醇酸樹脂生產松香基醇酸樹脂高分子材料的研究逐漸升溫，利用松香改性醇酸樹脂后的產品具有附著力強，漆膜光澤與硬度高的優點。

山西應化所的馬國章等用松香作為原料和亞麻油季戊四醇等在氫氧化鋰催化下進行醇解后與對辛基酚醛與甲醛在堿性65～70 ℃條件縮合制備松香改性醇酸樹脂高分子材料，軟化點可達到150 ℃。南京工業大學的陶波等用馬來海松酸酐、植物油等與丙烯酸預聚物通過單甘油酯法合成了松香改性丙烯酸基醇酸樹脂，經測定軟化點為145～170 ℃，且具有干燥時間短、硬度強、耐沖擊性等優點。

檸檬酸改性合成松香改性醇酸樹脂類高分子材料，制成品的化點高于150 ℃，具有優良的黏附力及優異的光澤、硬度和干燥性能。采用植物油及其脂肪酸改性醇酸樹脂，存在漆膜干燥速度慢、硬度低、耐水性差、耐候性不佳等缺點。利用松香丙烯酸或馬來酸酐的加成產物來代替苯酐與多元醇反應制備松香基醇酸樹脂，可改善醇酸樹脂漆膜性能。

3其它類型的松香改性高分子材料

松香不僅在改性酚醛、聚氨酯、聚丙烯酸酯和醇酸樹脂高分子化合物有廣泛的研究應用，松香改性環氧樹脂、聚酰胺和聚酰亞胺類樹脂等高分子材料的研究也具有重要應用價值。

中科院纖維素重點實驗室的鄧蓮麗等制備了松香-乙二醇二縮水甘油醚（AR-EGDE）改性聚甲基苯基硅氧烷（PMPS），兩者充分混合反應后得到松香改性環氧樹脂材料，具有很好的阻燃特性。Roy等首先利用松香酸與丙烯酸的D-A加成反應來制備松香二酸（APA），同時為了降低松香二酸叔碳上羧基的活化能，又將松香二酸酰氯化，再與己二胺反應合成松香改性聚酰胺材料，這種無定形的高分子材料具有相當好的熱穩定性，并且只溶于高極性溶劑中，結晶性較差。日本九州大學的Hiroo Tanaka等制備出了可以提高施膠能力的松香改性聚-N-乙烯基甲酰胺施膠劑。Maiti等采用馬來松香與二元胺的摩爾比為2∶1，再加入過量的二元醇反應，減壓蒸餾后將未反應的二元醇除去，獲得松香改性聚酯酰亞胺樹脂。

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高分子材料在市場的廣泛應用促使生產加工設備和工藝水平不斷提升，近年來，多個新型成型裝備得以研制成功，并逐一投入市場。所謂高分子材料生產加工設備自然是提升高分子材料生產質量和性能的關鍵所在，但是結合工藝要求，其結構設計的優良化和組裝的合理性才是保證這一結果的中心。

1 高分子材料生產加工設備的設計和制造

高分子材料生產加工設備中主要構成部件有：聚合反應器、紡前設備、熔融紡絲設備和長絲后加工設備。本文主要以聚合反應器、紡前設備和熔融紡絲設備為例，探討高分子材料生產加工設備的設計和制造中應當注意的要點

（1）聚合反應器的設計和制造

聚合反應器主要是由筒身、頂蓋、底蓋、夾套、蛇行管、攪拌器、傳動裝置、動密封、靜密封等部分結構組成。每一部分都有其作用和功用，如：夾套和蛇形管的主要功用便是當原料進入蛇形管和夾套之中，對其進行加熱或冷卻，保證其達到加工標準。

根據當前我國市場現狀，聚合反應器的設計和制造主要依循的標準包含以下方面：①結構強度值和剛度值較高；②設計使用材料不可與生產物質發生化學反應；③密封性好；④產量和長徑比都應當符合市場需求；⑤設計和制造成本不宜過高；⑥結構應當簡單，便于生產操作和后期維修。

目前，制造聚合反應器選用較多的不銹鋼材一般為1Crl8Ni9Ti不銹鋼、0Crl8Ni9Ti不銹鋼、0Crl8Nil2M02Ti不銹鋼、iCrl2M02Ti不銹鋼等。但鑒于其成本費用過高，使用范圍較小。至于復合鋼板、普通低碳鋼、低合金鋼等材料則使用較多，這些材料成本低廉，但是也有其缺陷，如復合鋼板焊接加工程序較為復雜。故而，在使用過程中應當注意規避其缺點，發揚其優勢。

（2）紡前設備的設計和制造

紡前設備主要包含原液混合設備（原液脫單設備、原液脫泡設備）、切片干燥設備（切片干燥機、回轉+充填式干燥機、充填式干燥機、KF干燥機、BM干燥機、吉瑪干燥機）和熔體勻濾設備（熔體靜態混合器、熔體過濾器）。其中，應當注意在原液脫單設備的設計和制造中，脫單體設備的結構應當盡量符合標準設計：①塔體直徑一般為1.8米，高度在7米左右；②塔外應當安置蒸汽管予以保溫處理；③脫單體塔內部傘面五個圓錐角應當呈120°，最上面的一層傘面應當作穩固處理，避免單體脫除；④選用材質應當保證其硬度和剛度，可選用1Crl8Ni9Ti不銹鋼。至于切片干燥設備的設計和制造，應當注意以下要點：①根據生產的高分子材料性質選擇是否應當安裝攪拌裝置②安裝攪拌裝置則需要安裝爐柵等傳動裝置。且為了防止生產過程中切片粘連，應當在筒體上安置立式攪拌器，在筒體中部安裝爐柵攪拌器。熔體勻濾設備的設計和制造應當堅持以化熔體溫度和勻化添加劑為設計原則和標準。本處以靜態混合器為例，靜態混合器的設計中首要考慮的便是螺旋片式元件的料流分割層數，其計算方式如下：S=2n。其中，s代指料流分割層數，n指代螺旋片元件數。再次，將螺旋片的兩端分別向不同的方向進行扭轉，以180。為準。將左旋和右旋的元件行交替排列對接。最后，組裝完畢之后，應當予以固定。

（3）熔融紡絲設備的設計和制造

結合化纖及工業纖維熔紡設備中紡絲箱體、計量泵和紡絲組件的結構原理進行熔融紡絲設備的設計和制造。

熔融紡絲設備的主要構件包含螺桿擠出機、紡絲箱體、計量泵、冷卻吹風裝置、卷繞成型裝置以及紡絲組件。其中，紡絲箱體的設計要求為：①耐熱性好；②密封性佳；③原材料在本組件設備中滯留時間盡量縮短；④結構組裝簡單；⑤機體材料耐腐性較好。紡絲箱體多采用厚度為8至10毫米的鍋爐鋼板焊接而成，這種鋼板其抗腐蝕性較好，且成本低廉，目前應用較多。

2.高分子材料生產加工設備的使用和維護

高分子材料生產加工設備的使用和維護過程中，筆者認為應當注意以下要點：第一，對于功能不同的機械設備的靈活運用。如：聚合物或無機物復合材料物理場強化制備機械一一十螺桿擠出機。這種設備的使用就應當注意反應器的使用和操作，如果生產材料質量出現問題，就應當首先考慮到是否由原材料在機體內部連續反應不足或混煉完成度低所導致，因而，此時應當首要檢查反應器。第二，高分子材料生產加工設備的密封性能應當列入日常維護范疇。由于高分子材料的生產是一個內部反應過程，因而其密封性是保證生產材料材質和性能的主要因素。生產加工設備中密封組件較多，如聚合反應器，以至于其組件中使用到密封裝置。第三，生產加工設備制作材料的維護，為了防止制作高分子的原材料和機壁接觸后發生化學反應，一般是使用鋼材和化合性材料，且在材料外壁上涂裝涂料以防腐蝕。儀器設備生產加工時間過久，其防護層難免會脫落，加之生產過程中的摩擦和撞擊，也都會走造成機體內壁受損。因而，在生產加工設備使用一段時間之后，都應當拆卸機體，檢查內壁是否受損。第四，傳熱裝置的維護。一般情形下，使用過程中若出現成品材料出現被污染的情形，推測其原因可能是反應器傳熱裝置出現故障。具體而言，可能由反應器密封性被破壞所致，也有可能緣于由機體內部粘附物。因而，在使用過程中，應當嚴格控制聚合的溫度，且在后期維修過程中，定期拆卸清洗。

結束語

隨著我國市場經濟的持續發展，科學技術水平的不斷提升，工業生產領域也得到了長遠的進步和發展。由此，只有做好新材料生產加工設備的設計、制造、使用和維護工作，方可有效促進高分子材料研究的發展和進步。

參考文獻

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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。現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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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： 

[1]譚志堅，王朝云，易永健，等.可生物降解材料及其在農業生產中的應用[J].塑料科技，2014，42（2）：83-89. 

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[J].黑龍江水利科技，2014，42（5）：149-151. 

篇6

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。考慮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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[2] 馬傳國，容敏智，章明秋.導熱高分子復合材料的研究與應用[J].材料工程，2012，8（7）：40-45.

篇9

>> 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.

[3] 胡愛軍.泡沫夾芯型吸波隱身結構復合材料的發展趨勢[J].宇航材料工藝， 2009（1）：1-4.

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篇10

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酰化而成的酯類，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。現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：

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