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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。
三、纳米高分子材料的发展
通俗来说,纳米技术是用来研究纳米材料的特殊性能,以及对纳米材料的结构进行工艺制造的技术。并且,如果把带有特殊功能纳米粒子和高分子材料进行混合,例如纳米粒子,进而可以使高分子材料的性质发生变化。因此在改变高分子材料性质的时运用纳米技术的方式主要有 2 种:一种是将两种高分子材料进行混合加工成新的材料;另一种是利用纳米粒子作用于高分子材料,进而改变高分子材料原有的性能。例如,在探究苯乙烯一丙烯酸醋纳米复合阻尼技术时,可将讲上述几种材料进行复合,进而提高这两种物质的复合性能,同时提高其抗震能力。与此同时,作者结合多种实验结果,得出聚合高分子材料主要分布于二维纳米片之后,主要功能时提高原有高分子材料的性能,使原有高分子材料的耐磨性更强。将获得化学生成物与尼龙等高分子材料进行混合,得到新型的高分子材料的阻燃性能将会得到大幅度提升。因此,纳米技术与高分子材料结合,研制出新的高分子材料,可以使传统的高分子材料更加先进,符合日常生产生活需求。换言之,在高分子材料当中运用纳米技术,将会是高分子材料在未来运用的主要研究方向。
四、生物降解高分子材料的发展
随着科学技术的发展,微信生物或者与其相关的分泌物通过化学反应,进而可以获经过降解的新型高分子材料。目前,高分子材料在日常生活中得到了广泛的
应用,然而由于其具有我无法循环使用,不易分解等特性,进而给环境带来了很大的压力。因此,近年来,针对于高分子材料降解技术的研究有许多。例如,在进行购物、买菜、食品买卖等日常生活领域,之前均是使用塑料凳高分子材料进行产品包装。然而,近年来,生物科技公司研制了一种新型抑菌、可降解的包装食品的材料。这种材料是现将壳聚糖采用辐射法进行降解处理,然后加入偶链剂起到助融的作用,之后进行搅拌并且进行干燥处理。在上述步骤完成之后,和聚乙烯类等可降解高分子材料进行混合,生成新型可降解包装材料。因此,在研究新型可包装材料时,主要研究内容是将可降解的高分子材料如何运用在已有的高分子材料当中。通过研究,可知研究课再生降解高分子材料具有广阔的发展空间,具有十分重要的经济意义,在未来高分子材料领域中,具有研究价值。
五、结论
本文通过总结高分子材料现有发展趋势,并且指出在建设环境友好型社会的背景下,研究高分子材料和纳米技术以及生物可降解技术的结合具有重要的现实意义。当前,高分子材料给人们生活带来便利的同时也产生了一系列问题。在未来,在使用高分子材料时体应注重环境安全,合理利用资源,实现资源的循环利用。因此,研发无毒、绿色、可降解的高分子材料,成为未来高分子材料研究领域的重点对象。基于此,研究纳米技术和生物可降解技术在高分子材料中的应用将是未来研究的重点领域。
参考文献
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【摘要】随着材料成为当今科学技术的四大支柱之一，了解和掌握高分子成为热点之一！而越来越多的高分子材料被发现利用，人们对其性能要求更加高，所以热塑性聚氨酯弹性体也成为利用较广之一！
【关键词】热塑性聚氨酯弹性体、性能、用途
热塑性聚氨酯弹性体是一种新型的高分子化合物，英文商品名：Flexiblepolyurethane，是一种各项性能优异，可以代替橡胶 rubber，软性聚氯乙烯材料 pvc，优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯，PVC，耐老化性好过橡胶橡胶，可以说是替代 PVC 和 PU 的最理想的材料简称 TPU。
一，TPU 的基本性能：
TPU作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种材料，这从它的刚性看出来，TPU 的刚性可由弹性模量来度量。橡胶的弹性模量通常在 1~10Mpa，TPU 在10~1000Mpa，塑料（尼龙，ABS，PC，POM）在 1000~10000Mpa。TPU的硬度范围相当宽，从 ShoreA60~ShoreD80 并且在整个硬度范围内具有高弹性；TPU 在很宽的温度范围内-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑剂；TPT对油类（矿物油，动植物油脂和润滑油）和许多溶剂有良好的抵抗能力；TPU还有良好的耐天候性，极优的耐高能射线性能。众所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈扰强度都是优良的；拉伸强度高，伸长率大，长期压缩永久变形率低等都是TPU 的显著优点。
力学性能：TPU 弹性体的力学性能主要包括：硬度，拉伸强度，压缩性能，撕裂强度，回弹性和耐磨性能，耐屈扰性等，而 TPU 弹性塑料的力学性能，除这些性能外，还有较高剪切强度和冲击功等。
（a）硬度：硬度是材料抵抗变形，刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU 硬度通常用邵尔 A（ShoreA）和邵尔 D（shoreD）硬度计测定，邵尔 A 用于比较软的TPU，邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定，硬段含量越高，TPU 的硬度就会随之上升。硬度上升后，TPU 的其他性能也会发生改变，拉伸模量和撕裂强度增加，刚性和压缩应力（负荷能力）增加，伸长率降低，密度和动态生热增加，耐环境性能增加。TPU 的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度（-4~-12℃），硬度无明显变化；在突变温度下，TPU 硬度突然增加而变得很硬并失去弹性，这是由于软段结晶作用的结果。
（b）硬度与定伸应力和伸长率的关系以及硬度与撕裂强度的关系。随着 TPU硬度的增加，100%定伸应力和 300%定伸应力迅速增加，伸长率下降。这是由于硬度的增加主要是由于硬段含量增加的结果。硬段含量高，其所形成硬段相越易形成次晶或结晶结构增加了物理交联的数量而限制材料变形。若使材料变形必须提高应力，从而提高了定伸应力，同时伸长率下降。TPU 硬度与撕裂强度的关系，随硬度增加，撕裂强度迅速增加，其理由亦与模量的解释相同。
（b）TPU 的拉伸性能：拉伸性能是指单向拉伸，即应力-应变性能。从 TPU的应力-应变曲线可以获得这些信息：拉伸强度（TensileStrength，单位:Mpa），断裂伸长率(Elongation,单位:%)，定伸应力(定伸模量，单位:Mpa)，等等。
拉伸性能与温度的关系，以 Texin480AR 商品为例，两组曲线分别为高温(23~121℃)和低温（0~50℃）的拉伸应力-应变曲线。不难看出，在 23℃时它
是弹性体，在 121℃时成为软橡胶，在-50℃又呈现弹性塑料。在应力不变情况下，拉伸应力随温度的增加而下降。这是由于 TPU 硬段微区随着温度增加而逐渐软化以及硬段软段混合度的增加导致拉伸应力的下降。
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