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高分子材料的制备方法范文1
关键词：高分子材料基础；教学内容；教学手段；教学方法
高分子材料学科的学生培养，应立足于其创新精神和创新能力的培养，立足于对学生综合素质的培养，以满足社会对高分子材料学科人才的需求。为此，在“高分子材料基础”课程的教学中，我们坚持“给大学生创造机会与条件，充分发挥其潜能，逐步培养其自主式、合作式和探究式的学习习惯以及创新意识、创新能力和科学精神”的教学宗旨，积极探索教学内容、教学手段和教学方法的改革。
一、教学内容的整合与优化
我校自2002年开始在高分子材料及其相近专业开设“高分子材料基础”课程。课程教材选用“面向21世纪课程教材”《高分子材料基础》。此教材的特点是涵盖了高分子材料学科的基本理论、基本知识以及典型材料的制备与应用，并且对当前一些高分子材料学科前沿性的理论与知识给予了充分的阐释。但是，为了适应本科教学的需要，给学生一个清晰的学习脉络，在规定的学时内完成讲授任务，通过认真讨论，我们按照“删繁就简，削枝强干，突出重点”的原则，对教学内容进行了整合与优化，使学生在有限的时间内，尽量学习到课程的精髓。
教材内容体系主要如下：材料科学概论、高分子材料的制备反应、高分子材料的结构与性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基复合材料。
通过对教材内容的整合与优化，对“高分子化学”、“高分子物理”中涉及到的基础理论知识内容，通过以绪论的形式，以新的角度给予重点讲授，目的是引出以下的重点讲授内容。并且，在绪论的讲授中增加了对历来在高分子学科中作出突出贡献的专家，尤其是获得诺贝尔奖的科学家的生平事迹的介绍，以提高学生的学习兴趣。整合优化后的课程教学内容为：材料与材料科学(含：材料概念及分类、材料结构、材料性能、材料制备、材料的发展简史、高分子材料突出科学家简介、材料科学范畴及任务等)，通用高分子材料(含：塑料、橡胶、纤维、粘剂及涂料)，功能高分子材料(重点：功能高分子材料的设计及制备方法、高分子催化剂、高分子功能膜材料、高分子医用材料、智能高分子材料等)，聚合物共混物(重点：制备方法、形态结构、性能、增韧塑料增韧机理等)，聚合物基复合材料(含：聚合物基宏观复合材料、聚合物基纳米复合材料)。
此外，在进行讲授的过程中，也插入一些花絮。例如在讲授聚酰胺树脂时，介绍尼龙(Nylon)名称的来历：尼龙最早由杜邦公司的Carothers领导的美国和英国科学家团队研制成功的合成纤维材料，为纪念这一研究成果，铭记两国科学家的贡献，取两国的首都城市名首字来命名，即New York取NY，London取LON，合成一个新名字NYLON(尼龙)，等等。以引导学生树立远大理想，刻苦努力学习，为祖国的建设与发展作出贡献。
二、教学模式的改革与实践
荀子曰：假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。所以教学手段与教学方法的改革对提高教学质量是至关重要的。因此，为了提高教学质量，在教学方法和手段上，我们也积极进行了一些改革与探索。
1．教学手段的改革
一是采用多媒体教学增加课程的信息量和内容的直观性。我们按照教学内容制作了教学课件，课件中对一些难以理解的教学内容进行了直观处理，使学生能够更好地理解。例如，对一些塑料加工设备的运行专门制作了部分动画，使其讲授更加生动直观。另外，通过利用多媒体教学，减少了板书的环节，节省了大量的时间，增加了课程的信息量。
二是利用学校的“课程中心”加强与学生的课外交流。通过学校的“课程中心”，达到师生互动的教学辅助模式，提高学生的自主学习能力及教学效率。学校“课程中心”设有教师论坛、课程论坛、专家论坛、答疑信箱和个人空间等板块，可以达到课下师生之间互动的目的。此门课程充分利用以上功能，实现了教师上传电子课件、课程相关文献资料等，学生下载课件资料、上交作业、提出问题、在线测试等，达到了师生及学生之间相互访问、交流、互动的学习目的，调动了学生学习的主动性与创造性。
2．教学方法的改革
主要采用“精讲解多讨论”的方法，引导学生的学习兴趣，发挥学生的学习主动性，教育学生要知学、好学、乐学。为了使学生达到乐学的至高境界，教学中采取了以下方法：
一是在课堂教学中针对重要的知识点设计出系列问题，有意识地向学生提出，由学生经过自由讨论后，请学生回答。
二是增加了课程论文的写作。由于学生刚刚接触到部分专业课程，关于专业科研论文的写作技法不熟练，一开始只要求学生就所讲的一些内容，如针对某种塑料，查阅至少10篇近期的论文，通过分析、归纳、总结，进行综述写作。为了使学生按照规范来写作，利用课余时间给学生讲授综述的基本要求及写作方法。通过综述的写作，锻炼了学生自主学习的能力、查阅文献的能力，以及对文献分析、归纳、总结的能力、并且使他们通过写作论文产生一种成就感。
三是布置自学内容，对自学的课程内容要求写出课程读书感想。学生通过自学，将书本上的内容消化成自己的知识，再经过归纳总结，写出读后感，使他们对所学的知识牢固掌握。
这些方法与手段的使用，使学生自主学习、合作学习和探究学习的能力得到提高，从而提高了此门课程的教学效率，也对其他课程的学习起到了促进作用。
三、改革取得显著效果
“高分子材料基础”课程涉及的教学内容比较庞杂，系统性较差，在讲授的过程中不易形成严密的体系，特别是涉及对一些材料的制备、性能、应用等讲解时，跳跃性大，内容枯燥，吸引力不足。但是，通过对课程内容的整合优化以及采用了一些有效的教学手段与教学方法，使该门课程的教学取得了一些很好的效果。
1．学生知识面得到拓宽。本门课程是高分子材料专业在本科教学中一门全面介绍材料知识的课程，学生在学习一些基本理论基本知识的基础上，通过对一些常用材料的知识学习，对高分子学科的发展、应用等有了更深的、更清晰的认识。学生普遍认为，通过学习使他们对专业知识从懵懂、迷茫转为清晰、明确，使他们的专业知识面得到的拓展。学生在掌握该课程的核心内容后，对于专业后续课程的学习、学业专题研究以及研究生阶段的学习都起到了重要的促进作用。
2．学生学习兴趣得到提升。大力开展多媒体教学和网络教学，发挥学生学习主动性，以及增加讲授一些与课程有关的知识发现过程、相关课程内容涉及的科学家的趣闻轶事等等，学生普遍反映通过学习此课程，自己的学习兴趣及学习能力得到了较大的提高。例如，通过“课程中心”达到了学生与教师之间的交流互动，学生的写作能力，对问题的认识深度、广度，对文献的分析、归纳、总结能力等都得到了很大提高。
3．学业负担转化为精神享受。学生普遍反映，通过在课堂上讨论问题，通过课下搜集相关资料，在“课程中心”提供的个人空间上发表，通过整理自己设计的BLOG空间等等，使自己的自主学习能力得到升华，学习成为一种对美好事物的追求，将枯燥的学习负担转变为一种精神的享受。
高分子材料的制备方法范文2
[关键词]纳米药物载体；中药制剂；应用
中图分类号：U284.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0356-01
一般情况下，纳米药物载体最小粒径是10nm，而最大粒径是1000nm，粒径在这期间的都可以称之为纳米药物载体。其有不同的制备工艺，所应用的材料也不同，因此各类纳米药物载体在中药制剂研发中所起到的作用也稍有差异。纳米药物载体的应用具有很多的优势，比如对制剂的稳定性有一定作用，同时也有助于提高口服生物的利用度。除此之外，载体材料能够进行生物讲解，没有任何的毒性，即使存在着毒性，也不会对药物产生过大的影响。
一、聚氰基丙烯酸脂毫微粒
此种纳米药物载体主要是由合成高分子材料构成，该合成高分子具备生物降解的功能。此种纳米药物载体最大的优势就是能够使得药物制剂更具靶向性。大量的研究表明，聚氰基丙烯酸脂毫微粒的粒径对药物的制剂的靶向性有着直接的关系，如果粒径没有超过300nm，则其会在肝脏以及淋巴系统中聚集。此种纳米药物载体能够通过两种方法来制备，第一种是乳化聚合法，此种方法得到了聚氰基丙烯酸脂毫微粒，粒径通常都在200nm上下，如果在其中适当的添加非离子表明活性剂，则其粒径会明显的减少，达到30-40nm。乳化聚合法来制备聚氰基丙烯酸脂毫微粒具有非常多的优势，比如制备工艺十分简单，能够进行大规模的工业生产，但是对于酸性而且不稳定的药物来说，其包封具有一定的难度。第二种制备方法是级界面聚合法，此种制备方法利于包封，尤其是脂溶性药物，并且具有非常高的载药量。
某学者等选用聚氰基丙烯酸正丁酯为载体材料，用乳化聚合法分别制备了氧化苦参碱聚氰基丙烯酸酯毫微粒及蕨麻素聚氰基丙烯酸酯毫微粒，制剂学性质显示平均粒径为100～200nm，氧化苦参碱毫微粒的包封率达87%，蕨麻素毫微粒的包封率达82%；体内评价结果表明：氧化苦参碱毫微粒及蕨麻素毫微粒可将药物靶向肝脏，增加靶器官肝脏内的药物浓度，提高治疗指数。
二、白蛋白毫微粒
此种纳米药物载体主要是由天然的高分子材料构成，其优势是具有稳定的化学性质，几乎没有任何的毒性，对身体的刺激性也比较低，不存在抗原体，除此之外，其生物相容性以及降解性都非常好。白蛋白毫微粒具有靶向以及缓释的功能。与聚氰基丙烯酸脂毫微粒相比，白蛋白的制备方法非常多，其中比较常见的有丙酮、喷雾干燥法等。
葫芦素β是一种脂溶性极强的中草药提取成分，具有较强抗肿瘤活性，为了提高其生物利用度，王宁等采用高压乳化法制备了葫芦素β的人血清白蛋白毫微粒，用高效液相色谱法测定了葫芦素B人血清白蛋白毫微粒中药物的含量。2005年由某公司开发的注射用紫杉醇白蛋白纳米粒悬浮液经FDA批准上市，用于转移性乳腺癌联合化疗失败后或辅助化疗6个月内复发的乳腺癌。该药应用人血白蛋白作为载体，形成130nm大小的紫杉醇颗粒。由于采用纳米技术，不含有毒溶媒，可以大大减少过敏反应、缩短给药时间，临床研究证明该药较传统紫杉醇类药物具有疗效高、毒性低的优势。
三、聚乳类毫微粒
此种纳米药物载体主要是由合成高分子材料构成，其具有生物可讲解的功能，同时还具有生物相溶性，将其作为药物载体来进行中药的制备，有利于实现靶向给药。目前聚乳类毫微粒已经被应用在PLA、PGA、PELA的制备中。聚乳酸类毫微粒的制备通常采用乳化溶剂挥发法？盐析法？复乳法等，其中乳化溶剂挥发法最常用。聚乳类毫微粒除了具备毫微粒载体的优点外，还具有对亲脂性药物有足够的载药能力，通过改进工艺，也可包封亲水性药物的特点。
某学者等采用改良的自乳化溶剂蒸发法制备雷公藤甲素聚乳酸毫微粒，考察了各工艺因素对毫微粒粒径？包封率和载药量的影响，通过透射电镜？动态激光粒度分析仪？傅里叶红外光谱及X射线粉末衍射初步研究了其载药性能，结果表明：雷公藤甲素聚乳酸毫微粒形态光滑规整，粒径分布均匀，包封率为74.27%，载药量为1.36%。某学者等制备了联结有小麦胚芽凝集素的异丙基肉豆蔻酸酯纳米粒。通过两步碳化二亚胺法，WGA被联结在IPM-紫杉醇-PLGA纳米粒（NP）上，WIT-NP平均粒径为331nm，Zate电位为-4.3mV，收率66%，紫杉醇包封率为61%。由于WGA受体介导细胞内吞作用和IPM促进紫杉醇从纳米粒中释放的双重影响，WIT-NP用于紫杉醇肺部给药，表现出更强的细胞毒性。
四、脂质纳米粒
脂质纳米粒是一种以体内可降解的天然或合成脂质材料为载体基质制成的纳米粒。LN兼具了脂质体？脂肪乳？聚合物纳米粒的优点，可替代脂质体？脂肪乳？聚合物纳米粒，是一种极有发展前景的新一代毫微粒载体。脂质纳米粒的制备方法主要有高压匀质法？薄膜-超声分散法？乳化-分散法？溶剂乳化法？薄膜乳化-高压均质法等。
某学者以硬脂酸作为药物载体材料，用乳化蒸发法制备了丹参酮ⅡA固体脂质纳米粒，测得其平均粒径为119.7nm，Zeta电位为-31.6mV，载药量为3.8%，包封率为87.7%；大鼠体内吸收研究表明：丹参ⅡA固体脂质纳米粒大鼠小肠吸收优于丹参酮ⅡA溶液。还有学者以山榆酸甘油酯为载药材料，分别采用热融-匀质法和冷压-匀质法制备水飞蓟素固体脂质纳米粒口服液，并使用膜滤法和凝胶柱色谱法对不同方法制备的水飞蓟素固体脂质纳米粒的载药机制进行了研究。有学者采用薄膜乳化-高压均质法制备水飞蓟宾（SLB）脂质纳米乳，经冷冻干燥处理，制成前体脂质纳米粒。该制剂为冻干粉，性质稳定，水中再分散性好，水中溶解后，平均粒径为296.4nm，小鼠尾静脉注射，与对照制剂相比，脂质纳米粒可显著增加SLB在肝脏中的药物浓度，在相同时间点SLB脂质纳米粒组肝脏的药物浓度高于对照组，表明水飞蓟宾脂质纳米粒具有显著的肝脏靶向性。
五、结语
综上所述，可知纳米药物载体会成为中药制剂研发应用的主力药物载体，由于其优势明显，因此备受制剂学界的关注。纳米药物载体在中药制剂研发中的应用，既有利于中我国中药剂型的有效改良，同时也能够充分发挥中药的药效。中药制剂要想迈向现代化，纳米药物载体是不可缺少的一个药物载体。但是因为我国的中药体系十分复杂，纳米药物载体在应用的过程中还有比较多的问题，因此此种药物载体在我国的中药制剂中还未得到大范围的应用，仅仅处于起步阶段，需要中药制剂研究者付出更大的努力。、
参考文献
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[2] 金丽霞. 纳米药物载体的研究及临床应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复. 2010（08）
[3] 黄红娜，张丹参，张力，丁杰. 纳米药物载体系统的研究[J]. 河北北方学院学报（医学版）. 2010（02）
高分子材料的制备方法范文3
[关键词]聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、淀粉基塑料
中图分类号：TQ320.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0274-01
传统塑料主要来自石化资源，因其不易降解和回收利用，给环境造成极大污染，并造成对石化资源的严重浪费，寻找非石油基环境友好的材料迫在眉睫，生物可降解塑料是解决这个问题的有效途径。目前研究最广泛的可降解塑料有聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、淀粉基可降解塑料等。
一、聚乳酸（PLA）生物可降解材料
聚乳酸（PLA）是以乳酸为原料制备的高分子材料，具有无毒、无刺激性、强度高、易加工成型和生物相容性好等特点，制品在使用后可完全降解。按单体不同，PLA分为PLLA、PDLA和PDLLA。当前国内外PLA生产企业主要以生产不同规格的PLLA为主。PLLA单独使用具有熔点低、结晶慢、耐热性差等缺点，通过与PDLA共混，可形成立构复合体，改善成核、结晶速度，提高材料耐热性。PLA可用于一次性饭盒以及其他各种食品、饮料外包装材料；可用于纤维和非织造物等，包括服装、建筑、农业、林业、造纸、医用等领域。
聚乳酸是以乳酸单体为原料经过聚合等工艺制备得到的高分子聚合物，制备方法分为一步法和两步法，一步法难以制备得到高分子量的聚合物，基本无应用价值，目前国内外厂家主要通过两步法工艺生产聚乳酸。两步法工艺需经历中间体丙交酯阶段。
聚乳酸主要生产企业：
二、聚丁二酸丁二醇酯 （PBS）生物降解塑料
PBS是以丁二酸与丁二醇为原料制备得到的高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解代谢，是典型的可完全生物降解材料。但PBS的加工温度较低、黏度低、熔体强度差，难以采用吹塑和流延的方式进行加工。另外PBS制品往往呈一定脆性，应用受限。PbS主要用于包装、餐具、容器、一次性医疗用品、农业、生物医用高分子材料等领域。
PBS的聚合前体主要原料为丁二酸；丁二酸的生产主要是通过石化法合成， 目前丁二酸的生物制造技术是国际竞争热点， PBS（聚丁二酸丁二醇酯）是以丁二酸与丁二醇为原料经过聚合制备得到的高分子聚合物。
PBS主要生产企业：
三、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）生物可降解材料
PBAT是对苯二甲酸丁二酯和己二酸丁二酯的共聚酯。作为一种新型的生物可降解共聚酯，PBAT兼具了芳香族聚酯和脂肪族聚酯的优点，既具有很好的热性能、机械性能，又具有生物可降解性和加工性，可以用它与脂肪族聚酯 PLA 等共混，来改善脂肪族聚酯的机械和力学性能。PBAT的加工性能与LDPE非常相似，可用LDPE的加工设备吹膜。PBAT主要用作农用地膜、垃圾袋、保鲜膜、堆肥袋、淋膜和餐盒、餐盘、杯子等。
PBAT主要生产企业：
四、淀粉基可降解塑料
淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品，具有生产成本低、投资少、使用方便、可生物降解的特点。淀粉基热塑复合材料不仅具备一般高分子材料所共有的基本特性，而且具有完全可降解性，可替代当前广泛使用的塑料材料。
淀粉基生物降解塑料已有3O年的研发历史，具有研发历史久、技术成熟、产业化规模大、市场占有率高、价格较低的特点。淀粉基生物降解材料主要用作包装材料、防震材料、垃圾袋、地膜、保鲜膜、食品容器、一次性餐具、玩具等。
淀粉基可降解塑料主要生产企业：
五、总结
目前各种生物可降解材料前景较好，但市场开拓、产品成熟度、产品性能开拓、产品应用等方面，需要时间开拓；当前石油价格低、石油基塑料产品价格优势明显，生物可降解材料同石油基材料竞争，目前还不具备条件；生物可降解材料的发展，还需要政府政策、税收优惠、市场等方面的支持；随着国内外对环保的要求越来越高，可降解材料的相关政策将会越来越好；同时随着可降解材料生产技术的提升，可降解材料的成本将越来越低。
参考文献
高分子材料的制备方法范文4
关键词：硝苯地平;智能水凝胶;质量标准;研究
硝苯地平智能胶的主要成分是硝苯地平，载体材料是高分子材料，制备方法为离子胶凝化法，这种一种智能药物，其对PH十分敏感。采用高效液相色谱法对于质量标准进行研究，这种方法可以有效的测定该药物中硝苯地平的含量，但是测定时，需要考虑高分子材料的干扰因素，尽量避免干扰，同时还需要注意避光，否则硝苯地平会逐渐的分解，难以实现质量控制效果[1]。
1 仪器与试药
1.1 仪器
Agilent 1200型高效液相色谱仪，由美国安捷伦公司生产;ODS-90TS（4.8mm×140mm，5m）色谱柱，G1315B二泵，G2170B色谱工作站和7730进样阀。HPD-44真空泵，天津市恒奥科技发展有限公司;F7超声波清洗仪（上海超声波仪器厂）。吉尼斯系列电子分析天平（德国塞多利斯仪器系统有限公司），78-5磁力加热搅拌器 （江苏省金坛市正基仪器有限公司）。
1.2 试药
苯地平智能水凝胶（哈尔滨医科大学，批号：20150118，20150119，2015
0120），硝苯地平精致品（自制，纯度99.7%），N-琥珀酰壳聚糖（中国研究院化学物理研究所，相对分子质量300000，脱乙酰度65%），海藻酸钠（浙江化学试剂站分装厂，批号041207），氯化钙（天津科密欧化学试剂有限公司，批号20140224）。
2 方法与结果
2.1 硝苯地平智能水凝胶的制备
精密称取N-琥珀酰壳聚糖和海藻酸钠适量，加入蒸馏水中，加热搅拌至完全溶解，得浓度为2%的水溶液。精密称取硝苯地平适量（药载比为1：4），加入上述水溶液中，搅拌至硝苯地平完全分散均匀，然后将上述混悬液通过5ml注射器针头（针头内径4.5mm）以1.2ml/min的速度滴加到轻度搅拌的CaCl2～2H2O溶液中交联30min，滴距5cm，反应完毕后过滤小球，水洗，室温放置自然干燥，得载药的N-琥珀酰壳聚糖一海藻酸钙凝胶小球[4]。
2.2 质量控制
2.2.1 紫外吸收。取含量测定项下的溶液，加等量的无水乙醇稀释后。照紫外一可见分光光度法测定，在237nm波长处有最大吸收，在320-355nm的波长处有较大的宽幅吸收。
图1 紫外光谱图
2.2.2 含量测定
（1）色谱条件：色谱柱：ODS-90TS（4.8mm×140mm，5m）;流动相：l%冰醋酸（三乙胺调pH至3-31）-甲醇（30：70，V/V）;流速：0.8ml/min;检测波长：237nm;进样量：20ml;柱温：35℃;保留时间：5min，分离度1.5。（2）对照品溶液的制备：避光，精密称取硝苯地平精制品6.94mg，置50m1棕色量瓶中。加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，作为对照品贮备液。（3）供试品溶液的制备：避光，取本品研细的粉末27mg，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入pH7.34的枸橼酸盐缓冲液（0.4%吐温-80）50ml，密塞，称定质量，超声处理20min，放冷，再称定质量，加枸橼酸盐缓冲液补足减失的质量，摇匀。转入分液漏斗中，用氯仿萃取3次（20、20、10m1），合并氯仿提取液，转移至50ml棕色量瓶中。加氯仿至刻度，摇匀，精密量取5ml氯仿液，蒸干，残渣加甲醇溶解，转移置25ml棕色量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，用0.22m的微孔滤膜滤过，取续滤液，即得[5]。（4）干扰试验：精密量取对照品溶液、供试品溶液、空白对照溶液各20ml，分别注入液相色谱仪，记录色谱图。从实验中可见在与对照色谱相应的位置上，空白对照溶液在与硝苯地平色谱峰的位置上无干扰。（5）线性关系考察：精密吸取硝苯地平对照品贮备液0.2、1、2、3、5、6、8ml置10ml棕色量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，配制成系列浓度溶液，在上述色谱条件下进样测定。以峰面积（A）为纵坐标y，浓度（c）为横坐标进行线性回归，得回归方程为Y=69.5742505X-12.949778。r=0.9999。结果表明，硝苯地平在2.776-111.04μg/ml浓度范围内峰面积与浓度均呈良好线性关系。（6）精密度试验：取同一浓度硝苯地平对照品溶液，分别与1d内和4d内按供试品测定项下操作。测得硝苯地平日内RSD为0.73%（n=6），日间RSD为2.10%（n=6），表明仪器精密度良好。（7）加样回收率试验：取已知含量的供试品6份，每份约25mg，精密称定，按高、中、低剂量分别精密加入硝苯地平精制品，混匀，按供试品测定项下方法操作，测定其峰面积，按外标法计算。结果如表1。
表1 加样回收率试验结果
3 讨论
主要选择使用了三种流动相：（1）甲醇与水，比例为60：40;（2）甲醇与1%的冰醋酸，分别为60：40，70：30;3、1%冰醋酸与甲醇，比例为60：40;65：35;70：30，在使用前两种流动相时，发现其形成的品峰形效果不佳，存在着比较拖尾的现象，最终选择使用第三种流动相，其比例为70：30，这一比例不仅能够使阳平形成效果比较好的峰形，而且干扰条件比较少，能够达到彻底的分离。智能水凝胶的制备载体主要是高分子材料，在对此进行制备时，需要对样品进行前期处理，而且处理时还需要考虑高分子材料自身对样品含量会产生相应的影响。另外，高分子材料与样品中的药物主要是以氢键的形式而存在，必须破坏这种氢键，否则药物难以以要求的形式存在，而影响研究效果。本研究中所使用的枸橼酸盐缓冲液，以此来实现复合物的分离的目的。硝苯地平对光敏感，需避光。本文方法所得到的结果准确度高，操作简单，此外，重现性好，能够达到预期的回收效果，可以用来控制硝苯地平智能水凝胶的质量。
参考文献
[1]廖列文，龚涛，周静，周新华，崔英德.DMAEMA系列智能水凝胶的研究进展[J].化工进展，2011（2）.
[2]陈旭日，陈学刚.新型P（NIPAAm-co-IA）pH敏感智能水凝胶的合成与性能研究[J].化学推进剂与高分子材料，2011（2）.
[3]侯红瑞，张平泰.智能水凝胶在给药系统中的应用[J].价值工程，2011（15）.
高分子材料的制备方法范文5
Abstract： Function polymer materials are rapidly developing in recently years. But there are not any generalizations to the development of shape memory polymers. The defined， mechanism， characterization and the preparation of the most simulative shape memory polymer are briefly introduced in this paper. Then the developing prospects are also reviewed.
关键词： 功能高分子材料；展望；形状记忆
Key words： functional polymer materials；outlook；shape memory polyer
中图分类号：TB324 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）31-0303-02
0 引言
随着社会的进步和科学技术的发展，一般的材料难以满足日益复杂的环境，因此需要具有自修复功能的智能材料——形状记忆材料。20世纪50年代以来，各国相继研究出在外加刺激的条件（如光、电、热、化学、机械等）经过形变可以回复到原始形状的具有形状记忆功能的材料，它可分为三大类，形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物材料。高分子产业的迅速发展，推动了功能高分子材料得到了蓬勃发展。形状记忆聚合物材料的独特性，广泛应用于很多领域并发展潜力巨大，人们开始广泛关注[1]。
1 功能高分子材料研究概况
功能高分子材料是20世纪60年代的新兴学科，是渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。由于它的内容丰富、品种繁多、发展迅速，成为新技术革命不可或缺的关键材料，对社会的生活将产生巨大影响。
1.1 功能高分子材料的介绍 功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料，通常也可简称为功能高分子，也可称为精细高分子或特种高分子[2]。
1.2 功能高分子材料分类 可分为两类：第一类：以原高分子材料为基础上进行改性或其他方法，使其成为具有人们所需要的且各项性能更好的高分子材料；第二类：是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。
1.3 形状记忆功能高分子材料 自19世纪80年现热致形状记忆高分子材料[4]，人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支——形状记忆功能高分子材料。和其它功能材料相比的特点：首先，原料充足，形变量大，质量轻，易包装和运输，价格便宜，仅是金属形状记忆合金的1%；第二，制作工艺方简便；形状记忆回复温度范围宽，而且容易加工，易制成结构复杂的异型品，能耗低；第三，耐候性，介电性能和保温效果良好。
形状记忆聚合物（SMP）代表一项技术上的重要的类别刺激响应的材料，在于形状变动的反应。更确切地说，传统意义上的SMP是聚合物变形，随后能固定在一个临时的形状，这将保持稳定，除非它暴露在一个适当的外部刺激激活了聚合物恢复到它原来的（或永久的形状）。因此，相关的反应被称为聚合物内的形状记忆效应（SME）。虽然各种形式的外部刺激可以被用来作为恢复触发，最典型的一种是直接加热，通向温度增加[4]。
2 部分形状记忆高分子材料的制备方法
2.1 接枝聚乙烯共聚物 在形状记忆聚乙烯中，交联（辐射或化学）是必须的，但是交联程度过高会导致聚合物的加工性能不好，因此最好是将交联放在产品制造的最后一步：Feng Kui Li等采用尼龙接枝HDPE获得了形状记忆聚合物。他们采用马来酸酐和DC处理熔融HDPE在180℃反应5分钟，然后在230℃下和尼龙-6反应5分钟得到产物。SEM照片显示尼龙微粒小于0.3μm，在HDPE中分散良好，两者界面模糊，显示两者形成化学粘合；而尼龙和HDPE简单混合的SEM照片中两者界面明显试验同时表明，随着DCP含量和尼龙含量的提高，共聚物中形成了更多的共聚物具有和射线交联聚乙烯（XPE）SMP相似的形状记忆效应，形变大于95%，恢复速度好于射线交联的聚乙烯SMP，该聚合物在120℃左右形状恢复达到最大。对其机理研究表明，接枝在PE上的尼龙形成的物理交联对形状记忆效应有重要作用。值得注意的是该共混物是仅仅通过熔融混合得到的，工艺非常简单，而且采用的是通用聚合物，因此该方法值得推广[5]。
2.2 聚氨酯及其共混物 聚氨酯是含有部分结晶相的线性聚合物，该聚合物可以是热塑性的，也可是热固性的。聚氨酯类形状记忆材料，软段的结构组成和相对分子质量是影响其临界记忆温度的主要因素，硬段结构对记忆温度影响不大。
采用聚氨酯和其它聚合物共混，可以改善性能，得到所需要的产物。有报道采用聚己内酰胺（PCL）、热塑性聚氨酯（TPU）和苯氧基树脂制得的形状记忆材料。发现该产物随着组成的变化而玻璃化转化温度不同；同时发现PCL部分在混合物中结晶相消失，说明结晶过程被阻碍。改混合物具有形状记忆效应的原因在PCL/苯氧树脂作为了可逆相。该混合物的玻璃化温度可以通过TPU/苯氧基树脂的混合比例和种类决定，增加混合物中固定相和减少TPU链长度可以减少滞后效应。报道采用PVC和PU共混也能得到SMP。该混合物中存在PVC/PCL形成的无定形相，混合物的玻璃化的温度也随着PVC/PCL的组成变化而平稳的发生变化，固定相记忆着最初形状[6-8]。
3 国内外形状记忆高分子材料研究现状
3.1 国内研究现状 国内研究的形状记忆高分子材料多以聚氨酯和环氧树脂基为主，加入添加剂或固化剂进行改性，可以得到满足基本要求的SMPs，但是由于其自身缺点的约束，所以限制了其使用范围。最近几年来，形状记忆合金以利用聚合物为基体添加其他成分，突出各个优点进行对比，得到一些性能良好的形状记忆材料因此我们列举国内最新的SMPs研究。
魏堃等人将新型聚合物固化剂与环氧树脂（EP）进行机械共混，进行适度交联固化后，制出具有较低玻璃化转变温度（Tg）的无定型EP体系，得出结果显示适度交联固化的EP体系具有良好的形状记忆特性。
高淑春等人利用活化溅射方法制备TiO2薄膜，以Ni-Ti形状记忆合金生物材料为基体，附着在形状记忆和金材料的表面，其跟血液相容性比较好，因此具有较高的临床使用价值。
3.2 国外研究现状 对比国内，国外的SMPs发展比较早，例如：美国、日本、德国等由于具有先进的设备和理论基础，因此在各个方面相对国内都比较成熟，所以本人参考最近国外SMPs相关研究在此论述。
Y.C.Lu等人利用环氧基的形状记忆材料设计模拟服务环境所能反映出的预期性能要求即
①暴露在紫外线辐射下循环为125分钟；②在室温下沉浸油内；③浸泡在热水中49℃。一种新颖的高温压痕法评估适应条件的SMPs的形状和力学性能。结果表明对于有条件的比较一般环境条件SMPs的玻璃化转变温度降低与较高模和敏感应变速率。如果温度设定低环境条件影响的SMPs形状恢复能力。特别是紫外线暴露和浸入水中的SMPs回复率明显低与无条件的材料。当回复温度高于Tg，材料的回复能力相对保持不变。
R.Biju等人用双酚A（BADC）与缩水甘油醚或者双酚A（DGEBA）与苯酚螯合物（PTOH）通过一系列聚反应合成热固性聚合物表现出具有形状记忆性能。利用差示扫描量热分析、红外光谱及流变仪来表征其固化特征。以不同比例DGEBA/PTOH/BADC混合，研究了它们的弯曲、动态力学性能以及热性能；对于一个给定的成分，弯曲强度和热稳定性随着氰酸酯浓度增加而增加，而这些特性随着PTOH浓度的增加而降低，储存模量表现出相似的趋势。这个转变温度（Tt）随着整体氰酸酯含量的增加而增加。这些聚合物在形状记忆性能显示出良好的恢复形状，并且形状恢复时间减少。而显示恢复时间与形状恢复模量增加（Eg/Er）刚好相反。这个转变温度可调谐反应物组成及变形恢复速度随驱动的温度增加而增加。这些环氧基氰酸盐系统具有良好的热、力学和形状记忆特征很有希望用在智能电气领域。
4 展望
由于SMP有着丰富的后备资源，而且形状记忆的方式灵活，具有广阔应用和发展前景。因此本文认为，有很多重要因素影响将SMPs技术成功转化成生产应用，例如：标准化的不同方法描述为量化形状记忆材料的性能。应该进一步完善形状记忆原理，在分子结构理论和弹性形变理论基础之上，建立形状记忆的数学理论模型，为开发新材料奠定了理论基础；运用分子结构理论、实验设计原理和改性技术知识，提高形状记忆各项性能、丰富品种、满足不同的应用需要，增强应用和开发研究，拓宽应用领域，尽快转化为生产力。
形状记忆高分子与形状记忆合金相比具有感应温度低，且形状记忆高分子因其独特的优点而具有广泛的应用前景，但是我们也应该看到在开发应用上仍存有一些不足[22]：形变回复力小；只有单程形状记忆功能，没有双程性记忆和全程记忆等性能；优化制作设计与工艺，开发更多优秀的品种，在研究聚合物基的SMP中有许多重要工作需要我们一步步努力去做，在完善SMP过程中，同时要研究复合社会不同需求的产品。
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[6]饶舟等.形状记忆聚氨酯高分子材料的研究进展[J].聚氨酯，2011，110（7）：1-7.
高分子材料的制备方法范文6
【关键词】高分子材料成型加工 教学改革 课程设计
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）14-0010-02
在高分子科学的学科构架中，形成了高分子化学、高分子物理、高分子工程三个基础性分支学科，以及功能高分子及高分子新材料两个综合性研究领域。高分子材料成型加工属于高分子工程研究的范畴，高分子工程的主要研究线索是，研究在外场（剪切力、振动力、温度、压力等）作用下，高分子的链运动、相态及结构的变化规律和控制条件，从而发展聚合物成型的新方法和新技术。
高分子材料是材料领域的后起之秀，它具有许多其他材料不可比拟的突出性能，在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域已成为不可缺少的材料。大多数高分子材料需要经过成型加工才能形成制品，无论金属、陶瓷、玻璃还是天然材料，没有哪一种材料能像高分子材料那样，其最终结构与性能都强烈依赖于加工过程。高分子材料加工过程是控制聚合物制品结构和性能的中心环节，内容涉及高分子物理、高分子化学、聚合物流变学、机械、计算机模拟等多学科，其任务是了解高分子材料的加工特性，确定最适宜加工条件，制取最佳性能产品，为合成具有预期性能的高分子材料提供理论依据。
高分子材料成型加工是高分子材料与工程专业最重要的专业核心课程之一。高分子材料成型加工的工程本质决定了它是一门多学科交叉、科学与工程紧密结合的学科。为使学生建立起大工程的观点，理解其精髓，本课程的讲授会涉及以上诸多学科的内容，要使学生在有限的学时内掌握这门课的基本内容，并且通过对高分子材料成型加工课程的学习，具有高分子材料及其制品设计、生产和研究的科学思维以及创新研究素质，无论对授课老师还是学生而言都是一个新的挑战。笔者结合自身讲授高分子材料成型加工课程的教学实践，在课程体系、教学内容、教学方法等方面提出以下几点看法。
一 加强课程的横向联系
高分子材料的生产有三大关键要素：适宜的材料组成、正确的成型加工方法、配套的成型机械及成型模具。要生产出一个有使用价值，能够利用现有成型设备进行加工的高分子材料制品，必须同时满足以上三个要素。高分子材料生产三个要素之间相互联系、相互影响，是一个不可分割的有机整体。从这个意义上来看，高分子材料成型加工与成型机械的联系应是非常密切的。
高分子材料成型加工与高分子材料成型机械是高分子材料与工程专业的两门专业基础课，这两门课程在本质上有密切的联系，高分子材料成型加工课程包括原材料树脂、助剂、配方设计、成型设备、成型模具、工艺条件及控制等方面，高分子材料成型设备课程主要讲述不同加工方法所采用的成型设备，如开炼机、密炼机、挤出机、注塑机、压延机、中空吹塑机等，从其包括的课程内容看，成型加工和成型机械相互渗透、相互联系，也有交叉重叠的内容，因此有必要对这两门课程的教学内容从整体的高度重新进行规划。
在这个原则的指导下，教师在教学中可以按照原材料、设备、工艺这三大要素组织教学内容，从而把两门课的知识点有机地融合起来，加强课程的横向联系，打破传统的教学模式，培养学生的大工程观。如在讲授聚氯乙烯（PVC）管材挤出成型工艺这部分内容时，教师首先讲授挤出所用的原材料配方（PVC树脂、各种助剂），由于PVC树脂牌号众多，不同牌号的树脂制备方法不同，树脂的性能也不同，在加工过程中所选用的工艺也会有所差异，因此，教师在开始讲授成型工艺时，有必要使学生具备原材料选择这个意识。然后介绍管材成型所需的设备（包括挤出机类型、机头口模、螺杆结构、螺杆组合、传动系统、控制系统、辅机）。如在讲解螺杆时，可分析各种螺杆结构参数对成型加工的影响，各种不同混合、混炼元件的螺杆组合所具有的加工特性，并结合PVC管材生产工艺特点，讲解生产PVC管材所用螺杆的选用原则。在讲解挤出机机头口模时，可将机头口模流道的设计、口模类型等涉及成型机械的内容引入课堂中，使学生掌握有关机头口模设计的基本原则。最后，讲授PVC管材生产的工艺条件及控制方法（螺杆转速、牵引速度、挤出机及机头温度）及其对制品性能的影响。
教学内容改革是21世纪高等教育教学改革的重点，将高分子材料成型加工与成型机械有机结合起来，重新组织课程内容既有利于教师的教学与学生的学习，增强理论教学的课堂教学效果，同时节约下来的理论教学课时可用于实践教学环节，培养学生的动手能力和创新意识，提高在社会上的竞争力，也符合高分子材料加工行业对本专业毕业生所提出来的越来越高的要求。
二 按课程主线组织教学内容
本课程以“材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线组织教学内容，重点了解和掌握高分子材料、成型加工工艺、制品性能三者的关系；材料的不同与成型加工方法的关系；同样的材料用不同的加工工艺方法或加工工艺条件，所得制品的性能为何不同；制品的性能
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* 基金项目：广东石油化工学院教育科学研究基金项目
与材料本身的性质有何关系等，强调了成型加工对制品性能的重要性，即高分子材料最终的结构与性能强烈依赖于加工过程这一独特之处，这是本课程的主题思想――高分子材料的工程特征，教师在教学过程中，将这一主题思想贯彻始终是本课程教学的首要目标。
在教学过程中，任课教师应将高分子科学基础理论与实际生产和日常用品的例子相结合，与学生进行分析和讨论，启发学生在学习过程中牢牢抓住本课程的主题思想。对于聚合物来说，具体结构决定了它的性能，同一种链结构的聚合物，由于成型加工条件的不同，分子链的排列与堆砌方式会有所不同，从而形成不同的聚集态结构，聚集态结构不同，制品性能也大不相同。如生产聚丙烯注塑件时，聚丙烯注塑制品最终的物理性能不仅与本身分子量和结晶性等有关，而且与注射工艺条件的控制有关。不同的工艺条件导致聚丙烯具有不同的微观结构，而微观结构又直接影响聚丙烯注塑制品的强度、韧性、硬度以及成型加工等性能。如聚丙烯注塑件的光学性能会受到注射成型条件的影响，聚丙烯注塑件在冷却过程中，由于塑件不同部位的温度场、应力场的分布不同，从而会造成注塑件内不均匀的体积收缩和密度分布，因此严重影响了塑件的光学性能和力学性能。这些例子很好地体现了“高分子材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线。
三 对教学方法进行改革
1.多媒体教学
高分子材料成型加工属于专业技术课，教学内容具有很强的理论性和实践性，许多内容涉及成型机械的结构以及具体的操作过程，在学生大多缺少实际感性认识的情况下，单纯依靠文字的板书进行课堂教学，学生难以理解，教学效果不理想。因此，课堂讲授可借鉴国内一些院校的聚合物成型加工精品课程网站的教学资源来制作多媒体课件，通过结合所用的教材，有选择性地将多媒体动画仿真和图片资料补充到电子课件中，不断修改完善课件内容，增加课堂信息量，提高教学效果，激发学生的学习兴趣。为了加深学生对实际生产过程各种机械设备、操作工艺的认识，教师可通过收集各种高分子材料成型加工厂的生产视频，然后在课堂上进行播放讲解，可增加学生对高分子材料成型加工工艺的感性认识。如在讲薄膜的中空吹塑时，大多数学生对旋转机头的工作方式比较陌生，笔者通过给学生播放带有旋转机头口模的中空吹塑生产过程，学生在录像中可以很直观地看到旋转机头在工作中的运行情况，以及旋转机头如何调整薄膜厚度的工作原理，这些都使学生感受到课本的理论知识并不是枯燥的，它来源于生产实际，并对生产实际起到指导作用。
除了在课堂上引入多媒体课件外，教师还可向学生推荐一些著名的专业网站，包括美国塑料工程师学会（SPE）、美国塑料工业协会（SPI）、中国注塑技术论坛、聚合物技术网等，鼓励学生了解加工工程的前沿发展，从而提高学生的学习兴趣。
2.案例教学
为了提高学生分析问题和解决问题的能力，经常以日常生活中常用高分子材料制品进行案例教学，帮助学生认知高分子材料成型加工的整个过程，如日常用到的笔记本外壳、空调外壳、排水管、薄膜、泡沫塑料、汽车轮胎等，启发学生去思考，然后进行讨论，针对常用制品分析所用的原材料、成型方法和工艺，使学生在看得见、摸得着的实例中体会所学知识，这样的教学方法提升了学生学习效率和学习效果。在实际教学中，教师可给学生提供一些案例，如某个工厂某批次的注射件出现了应力开裂现象，试让学生讨论分析其中的原因，并提出解决方案。通过课堂讨论，学生从这一案例中可学到包括原材料、成型方法、成型工艺条件（温度、压力）、制品性能（应力开裂）在内的许多知识点，很好地将高分子材料基础理论与生产实际相结合，学生可以充分理解“高分子材料―成型加工―制品性能”这一课程的主题思想。
3.课程设计
作为大工程观教育理念的一部分，培养具有敏锐工程师意识的学生是工科教学的一个重要目标，高分子材料成型加工课程作为一门实践性很强的学科，可为学生将来走进企业站稳脚跟打下良好的基础，因此，在教学中引入项目教学的理念，让学生利用各种校内外的资源及自身的经验，通过完成给定的工作任务来获得知识与技能。本专业的课程设计是以高分子材料生产流程为主线，实现项目教学，以培养学生的创新能力。
设计内容可以典型的通用高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等）的生产任务为依托建构、设计出一个高分子材料产品生产项目（包括厂址的选择、原料选择、配方设计、高分子材料加工方法、设备的选型以及生产成本的核算等）。它有效地解决了传统教学中理论与实践相脱离的弊端，使理论教学内容与实践教学内容通过课程设计紧密地结合在一起。在设计的过程中，学生通过互联网查找大量的资料、数据，通过到企业调查，掌握了许多第一手资料，在这个过程学生可以概括性地知道所学专业的主要工作内容及其在整个生产过程中所起的作用。
四 结束语
高分子材料成型加工是一门实践性很强的专业技术课程。结合该门课程自身的特点，通过采取加强课程间的联系，抓住课程主线教学、改革教学方法等措施，力图改变该课程课堂讲授效果不高、学生学习积极性普遍较低等现象。
在不断深化教学改革的过程中，要想使学生学有所得、融会贯通，首先应提高学生在高分子材料产品的设计、生产和研究等方面的综合应用能力，从而培养具有卓越工程师意识的高分子材料专业技术人才。
参考文献
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