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高分子材料的意义范文1
关键词：种子；高考题型
以种子的成熟、萌发、休眠为题材的试题，涉及的知识点较多，可考查的范围较广。包括水的存在形式及相互转化、生物组织中化合物的检测、与种子萌发的相关激素、有机物的消耗（为生命活动供能）、有机物的转化（合成组成幼苗的物质，如脂肪可以转化为可溶性糖），当萌发成为幼苗后，还涉及光合作用与呼吸作用强度大小的比较等知识，以下从种子成熟、萌发、休眠三个方面进行归纳分析。
一、以种子成熟为素材进行考查
这类题以种子成熟过程为载体，考查了植物细胞内多糖的水解，有机物之间的相互转化及内源激素含量和种类的变化，同时考查学生识图和分析问题的能力。
种子成熟过程中，可溶性糖转化为淀粉，淀粉含量迅速增加，催化淀粉合成的酶类活性增强。种子成熟形成干物质过程中，呼吸速度升高；种子接近成熟时，呼吸速度逐渐降低。与此同时，内源激素含量和种类发生有规律的变化，不同内源激素的交替变化，调节着种子发育过程中的细胞分裂、生长、扩大以及有机物质的合成、运输、积累和耐脱水性形成及进入休眠等。
例1：（2013年安徽卷）下图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是（ ）
A.种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛
B.种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降
C.种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降
D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成
解析：从图中可以看出，在种子干物质快速增加的时期是曲线的斜率最大的时候，呼吸速率正是高峰期，A正确。图中显示在种子成熟后期呼吸速率下降较快，并到达很低的水平，应与种子中自由水减少相关。呼吸速率与自由水含量有关，种子成熟后期自由水含量低，呼吸速率下降B正确。脱落酸抑制生长，呼吸速率下降，种子成熟后一般很容易脱落，而且在植物体内脱落酸增加是一般趋势，C正确。干物质的合成过程需要的能量和中间代谢产物来源于呼吸作用，所以呼吸速率下降不利于干物质的合成，D错误。
答案：D
二、以种子萌发为素材进行考查
这类题型往往结合考查种子萌发过程中水分吸收方式的变化，细胞鲜重、干重的变化，细胞呼吸方式、细胞呼吸有关的实验等，同时考查学生识图、析图能力和实验分析能力。
成熟的种子能否萌发取决于自身条件和外界条件，自身条件是指种子的结构完整（富含有机养分）且胚有生物活力，外界条件是指足够的水分、充足的空气和适宜的温度。在空气充足和温度适宜的条件下，干种子通过吸胀作用吸收水分，引起种皮软分，体积增大，子叶或胚乳里的营养物质在酶的催化下转变为水溶性物质，转运给胚根、胚轴和胚芽。此时，细胞呼吸特别旺盛（既有有氧呼吸又有无氧呼吸），有机物的种类大增，含量（干重）减少，湿重增加。当胚根突破种皮，胚体迅速增大时又再次急剧地吸水，此时为渗透吸水的生理过程。种子萌发成幼苗后，植株便通过光合作用制造有机物，使干重逐渐增加，进入营养生长阶段，进而进入生殖生长阶段。
解析：赤霉素有促进种子萌发的作用，故在种子低温贮藏的过程中赤霉素逐渐增加。脱落酸有抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，故在种子低温贮藏的过程中脱落酸逐渐减少。细胞分裂素促进细胞分裂，主要合成部位是根尖或幼嫩部位，而种子贮藏过程不会有变化。乙烯促进果实成熟，种子贮藏过程中，乙烯变化不大，可见，图中a表示的是赤霉素，b表示的是脱落酸的含量。
高分子材料的意义范文2
【关键词】形状记忆；高分子材料；军事应用
1.形状记忆高分子材料简介
形状记忆高分子或形状记忆聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作为一种功能性高分子材料，是高分子材料研究、开发、应用的一个新分支。它是在一定条件下被赋予一定智能高分子材料的形状（起始态），当外部条件发生变化时，它可相应地改变形状，并将其固定（变形态）。如果外部环境发生变化，智能高分子材料能够对环境刺激产生应答，其中环境刺激因素有温度、pH值、离子、电场、溶剂、反以待定的方式和规律再一次发生变化，它便可逆地应物、光或紫外线、应力、识别和磁场等，对这些刺激恢复至起始态。至此，完成记忆起始态固定变形态恢复起始态的循环。
1989年 ，石田正雄认为 ，具有形状记忆性能的高分子可看作是两相结构 ，即由记忆起始形状的固定相和随温度变化能的可逆的固化和软化的可逆相组成。可逆相为物理铰链结构 ，而固定相可分为物理铰链结构和化学铰链结构，以物理铰链结构为固定相的称为热塑SMP，以化学铰链结构为固定相的称为热固性SMP。王诗任等认为 ，形状记忆高分子实际上是进行物理交联或化学交联的高分子，其形状记忆行为实质上是高分子的粘弹性力学行为。他们根据高分子粘弹性理论建立了一套形状记忆的数学模型。总结来说，形状记忆机理可分为：组织结构机理、橡胶弹性理论、粘弹性理论。
2.军事材料特殊性分析
未来战争是高技术条件下的战争。不仅战场环境变得更加恶劣复杂，各种类型的雷达，先进探测器以及精确制导武器的问世，对各类武器和装备构成了严重的威胁。因此，不仅军事装备的质量要求一定可靠，而且，军事装备的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。
军事装备系统的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指军事装备系统在规定的时间内，预定的条件下，完成规定效能的能力。要求装备在特定的条件下长期存放和反复使用过程中，不出故障或少出故障，处于正常的使用状态，且能实现其预期效能。因此，军事材料必须拥有极强的性能和超长的工作寿命。军事装备的再生能力，指的是军事装备受到损坏后，能够迅速进行战场抢修的能力。战场再生能力是提高装备战斗力的重要组成部分。形状记忆高分子材料具有许多优异的性能，因此此类材料对于军事方面的贡献就十分明显。在前期制造方面，由于其快速恢复能力，可以在很短的时间内完成对零部件连接、整合，为战争赢得极宝贵先机时间。在对装备恢复方面，我们可以将记忆前的材料制造为较为规则，使用面积较小的部件，单一运输时可以减缩空间，从而提高运输效率，极大地提高了战场的再生能力。
3.形状记忆高分子材料在军事方面应用展望
目前，形状记忆高分子材料在军事方面的成熟应用主要体现在在战机的连接，加固，军事通讯设备，战争医疗设备等方面。
3.1战机接头连接
在军事战斗机上通常装有各种不同直径的管道， 对于一些异径管接头的连接， 形状记忆高分子材料可以大显身手。其大致工艺过程如下： 先将形状记忆高分子材料加工成所要求的管材， 然后对其加热使管材产生径向膨胀， 并快速冷却， 即可制得热收缩套管。应用时， 将此套管套在需要连接的两个管材的接头上，再用加热器将已膨胀的套管加热至其软化点以上（低于一次成形温度）， 膨胀管便收缩到初始形状，紧紧包覆在管接头上。
3.2紧固销钉
在战斗机的制造工艺中， 需应用大量的连接件进行连接。采用形状记忆高分子材料制作紧固销钉，将是战斗机制造业中的一项崭新工艺技术。
（1）先将记忆材料成形为销钉的使用形状；（2）再将销钉加热变形为易于装配的形状并冷却定型；（3）将变形销钉插入欲铆合的两块板的孔洞中；（4）将销钉加热即可回复为一次成形时的形状， 即将两块板铆合固定。
3.3军事通讯设备
形状记忆高分子材料在军事通讯设备方面的应用同记忆合金比较相似。后者在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。而高分子材料通常具有很好的绝缘性能，因此在通讯设施中不需要导电的部件中，用形状记忆高分子材料代替，以获得我们预期的目标，从而提高部队的携带能力。
3.4军事医疗设备
在需要单兵作战的特殊场合，由于单兵的辎重，装备等携带能力的限制，需要在有限的或体积下携带比较充足的医疗设施，从而为军人的生命恢复提供必要的保障。利用低温形状记忆特性的聚合物聚氨酯、聚异戊二烯、聚降冰片烯等可以制备用作矫形外科器械或用作创伤部位的固定材料，比如用来代替传统的石膏绷带。方法有2种：一是将形状记忆聚合物加工成待固定或需矫形部位形状，用热水或热吹风使其软化，施加外力使其变形为易于装配的形状，冷却后装配到待固定或需矫形部位。再加热便可恢复原状起固定作用，同样加热软化后变形，取下也十分方便；二是将形状记忆聚合物加工成板材或片材，用热水或热吹风使其软化，施加外力变形为易于装配形状，在软化状态下装配到待固定或需矫形部位，冷却后起固定作用，拆卸时加热软化取下即可。形状记忆材料与传统的石膏绷带相比具有塑型快、拆卸方便、 透气舒适、干净卫生、热收缩温度低、可回复形变量大的特点，可望在矫形外科领域及骨折外固定领域得到广泛应用。
4.结束语
目前，对形状记忆材料的研究才刚刚开始，尚处于初级阶段。形形状记忆高分子材料虽然具有可恢复形变量大、记忆效应显著、感应温度低、加工成型容易、使用面广、价格便宜等优点，但尚存在着许多不足之处，如形变回复不完全、回复精度低等。因而，在形状记忆高分子材料的分子设计和复合材料研究等方面，还有待于进一步探索。另外，应根据现实需要开发新型的形状记忆高分子或对原有的形状记忆高分子有针对性地进行改性。因此， 在今后的研究工作中， 应充分运用分子设计技术及材料改性技术， 努力提高材料的形状记忆性能及综合性能， 开发新的材料品种， 以满足不同的应用需要。另外， 还应注重新材料的实际应用， 早日形成工业产量，为我国的军事建设及各项国民经济建设服务。
【参考文献】
[1]张福强.形状记忆高分子材料.高分子通报，1993，（1）：34-37.
[2]石田正雄.形状记忆树脂[J].配管技术，1989，31（8）：110-112.
[3]王诗任，吕智，赵维岩，等.热致形状记忆高分子的研究进展[J].高分子材料科学与工程，2000，16（1）：1-4.
高分子材料的意义范文3
Abstract： Polymer materials processing course has strong practical characteristics. Affected by various factors， the teaching of this course often has divorced from practice， which influences the teaching effect. Aiming at strengthening the teaching practice of the course， this paper from teaching thought， teaching method， teaching material construction， curriculum structure， experiment and practice and other aspects to reform and practice， and achieved good results.
关键词： 高分子材料；成型加工；实践性教学
Key words： polymer materials；processing；practice teaching
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）15-0292-02
0 引言
对于高等院校高分子材料与工程专业本科生而言，高分子材料成型加工课程是一门重要的专业必修课。该课程具有明显的实践性特征[1，2]，因此对于培养学生理论结合实践能力、操作能力有着十分重要的意义。但教学过程中由于受到各方面的制约因素，很多时候该课程教学仍然是以理论为主，缺乏与实践的结合，有一种纸上谈兵的现象。这种情况导致学生对抽象的教学内容缺少直观的理解和认识，导致既对理论概念难以深入掌握，又对实践操作缺乏训练，从而觉得该门课程的学习过程枯燥乏味，没有达到开设该课程的目的和意义。因此，对该课程进行改革，增加其实践性和有趣性，对于提高教学效果至关重要[3，4]。针对加强高分子材料成型加工课程实践性教学的教学要求，围绕培养学生掌握高分子材料制品配方设计、成型加工工艺和设备的教学目的，我们从教学思想、教学方法、教材建设、课程结构、实验和实践等方面进行了有益的改革与探索。
1 转变教学思想
在教学过程中，树立理论与实践相结合的理念，牢记提高学生实践操作和创新能力的人才培养目标。同时注重教学方法的改革，传统教学以讲授、灌输为主，教学环节中由教师主宰课堂，我们转变教学思想，提倡教师向组织课题和引导教学转变，从填鸭式的讲解转变为多在课堂上与学生进行适当的交流和探讨。此外，为了增加教学的趣味性以及前沿性，注重教学内容与生产相结合以及不断更新和完善教学内容。
2 开发电子课件、制作仿真动画
电子课件辅助教学可比传统黑板教学引入更多授课内容，缓解了课程内容多课时紧的矛盾；此外电子课件中画图精美的加工设备和工艺流程也更加形象和直观，有助于学生的理解和认识。此外，对于动态的加工成型过程，利用三维仿真动画进行模拟，具有生动形象的视觉。通过对高分子材料成型加工中的主要工艺如挤出成型、注塑成型、压延成型、模压过程、中空吹塑及热成型等进行动画模拟演示使得原本抽象的工艺跃然于眼前，更有表现力，增加了课程的趣味性，同时使得学生有了直观深入的认识，对教学效果的提高大有帮助。
3 强化案例教学
高分子材料成型加工课程中主要及重要的内容就是关于塑料的一次及二次成型原理及工艺。塑料制品如今已经在我们日常的生产生活、国防、航天等诸多领域发挥着重要的作用，并成为不可或缺的材料种类，制品应用广泛，形状琳琅满目。在教学中涉及到具体成型加工方法的时候，如挤出成型、注塑成型或中空吹塑的时候，可以把日常生活常见的采用这些成型方法加工的具体制品（如塑料玩具、电子设备外壳、建筑管道、木塑地板、饮料瓶、碗碟等）带到课堂进行讲解，让理论与实际应用直接衔接。引导学生针对这些常见的制品的原料配方、成型工艺、成型设备等方面进行讨论、启发思考。通过这些看得见、摸得着的真实制品进一步理解课本上的内容，使抽象的理论形象化、使深奥的知识亲切化，从而显著提高了学习效率和学习效果。
4 理论课程与实验课程紧密结合，相辅相成
在开设高分子成型加工课程同时，开设必要的成型加工实验课程，以促使学生对理论学以致用，并且通过动手操作进一步深入理解课本理论，体现了互为促进，相辅相成的特点。成型加工实验项目主要涉及聚合物加工性能的测定，塑料橡胶配方技术，橡胶的塑炼和混炼，橡胶的硫化，塑料的注射成型、挤出、中空成型等各种加工原理，同时涉及高分子材料物理机械性能的测试。通过“教、学、做三结合”，让学生在做中学，在学中会，在会中懂。在实验过程中，学生通过设计高分子制品的配方、操作相应成型设备深入理解了高分子材料成型过程的原理及工艺，培养了实践能力。
5 开发综合性实验
原有高分子专业实验课程中，各实验项目大都是独立的。比如学生们以聚乙烯为原料进行注塑实验，而在进行应力-应变测试时，又拿着实验室提前注塑好的聚碳酸酯样品检测拉伸强度和断裂伸长率。独立实验项目的设置，使得学生对材料从合成、成型及性能检测缺乏系统的认识，难以将高分子材料生产过程中各个环节进行串联。因此，我们结合实验内容和现有设备，对成型加工的实验进行调整，开发综合性实验，使得学生掌握制品从配方设计到成型加工再到性能检测的整个流程。
6 加强教师的实践能力
教师自身的能力在教学环节中的重要性是不言而喻的，该课程实践性特点突出，但担任授课的教师一般都缺少工厂的生产经验，因此为了更好的与实践相结合，不断提高教学效果，必须多举措的提高教师的实践水平。相应的措施有利用假期安排教师去成型加工企业生产实训；开展成型加工项目的科研工作；观摩兄弟院校实验及实践教学等。
7 组建学习兴趣小组
在课程学习期间，在学生中组建高分子材料成型加工科研兴趣小组。旨在利用课外实践培养学生的加工成型方面的独立动手能力和创新能力。兴趣小组以学生为主，课题提出，查找资料、设计实验方案、摸索成型工艺参数均由学生自己完成。教师在这个过程中只是指导作用，这充分发挥了学生的学习主观能动性，培养了自学能力和解决问题的能力，增强了实践能力。
8 开拓实习基地，组织进入工厂现场参观
高分子材料成型加工具有很强的实践性和工程性特点，为了帮助学生建立起大工程的整体观，这仅仅依靠课堂学习以及完成相关实验是不够的，还应该开拓实习学生到工厂、车间实地观察成型设备、了解工艺控制过程及生产线管理等，这样才能获得对工业化生产具体直观的认识。
总之，针对高分子材料成型加工课程实践性强的特征，我们从教学理念、教学内容、教学方式、教学方法等多方面对该课程进行改革和实践，切实增强了高分子材料成型加工课程教学实用性，体现该课程设置的目的和意义。
参考文献：
[1]张道洪，周继亮，李廷成.《高分子材料成型加工》课程教学改革探索[J].中国科教创新导刊，2008，1：18-19.
[2]胡杰，袁新华，曹顺生.《高分子材料成型加工》课程教学中的几点思考[J].科技创新导报，2010，4：242-243.
高分子材料的意义范文4
关键词：液晶 液晶高分子 应用
中图分类号：TN15 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)004-031-01
1 引言
液晶高分子材料是在一定条件下可以液晶态存在的高分子所加工制成的材料，较高分子量和液晶有序的有机结合使液晶高分子材料具有一些优异的特性。例如，液晶高分子材料具有非常高的强度和模量，或具有很小的热膨胀系数，或具有优良的电光性质等等。研究和开发液晶高分子材料，不仅可以提供新的高性能材料从而促使技术的进步和新技术的产生，同时可以促进高分子化学、高分子物理学、高分子加工以及高分子应用等领域的发展。因此，研究液晶高分子材料具有重要意义。
2 液晶高分子材料的发展
液晶高分子存在于自然界很多物质中，像是生物体中的纤维素、多肽、核酸、蛋白质、细胞及细胞膜等都存在液晶态。液晶的原理首先在1888年由奥地利植物学家F Reinitzer(F.Reinitzer,Monatsh，Chem,9,421，1888)提出，之后，德国科学家O，Lehamann验证了液晶的各向异性，他建议将其命名为Fliess，endekrystalle，在英语中也就是液晶(Liquid Crystal或简化为LC)。19世纪60年代，人们发现聚对苯甲酰胺溶解在二甲基乙酰胺LiCI中，和聚对苯二甲酰对本二胺溶解在浓硫酸中，都可以形成向列型液晶(根据分子排列的形式和有序性不同，液晶有三种不同的结构类型：近晶型、向列型和胆甾型。向列型液晶只保留着固体的一维有序性，具有较好的流动性)。刚性分子链在溶液中伸展，当其浓度达到临界浓度时由于部分刚性分子聚集在一起形成有序排列的微区结构，使溶液由各向同性向各向异性转变，由此形成了液晶。随即，美国杜邦公司(DuPont’s)先后推出了PSA(聚苯甲酰胺)及Kevelar纤维PPTA(聚对苯二甲酰对苯二胺)，标志着液晶高分子研究工业化发展的开始。到70～80年代，出现了诸如Xydar(美国Dartin公司，1984年),Vectra(美国Calanese公司，1985年)等一系列商用型热致液晶，液晶高分子材料逐渐开始推广。发展至今，液晶这一形态已经成为一个相当大的物质家族，其商业用途多达几百种，例如日常生活中所用的液晶显示手表、计算器、笔记本电脑和高清晰的彩色电视等都已商品化，使得显示技术领域发生重大的革命性变化。
液晶高分子的一系列不同寻常的性质已经得到了广泛的实际应用，其中大家最为熟悉的就是上面说到的液晶显示技术，它是应用向列型液晶的灵敏的电响应特性和优秀的光学特性的典型例子。把透明的向列型液晶薄膜夹在两块导电的玻璃板之间，在施加适当电压的点上变得不透明，因此当电压以某种图形的形式加到液晶薄膜上就产生了图像。这一原理等同于学生日常学习使用的计算器，在通电时液晶分子排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时分子排列混乱，阻止光线通过，因而显示出所要计算的数字。液晶显示器件最大的优点在于耗电低，可以实现微型化和超薄化。与小分子液晶材料相比，液晶高分子在图形显示方面的应用前景在于利用其优点开发大面积、平面、超薄型、直接沉积在控制电极表面的显示器，具有相当大的优势。
液晶高分子还可以利用其热，光效应来实现光存储。首先将存储介质制成透光的液晶态晶体，这时测试的光完全透过，证明没有信息记录；当用一束激光照射存储介质时，局部温度升高而使液晶高分子熔融成各向同性熔体，分子失去有序性：激光消失后，液晶高分子凝结成不透光的固体，信号被记录下来。此时如果再照射测试光，将仅有部分光透过，记录的信息在室温下永久保存。这同目前常用的存储介质――光盘相比，其对信息的存储依靠记忆材料内部的特性变化使得液晶高分子存储材料的可靠性更高，而且不用担心灰尘和表面的划伤对存储数据的影响，更适合于重要数据的长期保存。
此外，将刚性高分子溶液的液晶体系所具有的流变学特性应用于纤维加工过程中，已创造出一种新的纺丝技术――液晶纺丝，这种新技术使纤维的力学性能提高了两倍以上，获得了高强度、高模量、综合性能优越的纤维。由于刚性高分子溶液形成的液晶体系具有高浓度、低粘度和低切变速率下高度取向的流变学特性，因此采用液晶纺丝便顺利地解决了高浓度溶液必然伴随着高粘度的问题。同时，由于液晶分子的取向，纺丝时可以在较低的牵伸条件下就获得较高的取向度，避免纤维在高倍拉伸时产生应力和受到损伤。这样所得的高性能纤维可用于制造防弹衣、缆和特种复合材料等。
3 液晶高分子材料的应用
液晶高分子材料不仅在化学、物理方面得到了广泛的应用，其在生物医学方面的应用也是不可小视的。由于在电、磁、光、热、力等条件变化时，液晶高分子将发生显著的变化，使得液晶高分子膜比一般的膜材料具有更高的透过量和选择性。因此，利用溶致性液晶(根据液晶形成条件的不同液晶态物质又可分为“热致型液晶”和“溶致型液晶”)高分子的成型过程，如形成层状结构，再进行交联固化成膜，可以制备具有部分类似功能的膜材料。脂质体是液晶高分子在溶液中形成的一种聚集态，这种微胶囊最重要的应用就是作为定点释放和缓释药物的使用。微胶囊中包裹的药物随体液到达病变点后被酶作用破裂释放出药物，达到定点释放药物的目的。
如前所述，作为新兴的功能材料，液晶高分子材料具有很多突出的优点。随着人们对它不断的研究，液晶高分子材料会逐步代替目前使用的部分金属和非金属材料。液晶高分子材料作为一种较新的高分子材料，人们对它的认识还不充分，但在不远的将来，液晶高分子材料的应用一定会越来越广泛。对人类的生存和发展做出新的贡献。
参考文献：
[1]罗祥林.功能高分子材料[M].京：化学工业出版社,2010.
[2]何曼君，张红东等.高分子物理[M].上海：复旦大学出版社，2007.
高分子材料的意义范文5
关键词：高分子材料；降解；老化；进展
高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于内外因素的综合影响，逐步发生物理化学性质变化，物理机械性能变坏，以致最后丧失使用价值，这一过程称为“老化”。老化现象有如下几种:外观变化，材料发粘、变硬、变形、变色等；物理性质变化，溶解、溶胀和流变性能改变；机械性能变化和电性能变化等。引起高分子材料老化的内在因素有：材料本身化学结构、聚集态结构及配方条件等；外在因素有：物理因素，包括热、光、高能辐射和机械应力等；化学因素，包括氧、臭氧、水、酸、碱等的作用；生物因素，如微生物、昆虫的作用。老化往往是内外因素综合作用的极为复杂的过程。高分子材料的老化缩短了制品的使用寿命，并影响制品使用的经济性和环保性，限制了制品的应用范围。因此，研究引发高分子材料老化的原因及其微观机理具有非常重要的意义。近年来，高分子老化研究主要集中在探讨高分子材料老化的规律、机理，以及环境因素对材料老化的影响等方面，这些工作对于发展新的实验技术和测试方法，改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。
1 户外因素对高分子材料老化行为的影响为的影响
高分子材料在户外曝露于太阳光和含氧大气中，分子链发生种种物理和化学变化，导致链断裂或交联，且伴随着生成含氧基团如酮、羧酸、过氧化物和醇，导致材料韧性和强度急剧下降。关于光氧化降解过程和防止这种降解过程的发生，已有很多研究报导，这些研究工作的基础是光化学效应，即物质在吸收光后所发生的反应。紫外波长300n m～400nm，能被含有羰基及双键的聚合物吸收，而使大分子链断裂，化学结构改变，导致材料性能劣化，因此历来是研究热点。Ibnelwaleed A.等通过自然环境曝露和人工加速试验，研究了不同支链形式LLDPE、HDPE的耐紫外光老化性能。Ibnelwaleed A.等从流变学角度分析了PE紫外光老化历程，发现LLDPE在紫外光老化过程中同时发生交联和断链，短支链含量高低和老化时间长短直接影响材料性能。另外，(Z-N)催化合成的LLDPE和茂金属催化合成的LLDPE降解机理相似，但是，对于相同重均分子量和支化度的PE，茂金属催化合成的LLDPE比齐格勒－纳塔催化合成的LLDPE耐降解，而且发现单体的类型对紫外光老化降解影响不大。在80℃和300W紫外光辐照条件下对有机硅和聚氨酯两种建筑密封胶进行5000小时人工加速老化试验。发现密封胶老化机理是由于辐照产生的热作用引起的，在老化开始阶段，热作用使密封胶交联；而在老化后阶段，主要发生分子量下降；紫外线辐射往往破坏侧链基团。
2高分子材料的老化性能
表征技术及应用在高分子材料老化研究中，性能表征方法对正确反映老化现象、认识并探索老化机理、进而采取合理措施改性，有着非常重要的作用。目前，在高分子材料老化研究中多种表征手段联用，对高分子材料性能进行多角度考察，深入了解高分子材料老化机理。LEi Song利用TEM、FTIR、X射线光电子能谱、燃烧量热法等方法考察了PC/TPOSS 的混合物结构和热降解行为，发现TPOSS显著影响PC的热降解过程，因为添加TPOSS明显降低混合物的热峰值，并且当TPOSS的添加量在2％时达到最低值。 利用热重分析、红外光谱分析、热解－气相色谱－质谱联用技术，考察了聚碳酸酯与聚硅氧烷的共混材料在氮保护条件下的热降解行为。研究发现，共混物主要的分解温度在430～550℃左右。添加聚硅氧烷可以降低聚碳酸酯在主要降解段的质量下降速率，在800℃时，添加聚硅氧烷的共混物的残渣比纯净的聚碳酸酯高，随着添加量的增加，残渣从最初的21％增加到45％，研究还发现，聚硅氧烷能促进交联反应和炭化。随着老化程度提高，弹性模量增加，应力和伸长率下降；老化较少的样品显示韧性，老化时间长久的样品显示更多的脆性；另外，老化材料的断裂，是由于结晶导致的应力开裂。S.Etienne利用低频拉曼散射(LFRS)、小角X射线散射(SAXS)和DSC，对PMMA、PS、PC、PEN物理老化过程的次级松弛，β松弛及相关α松弛过程进行了研究。利用直接插入探针质谱裂解研究了PC/PMMA共混物的热氧老化行为。还利用热刺激去极化电流法(TSDC)、动态介电谱(DDS)联用方法，研究了聚碳酸酯在玻璃化转变温度前后松弛时间的变化，得到PC样品的τ（Tg）为110s，通过τ(T)和τ（Tg）可以确定玻璃态－熔融态脆化指数m。
高分子材料的意义范文6
关键词：高分子材料；水土保持；应用
一、高分子材料在水土保持中起到的作用
1、有机高分子材料是一种水处理絮凝剂产品的聚合物，可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。这一过程称之为絮凝，因其中良好的絮凝效果PAM作为水处理的絮凝剂并且被广泛用于污水处理。
2、在光照下能降解为二氧化碳、水和硝酸铵，对植物和封没有任何危害和污染，可很好的应用于水土保持与农业、林业领域，具有抗旱保苗、增产增收、改良土壤、防风固沙多种功能而受到广泛重视。
二、我国水土保持工作面临的严峻形势
我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，据统计，我国水土流失面积356平方公里，占国土总面积的40%以上，严重的水土流失给社会发展和国家生态安全带来严重危害。
1、耕地减少，土地退化严重。我国每五十年因水土流失毁掉耕地4000至6000万亩，土地退化、削弱地力，加剧旱情发展。
2、泥沙淤积，堵塞河道。水土流失不可避免地造成泥沙淤积，堵塞河道和水库，降低了河道行洪和水库调蓄能力以及综合能力的利用，加剧了洪涝灾害，增加了防洪难度，影响航运和交通安全。
三、高分子材料在水土保持方面的应用
我国于80年代引进高分子材料技术和产品的，在90年代中期开始广泛应用于水土保持方面，同时，在农业、林业、水利等领域发挥搞旱保苗、增产增收、改良土壤、防风固沙等多种功能而受到重视。
1、改良土壤。胶质分子上的负电荷吸附悬浮微粒，形成团粒结构，不仅能固定表土，稳定了封结构，保护了耕层，还可以改善封的透气性、输水性、提高了水的入渗性，减少土壤的板结，减少了化肥农药流失，提高了化肥和农药的利用率，从而提高了作物产量。在与土壤发生作用时，高分子材料主要是做为一种土壤板桔的调理剂，以防止土壤侵蚀、结壳，封翻耕也会更容易。可防止土壤侵蚀、结壳、变硬、盐渍倾，土壤翻耕更为容易；有坡土壤灌溉表土流失率可降低95%，封水入渗性提高35%以上；氮磷淋溶损失减少80%。在干旱情况下，可提高种子出苗率及树苗成活率，农田灌溉中使用高分子可磊大降低灌溉驾照水中的泥少含量，减少化肥和农药流失，减轻了对河流水系的污染，将微量的聚丙烯酰胺加入封中，可以大大降低降雨过程中的水土流失，用聚丙烯酰胺制成膨胀截流代是一种使用简便、快捷、节省人力和物力的新型防洪抢险和围捻截流高分子材料。
2、抗旱节水。用高分子材料对农作物进行包衣处理，在干旱情况下可提高种子出苗率；据介绍，国内生产的一种高分子材料可使旱地水分率提高20%至30%。在大旱情况下，经播种试验后，包衣作物种子成活率达到64%，未包衣的农作物种子成活率40%。
3、控制灌溉过程，发挥水土保持作用。农田灌溉中使用高分子材料，可大大降低灌溉回归水中的泥沙含量，减少化肥和农药损失，减轻了化肥农药对河流水系的污染，减少了河道的疏浚工作量。在农田灌溉研究实验中，泥沙含量降低了30%，水变清澈而更容易渗入土壤，水中农药的含量明显减少。
4、保肥。在减少土壤侵蚀量的同时，相对的减少了因土壤流失而引起的土壤养分流失。所以，处理后高分子材料在与土壤、水相遇时，产生的有机质、碱解氮、速改磷和速效钾等含量会得到明显的提高。
5、集雨。中等分子质量的高分子材料可降水入渗、减小地表径流，但高分子质量的材料在增加剂量的情况下因所形成的分子链比较长，因而会堵塞土壤颗粒间孔隙，可减少土壤水份入渗，增加地表径流，具有极好的集雨效果。用量越大，集雨效果越好，从而为干旱、半干旱地区集雨发挥了不可替代的作用。由于施用高分子材料的突出作用，从某种方面来讲，也大大降低了河流水体中生物化学含氧量。
四、高分子材料在应用中遇到的问题
1、虽然高分子材料具有良好的水土保持效应，但实际应用中，影响其实际的因素确较多。即使有良好的水土保持效益，还需考虑其如地形特殊、土壤质地以及使用时机和方法。一些沟谷密谋为2.03至3.38km/km2，土壤有砂土、壤土等多种质地，土壤质量与坡度的差异给其高作用的发挥带来了很大的困难。
2、高分子材料由于易挥发的特性，在昼夜温差较大的地区和降水范围较大的地区，选用高分子材料的时机和方法应斟酌起见。因此，在实际应用高分子材料前，应在试验区进行具体自然状况的多项试验，在水土保持及水土流失治理过程中，仍会出问诸多问题，如由于施用量、施用方法和土壤质量等不同特点，有时会提高土壤水分入渗率，有时则会降低土壤入渗率，在高分子材料应用过程中，需要辩证看待，以寻找到使用高分子材料后各种因素所发生的变化，以提供重要的理论与实践依据为要。
3、在旱作农业区要建立不同降雨量、作物产值和高分子成本条件下的经济效益函数关系，保证其应用在经济发展中的可行性。同时，也要加大新型高分子材料的研究，克服传统高分子应用过程中的一些问题，提高其耐盐碱强度，提高吸水倍数，降低成本。
五、高分子材料合成发展趋势及建议
1、高分子材料的利用，对发展旱地农田水利、水土保持、减少水土流失，改善环境，以及我国经济保持持续发展都具有重大的现实意义和深影响。高分子材料在水土保持中的应用前景十分广阔。由于我国存在水资源紧缺和时空颁布不匀双重问题，不仅北方旱区缺水，南沙很多地区存在季节性缺水。加上我国水肥农药利用率低，保持水土，植树造林是解决荒漠化的唯一出路，而在雨季旱季充分利用高分子材料进行吸水、放水作用的发挥，是解决干旱少雨地区成功水土保持的有效方法之一。
2、近些年来，高分子材料的应用在干旱地区推广应用面积逐年增加，同时也收到显著效果。目前，世界上有机高分子材料的研究正在不断地加强和深入。一方面，对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。例如，塑料一般作为绝缘材料被广泛使用，但是近年来，为满足电子工业需求又研制出具有优良导电性能的导电塑料。导电塑料已用于制造电池等，并可望在工业上获得更广泛的应用。另一方面，与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。这类高分子材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药领域已显示出潜在的应用前景。总之，有机高分子材料的应用范围正在逐渐扩展，高分子材料必将对人们的生产和生活产生越来越大的影响
