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天然高分子材料的应用范例(12篇)

来源:网友 时间:2024-02-04 手机浏览

天然高分子材料的应用范文

关键词:高分子材料;发展;前景

一高分子材料的发展现状与趋势

高分子材料作为一种重要的材料,经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说,人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。鉴于此,我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向:工程塑料,复合材料,液晶高分子材料,高分子分离材料,生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进?步的发展,高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。

二高分子材料各领域的应用

1高分子材料在机械工业中的应用

高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛,“以塑代钢”,“塑代铁”成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体,聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出,在某些有机溶剂如煤油、砂浆混合液中,其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板,广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性,对金属的同比磨耗量比尼龙小,用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学等改性,其摩擦系数和磨耗量更小,由于其良好的机械性能和耐磨性,聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属,还能取代铸铁和钢冲压件。

2高分子材料在燃料电池中的应用

高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响,减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻,获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性,氟素化合物具有僧水特性,水容易排出,但是电池运转时保水率降低,又要影响电解质膜的导电性,所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术,保证了膜的优良导电性,也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等,已经得到研究工作者的关注。

3高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展

高分子材料在现代农业种子处理中的应用:新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂,包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒,以改善种子外观和形状,便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展:种子处理用高分子材料已经从石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料,具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料,高吸水性材料,温敏材料,以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等,其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。

4高分子材料在智能隐身技术中的应用

智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料,它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计,为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路,是隐身技术发展的必然趋势,高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。

三高分子材料的发展前景

1高性能化

进一步提高耐高温,耐磨性,耐老化,耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向,这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物,通过改变催化剂和催化体系,合成工艺及共聚,共混及交联等对高分子进行改性,通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构,通过微观复合方法,对高分子材料进行改性。

2高功能化

功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域,目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料,如可以像金属一样导热导电的高聚物,能吸收自重几千倍的高吸水性树脂,可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展,高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。

3复合化

复合材料可克服单一材料的缺点和不足,发挥不同材料的优点,扩大高分子材料的应用范围,提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发,合成具有高强度,优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂,界面性能,粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。

4智能化

高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题,智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能,例如预知预告性,自我诊断,自我修复,自我识别能力等特性,对环境的变化可以做出合乎要求的解答;根根据人体的状态,控制和调节药剂释放的微胶囊材料,根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃,它是新材料,分子原子级工程技术、生物技术和人工智能诸多学科相互融合的一个产物。

5绿色化

虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用,但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源,废弃物排放少,对环境污染小,又能循环利用的高分子材料备受关注,即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向,开发原子经济的聚合反应,选用无毒无害的原料,利用可再生资源合成高分子材料,高分子材料的再循环利用。

四结束语

高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献,我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系,我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚,但目前来看也取得了不错的进步,我们应提高其整体技术水平,致力于创新的高分在聚合反应和方法,开发出多种绿色功能材料和智能材料,以提高人类的生活质量,并满足各项工业和新技术的需求。

参考文献:

[1]金关泰.《高分子化学的理论和应用》,中国石化出版社,1997

天然高分子材料的应用范文篇2

关键词:纳米材料;功能整理;天然纤维

中图分类号:TS195.6文献标志码:A

TechnologicalModelforApplyingNanomaterialsinNaturalFiberModification

Abstract:Thispaperexpoundedbothadvantagesanddisadvantagesoffourmethodsforusingnanomaterialsinfibermodification,includingtheblendedspinningmethod,finishingmethod,thegraftingmodificationandthein-situformationmethod.Undertheconditionofremaintheadvantagesofnaturalfiber,theauthorputforwardtwowaysoffunctionalfinishingbyusingnanomaterilas,namely,introducingdiscontinuousnanomaterialsonthesurfaceoffiberandembeddingnanomaterialsinsidethefiber,andtheeffectivenessofthesemethodswasverifiedbytestingsamples.

Keywords:nanomaterials;functionalfinishing;naturalfiber

自上世纪合成纤维问世以来,合成纤维产业的日新月异发展带动了纤维业向高技术产品的纵深延伸,也推进了现代人们的消费方式,作为单一天然纤维的应用历史也告终结。从产业角度来看,天然纤维为了自身产业的生存,不断进行着技术革新与改良,但天然纤维作为自然产生物,其产品的性能及功能的发展远达不到合成纤维的技术发展速度。

而从上世纪末至近几年,合成纤维已完成了仿真到超真的技术转变,合成纤维超细化加工技术的实现进一步促进了合成纤维制品的多样化和功能化,这对天然纤维产业所形成的发展压力也是空前的。

但技术发展并不是单向性的,当合成纤维借助于功能材料技术的发展而壮大时,作为合成纤维制品实现了诸如抗紫外、抗菌等功能时,天然纤维也同样获得了现代材料技术发展这一平台的支持,产品功能上也有效地获得了技术突破,这一发展,有效地弥补了天然纤维单一的缺陷,也使天然纤维成功地走向了功能化之路。

近年来,产品消费的细分化现象日益显著,各类纺织纤维在服装产品的亲肌肤性、友好性、美观性、功能性等方面表现出了不同的特点和优势,从而也使各种纺织纤维在产品开发方面表现出了不同的特长,这在客观上促进了纺织产业走向细分化、多样化,也促使纺织技术产品的相互交叉或多重风格。

而在纺织产品的功能化实现中,纳米材料的应用对于推进纺织品的功能化起到了十分重要的作用,但这一作用更多地体现在化学纤维的应用方面,在天然纤维领域,纳米技术产品相对较少,所以也影响了天然纤维多样化的实现。

纳米技术及纳米材料已经成为21世纪世界各国争相研究的重点,在纺织工业中,为功能纺织品的开发和纺织品应用领域的拓展提供了广阔的思路和可行性。

1纳米技术在纺织产品中的应用

目前,利用纳米材料对纺织材料进行改性通常有4种技术方法。

1.1共混纺丝法

共混纺丝法可以用来制备合成纤维和再生纤维,即将功能纳米材料与纺丝切片或纺丝液混合,通过熔融纺丝、湿法纺丝或干法纺丝等纺丝技术制备纳米材料改性纤维。采用共混纺丝法制备的纳米材料改性纤维具有性能稳定,纳米材料与纤维结合牢度高,稳定性好,耐久性好等特点。采用共混纺丝法需要纳米材料具备一定的性能,如采用熔融纺丝时,要求纳米材料具有较好的耐高温性能,并且粒径足够小;采用湿法纺丝或干法纺丝时,要求纳米材料和溶剂或凝固剂无相互作用,并能在纺丝液中保持足够的稳定性。

1.2后整理法

对于一些天然纤维或者已经以纤维或纺织品形式而存在的纺织材料而言,则无法通过共混纺丝法来实现纳米材料对其的改性,因此后整理法可以解决这个问题。后整理法即是采用浸渍、浸轧、涂层或喷涂等方法将纳米材料附加到纤维上,并使之固着在纺织材料上的一种方法。后整理法通常有以下几种情况:(1)将纺织材料浸渍到纳米材料分散液中,通过纳米材料高的表面能使之吸附在纺织材料表面;(2)将纳米材料分散在一定溶剂中,通过喷涂方式将纳米材料一次或多次沉积在纺织材料表面;(3)将含有纳米材料的整理剂在一定的粘合剂(如反应性树脂)存在下涂覆到织物表面,形成一种功能性的涂层。

后整理法制备纳米材料改性纺织品具有工艺简单、可操作性强等优势。但加工过程中纳米材料易团聚,纳米材料与纤维结合牢度低;或者处理过程中通常含有一些有毒的溶剂或粘合剂,给纺织品带来一些污染;再者一些粘合剂或涂层会改变纤维本身所具有的一些优异的性能,如棉纤维柔软、吸湿、透气等特性,真丝纤维爽滑、和人体良好的亲和力等,使之手感变差,穿着舒适性大大降低。

1.3接枝改性法

由于后整理法中纳米材料与纺织纤维间缺少相应的作用力,或者粘合剂和涂层的引入会影响织物的性能。因此,通过某种途径赋予纳米材料表面一定的官能团,再与纤维表面官能团直接或间接反应,将纳米材料接枝到纺织材料表面,以提高其牢度且不影响材料本身。也可制备各种微胶囊,将纳米材料置于微胶囊中,然后将微胶囊接枝到纤维材料上。但纳米材料本身改性及微胶囊技术难度高,目前没有得到广泛应用。

1.4原位生成法

以上方法都是将纳米材料机械式的添加到纤维上,在加工中工艺复杂,或者效果较差,并且由于纳米材料本身的团聚效应,使纳米材料不能在纤维表面获得很好的分布。对于天然纤维而言,纳米材料只能简单地添加在纤维表面,更加导致了其耐久性差。原位生成技术能够同时在纤维的表面和内部生成纳米材料,在纤维上分布均匀。并且纳米材料的制备和对纺织材料的整理同时进行,避免了纳米材料在整理过程中团聚的问题。而且原位生成技术也使纳米材料与纤维天然结合牢度高,因此,正越来越受到广大纳米材料和材料改性研究者的重视。

2纳米材料在天然纤维改性中的应用

通过长期对化纤类制品的消费认知,人们发现了天然纤维,在综合性的因素(如舒适性、保健性等)方面,都具有不可替代性,尤其作为内衣面料,天然纤维(特别是真丝和棉纤维)制品具有更大的优越性能,这种通过反复实践所获得的消费认知所形成的对产品的“忠城”将在相当长的时期内存在,这也将提醒研究者,在对天然纤维产品功能化研究中,必须充分尊重天然纤维这一特点。

天然纤维作为天然生成物,功能材料的导入方式,将影响天然纤维本身的自然优势。为了保护天然纤维与人体的友好性,在功能化改性中,可以采用以下两种方式。

2.1纤维表面非连续介质导入法

非连续介质导入,是指在纤维表面离散分布功能材料的细小微粒,不影响天然纤维本身与人体的接触,这一思考依据,对于真丝制品尤其重要,众所周知,真丝的蛋白质结构与人体蛋白质特征有无可比拟的相似性,所以,任何其他功能材料在真丝表面的连续覆盖都将使真丝制品的友好性和亲和性能受到影响。

2.2纤维内部填埋法

纤维内部填埋,依据来自天然纤维(蚕丝、棉、麻等)本身的结构具有原纤特征,这种原纤特征决定了天然纤维内部具有众多的微孔和微隙,给功能材料的导入提供客观便利,这种导入方式,也对天然纤维功能的长效性有很大的益处,但这一导入手段对技术的要求相对较高。从现有的技术来看,纤维内部组装技术是一种有效的方法,而前述的原位生成技术,也属于这一范畴,这种原位生成技术的特点在于:在功能材料组装前,功能材料本身以离子或分子形式游离进入天然纤维内部,再通过特定的反应环境,使进入纤维内部的离子或分子反应生成具有特定结构的固体材料,从而使功能材料支撑在纤维内部,实现在保护天然纤维本身优势性能的同时,实现其功能的长效性。

从本质上来看,功能纳米材料是最符合纤维表面非连续介质导入法和纤维内部填埋法的功能元素,也符合纤维表面非连续介质导入法和纤维内部填埋法的技术要素,由于不同纳米材料所表现的功能性各不相同,可以根据开发的功能,选择不同的纳米材料,但这里所言的纳米技术本身,不仅仅是纳米材料,更重要的是制备纳米材料的工艺过程,只有这样,才能实现从常规整理技术到纳米组装技术的突破。

3实施案例分析

为了能更好地说明问题,笔者选择自己的部分研究结果进行对比分析。

3.1形态比较

从图1和图2比较,图2采用了原位生成纳米银技术,有效实现了在真丝纤维表面的离散的非连续纳米银分布,纳米银颗粒细小,不影响真丝材料原有的表面特征。

3.2吸附量比较

表1为普通纳米银助剂整理和采用同样浓度制备工艺原位生成技术(组装技术)两种不同方法处理的真丝织物中的纳米银含量,可以看出,随着银浓度的提高,整理到织物上的纳米银含量增加。比较同一浓度下两种方法整理的真丝织物中的银含量,采用原位生成整理的真丝织物银含量明显高于常规浸渍法整理的真丝织物。说明浸渍法整理真丝织物时,纳米银难于均匀地吸附到真丝织物的内部,主要集中在纤维表面。而原位生成、自组装技术整理时,银离子能够均匀渗透到真丝纤维内部的各个部位,再将其还原,自组装生成纳米银,所以其银含量要高于浸渍法整理的真丝织物。

3.3耐洗牢度比较

为了比较两种方法整理的真丝织物上的纳米银的牢度,选取两个具有相近银含量的样品进行耐洗牢度测试,在经过不同次洗涤后测试样中的银含量,以此评价其耐洗牢度。表2中列出了分别经过10、20和30次洗涤后的样品中的银含量,由表中数据可见,浸渍法整理的真丝织物在经过10次洗涤后,银含量从125.94mg/kg下降到81.63mg/kg,下降了35.2%,在经过30次洗涤后,银含量下降到56.48mg/kg,相比未洗涤的样品下降了55.2%。而通过原位生成法整理的真丝织物洗涤30后,银含量从116.48mg/kg下降到101.29mg/kg,仅下降了13.0%。证明了原位生成法处理后,因纳米银分布于纤维内部,并支撑在纤维微孔和间隙中,所以纳米银和真丝纤维的结合牢度远高于普通浸渍整理法,具有很好的耐洗牢度。

以上结果表明,原位生成法整理真丝纤维或制品不仅可以获得较高的银含量,提高纳米材料的利用率,同时还能获得很好的耐洗牢度。

3.4抗菌性能分析

笔者选择低含量原位生成技术制备的纳米银真丝面料,进行抗菌耐冼性分析,表3显示,真丝面料经30次洗涤还具有优异的抗菌性能,能有效满足日常生活中的抗菌要求,也有效节约了生产成本。

4结语

天然高分子材料的应用范文篇3

2生物材料的类型与应用生物材料种类繁多,到目前为止,被详细研究过的生物材料已经超过一千种,在医学临床上广泛应用的也有几十种,涉及材料学科各个领域。依据不同的分类标准,可以分为不同的类型。

2.1以材料的生物性能为分类标准根据材料的生物性能,生物材料可分为生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料和生物复合材料四类。

2.1.1生物惰性材料生物惰性材料是指一类在生物环境中能保持稳定,不发生或仅发生微弱化学反应的生物医学材料,主要是生物陶瓷类和医用合金类材料。由于在实际中不存在完全惰性的材料,因此生物惰性材料在机体内也只是基本上不发生化学反应,它与组织间的结合主要是组织长入其粗糙不平的表面形成一种机械嵌联,即形态结合。生物惰性材料主要包括以下几类:(1)氧化物陶瓷主要包括氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷.氧化铝陶瓷中以纯刚玉及其复合材料的人工关节和人工骨为主,具体包括纯刚玉双杯式人工髋关节;纯刚玉—金属复合型人工股骨头;纯刚玉—聚甲基丙烯酸酯—钴铬钼合金铰链式膝关节,其他人工骨、人工牙根等。(2)玻璃陶瓷该材料主要用来制作部分人工关节。(3)Si3N4陶瓷该类材料主要用来制作一些作为替代用的较小的人工骨,目前还不能用作承重材料。(4)医用碳素材料它主要被作为制作人工心脏瓣膜等人工脏器以及人工关节等方面的材料。(5)医用金属材料该类材料是目前人体承重材料中应用最广泛的材料,在其表面涂上活性生物材料后可增加它与人体环境的相容性.同时它还能制作各类其他人体骨的替代物。

2.1.2生物活性材料生物活性材料是一类能诱出或调节生物活性的生物医学材料。但是,也有人认为生物活性是增进细胞活性或新组织再生的性质。现在,生物活性材料的概念已建立了牢固的基础,其应用范围也大大扩充.一些生物医用高分子材料,特别是某些天然高分子材料及合成高分子材料都被视为生物活性材料.羟基磷灰石是一种典型的生物活性材料。由于人体骨的主要无机质成分为该材料,故当材料植入体内时不仅能传导成骨,而且能与新骨形成骨键合。在肌肉、韧带或皮下种植时,能与组织密合,无炎症或刺激反应.生物活性材料主要有以下几类:

(1)羟基磷灰石,它是目前研究最多的生物活性材料之一,作为最有代表性的生物活性陶瓷—羟基磷灰石(简称HAP)材料的研究,在近代生物医学工程学科领域一直受到人们的密切关注.羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是脊椎动物骨和齿的主要无机成分,结构也非常相近,与动物体组织的相容性好、无毒副作用、界面活性优于各类医用钛合金、硅橡胶及植骨用碳素材料。因此可广泛应用于生物硬组织的修复和替换材料,如口腔种植、牙槽脊增高、耳小骨替换、脊椎骨替换等多个方面.另外,在HA生物陶瓷中耳通气引流管、颌面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA颗粒和抑制癌细胞用HA微晶粉方面也有广泛的应用.又因为该材料受到本身脆性高、抗折强度低的限制,因此在承重材料应用方面受到了限制.现在该材料已引起世界各国学者的广泛关注。目前制备多孔陶瓷和复合材料是该材料的重要发展方向,涂层材料也是重要分支之一。该类材料以医用为目的,主要包括制粉、烧结、性能实验和临床应用几部分。

(2)磷酸钙生物活性材料这种材料主要包括磷酸钙骨水泥和磷酸钙陶瓷纤维两类.前者是一种广泛用于骨修补和固定关节的新型材料,有望部分取代传统的PMMA有机骨水泥.国内研究抗压强度已达60MPa以上。后者具有一定的机械强度和生物活性,可用于无机骨水泥的补强及制备有机与无机复合型植入材料。

(3)磁性材料生物磁性陶瓷材料主要为治疗癌症用磁性材料,它属于功能性活性生物材料的一种。把它植入肿瘤病灶内,在外部交变磁场作用下,产生磁滞热效应,导致磁性材料区域内局部温度升高,借以杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤的发展。动物实验效果良好。

(4)生物玻璃生物玻璃主要指微晶玻璃,包括生物活性微晶玻璃和可加工生物活性微晶玻璃两类。目前关于该方向的研究已成为生物材料的主要研究方向之一。

2.1.3生物降解材料所谓可降解生物材料是指那些在被植入人体以后,能够不断的发生分解,分解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料,主要包括β-TCP生物降解陶瓷和生物陶瓷药物载体两类,前者主要用于修复良性骨肿瘤或瘤样病变手术刮除后所致缺损,而后者主要用作微药库型载体,可根据要求制成一定形状和大小的中空结构,用于各种骨科疾病。

2.1.4生物复合材料生物复合材料又称为生物医用复合材料,它是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料,并且与其所有单体的性能相比,复合材料的性能都有较大程度的提高的材料。制备该类材料的目的就是进一步提高或改善某一种生物材料的性能。该类材料主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造,它除应具有预期的物理化学性质之外,还必须满足生物相容性的要求,这里不仅要求组分材料自身必须满足生物相容性要求,而且复合之后不允许出现有损材料生物学性能的性质。按基材分生物复合材料可分为高分子基、金属基和陶瓷基三类,它们既可以作为生物复合材料的基材,又可作为增强体或填料,它们之间的相互搭配或组合形成了大量性质各异的生物医学复合材料,利用生物技术,一些活体组织、细胞和诱导组织再生的生长因子被引入了生物医学材料,大大改善了其生物学性能,并可使其具有药物治疗功能,已成为生物医学材料的一个十分重要的发展方向,根据材料植入体内后引起的组织反应类型和水平,它又可分为近于生物惰性的、生物活性的、可生物降解和吸收等几种类型。人和动物中绝大多数组织均可视为复合材料,生物医学复合材料的发展为获得真正仿生的生物材料开辟了广阔的途径。

2.2以材料的属性为分类标准

2.2.1生物医用金属材料生物医用金属材料是用作生物医学材料的金属或合金,又称外科用金属材料或医用金属材料,是一类惰性材料,这类材料具有高的机械强度和抗疲劳性能,是临床应用最广泛的承力植入材料。该类材料的应用非常广泛,及硬组织、软组织、人工器官和外科辅助器材等各个方面,除了要求它具有良好的力学性能及相关的物理性质外,优良的抗生理腐蚀性和生物相容性也是其必须具备的条件。医用金属材料应用中的主要问题是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的退变,前者可能导致毒副作用,后者常常导致植入的失败。已经用于临床的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金和钛基合金等三大类。此外,还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。

2.2.2生物医用高分子材料医用高分子材料是生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,也是一个正在迅速发展的领域。它有天然产物和人工合成两个来源,该材料除应满足一般的物理、化学性能要求外,还必须具有足够好的生物相容性。按性质医用高分子材料可分为非降解型和可生物降解型两类。对于前者,要求其在生物环境中能长期保持稳定,不发生降解、交联或物理磨损等,并具有良好的物理机械性能。并不要求它绝对稳定,但是要求其本身和少量的降解产物不对机体产生明显的毒副作用,同时材料不致发生灾难性破坏。该类材料主要用于人体软、硬组织修复体、人工器官、人造血管、接触镜、膜材、粘接剂和管腔制品等方面。这类材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等.而可降解型高分子主要包括胶原、线性脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。它们可在生物环境作用下发生结构破坏和性能蜕变,其降解产物能通过正常的新陈代谢或被机体吸收利用或被排出体外,主要用于药物释放和送达载体及非永久性植入装置.按使用的目的或用途,医用高分子材料还可分为心血管系统、软组织及硬组织等修复材料。用于心血管系统的医用高分子材料应当着重要求其抗凝血性好,不破坏红细胞、血小板,不改变血液中的蛋白并不干扰电解质等。

2.2.3生物医用无机非金属材料或称为生物陶瓷。生物医用非金属材料,又称生物陶瓷。包括陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料。此类材料化学性能稳定,具有良好的生物相容性。一般来说,生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三类。其中惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已经简要作了介绍,而功能活性生物陶瓷是近年来提出的一个新概念.随着生物陶瓷材料研究的深入和越来越多医学问题的出现,对生物陶瓷材料的要求也越来越高。原先的生物陶瓷材料无论是生物惰性的还是生物活性的,强调的是材料在生物体内的组织力学环境和生化环境的适应性,而现在组织电学适应性和能参与生物体物质、能量交换的功能已成为生物材料应具备的条件。因此,又提出了功能活性生物材料的概念。它主要包括以下两类:(1)模拟性生物陶瓷材料该类材料是将天然有机物(如骨胶原、纤维蛋白以及骨形成因子等)和无机生物材料复合,来模拟人体硬组织成分和结构,以改善材料的力学性能和手术的可操作性,并能发挥天然有机物的促进人体硬组织生长的特性。(2)带有治疗功能的生物陶瓷复合材料该类材料是利用骨的压电效应能刺激骨折愈合的特点,使压电陶瓷与生物活性陶瓷复合,在进行骨置换的同时,利用生物体自身运动对置换体产生的压电效应来刺激骨损伤部位的早期硬组织生长。具体来说是由于肿瘤中血管供氧不足,当局部被加热到43~45℃时,癌细胞很容易被杀死。现在最常用的是将铁氧体与生物活性陶瓷复合,填充在因骨肿瘤而产生的骨缺损部位,利用外加交变磁场,充填物因磁滞损耗而产生局部发热,杀死癌细胞,又不影响周围正常组织。现在,功能活性生物陶瓷的研究还处于探索阶段,临床应用鲜有报道,但其发展应用前景是很光明的。各种不同种类的生物陶瓷的物理、化学和生物性能差别很大,在医学领域用途也不同.尤其是功能活性陶瓷更有不可估量的发展前途.临床应用中,生物陶瓷存在的主要问题是强度和韧性较差.氧化铝、氧化锆陶瓷耐压、耐磨和化学稳定性比金属、有机材料都好,但其脆性的问题也没有得到解决。生物活性陶瓷的强度则很难满足人体承力较大部位的需要。

2.2.4生物医用复合材料此类材料在2.1.4中已有介绍,此处不再详述

2.2.5生物衍生材料生物衍生材料是由经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医用材

料,也称为生物再生材料.生物组织可取自同种或异种动物体的组织.特殊处理包括维持组织原有构型而进行的固定、灭菌和消除抗原性的轻微处理,以及拆散原有构型、重建新的物理形态的强烈处理.由于经过处理的生物组织已失去生命力,生物衍生材料是无生命力的材料.但是,由于生物衍生材料或是具有类似于自然组织的构型和功能,或是其组成类似于自然组织,在维持人体动态过程的修复和替换中具有重要作用.主要用于人工心瓣膜、血管修复体、皮肤掩膜、纤维蛋白制品、骨修复体、巩膜修复体、鼻种植体、血液唧筒、血浆增强剂和血液透析膜等.

3.生物材料的性能评价目前关于生物材料性能评价的研究主要集中在生物相容性方面.因为生物相容性是生物材料研究中始终贯穿的主题.它是指生命体组织对生物材料产生反应的一种性能,该材料既能是非活性的又能是活性的.一般是指材料与宿主之间的相容性,包括组织相容性和血液相容性.现在普遍认为,生物相容性包括两大原则,一是生物安全性原则,二是生物功能性原则.生物安全性是植入体内的生物材料要满足的首要性能,是材料与宿主之间能否结合完好的关键.关于生物材料生物学评价标准的研究始于20世纪70年代,目前形成了从细胞水平到整体动物的较完整的评价框架.国际标准化组织(ISO)以10993编号了17个相关标准,同时对生物学评价方法也进行了标准化.迫于现代社会动物保护和减少动物试验的压力,国际上各国专家对体外评价方法进行了大量的研究,同时利用现代分子生物学手段来评价生物材料的安全性、使评价方法从整体动物和细胞水平深入到分子水平.主要在体外细胞毒性试验、遗传性和致癌性试验以及血液相容性评价方法等方面进行了一些研究.但具体评价方法和指标都未统一,更没有标准化.随着对生物材料生物相容性的深入研究,人们发现评价生物材料对生物功能的影响也很重要.关于这一方面的研究主要是体外法。具体来说侧重于对细胞功能的影响和分子生物学评价方面的一些研究。总之,关于生物功能性的原则是提出不久的一个新的生物材料的评价方面,它必将随着研究的不断深入而向前发展.而涉及材料的化学稳定性、疲劳性能、摩擦、磨损性能的生物材料在人体内长期埋植的稳定性是需要开展评价研究的一个重要方面。

4生物材料的发展趋势展望生物材料科学是20世纪新兴学科中最耀眼的新星之一。现在,生物材料科学已成为一门与人类现代医疗保健系统密切相关的边缘学科。其重要性不仅因为它与人类自身密切相关,还因为它跨越了材料、医学、物理、生物化学和现代高科技等诸多学科领域。现在对于该材料的研究已从被动地适应生物环境发展到有目的地设计材料,以达到与生物组织的有机连接。并随着生命科学和材料科学的发展,生物材料必将走向功能性半生命方向。生物材料的临床应用已从短期的替换和填充发展成永久性牢固种植,并与其它高科技(如电子技术、信息处理技术)相结合,制备富有应用潜力的医疗器械。生物材料的研究在世界各国也日益受到重视.四年一次的世界生物材料大会代表着国际上生物材料研究的发展动态和目前的水平。分析认为,以下几个方面是生物材料今后研究发展的几个主要方向:

(1)发展具有主动诱导、激发人体组织和器官再生修复功能的,能参与人体能量和物质交换产生相互结合的功能性活性生物材料,将成为生物材料研究的主要方向之一。

(2)把生物陶瓷与高分子聚合物或生物玻璃进行二元或多元复合,来制备接近人体骨真实情况的骨修复或替代材料将成为研究的重要方向之一。

(3)制备接近天然人骨形态的、纳微米相结合的、用于承重的、多孔型生物复合材料将成为方向之一。

(4)用于延长药效时间、提高药物效率和稳定性、减少用量及对机体的毒副作用的药物传递材料将成为研究热点之一。

(5)血液相容性人工脏器材料的研究也是突破方向之一。

(6)如何能够制备出纳米尺寸的生物材料的工艺以及纳米生物材料本身将成为研究热点之一。

天然高分子材料的应用范文1篇4

关键词:高分子材料可降解生物

1、前言

现代材料包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。20世纪后,合成高分子材料的研究迅速增加,给人们生活带来了巨大的便利。随着高分子材料在各个领域的大量应用,废弃的高分子材料对环境的污染已成为世界性的问题。治理白色污染和寻找新的友好型非石油基聚合物是当前全球关注的问题。生物降解材料正是治标又治本的有效途径,也是我国可持续发展的需要。

2、生物降解机理

高分子材料的降解分为光降解与光学化降解、机械化学降解、热降解与热学化降解、臭氧引发降解、离子降解、辐射分解降解以及生物降解等。生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单的水解或酶反应,以及其他有的机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。

高分子材料的生物降解过程可分为以下4个阶段:水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。依靠范德华力和氢键维系的二次、三次结构的破裂而引发的高分子水合作用以及可能因化学或酶催化水解而破裂的高分子主链使高分子材料的强度降低。对交联高分子材料强度的降低,可能由于高分子主链、外悬基团、交联剂的开裂等造成。高分子链的进一步断裂会导致分子量降低和质量损失。最后分子量足够低的小段分子链被酶进一步代谢为二氧化碳、水等物质。总之,生物的降解并非是单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学的协同作用,还是一个相互促进的物理化学过程。目前为止,除了生物降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。

3、生物可降解高分子材料的应用

生物可降解高分子材料的应用范围很广,可用于农业、园林、水产以及装潢、包装、卫生、化妆品等领域,由于成本等因素,目前研究多集中在生物医疗工程领域。

3.1农业、园林、土木等用材

农业、园林、土木等用材包括苗圃用膜材、树根包装袋、防草用地膜、多功能卷材、坡面防护绿化卷材等。各种膜材和功能片材的使用时间不同,有的要求1个季节,有的最少要求1-3年,例如:在树苗培植的几年时间里,用于植树方面的材料最终慢慢降解回归土壤.目前,一些先进的农业国家不断投资建造以家畜粪或农业废弃物为原料的堆肥生产装置,农用等可降解塑料也可通过这些装置回归自然.

3.2装潢、卫生、生活、杂品

装潢、卫生、生活、杂品、医疗用材包括地毯垫布、包装袋、壁纸、帽子、内衣、餐巾纸、桌布、茶叶袋等等。以上大多数都是一次性用品,用后掩埋或燃烧均无毒气产生,还可以与其他有机废弃物一起变为堆肥,回归自然。值得一提的是,一些具有生物体适应性的生物可降解高分子材料,可以广泛地应用于与生物体相接触的地方,今后还将研究出更广泛的用途.例如:一种称为“自由树脂”的材料,能在60℃热水里化成一团软泥,可以加工成各种形状的装饰品、玩具、文具等。冷却后,有足够的强度并长期不变形,再加热后又可以形成新的造型。

3.3包装工程中的应用

在包装行业中,高分子材料的应用越来越多,但是大量废弃的包装材料给环境造成了巨大污染。仅靠减少使用量是不能根本地解决问题的,采用降解性高分子才是可行的办法。目前,各种包装材料中聚乳酸具有最大、最有潜力的应用市场。聚乳酸的阻气阻水性、可印刷性及透明性良好,并且其基本原料乳酸是人体固有的物质之一,对人体无毒无害,在食品包装市场上有很大的前景。

很多大公司都看好这种新型的环保材料。可口可乐公司在盐湖城的冬奥会上用了50万只聚乳酸塑料制成的一次性杯子,这些杯子只需40天就可在露天的环境下消失得无影无踪。

3.4生物医学领域

生物可降解材料在医学领域上的应用原理是在机体生理条件下,通过水解或酶解,从大分子的物质降解为对机体无损害的小分子物质或者是小分子物质在生物体内自行降解,最后通过机体的新陈代谢完全吸收和排泄出去,对机体不产生任何毒副作用。生物降解材料已被广泛用于人造皮肤、缝合线、体内药物缓释剂和骨固定材料等外科手术中。聚丙烯、尼龙及聚酯纤维等合成纤维制成的医用缝合线不能被机体吸收,会产生排异的现象,而且在伤口愈合后还要进行再次手术才能去除。采用聚L-丙交酯(PLLA)、聚乙交酯及其共聚物等制成的外科缝合线,可在伤口愈合后自动降解并被生物体所吸收,无需拆线,现已商业化。用生物可降解的高分子材料制成的人造皮肤可应用于治疗烧伤换皮等场合。另外,在治疗过程中还可将抗生素类药物及骨生长调节蛋白、骨生长因子等植入材料中,可以防止感染并促进骨愈合,控制药物在体内的释放速率,使药物在体内能够保持有效的浓度,减小或消除副作用,尤其是在植入或附于病区时,则更能显示其优越性。微胶囊技术在控制药物定时释放、增加药物的稳定性、降低药物毒副作用和有效利用率等方面具有积极意义。

4、生物可降解高分子前景展望

目前,生物降解聚合物的开发与应用还存在一些问题,国内外普遍承认,降解塑料比同类现行塑料的产品价格要高许多。聚合物的降解性必然会损害产品的持久性,也会在一定程度上降低它的力学性能,从而限制生物降解聚合物的应用范围。尽管如此,随着环保法规的完善和人们环保意识的增强,生物降解聚合物市场继续增长,尤其是在包装材料、塑料薄膜、医用材料等领域的应用。然而就目前研究的成果而言,欲使其普遍使用仍需经过较长的时间。开发低成本、具有降解时控性和高效性的生物塑料是这一领域以后研究的主要方向。

天然高分子材料的应用范文1篇5

关键词:天麻高产栽种技术

一、高产天麻栽种中的菌材选择。一要选用优质、健壮的密环菌,具有“三高三新”的特征。即:成活率高、发芽率高、产量高;新菌材、新麻种、新方法。二要选择和制造培养菌材的段木。以青杠、麻栎、栓皮栎、小板栗、锥栎等亮斗科树种为好,直径以12厘米为宜,直径大于10厘米的应劈开,同时用刀斧每5寸砍一小口。三要讲究培养方法。即采用堆培、坑培和半坑培等方法,接种量应适当多些,同时在培养期间,要经常检查、浇水和注意通气。培养温度保持在15℃左右,菌材含水量在80%左右3个月左右便可成熟。四要选取良好的菌材,要木质较硬,不易腐烂;要菌丝体生长旺盛,尖端有白色生长点,菌丝分布均匀;要菌材新鲜未腐烂。注意菌素变黑的菌材不能用于栽种。

二、栽种中的麻种与场地选择。用于栽种的麻种最好是白麻,个体要完整,没有损伤,单个以40克左右为宜。麻米也可以作种,用种少,繁殖快,但收获较晚。用于作种的天麻应贮藏在地下室或凉爽的地方,地温不能高于15℃,否则会萌动。运输时既要止撞伤,又要严防强光暴晒。理想的场地要温暖湿润,不要阴冷干燥,一般是林间空隙荒地,沙质土缓坡地,并要有稀疏荫蔽。也可充分利用室内、地下室、窑洞、庭院、房前屋后、木本与藤本植物隐蔽下等空闲隙地栽种,每分地可挖6穴,每穴可种三层,可产干品18公斤左右。也可利用、短棒、细材,人工创造可适应任何地区的气候、环境等新的种植方法。

三、高产天麻的栽种方法。由于露天栽种容受自然环境条件的影响比较大。为确保天麻的高产、稳产,生产中多采用室内栽种。一般在在早春或秋冬季节边收边种。天麻栽种方法分箱栽和平栽。箱栽:一般用0.75立方米的木箱,为了便于通气,板皮之间要留有空隙。木箱具体尺寸可视实际情况灵活掌握。栽种箱底要铺一层填充料,两边各放一根树材,中间位置放上菌材,紧靠菌材的位置上放上天麻种子(块茎),以便尽早接菌,最后放上填充料,这样第一层就种好了。放一层填充料后,可继续照样种上第二层天麻种子,但第二层的树材跟第一层的树材位置要错开。最后在箱子上面放一薄层河沙并盖上阔叶。平栽方法是不用木箱,直接在地面设沟槽铺料栽种,其余方法相同。天麻的生长主要从密环菌中获得营养,所以栽种天麻必须培养出优质的密环菌块,即菌块,然后栽种天麻。具体做法是:把菌块用发菌剂1%的硝酸铵溶液浸泡半个小时分钟控干;按培养料配比,提前把锯末子或稻壳子用水浸湿与砂子拌匀。标准是用手攥出水即可;箱内或槽内铺4厘米左右的培养料,放上菌块,100个菌块撒放菌种2瓶左右,盖一层培养料,浇透水。可培养10层,最上层盖9厘米左右培养料。

三、高产天麻的技术管理。一是栽种室最好先用石灰或高锰酸钾溶液进行消毒。树材要新鲜干净,填充料一定要进行消毒处理,在高锰酸钾一千倍稀释液中浸泡2小时,然后用清水洗净。对有地下虫类的河沙要进行灭虫处理,喷洒1%的敌敌畏溶液。然后用塑料薄膜盖严进行熏蒸2小时。箱子与地面之间留有间隙,方便通风透气。寒冷天气可覆盖薄膜。二是栽种过程中要控制好环境的温、湿度。填充料的温度控制在30℃以下,土壤湿度在70%左右。防止土壤过干或者过湿度,保持适宜的含水量。喷水后及时松土,防止土壤表层板结。此外,还要喷洒氯丹等药剂预防产生白蚁。在种植天麻时,环境周围要放一定的鼠药,防止鼠害。三是病虫害防治,天麻和其他植物一样,在生长发育过程中也会受到病虫的危害。病害主要是杂菌感染的危害,严重时会使天麻块茎腐烂,杂菌菌丝呈白、绿、黄等颜色,很容易辨别,发现杂菌时必须清除。防治方法是选用密环菌生长旺盛的菌材,培养菌材时应加大用种量,造成蜜环菌生长优势,以抑制杂菌,栽种天麻的沙土要干净,并在收获翻栽时更换一次,菌材使用2-3年后应全部更换,浇水要均匀,注意调节温度湿度。栽种前要用对栽种场地进行处理,对于虫害蝼蛄可用50%的绿丹500g、炒香的麦麸25kg、加水7.5L拌均匀后,于傍晚洒于地表,对蛴螬在栽种前用50%的辛硫磷乳油加水30倍,喷于地面再翻于土中,或在生长期用该药浇灌。

四、高产天麻的采收和加工。一是采收,天麻一般在在秋冬季节进入休眠期后进行采收。先挖去菌块中的填充料,取出菌材,最后采收天麻的块茎,一定要注意轻收轻放,防治损伤影响品质。采收后要将天麻块茎按级别分开。二是加工,将天麻的块茎先洗去沙泥,再加谷壳与少量淘米水进行反复揉搓,去除块茎上的鳞片与粗皮等。然后清水洗净,按大小进行分级,放到蒸笼上进行蒸煮30分钟至1小时,块茎对着光照不见黑心说明已经蒸透。将块茎取出摊开、晾干,然后再用文火进行热烘,期间一定要经常翻动,保证所有的天麻干透。还可用细竹签扎入块茎体内,以便于内部水分蒸出,同时也可避免块茎生泡。烘至麻体变软时及时停火降温,使麻体回潮后水分向外渗出,然后再烘至全干即可。

参考文献:

[1]王云龙,天麻高产栽培技术要点,《中国民兵》2010(02)

天然高分子材料的应用范文

关键词:胶原生物医用材料;优势;临床医学应用

生物医学材料是一类对人体细胞、组织、器官具有增强、替代、修复、再生作用的新型功能材料。它有独特的基本要求:①具有生物相容性,要求材料在使用期间,同机体之间不产生有害作用,不引起中毒、溶血、凝血、发热、过敏等现象;②具有生物功能性,在生理环境的约束下能够发挥一定的生理功能;③具有生物可靠性,无毒性,不致癌、不致畸、不致引起人体组织细胞突变和组织细胞反应(即“三致物质”),有一定的使用寿命,具有与生物组织相适应的物理机械性能;④化学性质稳定,抗体液、血液及酶的作用;⑤针对不同的使用目的具有特定功能。按生物医用材料性质的不同可分为四大类:①医用金属材料。主要用于硬组织的修复和置换,有钴合金(Co-Cr-Ni)、不锈钢、钛合金(Ti-6Al-4V)、贵金属系、形状记忆合金、金属磁性材料等7类,广泛用于齿科填充、人工关节、人工心脏等。②医用高分子材料。有天然与合成两类,通过分子设计与功能拓展,即合金化、共混、复合(ABC)等技术手段,可获得许多具有良好物理机械性能和生物相容的新型生物材料。③生物陶瓷材料。有惰性生物陶瓷(氧化铝陶瓷材料、医用碳素材料等)和生物活性陶瓷(羟基磷灰石、生物活性玻璃等)。④医用复合材料。由两种或者两种以上不同性质材料复合而成,取长补短,达到功能互补。主要用于修复或者替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。胶原属于细胞外基质的结构蛋白质,结构复杂,根据分子结构决定功能和性质的原则。其分子量大小、形状、化学反应以及独特的生物分子等对功能、性质起着决定性作用。胶原来源广泛,资源丰富,性质特殊。是21世纪生物医学材料研究和应用的热点和重点[1]。

1胶原生物医学材料的优势

(1)低免疫源性。组织胶原具有一定的免疫性,20世纪90年代研究发现,其免疫源性来自于端肽及变性胶原和非胶原蛋白质,在提取胶原时,除去端肽及纯化分离掉变性胶原和非胶原蛋白,能得到极弱免疫原性的胶原材料。(2)与宿主细胞及组织之间的协调作用。其特点:①胶原有利于细胞的存活和促进不同类型细胞的生长;②胶原不但可增加细胞黏结,而且有利于控制细胞的形态、运动、骨架组装及细胞增殖与分化。(3)止血作用。胶原的四级特殊结构能使血小板活化、释放出颗粒成分,起到迅速凝血的作用。(4)可生物降解性。胶原是一种特殊的生物降解材料,其降解性作为器官移植的基础。(5)物理机械性能。胶原的三螺旋结构以及自身交联而成网状结构,使其具有很高的强度,可满足机体对机械强度的要求;另外通过进一步的交联增强其强度,而且采用不同的交联剂可获得不同的强度和韧性材料。通过复合和接枝共聚能获得更多性能优良的材料。(6)组织工程(Tissueengineering)。胶原的优良特性使其在组织工程中扮演更重要的角色,大量应用于临床,前景广阔。

2胶原在生物临床医学上的应用

[2](1)手术缝合线。当前应用的天然与合成材料制备缝合线均存在这样那样的不足和缺陷,或者不能自然吸收,需要拆线;或者与组织反应大,引起发炎、造成伤口瘢痕明显;或者吸收时间过长等。而胶原制备的缝合线既有与天然丝一样的高强度,又有可吸收性;使用时有优良的血小板凝聚性能,止血效果好,有较好的平滑性和弹性,缝合结头不易松散,操作过程中不易损伤肌体组织。可采用复合与交联改性方法提高缝合线功能和性能,制备的可吸收缝合线有:①纯胶原可吸收缝合线;②胶原/聚乙烯醇共混复合;③胶原/壳聚糖复合可吸收缝合线;④胶原/壳聚糖/聚丙烯酰胺复合可吸收缝合线。(2)止血纤维。胶原纤维是一种天然的止血剂和凝血材料,且止血功能优异。胶原纤维是一种集止血、消炎、促愈为一体,可被组织吸收,无毒、无副作用的医用功能纤维,相比于以前使用的氧化纤维素、羧甲基纤维素及明胶海绵等止血材料,其效果要好的多。(3)止血海绵。胶原海绵有良好的止血作用,能使创口渗血区血液很快凝结,被人体组织吸收,一般用于内脏手术时的毛细血管渗出性出血。临床应用于普外科、心血管外科、整形外科、泌尿外科、骨科、皮肤科、烧伤科、妇产科以及口腔科、耳鼻喉科、眼科等几乎所有的手术。(4)代血浆。当人体由于外伤或其他原因发生意外急性失血时,最佳方法必须立刻输血,但众所周知,血液来源非常困难!而且不能长久保存,输血之前还需鉴定血型和配型。因此,寻找理想的代用品成为人们的梦想。20世纪50年明胶代血浆受到重视,且符合血浆的条件和性质,国外已大量使用,我国正在积极推进其产业化。国外明胶类代血浆有脲交联明胶、改性液体明胶和氧化聚明胶3种。国内有氧化聚明胶、血安定(Gelofu-sine)海星明胶和血代(Haemaccel)。(5)水凝胶。水凝胶是一些由亲水大分子吸收了大量水分形成的溶胀交联状态的半固体(三维网络),能保持大量水分而不溶解,具有良好的溶胀性、柔软性和弹性,以及较低的表面张力等特殊性质。交联方式有共价键、离子键和次级键(范德华力、氢键等)。水凝胶是高分子凝胶中的一类,可分为物理凝胶和化学凝胶。为改善性能需对天然高分子与合成高分子进行共混复合制备新型水凝胶(互穿网络水凝胶),现已取得很大进展。制成的复合材料有胶原/聚甲基丙烯酸羟乙酯水凝胶、胶原/聚乙烯醇水凝胶、胶原/聚异丙酰胺水凝胶、胶原/壳聚糖水凝胶等。(6)敷料。敷料是能够起到暂时保护伤口、防止感染、促进愈合作用的医用材料。有普通敷料(常用植物纤维纱布)、生物敷料(胶原蛋白及其改性产品以及左旋糖酐、壳聚糖、淀粉磷酸酯等)、合成敷料和复合敷料等四种。开发使用的品种有海绵型敷料、胶原膜敷料、凝胶敷料。(7)人工皮肤。人工皮肤是在创伤敷料基础上发展起来的一种皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替代品。其制备方法采用复合与交联法,一是提高胶原的机械强度;二是胶原与其他天然高分子进行杂化改善机械性能和生物活性。(8)人工血管。人工血管是近年来组织工程(一门多学科的交叉科学)研究的重点之一。当今临床应用的人工血管主要是人工合成材料制成的,最早是涤纶纤维编织的人工血管,但只能对大口径血管有较短的替代作用。后来开发聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU)、膨体聚四氟乙烯(ePTFE),并采取多种方法进行改性,以适应血管植入的要求。此外,还有生物降解材料如聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸异构体(PLLA)等。(9)人工食管。分为两种,一种是用自身的其他组织或器官(如结肠、空肠、胃、胃管和游离的空肠等)加工而成,现已广泛应用于临床,优缺互见;另一种是人工合成材料加工而成,比如塑料管、金属管、PTFE管、硅胶管等,效果均不理想。最早制成使用的聚乙烯(PE)管,此后发展了PTFE、硅橡胶、硅胶涂覆的涤纶编织管(PET)、碳纤维管等。近年以来,使用聚乙烯醇(PVA)、PLA降解塑料。用降解塑料制作无细胞支架的人工食管、组织工程化食管等。(10)心脏瓣膜。分为机械瓣膜(金属瓣)和生物瓣膜。心脏瓣膜支架材料有可降解合成高分子和生物高分子。可降解合成高分子有PLA、PGA及二者共聚物(PGLA),此外还有聚β—羟基烷酸酯、聚羟基丁酸酯(PHB);生物高分子材料有胶原、纤维蛋白凝胶、去细胞瓣膜支架等。(11)骨的修复和人工骨。目前仍以金属(不锈钢、钴铬合金、钴镍合金、钛合金)为主;高分子材料,诸如PTFE、聚硅氧烷、高密度聚乙烯(HDPE)、陶瓷(结晶氧化铝、羟基磷灰石)以及复合材料。胶原以其独特的性能成为不可或缺的生物材料,在骨修复中起举足轻重作用。①在组织引导再生术中(guidedtissueregeneration,GTR)能起到“诱导成骨”、“传导成骨”,实现再生修复和骨愈合的作用。②组织工程化骨组织的构建。包括三个方面:一是寻求能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架结构作为细胞外基质(ECM)的替代物;二是种子细胞;三是组织工程骨的组织还原(骨缺损修复)。(12)角膜与神经修复。角膜胶原膜和组织工程化角膜;人工神经支架采用胶原、胶原/壳聚糖或胶原/糖胺聚糖等。(13)药物载体。药物载体由高分子材料充当,大多数为传递系统,其主要成分是胶原和明胶。有胶原膜、胶原海绵、药用胶囊和微胶囊和丸剂与片剂。(14)固定化酶载体。胶原可作为细胞或酶的载体,其特点:①胶原本身是蛋白质,对酶和细胞的亲和性是其他材料不可及的;②胶原蛋白成膜性好,可制成各种酶膜;③胶原蛋白肽链上具有许多官能团,诸如羧基、氨基、羟基等,易于吸附和固化。胶原蛋白有很好的生物相容性,在体内可被逐步吸收,交联接枝共聚后赋予了材料良好的物理机械性能,且可在体内长期保存。广泛应用于人体的各个部位。生物医学材料在人体的应用部位,详见图1[3]。

3结语

随着社会文明的不断进步,生命至上理念不断深入人心,天赋人权,生命是任何人都不能剥夺的最高权利,人类对身心健康和生活质量越来越重视。当前,新型材料更多的应用于医药和临床,尤其如胶原基生物材料,以其独特的优势和优异的性能在这一领域大显身手。科技改变未来、改变生活,天然高分子与合成高分子材料通过共混、复合、合金化、纳米化等技术手段,制备成多种新颖独特的新材料和新产品。尤其应用于临床和组织器官工程挽救了数以万计的人类生命并提高了生命质量和延长了寿命。随着3D打印技术在生物医疗领域的快速发展,如何制备出适合3D打印的不同类型胶原蛋白材料,并保证在打印过程中蛋白不变性、强度可控、易塑性等成为研究的新课题[4]。

当今,是生物高分子时代,随着科技发展日新月异,生命科学和生物材料研究的不断深入。生物医药是“十四五”的新兴产业链。胶原在生物医学、医药、组织器官工程和临床医学的应用将更加光明,潜力非常巨大。开发应用必将成为广大科研人员研究的重点和热点,我们将拭目以待有更多的新型材料和产品为人类的健康服务并造福人类。

参考文献:

[1]王璐,但卫华,但年华.胞牛皮源高层级胶原聚集体的制备与表征[J].皮革科学与工程.2019,29(05):16-22.

[2]将挺大胶原与胶原蛋白[M].化学工业出版社,北京,2006.03:186-251.

[3]韩冬冰,王慧敏.高分子材料概论[M].中国石化出版社,北京,2008.07:126-142.

天然高分子材料的应用范文篇7

关键词:儿童服装;天然纤维;化纤纤维;考究

中图分类号:J523文献标识码:A文章编号:1005-5312(2012)32-0042-01

一、面料种类及特质

面料的品种大致分为两类:天然纤维面料和化学纤维面料。其中天然纤维分为棉,麻,丝,毛四大类;化学纤维面料主要包括黏胶、涤纶、氨纶、腈纶、锦纶、维纶和丙纶纤维等面料。

1、化学纤维面料(俗称“化纤”)是利用高分子化合物为原料制作而成的纤维纺织品,通常分为人工纤维与合成纤维两大门类,主要优点是色彩鲜艳、质地柔软、悬垂挺括、滑爽舒适。缺点则是耐磨性、耐热性、吸湿性和透气性较差,遇热容易变形。家长们为孩子们选购服装时,应注意避免选择化纤。主要原因是化纤材料会给孩子带来三种不同的消极结果:一是容易产生恐惧情绪。化纤面料容易积生静电,虽然电流极小没有危险,但会使孩子焦躁并引发恐惧的情绪。二是容易引发疾病。化纤纤维的分子结构十分紧密,分子链带的活动性比较大,表面较为光滑,水分子不易渗透到化纤分子内部,这也导致化纤材料散汗能力差,吸湿能力小,人体排出的汗浓不能及时散发容易引发某些儿童皮肤类疾病。三是是易燃烧,儿童活泼、好动,没有保护衣服的意识,对于儿童是极不安全的隐患。

然而近年来,随着技术革新和社会发展,市场上出现了很多混纺类织物,这些混纺类织物将天然纤维与化学纤维按照一定的比例混合而成,可用来制作各种服装。它既吸收了棉、麻、丝、毛和化纤各自的优点,又尽可能地避免了这些材质各自的缺点,是商家们降低成本、增强品质的新宠。但对于抵抗力低,皮肤幼嫩的儿童们,家长们应尽量避免选择这些材质,如果家长们要为孩子选择混纺面料服装就一定要选择化纤含量低的面料。将接触皮肤类的面料控制化纤含量,一般以

2、天然纤维分为棉,麻,丝,毛四大类,是儿童服装材质的首选。其中纯棉纤维织品是儿童服装中的最佳之选:1.吸湿性:棉纤维具有较好的吸湿性,在正常的情况下,纤维可向周围的大气中吸收水分,其含水率为8-10%,使人感到柔软而不僵硬。2.保湿性:由于棉纤维是热和电的不良导体,热传导系数极低,又因棉纤维本身具有多孔性,弹性高优点,纤维之间能积存大量空气,空气又是热和电的不良导体,所以纯棉纤维纺织品具有良好的保湿性,穿着纯棉织品服装使儿童感觉到温暖。3.卫生性:棉纤维是天然纤维,其主要成分是纤维素。纯棉织物经多方面查验和实践,织品与肌肤接触无任何刺激,无负作用,久穿对儿童有益无害,卫生性能良好。

其次可以参考麻布类织物。麻布是以各种麻类植物纤维制成的一种布料。一般被用来制作休闲装和普通的夏装。它的优点是强度高、吸湿、导热、透气性好;缺点则是外观较为粗糙,生硬。丝绸,是以蚕丝为原料纺织而成的各种丝织物的统称。它的长处是轻薄、合身、柔软、滑爽、透气、色彩绚丽,富有光泽,高贵典雅,穿著舒适;它的不足则是易生折皱,容易贴身、不够结实、褪色较快。毛料,它是对用各类羊毛、羊绒织成的织物的泛称。它通常适用以制作毛衣、大衣,它的优点是防皱耐磨,手感柔软,高雅挺括,富有弹性,保暖性强。它冬天儿童服装保暖性的优良品。

二、避免刺激性气味织物

无论是化纤面料还是天然纤维面料也好,我们应注意材料在加工和染色过程中,要与多种化学物质结合,这些化学物质会刺激儿童皮肤引起过敏性皮炎、湿疹和刺激性反应。所以在选料时,应当闻一闻,避免刺激性气味,并且以浅色为主。特别是接触皮肤类面料,儿童服装宜优先选用浅色的纯天然织物。

三、注重与孩子喜好相结合

在服装的款式和面料上,一方面衣物的选择要征求孩子的意见,尊重孩子自己的喜好,在可接受的前提下去选购与孩子个性相适的服饰,比如调皮的孩子,不妨推荐他们穿牛仔类衣服,这种衣服由于质地相比硬朗,极其耐磨,调皮的孩子穿上它,不轻易脏,又不轻易损坏,而且好运动的孩子穿上这类衣服,非常有型,更显得身材硬朗,可爱又精力。另一方面要关注儿童的心理和身体的发育特点,好的款式固然重要,但也不能太另类,会给孩子造成一种另类孤僻的感觉。

科技在发展,人类在进步,一切都在改变,唯一不变的,就是作为父母对于自己子女的那颗无私的心,每个父母都希望给你自己的孩子最好的,子女的着装就是爱的细节。希望父母在孩子着装方面能够理性看待衣服的性价比,莫求最贵,但求最好,舒适健康的衣物才是忠实的选择。

参考文献:

天然高分子材料的应用范文篇8

【关键词】新材料;市场前景

一、电子光电材料

信息领域的发展使人们需要处理的不仅是数据、文字、声音和图像,而是活动图像和高清晰的图像。在海量数据信息存储中,信息的存入和取出速率要求越来越高,半导体内存储器的数据存取时间从微秒降到纳秒级,而外部存储器的数据存取时间从毫秒级降到微秒级,要求存储介质的记录和擦除的时间响应要快。存储过程的物质变化主要依靠原子、离子和分子的自旋变迁、电子跃迁、光子感应,以及原子、离子和分子在它们最邻近位置的移动,要求在新存储材料研究上有新的突破。21世纪是“太元时代”,即电信时代,通信产业将从电子邮件、因特网等计算机通讯手段向智能通信网络发展,新的网络核心――光子、光网络的传播因子将直接是波长而不是分组,载有信息的光子直接进入网络。目前,集成电路技术可以把整个计算机系统架构在硅晶片上,经过光纤放大器(EDFA)和波分复用(WDM)等现代光纤通信技术,可以将整个计算机系统架构在石英光纤上,而主要原料则是砂子。微电子是技术导向性产业,通过缩小器件的特征尺寸,提高芯片的集成度、增加硅片面积来提高集成电路的性能和性价比。在微电子技术的发展过程中,材料科学技术起到决定性和作用,因为集成电路是制造在各相关体或薄膜材料上的,制造过程中也会涉及系列的材料问题。微电子技术将进入亚0.1um时代,在这样的器件尺度下,技术和物理的限制将会出现,对材料科学技术的发展提出了新要求。集成电路材料分为功能性材料、结构材料、工艺材料和辅助材料,还可能引入新的材料。显示技术从阴级射线管开始,已经发展到了可便携式和大屏幕的显示技术,航天技术的发展要求显示材料能克服策略加速的震动能力,并适应不同的温差和湿差等。目前显示技术主要有两种:发光显示与不发光显示。发光显示屏都涂有发光涂料,不发光的材料主要是液晶。低维结构材料指除三维体材料外的二维、一维和零维材料。一维量子材料指载流子仅在一个方向可以自由运动,而另两个方向则受约束。零维量子材料指载流子在三个方向受约束。集成电路芯片功能的实现要依靠引出信号,即依靠封装材料组成器件,封装是集成电路支撑、保护的必要条件,是其功能实现的组成部分,能够实现电源供给、信号互联、机械支撑、散热和环境保护功能。微电子封装涉及了除芯片外的所有半导体元器件领域。

二、生物医学材料

用生物材料制成人工器官取代受损器官是当前医学发展的趋势,过去的材料是人工合成材料,可能造成一系列的副作用,如生物不相容性和血不相容性,同时还会带来异体界面发生的炎性反应、位移和破裂,器官移植供体不足和排异药物的副作用也没有彻底解决。利用新生物医学材料可在体外用聚合物构建一个支架体内,使活细胞与支架进行结合,构成具有生物活性的人体组织器官。这些生物功能材料可以是永久性的,也可以是生物降解的,可以是天然合成材料也可以是杂化材料,但结合材料对细胞的反应情况,使其能实现活细胞在体内或体外相容。生物医学材料不是被“惰性”植入体,而是要引导细胞、组织及器官的修复和再生功能,主要的发展目标是:新型可降解材料;利用物理、化学和生物方法来改选原有材料。另一个与生物医学材料相关的是材料仿生的研究,包括模仿天然生物材料结构特征的结构仿生和模仿生物体中形成材料的过程仿生。目前,细胞工程、基因工程和微生物学向材料科学的渗透,使生物科学原理在材料科学领域得到了广泛应用。

三、复合材料与高分子材料

若想实现一种材料满足各种高水平的综合指标,从单一材料出发是非常困难的,复合材料是将金属、无机非金属、高分子材料组合起来的一种多相材料,其设计自由度很大,可以在组成成分选择、占比来满足设计要求,即复合材料效应。目前,复合材料与金属材料、高分子材料和无机非金属材料并列为四大材料。如在新能源方面,碳纤维和玻璃纤维已经应用于风力发电机的叶片、太阳能电池的轻质高强度支架、核电和潮汐发电的离心机转子等。复合材料使用寿命长也可以节约资源,如高强纤维增强混凝土可以扼制开裂,从而防止钢筋生锈;同时在设计高性能碳纤维或芳酰胺纤维增强聚合物代替钢筋克服了原来存在的问题。在基础建设的修复中,复合材料好是最经济的方法。特殊功能的高分子材料的质量取决于材料的选择和成型技术,高分子材料成型加工是一门交叉科学,主要研究材料特性,确定最佳的加工条件,制造最佳性能的产品。目前的主要研究方向是:研究在加工工程中材料结构的演变,通过反应性加工实现预期的材料结构,与辐照、力化学、电磁振荡等物理技术结合确定最佳加工方法等。合成纤维已经占居了纤维的主要市场,目前研究的方向是:开展高性能纤维和功能纤维,如PBO纤维、分离功能纤维、有机光导纤维等的研制。

四、其它新材料

电池将在解决经济增长、能源和环境难题中直到重要的作用,而材料是电流的基础。燃料电池和各种高能电池将在人类社会发展中起到重要的作用。目前发展方向是小型电池、长寿命电池和燃料电池,通过电池材料可以提高电池性能。薄膜是一种用途很广的材料,主要用于维护材料或零部件的结构完整性,如耐磨损、耐腐蚀性和耐高温性等,通常被称为是防护膜。另一个薄膜则要求应用其电、磁、声、光等功能,通常被称为是功能膜。生物材料上使用的薄膜通常被称为是生物医学膜,还有装饰膜和包装膜等。薄膜技术的发展主要包括薄膜材料开发、薄膜沉积工艺、薄膜材料结构与性能研究、薄膜应用技术等。薄膜技术发展的主要特点是:器件的微型化使薄膜的尺度不断减少。宏观状态的物质有三维空间,当物质在某个方向的度量尺寸是微观尺度,而其宏观而其它方向是宏观尺寸时,则会呈现二维性,其性能也会发生重大变化,这涉及物理和材料两个学科领域,可见,一维材料膜和二维材料膜构成了低维材料家族。功能陶瓷包括铁电、压电、介电、热释电、半导、导电、超导和磁性等功能各异的陶瓷材料,是电子信息、集成电路、移动通讯、计算机、自动控制、精密仪器、航空航天、汽车和能源等高技术领域的重要基础材料。信息功能陶瓷是新型无机非金属材料,用于表面组装技术,压电驱动器、超声马达,复相与复相功能陶瓷,软化学与功能陶瓷薄膜,半导体陶瓷与传感器,电子封装陶瓷基片等领域。水泥材料主要研究水泥熟料矿物的结构与特征,水泥生产过程的技术进步、水泥的水化与硬化、水泥硬化体的与工程性质等,水泥浆与集料的界面结构和混凝土的耐久性,以及低钙复合水泥的技术开发路线等。

参考文献:

[1]Fine,M,E.(1990)TheFirstThirtyYearsinTech.TheFarlyYears:aHistoryoftheTechnologicalInstituteatNorthWeaternUniversityform1939to1969(privatelypublishedbyNorthWeaternUniversity)P.121.

[2]国外优秀科技著作出版基金专项基金.走进材料科学[M].科学出版社,2001.

[3]潘金生,仝建民,田民波.材料科学基础[M].清华大学出版社,2001.

天然高分子材料的应用范文篇9

中图分类号:TU761.1+1文献标识码:A

防水防渗施工技术方案的提出与设计包括三个重要的环节:防水部位,选择防水材料,细节构造和节点作法。其中选择防水材料是当今备受关注的一个环节。防水防渗作为一项重要的施工技术。防水防渗的施工技术方案的设计要结合防水材料进行总体的构思。防水防渗方案的设计的核心是根据确定的防水等级提出防水设防的要求。目前创新型的建筑防水防渗材料已然形成多类型、多品种格局。因此设计人员在进行防水防渗设计时还将面对另一个问题,那就是如何正确掌握和应用这个防水防渗的施工设计技巧和技术。

1防水防渗等级设计和设防要求

1.1防水防渗等级设计

(1)特别重要的民用建筑和对防水方面有特殊要求的工业的建筑体;

(2)较为重要的工业和民用建筑体或高层建筑;

(3)一般的工业建筑和民用建筑;

(4)非永久性的建筑。1.2防水防渗的设防要求根据对应的四个等级设计,分别有一下四种设防要求:一是三道或者是三道以上的防水防渗设防,其中的一道应该是合成高分子的防水卷材,并且要求只能有一道是厚度在不小于2mm的合成材料的高分子防水的涂膜。二是需要两道防水防渗的设防,其中应有一道是合成高分子的防水卷材。当然也可以采用通用的压型钢板进行这一道防水防渗的设防。三是一道防水防渗设防或者两种防水防渗的材料复合使用。四是只需设置一道防水防渗的设防即可。

2新型的防水防渗材料

2.1新型防水防渗材料种类

目前,新型防水防渗材料主要有高分子防水型卷材、密封材料、改性沥青卷材、沥青防水卷材、堵漏材料。(1)高分子防水性卷材该卷材集成了高分子防水卷材和自粘卷材的优点于一身,大大提高防水材料的抗穿刺、自愈、耐候、耐高低温等诸多性能,物理性能也更优异,化学性能更稳定。

(2)密封材料相对起步较晚,但是最近几年来发展的就比较快速。密封材料通常应具有较好的物理和机械性能、回弹性高、变形小、压缩永久、密封可靠、加工方便以及使用寿命长。硅橡胶密封剂具有耐高温和低温、耐真空、耐辐射、无污染、无毒;聚硫橡胶密封剂则具有十分不错的耐航空燃料性能,还有就是耐高温、耐摩擦、耐高压、耐压,这些都是密封材料行业的主流密封材料方向,密封材料的质量很重要,直接影响防水防渗的最终效果。

(3)我国建筑的渗漏现象相对比较严重。渗漏一般是由于材料、施工、设计、管理四个大因素造成的。而想要在这四大因素方面着手才是解决渗漏问题的关键。笔者认为,作为建材部门,提供并生产防水防渗材料,应该大力的发展并推广新型的防水材料。提高中高性能产品在防水防渗材料中的比例。确保产品质量,是我国防水防渗材料市场以及整个行业的重中之重和当务之急。

2.2设防道数对防水防渗材料的厚度要求

防水等级在第一等和第二等的建筑中由于需要两道以上的防水防渗设防,在材料的选用上必然会需要复合。这一点有利于防水防渗功能发挥作用的优势互补,但是为了能够避免不相融合的防水防渗材料复合使用和简便施工,我们应当尽量考虑使用同种防水防渗材料叠层的作法。比如,在第一等级的建筑中使用两道高聚物改性沥青卷材、一道高聚物改性沥青涂膜就相对比较合适。又比如,在第三等级的建筑物中虽然只是使用一道防水防渗的设防,然而在材料种类和使用的方法上还是有很多选择余地的。为了简便施工应当尽量的单独使用一种防水防渗材料,只有当某些建筑物对防水防渗材料提出较高要求的情况下,才采用两种防水防渗材料复合使用。而符合使用的两种防水防渗材料的厚度可以按照行业标准厚度的下限值进行适当的提高。2.3新型防水防渗材料发展目标

依据我国化学建材协调组制订的《国家化学建材产业“十二五”发展规划纲要》,我国新型防水防渗材料的发展目标有以下几点:

一、重点发展改性沥青油毡,积极发展高分子防水卷材,适当发展防水涂料,努力开发密封材料和堵漏材料。

3不同情况的防水方案设计

3.1本工程防水施工项目主要包括:

(1)地下室防水施工;(2)屋面防水施工;(3)卫生间防水施工;(4)阳台防水施工。

3.2材料准备及技术质量要求

(1)地下室里面所有一切的防水防渗材料,都必须有经过我国人防质监部门统一标准认可并发有准用证的防水防渗材料。

(2)地下防水、卫生间防水防渗工程中所用的防水防渗材料都必须有通过国家质量检验过的产品使用合格证书以及性能检查报告,材料的规格、品种、性能等应当符合我国现行的国家产品标准以及设计要求。不合格的材料则坚决不得在建筑工程中使用。

(3)屋面工程中所采用的防水防渗、保温隔热的材料应有相关的产品合格证书以及性能检测报告,材料的品种、规格、性能等都应该符合我国现行的国家产品标准以及设计要求。

(4)防水材料的复试、质量把关。所有的应用于防水防渗工程中的材料,其中包括粘接大的专用胶,都必须及时送到材料实验室先进行材料复试的检验,检验合格以后,才可以应用于防水防渗的工程中。

(5)地下室、底板、地下室外墙这些地方所采用的防水抗渗的混凝土都应该提前拿到材料实验室,进行配合比实验报告,等待报告出来,报监理审批。

3.3技术交底及操作技术工人要求

(1)防水防渗施工前,技术、质量、管理人员都应该首先要对防水防渗的设计要求十分熟悉,对施工方案、施工规范、技术要求要进行充分学习,领会透。作到心中有数,技术、质量验收标准明确。

(2)防水防渗工程作为特殊的控制过程的一项工程,其中的操作技术工人必须有防水防渗特殊作业工种应该具备的上岗证,如果是无证人员那么坚决不允许上岗。

(3)防水防渗施工前,本工程的施工技术的负责人,其中项目工程师、要亲自对技术管理人员、工长进行相关施工方案,技术交底,交底要有相关的交底记录和签名

3.4项目防水工程的特点、难度、及施工难点。

(1)地下防水防渗施工季节遇上北方阴雨连绵的雨季月份。防水防渗工程要求基层面应该干燥,阴雨天时就不应当施工。其特点就是受季节施工影响相对很大。因此,要提前掌握好天气预报,抢晴天,战阴天,抢时间作防水施工。

(2)地下室外墙上,给排水管道的过墙洞口,模板穿墙螺杆比较多,暖通过墙洞口等,这些需要在不同标高和地方要放止水带、止水环。洞口、阴、阳角等部位,应当先作附加层或作特殊的处理。这些部位的施工操作起来有难度,实际施工过程起来也不太方便,这些都为难点施工,要特别注意,加强技术、质量、监督、检查。

天然高分子材料的应用范文篇10

关键词:建筑材料;放射性;检测

Abstract:Thispaperintroducestheprincipleofradioactivity,inorganicnonmetalbuildingmaterialsradioactivesourcesandtheharmtohumanbody,accordingtotheGB6566-2010"buildingmaterialsradionuclidelimits"standardsforbuildingmaterialsradionuclidedetectionprocesscarriesontheanalysisdiscussion.

Keywords:Buildingmaterials;radioactive;detection

中图分类号:TU5文献标识码:A文章编号:

引言

近年来,随着人们对居住环境装饰装修要求的提高,大量的天然花岗岩和人造板石、陶瓷类建筑材料用于室内装饰,导致了室内放射性水平的增加,有关建筑材料放射性危害人体健康的问题不时见诸于媒体,居住环境已成为人们普遍关注的热点。这一现象早已引起许多发达国家的高度重视,美国、德国、俄罗斯、瑞典等国相继制定了建筑材料中天然放射性核素的限值。而我国也于2001年颁布实施了GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》的强制性国家标准,规定了无机非金属类建筑材料放射性核素限量和天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40放射性比活度的试验方法,并于2010年修订,完善检验程序。

1、放射性简介

放射性是指某种不稳定的原子核自发地放出某种射线的现象。原子核的这种变化称为放射性衰变或核衰变,发生衰变的核素称为放射性核素。放射性核素包括天然放射性核素、人工放射性核素及少数不成系列的天然放射性核素。目前已知的放射性核素有20多种,对人体造成伤害的主要有铀、镭、钍、钾、氡等核素。

放射性核素自发放射出放α粒子(即氦核)或β粒子(即电子)或γ光子,而转变成另一种核素的现象称为放射性衰变。放射性衰变主要有三种方式:放射出α粒子的衰变称“α衰变”;放射出β粒子的衰变称“β衰变”;放射出γ光子的衰变称“γ衰变”。

2、建筑材料放射性的来源

无机非金属类建筑材料中的放射性来源主要有两个方面:一类是自然界原始就存在的;另一类则来自工业废渣的利用。建造建筑物所采用的砖、水泥、石灰、石料等建筑材料大都以土壤、岩石为原料加工而成,而这些原料中存在着原始的天然放射性核素铀(U)、钍(Th)、镭(Ra)、40钾(K)等天然放射性核素,使得无机非金属类建筑材料都存在放射性,不同的是天然放射性核素含量多少而已。人类的生产活动也可使天然放射性增加,如高温煅烧岩、煤所产生的矿渣、粉煤灰中放射性核素会富集,用它们生产的建筑材料会使人们受到高于天然放射性本底的附加照射剂量。

3、建筑材料的分类

GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》将无机非金属类建筑材料分为建筑主体材料和装饰装修材料。建筑主体材料指用于建造建筑物主体工程所使用的建筑材料;装饰装修材料指用于建筑物室内、外饰面用的建筑材料。

4、建筑材料放射性对人体的危害

建筑材料的放射性通过两个方面对人体造成危害:体外辐射和体内辐射。体外辐射是指具有强穿透力的γ光子进入人体后人体造成的伤害。体外辐射主要来源于建筑原材料中含有的化学元素,比如镭、钍等衰变产生的γ、β射线。γ射线的穿透力很强,它会穿透人体并和体内细胞发生碰撞,会破坏人体的淋巴细胞,从而使人的免疫力降低。体内辐射是指天然放射性核素通过饮食或呼吸进入人体内对人体细胞的分子基本结构的电离,破坏分子结构和细胞而造成伤害。体内辐射主要是氡对人体的辐射,氡是一种具有放射性的天然物质,无色无味,具有易扩散、溶于水,且极易溶于脂肪的特点。氡主要是来源于一种叫做镭的化学物质,镭经过衰变会产生氡,氡进入人体呼吸道后,在未衰变前,一部分仍可随呼吸活动被呼出体外,另一部分即黏附在呼吸道上被人体吸收,除主要从呼吸道吸入以外,少数也可在咽喉部随吞咽动作进入消化道,在体内对人造成辐射,破坏人的呼吸系统。如果人体长期吸入大量的氡,它在人体内部的辐射会使细胞发生异变,进而导致肺癌。

5、建筑材料放射性核素的限制标准

GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》规定,采用外照射指数(Ir)和内照射指数(IRa)体现建筑材料中放射性核素的污染程度。外照射指数指:建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度(分别用CRa、CTh、CK表示)分别与其各单独存在时GB6566-2010标准规定的限量值(仅考虑外照射情况下,限量值分别为370、260、4200Bq/kg-1)之比值的和;计算公式为:Ir=CRa/370+CTh/260+CK/4200。内照射指数指:建筑材料中天然放射性核素镭-226的放射性比活度与GB6566-2010标准规定的限量值(仅考虑内照射情况下,限量值为200Bq/kg-1)之比值;计算公式为:IRa=CRa/200。

GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》对建筑主体材料和建筑装修材料放射性限量均作了相应规定。建筑主体材料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度应同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.0;对空心率大于25%的建筑主体材料,其天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度应同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.3。装饰装修材料放射性水平大小划分三个类别:A类装饰装修材料、B类装饰装修材料、C类装饰装修材料。天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度应同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.0要求的为A类装饰装修材料,A类装饰装修材料产销和使用范围不受限制;不满足A类装饰装修材料要求但同时满足IRa≤1.3和Ir≤1.9要求的为B类装饰装修材料,B类装饰装修材料不可用于Ⅰ类民用建筑的内饰面,但可用于Ⅱ类民用建筑、工业建筑内饰面及其他一切建筑的外饰面;不满足A、B类装修材料要求但满足Ir≤2.8的要求的为C类装饰装修材料,C类装饰装修材料只可用于建筑物的外饰面及室外其他用途。

注:Ⅰ类民用建筑包括住宅、老年公寓、托儿所、医院和学校、办公楼、宾馆等;

Ⅱ类民用建筑包括商场、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆和公共交通等候室、餐厅、理发店等。

6、建筑材料放射性核素的检测方法

放射性核素测量方法可分为绝对测量和相对测量。它们的区别在于,绝对测量方法不需要用已知活度的标准源作比较,而相对测量则必须通过已知浓度的标准源作比较。GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》规定,采用低本底多道γ能谱仪对无机非金属类建筑材料进行镭-226、钍-232、钾-40比活度测量。γ谱仪主要是探测核衰变中放出的γ射线,而每种核素的衰变中几乎都能发射一支或多支具有固定强度和特征能量的γ射线,用γ谱仪测定样品中这些核素发射的特征γ射线的数量,就能获得相应核素的放射性活度。利用γ谱仪进行活度测量,常用的方法就是相对测量方法。

检验步骤:

⑴检测样品的制备。随机抽取不少于2kg样品。将检验样品破碎,磨细至粒径不大于0.16mm。对于潮湿粉末必须经100℃烘干至恒重。将其放入与标准样品几何形态一致的样品盒中,称重(精确至0.1g)、密封,放置(2~3)周后进行测量。

⑵创建标准谱数据库。测量时间根据被测标准源或样品的放射性强弱而定,常规情况下测量时间为1小时,即创建1小时标准谱数据库。因建库程序自动将测得的单核素标准谱数据扣除本底后,经归一化处理存入数据库中,故建库时必须先测量并保存本底谱,再按天然刻度源参数提供的参数依次进行测量,并增加核数据到库中。在改变本底谱后,也需重新进行单核素标准谱数据的输入操作。

⑶能量刻度。采用γ能谱仪测量放射性活度必须确定峰位或谱线位置所对应的能量,因此要用已知的标准源进行能量刻度。能量刻度即是用标准源刻度谱仪系统的γ射线能量和道址间的对应关系。能量刻度的具体做法是测量已知能量的标准源,按仪器软件要求在能量刻度子菜单中输入峰位(道址)-能量,由仪器软件自动完成能量刻度。

⑷样品检测。当检验样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后,在与标准样品测量条件相同情况下,采用低本底多道R能谱仪对其进行镭-226、钍-232、钾-40比活度测量。

结束语

无机非金属类建筑材料产品在销售前,都应该进行放射性检测,否则禁止销售。而消费者在购买无机非金属类建筑材料产品时,应要求销售厂家出示建筑材料放射性检测合格证。同时,建议建筑材料生产企业重视产品放射性问题,严格按国家标准组织生产,定期对产品进行放射性检测。作为产品质量监督部门,务必加强对各类建筑材料企业的监督和管理,确实保障居民的身体健康和生命安全。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准,建筑材料放射性核素限量GB6566-2010[S].北京.中国标准出版社.2010

[2]王远、张帆、张卫星,建筑卫生陶瓷产品放射性简介[J],陶瓷,2011年4期

天然高分子材料的应用范文篇11

关键词:高分子材料专业;化工原理;教改实践;教学内容;教学方法

化工原理是一门综合性技术学科,主要研究化学工业生产中有关的各单元操作的基本原理、所用的典型设备结构、工艺尺寸设计和设备的选型的共性问题。它是综合运用数学、物理、化学等基础知识,分析和解决化工类型生产中各种物理过程的工程学科,主要强调工程观点、定量运算、实验技能及设计能力的培养,强调理论联系实际。由于其在培养学生工程科学及工程技术的双重教育任务中起到重要作用,目前该课程是化工类及相近专业的一门重要的技术基础课,很适合现在的“重基础宽口径”本科教育的培养理念。笔者所在校的化学工程专业、食品工程专业、制药专业、高分子材料与加工专业和生物化工专业都开设了该门课程的教学任务。

化工原理教材源自1923年美国麻省理工学院的著名教授W.H.Walker等教授发表的首部著作――PrincipleofChemicalEngineering。我国最早是浙江大学在1927年首建化学工程系时开设了该门课程的。自此有关化工原理课程的教学与改革工作开始深受学者们重视,目前化工原理的理论教材正式出版的已达20多个版本,同时发表的教研论文也有近600篇。然而,目前多数教材有一个普遍的特点就是偏重于引介传统的基础化工知识,对化学工程类专业的学生适应性强而缺乏与其他的教学专业间的密切联系,从而易使其他非化工类专业的学生产生教材对于他们专业适用性不强的错觉。这也导致部分的非化工类专业学生对该门课程学习兴趣不强。如果将学生的专业课程的知识融入化工课程原理的教学中,以化工原理知识在非化工类相关专业中的应用为切入点引导这类专业学生的学习兴趣是很重要的。

高分子材料与加工专业是以相对分子质量较高的化合物构成的材料包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料等为研究对象研究其合成改性和加工成型等的一门科学。这有别于多数化工原理教材中引述的小分子物质如水、苯或甲苯等常规化学品的。如何将化工原理知识和高分子材料加工应用实例结合起来教学,从而提高该专业学生学习该门课程的积极性,笔者围绕着教学内容和教学方法等,在课堂上开展了一系列的教改实践与尝试,并获得了好的效果。

一、阐明高分子生产加工与化工生产间的内在联系高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法,化工原理课程也是海南大学(以下简称“我校”)高分子材料与工程专业的一门专业基础课。学生在初学化工原理时可能感觉与高分子加工技术相差较大,对将来专业知识没有直接帮助,学习的积极性与主动性均难以充分调动,甚至还易产生消极抵触的情绪。因此,在课程刚开始的绪论这一章的教学中在介绍什么是化学工业过程时笔者不以教材里的传统化工加工为例,而是详举高分子行业中运用化工原理知识进行材料加工处理的实例,提前介绍一些高分子材料加工的方法,拉近学生与传统化工加工技术的距离,让学生理解高分子加工的一些操作与传统化工类的操作间的异同点,以便消除同学们内心的疑惑,指明高分子材料加工专业的同学学习化工原理知识的必要性。

如天然橡胶的初加工是海南(以下简称“我省”)省的特色产业也是我校高分子材料专业的一个重要方向。从天然橡胶树上采割的胶乳经过一系列的处理得到干胶产品(如图所示)。在这个过程中干燥、浓缩、压片等操作与传统化工生产中的相关的单元操作一样,所用的基本原理相同,设备基本通用。

高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯气体在常压常温下,加压输送合成前的加热升温操作及反应后产物的分离与传统化工专业的流体输送原理及加热原理是相同的,所用设备是相通的。二、将高分子加工工艺融入化工原理的课程教学中在高分子材料的加工中采用了大量的化工单元操作。但这些高分子加工工

制胶方法图艺在传统的化工原理教材中是看不到的。这就要求任课教师具有高分子材料加工方面的知识背景,这样可以将高分子加工工艺中运用到的化工原理的知识融入课程的教学中,学生领会到该门课程的知识在专业知识中的基础作用学习兴趣才会提高,并且在将来的工作中能有意识地提前运用化工原理的理论知识,进行企业的节能降耗等的工艺改进。

如在以动量传递理论为基础的单元操作的有关教学中,教材通常是以牛顿型流体如水、苯或甲苯等常规化学品的流体输送为例,而高分子材料专业的学生处理对象多为大分子材料,所处状态通常固体颗粒或黏稠状态,属于非牛顿型流体范畴。因此教材中的例子缺乏对高分子材料专业学生的足够吸引力,难以达到应有的示例效果。教学中我们以胶乳厂中天然浓缩胶乳的生产工艺为例,说明工艺中我们利用泵提供新鲜胶乳能量,促使其流入高速离心机中,而离心机是非均相物分离的一个单元操作。高分子量的聚异戊二烯在离心机转鼓的轴中心较远的地方富集,而小分子如水分、小分子量的聚异戊二烯在轴中心附近富集。将这两个位置的乳液分别导出就分别得到浓缩胶乳和胶清胶,并利用非牛顿型流体的阻力计算方法表明,由于胶乳的黏稠度远大于水的黏度在动力消耗上要比同等条件下输送水的动力消耗大。

鉴于在塑料或橡胶的加工生产中大量运用到了螺杆挤出机。所以在流体输送设备介绍中,笔者是以螺杆挤出机在塑料加工中的应用为例,说明螺杆挤出机的工作原理,并且介绍在塑料挤出机的料斗的颗粒进料系统中可以利用固体流态化技术,采用真空吸料或用鼓风机压料进行原料输送。

在以热量传递为理论基础的单元操作中,在介绍以导热方式进行的热传递时,笔者以未硫化胶膜在平板硫化仪内加热硫化为例进行导热说明。而以塑料在螺杆挤出机内或橡胶在炼胶机上进行塑炼时的粘流态受热为例介绍对流传热热传递方式。

在以质量传递为理论基础的单元操作中,以粉末涂料的生产为例,介绍喷雾干燥工艺。这些将高分子材料加工工艺融入化工原理的课堂教学中,拉近了材料加工与化工原理知识间的距离,提高了学生学习的兴趣,起到明显的教学改革效果。

三、以高分子材料为实验对象化工原理一般是同学们从公共基础课转向专业课学习所接触到的第一门工程性课程,亦是一门理论与实践紧密结合的技术基础课程。它的实验课教学设计至关重要,其不仅关系到整门课程教学效果的好坏,更是决定能否推进该课程素质教育的关键环节之一。

为提高高分子材料类专业同学参与化工原理实验课的学习热情,笔者在实验教学中选择高分子材料进行相关的实验。如干燥实验中有的专业以甘蔗渣纸板为实验对象,获得有关纤维的干燥过程曲线和干燥速率曲线。而我省特色产业天然胶乳加工中有将天然胶乳干燥制备成干胶的这一操作。为了结合我校的高分子材料专业,专业实习提前将有关化工原理的知识融入到专业学习中。实验中以天然胶乳制备的湿膜片为实验材料,获得天然胶乳薄膜制品的干燥过程曲线和干燥速率曲线,为以后同学们去胶乳厂参观实习提供理论和实验依据。这一举措不仅有效激发了同学们参与实验研究的主动性,反过来也极大促进了该课程理论学习的积极性。

四、有的放矢传授教学内容,适应少学时的课程教学计划在高分子材料类专业的教学计划中,化工原理虽也多被列为必修课程,但相比化工类专业,其教学学时要少得多。因此,如何在有限的学时内,引导同学们在掌握基本化工操作知识的基础上,有的放矢地传授教学内容,引导学生自主复习,进行课外自学。如化工原理教材中有大量公式推导过程,少学时专业课的教学中不容许课堂上在公式推导中花费大量的时间,课堂教学中会简单介绍推导思路,鼓励学生课前及课后自学,重点放在有关理论的应用上。如离心泵理论扬程的方程式的推导过程,运用了前期我们学过的伯努利方程的知识和几何学中速度的矢量运算知识。在教学中要求学生课前自学,教学重点在分析、总结和对公式的理解和运用上。考虑课程特点,在蒸发等单元操作上分配课时较少,而对于膜分离这类单元操作,由于与高分子材料有密切关系,安排一定的学时学习这类单元操作的原理。这样做到有的放矢,尽可能与专业产生一定的关联,为专业知识拓宽坚实的专业基础知识。

参考文献:

[1]管国锋,赵汝溥.化工原理[M].北京:化学工业出版社,2008.

天然高分子材料的应用范文篇12

论文摘要:高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。那么,高分子化学具体内容及高分子与生活、高科技的发展关系如何呢?以下作简单介绍。

人类从一开始即与高分子有密切关系,自然界的动植物包括人体本身,就是以高分子为主要成分而构成的,这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等,也都是高分子。只是到了工业上大量合成高分子并得到重要应用以后,这些人工合成的化合物,才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料(聚合物)的应用与发展,人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时,很多人会想到“白色污染”,甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子,这说明他们对高分子并不十分了解。当今社会高分子的功用无处不在,而人们认识高分子时,往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益,不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。

一、高分子化学的内涵

1.何为高分子化学

顾名思义,高分子就是相对分子质量很高的分子,它是高分子化合物的简称。高分子化合物,又称聚合物或高聚物,是结构上由重复单元(低分子化合物—单体)连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的科学,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。

2.高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的,是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能,才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直链的烷烃化合物,但是分子量变化很大,其机械力学性能因而也有极大的区别。

3.高分子科学的主要内容

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题,也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有:如何将低分子化合物连

接成高分子化合物,即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子,其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子,就要去合成具有特殊结构的高分子。

二、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志,是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用,把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料,家家离不开高分子材料,处处离不开高分子材料,是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的,高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料,另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

第一,塑料:一类是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等;另一类叫工程塑料,其强度大,如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二,纤维:人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物,通过不同的加工,生产出了各种纤维制品,极大地满足着人类的需要。

第三,橡胶:天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制,于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四,精细化工:比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品,如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油,使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂,以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会,人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起,人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料,来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和科学技术的发展,许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来,如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域,下面简单介绍特种高分子材料:功能高分子是指当有外部刺激时,能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料;高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴;特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂)的范畴。

第一,力学功能材料:强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料等;)弹性功能材料,如热塑性弹性体等。

第二,化学功能材料:分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等;反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂;生物功能材料,如固定化酶、生物反应器等。

第三,生物化学功能材料:人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等;高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。

可以预计,在今后很长的历史时期中,特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。