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天然高分子材料的应用范文1
关键词：高分子材料可降解生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如细菌、霉菌及藻类作用下，可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理，现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，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。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
;3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料新晨
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解决环境污染问题，以保证人类生存环境的可持续发展。通常，对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法，但这几种方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物医用材料。目前，我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片，而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素，羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献：
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关键词：高分子聚合物；燃烧；概念
1.高分子材料分类
（1）按照高分子材料的来源分类
按照高分子材料的来源可以分为天然高分子材料、半合成（改性天然高分子材料）高分子材料和合成高分子材料。
天然高分子材料。天然高分子材料是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。比如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。
改性的天然高分子材料。许多天然高分子材料经过人工改性，主要是用化学方法改性，获得新的高分子材料，如把纤维素用化学反应的方法，改性获得硝基纤维素、醋酸纤维素、羟甲基纤维素、再生纤维素，还有改性淀粉等。
合成高分子材料。合成高分子材料是指从结构和分子量都已知的小分子原量出发，通过一定的化学反应和聚合方法合成的聚合物。如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、涤纶、腈纶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶等。
改性合成高分子材料。这一种本质上是从小分子单体合成的聚合物，只是得到的聚合物再经化学反应方法加以改性。如把聚醋酸乙烯醇解，获得了聚乙烯醇，用化学反应使原有的合成高分子变成一种新的高分子材料，如氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、ABS树脂也属于这一类。
（2）按照高分子材料的用途分类
按照高分子材料的用途可以分为塑料、橡胶、纤维、聚合物基复合材料、粘合剂、涂料、功能高分子等。
塑料是以合成树脂或化学改性的高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和工程塑料。
橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。它的特点是在很宽的温度范围内具有优异的弹性，所以又称为弹性体。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶是从自然界含胶植物中制取的一种高弹性物质；合成橡胶是用人工合成的方法制得的高分子弹性体。
纤维是指长度比直径大很多倍，并具有一定韧性的纤细物质。纤维可分为天然纤维和化学纤维两大类。天然纤维比如：棉花、羊毛、麻、蚕丝等；化学纤维指用天然的或合成的高分子化合物经过加工制得的纤维，前者称人造纤维，后者称合成纤维。
2.高分子材料燃烧特点
大多数聚合物都是可燃的，燃烧过程包括加热、热解、氧化、着火等步骤。燃烧过程是一种复杂的自由基连锁反应过程，首先热解产生碳氢物片段，再与氧反应产生自由基，然后开始链式反应，最终生成有毒的挥发物质。聚合物燃烧的性能指标有燃烧速度和氧指数。
（1）只含氢和碳的高聚物燃烧特点
像聚乙烯、聚丙烯高聚物中只含有氢和碳元素，这类高聚物易燃但
不猛烈，离开火焰后能继续燃烧，燃烧时产生熔滴，火焰黄蓝色，有害气体是CO2、CO。
（2）含有氧的高聚物燃烧的主要特点
有机玻璃，赛璐珞等高聚物中含有氧元素，这类高聚物燃烧时易燃
而且猛烈，火焰呈黄色，燃烧时变软，无熔滴，有害气体是CO2、CO。
（3）含氮高聚物燃烧特点
脲甲醛丙酯、三聚氰胺甲醛树脂，聚酰胺（尼龙）、聚氨脂、丁腈橡胶、聚丙烯腈等高聚物中都含有氮元素。燃烧时可以是难燃自熄，缓燃缓熄、易燃、燃烧时有熔滴，其有害气体为NH3、NO2、HCN等。
（4）含卤素的高聚物燃烧特点
像聚氯乙烯、聚氟乙烯等高聚物中都含有卤素元素。这类高聚物燃烧时火焰呈黄色，无熔滴、有碳瘤，其突出特点是难燃、释放的卤化氢具有捕捉H、OH自由基的功能；燃烧产物中含有Cl2、HCl、HF、COCl2等有害气体。
（5）酚醛树脂的燃烧热点
无燃料的为难燃自熄；有木粉填料的为缓燃缓熄，呈黄色火焰，冒黑烟、放出有毒的酚蒸气。
3.高聚物燃烧产物的毒性
（1）高温和缺氧对人的危害
火灾中的空气无疑温度会急剧上升，氧气浓度会急剧减少。70℃以上的热空气就会使呼吸道发生热损伤而引起肺不张、肺水肿和肺炎等症，在短时间内将导致死亡。人平常生活环境的氧浓度约为21%，在火灾发生时大量氧被燃烧夺走，环境中氧浓度下降，当大气中的氧浓度低到小于16%时人体就会出现呼吸急促脉搏加快，头晕头痛等症状，如果氧浓度小于10%，人3分钟就会痉挛而死亡。
（2）一氧化碳、二氧化碳对人的危害
一氧化碳是燃烧的最普遍、最重要的产物。二氧化碳的毒性比较小，主要是刺激呼吸中枢神经，但二氧化碳浓度高达7―10%时，人会出现意识不清、紫斑、数分钟后死亡。当火灾现场氧气供应不足时，可燃物中的碳在燃烧时会产生较多的一氧化碳。一氧化碳是燃烧产物中最具有代表性的毒性气体。一氧化碳吸入人体后，与血液中的血红素（Hb）牢固结合，使血液的输氧能力降低，从而导致脑细胞缺氧而出现头痛、呕吐、晕眩、严重时出现死亡。
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关键字：高分子材料；材料应用；生活应用
引 言：
材料是科学与工业技术发展的基础。一种新材料的出现，能为社会文明带来巨大的变化，给新技术的发展带来划时代的突破。材料已当之无愧的成为当代科学技术的三大支柱之一。高分子材料科学已经和金属材料、无机非金属材料并驾齐驱，在国际上被列为一级学科。高分子材料的功能很多，而且应用十分广泛。
一、高分子材料的定义及特性
1. 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，高分子材料是由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，由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
2.高分子材料的结构特性
高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。
3.高分子材料按来源分类
高分子材料按来源分，可分为天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂等。
二、生活中的高分子材料的应用
生活中的高分子材料很多，如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。其中塑料产量最大，主要用于包装材料、结构材料、建筑材料以及交通运输材料；橡胶的主要用途为制造轮胎；纤维的主要用途为衣着用料。此外结构高分子还包括工程塑料、耐高温高分子以及液晶高分子等。
（一）、塑料
塑料是一种合成高分子材料，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、剂、色料等添加剂组成的，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等品种，因为产量大、用途广、价格低，被称为“通用塑料”，主要用于日常生活用品、包装材料和一般零件。它的主要成分是合成树脂。
1. 塑料的优点：
a）易于加工、易于制造、易于成型。b）可根据需要随意着色，或制成透明制品。c）可制做轻质高强度的产品。d）不生锈、不易腐蚀。e）不易传热、保温性能好。f）既能制做导电部件，又能制作绝缘产品。塑料本身是很好的绝缘物质，目前可以说g）减震、消音性能优良，透光性好。h）产品制造成本低。
2.塑料的缺点
a）回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上也不合算。
b）塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。
c）塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。
d）耐久性差，易老化。
3.塑料的应用。
塑料制品在生活中的应用十分广泛。塑料应用按使用目的分有通用塑料、工程塑料、加纤塑料、合金塑料、降解塑料、纳米塑料、功能塑料等。例如透明塑料制成整体薄板车顶。薄板车顶的新概念基于透明灵活的聚碳酸酯或硅树脂材料，可以被永久性地塑造成单个的聚碳酸酯薄板，也可作为可折叠铰链和封条。拜耳材料科技研发的原型总共配备了四个灵活的薄板部件，形成了四扇“顶窗”，每扇窗都可单独打开和关闭。导轨用于连接薄板部件，形成一个牢固、透明的聚碳酸酯车顶外壳。一个同样透明的管子沿车顶结构中央纵向放置，在“顶窗”打开后用来调节折叠薄板。这样可以形成三维立体结构，组件比平坦的薄板更加牢固。同时也大大降低了单个组件的数量。
（二）、纤维素
纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50%以上。纤维素是存在量最大的一类有机化合物。它是植物骨架和细胞的主要成分。在棉花、亚麻和一般的木材中，含量都很高。
纤维素的用途：棉麻纤维大量用于纺织；木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸；制造硝酸纤维：火棉（含N量较高，制无烟火药）、胶棉（含N量较低，制赛璐珞和油漆）；制造醋酸纤维：不易着火，用于制胶片；制造粘胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，长纤维称人造丝，短纤维称人造棉）；膳食纤维：第七种营养成分，有利于消化。
（三）、建筑涂料
建筑涂料是一种专供建筑工程装饰用的涂料，它在涂料产品结构中是产量最大的一类品种。建筑涂料是以各种合成树脂为主要成膜物， 添加颜料、填料、各种助剂调配而成。具有保护作用、装饰作用或特殊作用。
下面简要介绍几种涂料。
1. 丙烯酸树脂
丙烯酸树脂是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体在引发剂的作用下，通过加聚反应生成的聚丙烯酸树脂及与其他烯类单体如苯乙烯、乙酸乙烯等共聚生成的共聚物树脂。
日前，在整个涂料工业中，乙烯类单体（尤其是丙烯酸酯单体）合成的树脂涂料比例不断增大。究其原因，首先是这类产品的原料是石油化工产品，资源丰富，价格低廉。其次是聚丙烯酸酪树脂及其共聚物树脂具有极好的耐光、耐候性，在户外紫外光照射下不易分解或变黄，能长久保持原有的光泽和色泽；耐热性好，在170℃下不分解，不变色，甚至在230℃左右或更高温度下仍不变色；树脂色泽浅，透明；有很好的耐酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等化学品的拈污及腐蚀性能；极好的柔韧性和最低的颜料反应性。聚丙烯酸酿树脂及其共聚物树脂与混凝土具有很好的附着性能，涂装后，具有预防混凝土性能降低，在一定程度上能增强建筑物的防水性能，因此而成为目前建筑外用涂料及高级内用涂料的最重要的基料之一。
2.聚氨基甲酸酯树脂
在分子结构中含有氨基甲酸酯重复链节的高分子化合物称为聚氨基甲酸酯树脂，简称聚氨酪。它由异氰酸酯单体和含活泼氢的化合物“逐步聚合”而成。
由于聚氨酯分子结构中存在大量的极性键合，以及分子间稳定的氢键，因此使聚氨酯涂料具有许多优异的性能，尤其是物理机械性能好，涂膜坚硬、柔韧、光亮、丰满、耐磨、附着力强，优良的耐高、低温性能，耐腐蚀性优异，良好的电性能，施工不受季节限制，与多种合成树脂混湾性优良，可制备各种性能不同的涂料产品等。因此聚氨酯涂料用途非常广泛，目前各产业部门都有其应用领域。聚氨酯涂料的不足之处主要体现在价格高和毒性大。异氰酸酷单体毒性较大，在涂料制备、施工应用时必须注意加强劳动保护，以防止中毒。
综上所述，高分子材料业已和我们的生活息息相关。从人类进入天然高分子化学改性阶段出现半合成高分子材料起，到1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类开始应用合成高分子材料，再到现代其与金属材料、无机非金属材料同成为科学技术、经济建设中的重要材料，高分子材料必将在各个领域大放光彩，并越来越拥有更重要的作用。
参考文献：
[1].李良，生活中的高分子材料. 科学与技术 2011、10
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【关键词】高分子材料 涂层 泵维修 技术与应用
1 高分子的分类和特点
1.1 高分子分类
按照不同的标准，高分子有很多的分法，不过主要还是以下几种分法：高分子化合物按照其来源分，主要分为合成高分子化合物和天然高分子化合物两种。而在天然的有机高分子化合物中。其成份有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶这几类；按照高分子化合物结构中的分子链分类，可分为支链型高分子、线型高分子和体型高分子；按照高分子化合物受热时表现的行为不同可将其分为热塑性高分子和热固性高分子。按照高分子化合物的使用情况和工艺性质分类，可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂和密封材料。
1.2 高分子特点
高分子涂层材料是近几年年来在机械制造业和机械修理业当中，快速迅猛发展起来的一项新型材料和新技术。它能够将单一材料的机械零件转化成为复合型材料结构，以金属为基体以便可以承受零件设计的强度，以高分子材料涂层为表面用来改善零件的耐磨性、防震性和抗腐蚀性等。高分子化合物拥有很多跟低分子化合物不同的特殊性能，比如其机械强度较大、可塑性很好、弹性也较高、硬度非常大、耐热、耐磨、耐溶剂、耐腐蚀、气密性恨好、电绝缘性强等，由于高分子材料具有以上的一些特性，使其在各行各业有了比较广阔的应用。可以见得我们平常使用的普通高分子材料，均是将各种添加剂加入高分子化合物中所得到的，这些高分子化合物的性质决定了高分子材料的一些基本性能，因此各种不同添加剂的作用就是在于能够更好地发挥、保持和改进高分子化合物的性能，满足对设备的不同要求，能用在更多不同的方面。
2 高分子涂层与泵维修方面
2.1 泵涂层的防腐性能
在泵工作过程中，经常会输送带有酸性或者碱性的具有腐蚀性介质的液体或固体杂质，这样很容易造成泵的有点腐蚀、缝隙腐蚀、氢脆、侵蚀、磨损等严重后果。当今在施工过程中应用比较多的防腐蚀材料是以环氧树脂为主。在金属材料内和环氧树脂间都存在较好的防腐蚀耐磨性能和粘接强度较高，能够有效的隔断带有腐蚀性的物质与金属表面接触。而对于环氧树脂这种材料能耐绝大多数的酸、碱、盐类的腐蚀，尤其是在氯离子侵蚀严重的海水中用的泵有很好的防腐效果。
2.2 泵耐磨修复和保护
市场上目前生产高分子材料的厂家主要有Devcon（得复康）、Be-lzona（贝尔佐纳）、Metaline、Loctite（乐泰）、ARC、Thortex等等。从聚合物的类型可以将高分子材料分为聚氨酯（PU）和环氧树脂（EP）二种。以聚氨酯（PU）为主要成分的涂层具有类似橡胶的弹性和韧性，细粉的固体（指的是直径小于1 mm的颗粒）耐磨损性能比较良好，并且可以大量吸收汽蚀产生的冲击能量。以环氧树脂（EP）为主要成分的涂层中通常会添加碳化硅、陶瓷的粉末或者颗粒作为填料，这样能够非常有效的增强耐温和耐磨损的性能。
2.3 涂层修复和传统焊补的区别
泵在受到腐蚀或磨损的时候，传统方法会通常采用堆焊、补焊等修补方法，这种方法很容易导致局部产生热应力变形，慢慢改变装配的尺寸，修补后就不能恢复到正常的组装状态了，严重时甚至会导致整个部件成为废品。如果用高分子涂层去修复工件，修复涂层在施工时就会呈现出流体状，在这种情况下再在常温常压下16 个小时就可以完全固化，这种方法不会产生热应力，部件修复后就可以顺利装配。
2.4 涂覆后泵能节能增效
由于铸造缺陷或加工不良等原因，泵过流部件表面经常会出现粗糙的表面，这样会导致摩擦阻力发热，然后引起能量损失。我们常规减小阻力的方法主要是精密机加工、抛光等；亦或者采用不锈钢材料来增强表面的光洁度，这样不仅会大大增加生产成本，而且抛光的金属表面更不能解决腐蚀等问题，特别是在海水介质多的条件下，氯离子浓度极高，很容易侵蚀不锈钢的表面。受腐蚀的金属慢慢表面产生凹坑和裂缝，但如果采用堆焊的方法去修复，就容易导致热应力变形，最终泵体无法回装。另外，本体金属和焊缝金属会容易形成原电池，构成电解双金属腐蚀效应，导致第二次腐蚀。刷涂或喷涂陶瓷环氧树脂，施工后其会流成非常光滑的表面，而且表面也具有油性疏水性，可以大大降低流体的阻力。施工时先用膏状陶瓷修补剂刮抹到金属表面来填补凹坑。再在两边刷涂陶瓷防护剂，使得最终表面变得更加光滑。
3 高分子涂层在实际中的应用
从20世纪初期以来，苏尔寿泵业上海技术服务中心（简称苏尔寿）使用了高分子材料涂层的方法，已经修复了40多套造纸纸浆泵、50多套火电厂FGD浆液循环泵的叶轮、侧板及泵壳。并且，对于水处理用泵、冷却水循环泵、真空泵和搅拌器叶轮的防腐涂层也取得了非常好的效果。具体应用领域见表1。
4 结语
由于高分子化合物具有相对分子质量很大，一般都处于固体或凝胶状态，具有很好的机械强度的特点，又因为其分子是由共价键结合而形成的，因此有非常好的绝缘性和耐腐蚀性能，而且由于其分子链较长，分子的长度与直径之比大于一千，因而有较好的高弹性和可塑性。另外，高分子涂层具有高弹性、熔融性、溶解性、溶液的行为和结晶性等方面特性，所以，高分子涂层在高温油泵蜡油泵、辐射泵等泵的维修中拥有很大的优势，可以解决传统修理方法不能解决的很多问题。因此，高分子涂层在今后维修泵的过程中应用会越来越广泛。
参考文献
[1] 洪啸吟，冯汉保.涂料化学[M].北京：科学出版社，2006
天然高分子材料的应用范文5
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。
四、高分子化学的可持续发展
研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。
参考文献：
[1]冯新德.展望21世纪的高分子化学与工业[J].科学中国人,1997,(11)
[2]王守德,刘福田,程新.智能材料及其应用进展[J].济南大学学报(自然科学版,2002,(01).
天然高分子材料的应用范文6
从19世纪中期开始到现在，经过了这么长时间的不断发展，高分子体系已经从高分子改性逐渐向高分子合成、构筑、光电功能高分子等方向转变。人们的生活也从高分子化学中受益匪浅，小到日常可见的材料、油漆以及涂料等，大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分离膜、酶、树脂等。现在对高分子化学的研究方向已经转向了新功能材料，在目前快速发展的情况下看，高分子化学会和其它学科相互之间相继结合穿插，一定会在纳米材料、智能等一系列研究领域中广泛使用，适应现代化可持续发展的目标，使所有研究项目都向绿色科学方向发展。
一、现如今高分子化学的发展情况
自从20世纪到现在，随着工业技术的快速发展，天然资源已经露出了疲态，科学家们已经开始使用高分子化学进行材料的合成。有数字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增长，人类三大合成材料，其中包括塑料、橡胶、纤维，在使用过程中表现出了令人惊讶的增长速度。新型的材料，特别表现在合成材料，在工业、建筑、农业、电子技术方面都被广泛使用，极大的支撑着人类的日常生活，是使国民经济持续发展的必要动力源泉。
二、高分子化学不同领域的使用分析
使用高分子化学的研究都处于高端技术领域，它的发展方向一定会和社会发展的方向和各种行业发展要求相适应。以后的高分子化学一定会其它领域相互融合，高分子材料的使用注定会减少人类对自然资源的依赖程度，逐渐向纳米、绿色和智能等方向转变，在实现可持续发展的目标中占据了非常重要的位置。
2.1 使地球更加绿色化
在现在很多工业发达的城市，天空中都会飘着非常浓郁的黑烟，对人们的日常生活有非常严重的污染。绿色，在现在被认为是没有污染、再生性或者可以循环使用。在没有污染方面，我们需要做的就是减少工业废弃物的排放、相对的减少污染源。现在的情况表明，化学行业中具有污染和治理两个方面的性质，可以对绿色使用材料进行研究，也可以继续对环境造成恶化。例如：在研制的过程中使用的催化剂、溶解剂、中间物品等，在生产过程中产生的废气、废渣、废弃液体等都是对环境造成影响的主要元凶，若长期的进行排放，会对环境造成严重的影响，甚至会导致不可逆转的事情发生。
2.2 减少的自然资源的使用依赖
目前研究的高分子合成材料对石油具有很强的依赖性，众所周知，石油是经过地球非常漫长孕育才出现的，另外，石油也是现如今人类社会非常重要的能源，石油资源现在正在快速的减少，而且不能快速的进行补充，所以人们现在非常急切的找到可以代替石油使用的资源，这已经成为现在高分子化学研究中非常重要的课题。在对物质中原子和分子的比率进行调节，对物质的微观特性、宏观特性以及表面性质进行加强控制，也许这种物质就会满足一些行业的使用要求，当这种情况出现的时候就可以把这种物质作为材料使用。所以，在对材料进行配置的时候就会减少对不可再生资源的依赖程度，并对使用材料和环境进行相互协调，这是现如今化学研究当中非常重要的领域。现在很多高分子合成材料都非常依赖石油资源。想要解决目前的情况，可以对天然高分子进行利用，这其中也应该包含对无机高分子的不断探索和研究。
现在由石油合成的高分子材料，主要因为原子中以碳为主要元素，其中还含有少量的氮、氧等原子，所以被称为有机高分子。无机高分子是因为主链上的组成原子中不含碳。根据元素的性质进行判断，大约有40～50种元素可以成为长链分子。现在引起科学家高度重视的一种无机高分子，它的主链上都是硅原子，并且含有有机侧链的聚硅烷。
2.3 使高分子材料不断纳米化
现在很多高分子化学反应中的原子经过重新排列组合之后的反应空间要比原子的大小大出很多，所以，化学反应的研究要在一个受限空间之中进行。若在有限的空间中，像纳米量级的片层当中，小型分子由于和片层分子相互作用而且还在一个比较受限的空间内进行排列，之后产生单体聚合，聚合之后的产物的拓扑结构不会再受限的空间内进行全部的复制，这种情况和自由空间的结果完全不同。我们也许会在受限制空间内进行聚合反应的分子中提炼出高分子纳米化学的定义。化学的研究对象基本都是纳米量级的分子和原子，但是因为没有精细的方式，没有达到可以在纳米尺度上精确控制分子或者原子的程度，所以现如今很难做到对分子的精准设计，使化学的合成让人感觉非常的粗放。高分子化学在纳米程度上精要精确的按照分子设计，在此基础上确定分子链中的原子配比位置以及相互结合的方式，通过纳米技术对分子、原子和分子链进行非常精确的控制，达到对高分子各级结构的位置确定。这样就可以精确的控制新合成材料的功能和特性。
2.4 面向智能材料的高分子化学研究路线
20世纪的人类社会是以合成材料为标志的，在21世纪人类社会的标志将会是智能材料。高分子化学仍然是进入智能材料时期非常重要的组成部分。材料自身具有的功能可以根据外部条件的变化，有意识的进行调节和修复等一系列措施，这就是智能材料的基本定义。现在科学家已经了解高分子有软物质这一特征，简单说就是可以对外场具有反应。
三、结语
随着社会的不断发展，人类把能源、信息以及材料称为支撑科技革命的重要力量，而且材料也是能源以及信息不断发展的基础所在。从出现合成有机高分子材料开始，人类就在不断的进行研究和探索，希望可以找到使用广泛的新型材料，可以广泛的使用在计算机、生物、海洋等一系列领域当中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不断前进，正在不断适应快速发展的今天，出现了很多功能非常强健并且广泛使用的高分子材料。
参考文献
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