高分子材料應用前景范文

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【關鍵詞】形狀記憶；高分子材料；軍事應用

1.形狀記憶高分子材料簡介

形狀記憶高分子或形狀記憶聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作為一種功能性高分子材料，是高分子材料研究、開發、應用的一個新分支。它是在一定條件下被賦予一定智能高分子材料的形狀（起始態），當外部條件發生變化時，它可相應地改變形狀，并將其固定（變形態）。如果外部環境發生變化，智能高分子材料能夠對環境刺激產生應答，其中環境刺激因素有溫度、pH值、離子、電場、溶劑、反以待定的方式和規律再一次發生變化，它便可逆地應物、光或紫外線、應力、識別和磁場等，對這些刺激恢復至起始態。至此，完成記憶起始態固定變形態恢復起始態的循環。

1989年 ，石田正雄認為 ，具有形狀記憶性能的高分子可看作是兩相結構 ，即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能的可逆的固化和軟化的可逆相組成。可逆相為物理鉸鏈結構 ，而固定相可分為物理鉸鏈結構和化學鉸鏈結構，以物理鉸鏈結構為固定相的稱為熱塑SMP，以化學鉸鏈結構為固定相的稱為熱固性SMP。王詩任等認為 ，形狀記憶高分子實際上是進行物理交聯或化學交聯的高分子，其形狀記憶行為實質上是高分子的粘彈性力學行為。他們根據高分子粘彈性理論建立了一套形狀記憶的數學模型。總結來說，形狀記憶機理可分為：組織結構機理、橡膠彈性理論、粘彈性理論。

2.軍事材料特殊性分析

未來戰爭是高技術條件下的戰爭。不僅戰場環境變得更加惡劣復雜，各種類型的雷達，先進探測器以及精確制導武器的問世，對各類武器和裝備構成了嚴重的威脅。因此，不僅軍事裝備的質量要求一定可靠，而且，軍事裝備的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。

軍事裝備系統的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指軍事裝備系統在規定的時間內，預定的條件下，完成規定效能的能力。要求裝備在特定的條件下長期存放和反復使用過程中，不出故障或少出故障，處于正常的使用狀態，且能實現其預期效能。因此，軍事材料必須擁有極強的性能和超長的工作壽命。軍事裝備的再生能力，指的是軍事裝備受到損壞后，能夠迅速進行戰場搶修的能力。戰場再生能力是提高裝備戰斗力的重要組成部分。形狀記憶高分子材料具有許多優異的性能，因此此類材料對于軍事方面的貢獻就十分明顯。在前期制造方面，由于其快速恢復能力，可以在很短的時間內完成對零部件連接、整合，為戰爭贏得極寶貴先機時間。在對裝備恢復方面，我們可以將記憶前的材料制造為較為規則，使用面積較小的部件，單一運輸時可以減縮空間，從而提高運輸效率，極大地提高了戰場的再生能力。

3.形狀記憶高分子材料在軍事方面應用展望

目前，形狀記憶高分子材料在軍事方面的成熟應用主要體現在在戰機的連接，加固，軍事通訊設備，戰爭醫療設備等方面。

3.1戰機接頭連接

在軍事戰斗機上通常裝有各種不同直徑的管道， 對于一些異徑管接頭的連接， 形狀記憶高分子材料可以大顯身手。其大致工藝過程如下： 先將形狀記憶高分子材料加工成所要求的管材， 然后對其加熱使管材產生徑向膨脹， 并快速冷卻， 即可制得熱收縮套管。應用時， 將此套管套在需要連接的兩個管材的接頭上，再用加熱器將已膨脹的套管加熱至其軟化點以上（低于一次成形溫度）， 膨脹管便收縮到初始形狀，緊緊包覆在管接頭上。

3.2緊固銷釘

在戰斗機的制造工藝中， 需應用大量的連接件進行連接。采用形狀記憶高分子材料制作緊固銷釘，將是戰斗機制造業中的一項嶄新工藝技術。

（1）先將記憶材料成形為銷釘的使用形狀；（2）再將銷釘加熱變形為易于裝配的形狀并冷卻定型；（3）將變形銷釘插入欲鉚合的兩塊板的孔洞中；（4）將銷釘加熱即可回復為一次成形時的形狀， 即將兩塊板鉚合固定。

3.3軍事通訊設備

形狀記憶高分子材料在軍事通訊設備方面的應用同記憶合金比較相似。后者在航空航天領域內的應用有很多成功的范例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發射人造衛星之前，將拋物面天線折疊起來裝進衛星體內，火箭升空把人造衛星送到預定軌道后，只需加溫，折疊的衛星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復拋物面形狀。而高分子材料通常具有很好的絕緣性能，因此在通訊設施中不需要導電的部件中，用形狀記憶高分子材料代替，以獲得我們預期的目標，從而提高部隊的攜帶能力。

3.4軍事醫療設備

在需要單兵作戰的特殊場合，由于單兵的輜重，裝備等攜帶能力的限制，需要在有限的或體積下攜帶比較充足的醫療設施，從而為軍人的生命恢復提供必要的保障。利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創傷部位的固定材料，比如用來代替傳統的石膏繃帶。方法有2種：一是將形狀記憶聚合物加工成待固定或需矯形部位形狀，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力使其變形為易于裝配的形狀，冷卻后裝配到待固定或需矯形部位。再加熱便可恢復原狀起固定作用，同樣加熱軟化后變形，取下也十分方便；二是將形狀記憶聚合物加工成板材或片材，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力變形為易于裝配形狀，在軟化狀態下裝配到待固定或需矯形部位，冷卻后起固定作用，拆卸時加熱軟化取下即可。形狀記憶材料與傳統的石膏繃帶相比具有塑型快、拆卸方便、 透氣舒適、干凈衛生、熱收縮溫度低、可回復形變量大的特點，可望在矯形外科領域及骨折外固定領域得到廣泛應用。

4.結束語

目前，對形狀記憶材料的研究才剛剛開始，尚處于初級階段。形形狀記憶高分子材料雖然具有可恢復形變量大、記憶效應顯著、感應溫度低、加工成型容易、使用面廣、價格便宜等優點，但尚存在著許多不足之處，如形變回復不完全、回復精度低等。因而，在形狀記憶高分子材料的分子設計和復合材料研究等方面，還有待于進一步探索。另外，應根據現實需要開發新型的形狀記憶高分子或對原有的形狀記憶高分子有針對性地進行改性。因此， 在今后的研究工作中， 應充分運用分子設計技術及材料改性技術， 努力提高材料的形狀記憶性能及綜合性能， 開發新的材料品種， 以滿足不同的應用需要。另外， 還應注重新材料的實際應用， 早日形成工業產量，為我國的軍事建設及各項國民經濟建設服務。

【參考文獻】

[1]張福強.形狀記憶高分子材料.高分子通報，1993，（1）：34-37.

[2]石田正雄.形狀記憶樹脂[J].配管技術，1989，31（8）：110-112.

[3]王詩任，呂智，趙維巖，等.熱致形狀記憶高分子的研究進展[J].高分子材料科學與工程，2000，16（1）：1-4.

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關鍵詞：高分子材料；生物醫學領域；人體功能替代或修復

中圖分類號：R318 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0214-01

上世紀50年代，我國展開了對人工器官的研究，并經過50多年的發展取得了很大成就。聚乙烯、聚丙烯、硅橡膠等都是醫用高分子中常用的材料，而常見的醫用高分子大約有1000多個品種規格，其制品主要包括醫用高分子、醫療器械制品和人工器官三大類。另外，醫用高分子材料在醫學生有著獨特的功效，因而受到學者們的廣泛關注和重視，發展前景十分廣闊，并迅速成為當前發展較快的新型材料之一。

醫用高分子材料用于醫學領域中的主要包括：藥用高分子材料、人體功能替代或修復高分子材料和高分子醫療器材及制品等。下面我們詳細的介紹一下高分子材料在人體功能替代或修復中的作用，并對醫用高分子材料在未來的發展趨勢與發展狀況進行一定的研究、探討。

1 高分子材料在人體功能替代或修復中的運用

高分子材料運用到人體功能替代或修復中的主要目的是替代、修復人體內受損的組織或器官，從而恢復其原有的功能。其中用到高分子材料的主要包括部分功能修復材料、人工器官材料、組織工程材料等。

1.1 部分功能修復材料

在對人體缺少的一部分功能的器官或組織進行修復，如為了恢復聽覺功能，制造的人工耳朵；在矯正視力的過程中，制造的人工角膜、人工晶體等；還有假肢、人工等都需要用到高分子材料。另外，部分功能修復材料一般都有利于改善患者的生活質量，并不會危害到人的生命健康。另外，不同的組織或器官所使用的高分子材料也不同，如隱形眼鏡所采用的材料一般包括聚甲基丙烯酸8一羥乙酯一甲基丙烯酸戊酯、聚甲基丙烯酸B一羥乙酯等；人工角膜則包括聚甲基丙烯酸酯類、硅橡膠等；而人工晶狀體則包括可用聚甲基丙烯酸酯類等。

1.2 人工器官材料

為了治療病患，我們需要對人體的一些組織或器官進行替代性治療，并將人工臟器引入人體系統，從而發揮原有器官的功能，促進人體系統功能的正常運行。植入人體內的永久性人工臟器主要包括人工氣管、人工血管、人工食道等。另外，手術過程中還還有一些暫時性的人工臟器，如人工心臟、人工肝臟和人工腎臟等，起到替代使用的作用。通過不斷的提高高分子材料制作過程中的血液相容性、抗細菌粘附性和抗凝血性等，確保制造出來的人工心臟瓣膜、人工血管等能夠很好的接觸血液，減少感染現象的發生。

1.3 組織工程材料

高分子材料在組織工程材料中的應用，有利于改善、維持或恢復研制生物代用品的功能，加強對正常和病理的哺乳類組織的結構-功能關系的了解。通過對生命科學規律的了解和運用，充分發揮組織工程的作用，開發新型智能修復材料，主動激發、誘導人體組織器官再生修復的功能。在設計該材料的過程中，需要有機結合人工材料和活體組織，確保組織細胞表面的特殊位點能夠與配合基發生作用，進一步提升組織細胞分裂和生長的速度，從而促進周圍組織細胞生長為預想功能，達到修復人體組織和器官的功能的目標。

2 對醫用高分子材料未來的發展方向的展望

高分子材料在醫學領域內廣泛的應用，并取得了很大的成就。但目前的技術還無法滿足人們的需求，還無法提高人工臟器替換病變臟器的成功率，所以我們需要對醫用高分子材料的發展方向進行一下詳細的研究。

首先，高分子材料會廣泛應用于藥物中。隨著人們生活質量的不斷提高，人們對藥品質量也有了更高的要求，如要求藥品穩定、高效、毒副作用小等。高分子材料一般具備無毒、無副作用、水溶性好、不會產生異變等特點。因此，我們需要將高分子材料應用到現代藥物中，如制作緩釋藥物的載體、高分子材料的藥物等。另外，高分子藥物相比低分藥物而言，幾乎沒有副作用，并且可以緩釋藥物的濃度，具體治療人w制定的部位。所以，高分子材料在藥物這一行業中具有很大的發展前景，其作用不可替代。其次，高分子材料將會廣泛的應用于醫療器械中。高分子材料中的聚酯、硅橡膠等都具有一定的矯形作用，在假肢制造、整形外科等領域中都發揮著很大的作用。最后，未來的醫用高分子材料應用范圍將進一步擴大，其發展趨勢將以聚氨酯、聚硅氧烷、聚烯烴為主，開發滿足生物相容性和血液相容性的材料，發展便攜帶的小型化人工器官裝置以及開發醫療器械、人工臟器和控制生育所用的材料等。

3 結語

醫用高分子材料的廣泛應用，有利于促進醫療水平的進步，不斷的完善醫用材料，充分發揮其在醫學領域中的作用。綜上所述，我們可以發現，加快對醫用高分子材料的開發和研究是目前醫學領域中最重要的任務之一。

參考文獻：

[1]陳志祥，張政委，田華，等.生物降解高分子材料在醫藥領域中的應用[J].化學推進劑與高分子材料，2005， 3（1）：31-34.

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關鍵詞：高分子材料；水土保持；應用

一、高分子材料在水土保持中起到的作用

1、有機高分子材料是一種水處理絮凝劑產品的聚合物，可以吸附水中的懸浮顆粒，在顆粒之間起鏈接架橋作用，使細顆粒形成比較大的絮團，并且加快了沉淀的速度。這一過程稱之為絮凝，因其中良好的絮凝效果PAM作為水處理的絮凝劑并且被廣泛用于污水處理。

2、在光照下能降解為二氧化碳、水和硝酸銨，對植物和封沒有任何危害和污染，可很好的應用于水土保持與農業、林業領域，具有抗旱保苗、增產增收、改良土壤、防風固沙多種功能而受到廣泛重視。

二、我國水土保持工作面臨的嚴峻形勢

我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一，據統計，我國水土流失面積356平方公里，占國土總面積的40%以上，嚴重的水土流失給社會發展和國家生態安全帶來嚴重危害。

1、耕地減少，土地退化嚴重。我國每五十年因水土流失毀掉耕地4000至6000萬畝，土地退化、削弱地力，加劇旱情發展。

2、泥沙淤積，堵塞河道。水土流失不可避免地造成泥沙淤積，堵塞河道和水庫，降低了河道行洪和水庫調蓄能力以及綜合能力的利用，加劇了洪澇災害，增加了防洪難度，影響航運和交通安全。

三、高分子材料在水土保持方面的應用

我國于80年代引進高分子材料技術和產品的，在90年代中期開始廣泛應用于水土保持方面，同時，在農業、林業、水利等領域發揮搞旱保苗、增產增收、改良土壤、防風固沙等多種功能而受到重視。

1、改良土壤。膠質分子上的負電荷吸附懸浮微粒，形成團粒結構，不僅能固定表土，穩定了封結構，保護了耕層，還可以改善封的透氣性、輸水性、提高了水的入滲性，減少土壤的板結，減少了化肥農藥流失，提高了化肥和農藥的利用率，從而提高了作物產量。在與土壤發生作用時，高分子材料主要是做為一種土壤板桔的調理劑，以防止土壤侵蝕、結殼，封翻耕也會更容易。可防止土壤侵蝕、結殼、變硬、鹽漬傾，土壤翻耕更為容易；有坡土壤灌溉表土流失率可降低95%，封水入滲性提高35%以上；氮磷淋溶損失減少80%。在干旱情況下，可提高種子出苗率及樹苗成活率，農田灌溉中使用高分子可磊大降低灌溉駕照水中的泥少含量，減少化肥和農藥流失，減輕了對河流水系的污染，將微量的聚丙烯酰胺加入封中，可以大大降低降雨過程中的水土流失，用聚丙烯酰胺制成膨脹截流代是一種使用簡便、快捷、節省人力和物力的新型防洪搶險和圍捻截流高分子材料。

2、抗旱節水。用高分子材料對農作物進行包衣處理，在干旱情況下可提高種子出苗率；據介紹，國內生產的一種高分子材料可使旱地水分率提高20%至30%。在大旱情況下，經播種試驗后，包衣作物種子成活率達到64%，未包衣的農作物種子成活率40%。

3、控制灌溉過程，發揮水土保持作用。農田灌溉中使用高分子材料，可大大降低灌溉回歸水中的泥沙含量，減少化肥和農藥損失，減輕了化肥農藥對河流水系的污染，減少了河道的疏浚工作量。在農田灌溉研究實驗中，泥沙含量降低了30%，水變清澈而更容易滲入土壤，水中農藥的含量明顯減少。

4、保肥。在減少土壤侵蝕量的同時，相對的減少了因土壤流失而引起的土壤養分流失。所以，處理后高分子材料在與土壤、水相遇時，產生的有機質、堿解氮、速改磷和速效鉀等含量會得到明顯的提高。

5、集雨。中等分子質量的高分子材料可降水入滲、減小地表徑流，但高分子質量的材料在增加劑量的情況下因所形成的分子鏈比較長，因而會堵塞土壤顆粒間孔隙，可減少土壤水份入滲，增加地表徑流，具有極好的集雨效果。用量越大，集雨效果越好，從而為干旱、半干旱地區集雨發揮了不可替代的作用。由于施用高分子材料的突出作用，從某種方面來講，也大大降低了河流水體中生物化學含氧量。

四、高分子材料在應用中遇到的問題

1、雖然高分子材料具有良好的水土保持效應，但實際應用中，影響其實際的因素確較多。即使有良好的水土保持效益，還需考慮其如地形特殊、土壤質地以及使用時機和方法。一些溝谷密謀為2.03至3.38km/km2，土壤有砂土、壤土等多種質地，土壤質量與坡度的差異給其高作用的發揮帶來了很大的困難。

2、高分子材料由于易揮發的特性，在晝夜溫差較大的地區和降水范圍較大的地區，選用高分子材料的時機和方法應斟酌起見。因此，在實際應用高分子材料前，應在試驗區進行具體自然狀況的多項試驗，在水土保持及水土流失治理過程中，仍會出問諸多問題，如由于施用量、施用方法和土壤質量等不同特點，有時會提高土壤水分入滲率，有時則會降低土壤入滲率，在高分子材料應用過程中，需要辯證看待，以尋找到使用高分子材料后各種因素所發生的變化，以提供重要的理論與實踐依據為要。

3、在旱作農業區要建立不同降雨量、作物產值和高分子成本條件下的經濟效益函數關系，保證其應用在經濟發展中的可行性。同時，也要加大新型高分子材料的研究，克服傳統高分子應用過程中的一些問題，提高其耐鹽堿強度，提高吸水倍數，降低成本。

五、高分子材料合成發展趨勢及建議

1、高分子材料的利用，對發展旱地農田水利、水土保持、減少水土流失，改善環境，以及我國經濟保持持續發展都具有重大的現實意義和深影響。高分子材料在水土保持中的應用前景十分廣闊。由于我國存在水資源緊缺和時空頒布不勻雙重問題，不僅北方旱區缺水，南沙很多地區存在季節性缺水。加上我國水肥農藥利用率低，保持水土，植樹造林是解決荒漠化的唯一出路，而在雨季旱季充分利用高分子材料進行吸水、放水作用的發揮，是解決干旱少雨地區成功水土保持的有效方法之一。

2、近些年來，高分子材料的應用在干旱地區推廣應用面積逐年增加，同時也收到顯著效果。目前，世界上有機高分子材料的研究正在不斷地加強和深入。一方面，對重要的通用有機高分子材料繼續進行改進和推廣，使它們的性能不斷提高，應用范圍不斷擴大。例如，塑料一般作為絕緣材料被廣泛使用，但是近年來，為滿足電子工業需求又研制出具有優良導電性能的導電塑料。導電塑料已用于制造電池等，并可望在工業上獲得更廣泛的應用。另一方面，與人類自身密切相關、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的進展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。這類高分子材料在宇航、建筑、機器人、仿生和醫藥領域已顯示出潛在的應用前景。總之，有機高分子材料的應用范圍正在逐漸擴展，高分子材料必將對人們的生產和生活產生越來越大的影響

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關鍵詞：高分子材料 生物質 加工改性

一、生物質高分子材料PHA的概述

近年來，我國對生物可降解高分子材料進行了深入地研究和開發，尤其是聚羥基脂肪酸酯PHA頗受關注。聚羥基脂肪酸酯是細菌胞內合成的一種高分子化合物，在營養不平衡的環境下，細菌把多余的物質轉換為探源和能源的儲備物，同時將水溶性小分子轉換為水不溶性的大分子PHA。PHA因具有某些合成塑料如聚丙烯、聚乙烯的物化特性，又具有獨特的生物可降解行、光學活性、生物兼容性、氣體相隔性以及壓電性等被認為是可替代傳統的由石油合成的、不可降解的塑料，PHA被稱為新型的生物可降解塑料。

PHA結構多樣，且因其自身結構變化擁有較多的新材料性能，所以應用前途比較廣泛。在食品包裝材料、衛生材料、紙涂層材料、光學材料、電子工程材料以及一些一次性用品，如高檔包裝材料、新型醫學材料骨釘、骨板等方面廣泛應用。

PHA由具有光學活性的R構型降級脂肪酸單體組成，是一種線性可降解聚酯，其單體組成對自身的物理性質起決定性作用，常見的PHA材料主要有以下幾種：聚β-羥基丁酸酯（PHB）、聚-3-羥基丁酸-3-羥基戊酸之（PHBV）、聚-3-羥基丁酸-3-羥基己酸酯（PHBHHX）、聚-3-羥基丁酸-4-羥基丁酸酯（P3/4HB）等。

二、聚合物的加工改性

經過高分子材料科學成熟的發展，通過共混、共聚和表面改性等手段對高分子材料進行化學改性或物理改性以此達到提高聚合物某些性能引起了人們廣泛的重視。將不同的聚合物混合，或者將種類相同但相對分子質量不同的聚合物進行混合，或者把聚合物和其他物料相互混合形成新的共混聚合物，通過以上的手段都可以實現聚合物的共混改性，聚合物共混改性后不單單是改變了聚合物的性能，更是開發了新型聚合物材料的嶄新功能，因此，聚合物的共混改性已經發展為當今世界高分子材料工程科學中最為活躍的領域之一。PHB作為PHA中最具代表性的生物塑料，在生活的各個領域都有著廣泛的應用前景，下面以PHB為例，探究一下生物質材料的加工改性。

三、PHB的加工改性研究

1.制備聚合物

1.1制備單端槍擊聚羥基丁酸酯（PHB-OH）

用甲醇打斷大的PHB分子鏈，對PHB片段封端，從而可以制的只有一端含羥基的PHB片段（PHB-OH）。制備方法如下：氯仿作為溶劑，硫酸作為催化劑，將15gPHB溶于150ml的氯仿中，75°C回流30min后，取2.5nl濃硫酸溶于50ml甲醇中，冰浴冷卻之后逐滴地滴加到上述的回流流體中，根據自己需要可以控制回流時間，至設定時間后冷卻至室溫，然后大量蒸餾水洗滌、分液、靜置分層后棄去水層，有機層洗滌兩次后，用無水硫酸鎂干燥過夜，過濾，濾液使用無水甲醇沉淀，減壓過濾，將產物放在40°C的真空烘箱里面干燥48小時以上，即成。

1.2制備不飽和端基低聚物

取1.5g干燥的PHB-OH放在事先干燥好的四口瓶中，加入50ml除水的二氯甲烷和0.2ml的三乙胺，30°C油浴中磁子攪拌，完全溶解后，低價溶有0.3ml的丙烯酰氯的二氯甲烷30ml，繼續反應3小時，過濾沉淀，濾液使用適量飽和的碳酸氫鈉洗滌兩次，使用蒸餾水洗滌三次，然后用無水硫酸鎂干燥過夜，過濾之后的濾液使用甲醇沉淀，減壓過濾，最后產物常溫真空干燥，即成。

2.運用傅里葉變換紅外光譜儀對聚合物材料進行定性表征

對于已經提純過的待測樣品，將其配置成10mg/ml的氯仿溶液，然后滴3滴在KBr鏡片上面，在紅外燈的照射下干燥形成薄膜。之后用Nicolet IR200幸好傅里葉變化紅外光譜儀對其進行32次的掃描，（該儀器分辨力為1cm-1）。觀察得到的紅外圖譜，可以確定待測物中的基因。

3.材料熱學性能測試

聚合材料的熱學性能測試，取少量樣品，通過熱失重分析儀或者示差掃描量熱儀對樣品溫度曲線進行分析。

4.材料的力學性能測試

取少量待測樣品，將其裁剪成啞鈴型樣條，使用CMT4000型號微機控制電子萬能試驗機，移動千分尺，岑亮樣條的寬度、厚度、起始標距，待位移回零之后，在室溫下儀5mm/min進行拉伸，用計算機記錄材料的應力-應變曲線，通過實驗，得到材料彈性模量、拉伸強度以及斷裂伸長率等參數。

5. PHB物理改性研究

使用增塑劑DOS，形成PHB/DOS共混體系。經實驗驗證，共混體系隨著增塑劑DOS的含量增加，材料的拉伸強度和楊氏模量降低，斷裂的伸長率不明顯，當共混體系中DOS含量達到35%時，共混體系的機械性最好，但對于共混體系來說，DOS的增塑效果并不明顯，因此，DOS常作為輔助增塑劑。

使用乙酰檸檬酸三丁酯（ATBC）增塑PHB體系，和DOS對比，ATBC增塑效果較明顯，因為ATBC自身的機型和分子量相對比較小，能很好的茶道PHB的鏈段之間，增加PHB鏈間的距離，減小高分子鏈間產生的相對滑移摩擦力，從而達到較好的增速效果。

四、結語

PHB作為生物質高分子材料PHA的一類，有其顯著的缺點，PHB比較脆，但通過對PHB的加工改性，可以彌補其缺點，更好地發揮它的優勢。本文通過制備共混材料、測試其熱學性和力學性，選取增塑劑材料來改善PHB的熱學性能，以及使用物理方法加工改性材料，上述一系列的加工改性方法表明了，我們可以通過物理的、化學的加工改性方法提高PHA類材料的綜合性能，賦予PHA材料新的使用性能，使其擁有更美好的發展前景。

參考文獻

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關鍵詞:分子材料;醫療器械制造;應用

0引言

分子材料對疾病的治療和健康保健領域的發展起著重要的推動作用。本文主要從生物惰性高分子材料和可降解性高分子材料中闡述分子材料在醫療器械制造中的應用。

1惰性分子材料

惰性分子材料是指能長期存在于體內的材料，主要指硅橡膠、聚氨酯、PVC、聚酯等。下面我們就以聚氨酯和硅橡膠材料在醫療器械制造中的應用進行簡單說明。

1．1聚氨酯彈性體

聚氨酯彈性體具有一定的拉伸度和硬度，能夠和生物相融合，和血液的融合性也較好。這種彈性體在醫療制造中已經得到了廣泛的應用，并且因其優越的性能，應用前景很廣闊。聚氨酯彈性體在醫療中主要應用于植入體內的制品和導管類的制品、膜類制品和其他類制品等。植入類制品主要有人工心臟、輸精管栓塞、人工心臟瓣膜、人造血管、人造顱骨等。導管類制品主要是導入體內的一些物質，主要包括J型和微型導管、血液透析中的插管、胃腸、肝膽等的養護作用的導管。膜類制品顧名思義就是指一些醫用的手套、防護服、血漿袋等膜質的用品。隨著現代醫學的進步，高分子材料也在不斷被研制成新的產品，聚氨酯彈性體在醫療器械中的應用將會越來越廣泛。

1．2醫用硅橡膠

硅橡膠是在酸或者堿的腐蝕作用下，二甲機硅氧烷單體和其他有機硅單體結合形成的一種高聚合物質。橡膠硅的生物特性很顯著，具體特征表現為:無毒、抗老化、生理惰性等，根據其特性，當植入人體后，硅橡膠對人體器官和組織不會產生副作用，其周圍的組織也不會出現感染或者其他不良反應，在理論上對人體不會產生危害。硅橡膠的使用壽命隨著溫度條件的變化而發生改變，一般在20℃下能夠長期工作，120℃左右的溫度下可以使用10年，150℃溫度下使用5年，到260℃的高溫條件下，僅能使用三個月。硅橡膠作為醫學界的重要醫療材料，在理論和臨床上都取得了重大的成就，獲得了醫學界的一致肯定，其制成品已經達到上百種之多，在醫學各個領域應用廣泛。例如導管制品、消化系統、泌尿系統制品、心腦和顱腦外科制品等等。其中導管制品的用途最廣，發展速度更快，像我們常見的體外各類泵管、連接各種器械的導管，用于輸液的輸液管等，還包括各類體內的插管、導管和引流管等，都有硅橡膠制品。消化系統使用的制品大多數是一次性產品，例如胃管、十二指腸導管、胃造瘺管、洗胃和灌腸的導管等等。顱腦外科制品主要包括各種腦器官的人工制品，人工顱骨、腦膜導管等，腦積水的引流管、腦室引流管等等。心外科制品主要包括體外循環機泵管，人工肺硅膠膜和胸腔隔離膜、人工心臟尖瓣等。耳鼻喉科使用的制品有各種人工鼻梁、耳朵、上下頜骨、鼻腔止血氣囊、治療中耳炎導管、鼻孔治療架等等。泌尿和生殖系統的制品使用硅橡膠材料非常多，例如皮埋裝置避孕設備、子宮預熱治療器材、前列腺治療儀、假體、膀胱造瘺管、導尿管等。腹外科制品只要包括各種引流設備，引流管、腹膜透析管等各種類型的導管。另外，硅橡膠材料在皮膚科中用于皮膚的擴張器、人工假體、人工關節等醫療設備中也得到了應用。在醫療美容事業的發展下，人工假體的用量也呈現出逐年上升的趨勢。

2可降解高分子材料

二十世紀六十年代晚期，人工合成能夠進行分解的高分子材料開始應用在臨床中。隨著生物醫學技術的進步和藥物工程的發展以及基因技術在醫學上的廣泛應用，促進了醫學再生技術和生物納米技術的發展和完善，這些新型醫療技術和科研成果促進了可降解高分子材料的發展。以下就以聚乙交酯和聚乳酸作為典型代表，分析其在醫療器械中的應用。

2．1聚乙交酯

聚乙交酯是利用水解達到降解的目的。通常一到兩個月，其力學特性會有一定程度的下降。半年到一年，其質量會受到一定程度的損害。聚乙交酯在體內會被分解成甘氨酸，隨著尿液被排出，同時轉變成二氧化碳和水。在醫學上比較實用的是縫合線的使用，因為其能夠被降解，所以患者也不會再受到拆線的痛苦。無紡布的支架材料也在臨床上開始使用。

2．2聚乳酸

這是一種半結晶體，聚合物呈現無規則性。這種材料拉伸的強度和彈性較大，廣泛應用于醫學上的承重材料中，例如固定骨頭的設備方面。

3結語

本文主要分析了分子材料在醫療器械制造中的應用，通過分析可知，分子材料的應用很廣泛，具有眾多的優勢，我們要正確發揮其優勢，認識其不足，更好促進我國醫療器械的進步。

參考文獻:

［1］孔慶香．高分子醫療器械的發展對人類生命質量的提高［J］．中國高新技術企業，2013(11)

［2］劉亞軍，黃華．醫用高分子材料在醫療領域的應用及前景［J］．醫療衛生裝備，2012(6)．

［3］柏保東．醫用PVC非鄰苯化在國內市場的推進［J］．中小企業管理與科技(上旬刊)，2015(6)．

篇6

（一）添加導電填料

這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

（二）與結構型導電高分子材料共混

導電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復出現的結構單元組成，當在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導體的性質，凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同，它屬于分子導電物質。根本上講，此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩定性差，無法直接單獨應用，一般作導電填料與其它高分子基體進行共混，制成抗靜電復合型材料，這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗靜電劑法

1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結構的有機物質，其結構通式為RYx，其中R為親油基團，x為親水基團，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當的平衡與高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團，此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。

導電機理無論是外涂型還是內加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導電性。（3）介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數。概括起來一是降低制品的表面電阻，增加導電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細的筋狀，即層狀分散結構，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況

我國許多科研機構和生產企業已陸續開發出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開發目前多家企業生產的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開發的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物）、ASA一150（陽離子與非離子表面活性劑復合物），近年來又開發出ASH系列、ASP系列和AB系列產品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產品則為有機硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復合而成；ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成，杭州化工研究所開發的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業研究所開發的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡合物）；上海合成洗滌劑三廠開發生產的SH系列塑料抗靜電劑，已經形成系列產品，在使用效果和性能上處于國內領先地位，部分品種可以替代進口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結構較新的帶多羥基陽離子表面活性劑；濟南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復合物）等；河南大學開發的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結構、多羥基陽離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產品也是目前國內常用的，主要用于合成纖維領域。

從抗靜電劑發展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品，尤其是在精密的電子電氣領域，目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。

三、結語

我國合成材料抗靜電劑行業發展前景較好，針對目前國內研究、生產、應用與需求現狀，對我國合成材料抗靜電劑工業發展提出以下建議。

（一）加大新品種開發力度

近年來國外開發的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國內科研院所應根據我國合成材料制品要求，開發出多種高性能、環保無毒的抗靜電品種，并不斷強化應用技術研究，以滿足國內需求。

（二）加快復合抗靜電劑和母粒的研究與生產

今后要加快多種結構抗靜電劑及其他塑料助劑的復配，向適應范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內開發方興未艾，國內要加快抗靜電母粒的開發與研究，促進我國抗靜電劑工業發展。

參考文獻：

[1]高緒珊、童儼，導電纖維及抗靜電纖維[M]．北京：紡織工業出版社，1991．148154．

[2]張淑琴，抗靜電劑，化工百科全書，第1版，化學工業出版社，1995（4）：667.

[3]陳湘寧、王天文，用于最佳靜電防護的本征導電聚合物的最新進展[J]．化工新型材料，2002，30（11）：4750.

[論文關鍵詞]高分子材料抗靜電研究

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1 紅外光譜法（IR）的應用—— 對高分子絮凝劑進行官能團認證

紅外光譜法通常是作為分析各種高分子聚合物材料的最佳選擇。到目前為止，紅外光譜儀可分為三代，第一代是用棱鏡作為分光元件，缺點是分辨率較低，且對儀器的操作環境要求較高；第二代是用衍射光柵作為分光元件，不僅分辨率得到了提高，而且價格較便宜、對操作環境的要求也不高；第三代是傅立葉變換紅外光譜儀，具有光通量高、噪音低、測量速度快、分辨率高、波數準確度高、光譜范圍寬等優點。

上述三代紅外光譜技術一般都是指透射紅外光譜技術，由于透射紅外光譜技術存在如下缺點：

（1）利用固體壓片或液膜法采集樣品，制作樣品操作繁瑣，且光程難以控制一致，導致測量結果出現誤差。

（2）由于大多數物質都有自己獨特的紅外吸收光譜，當樣品中存在多個組分時，導致譜峰重疊。

因此，采用透射紅外光譜技術對某些樣品進行測試仍有較大的局限性。隨著光譜分析技術的迅速發展，漫反射、衰減全反射等硬件以及差譜等軟件技術的出現，彌補了透射紅外光譜技術的缺陷，大大擴展了紅外光譜技術的應用領域。尤其是傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）技術更成為對高分子聚合物進行定性、定量分析的有力工具。

對于某一未知高分子材料，首先根據樣品的外觀特性、來源、用途以及物理性質進行初步分析，然后根據判定結果選擇適當的方法進行分離。對于一些組成較簡單、主要組分含量又特別高的高分子材料，也可不分離直接測定。

1.1 樣品制備

分析某一高分子材料，首先必須預處理樣品，目的是盡可能分離各組分。通常采用的方法是溶劑萃取法，該方法是根據在不同溶劑中的不同溶解性能從而將不同的高分子材料分離出來。不同的高分子絮凝劑所用的添加劑各不相同，選擇適當的萃取劑是非常必要的。選擇依據是盡量選擇那些對聚合物溶解度小而對添加劑溶解度大的溶劑。

1.2 譜圖分析

將樣品分離以后，即可作紅外光譜分析。一般從紅外光譜圖中僅能得到分子的結構及相應的官能團信息，并不能知道該物質具體是什么。因此，在解析紅外譜圖時，應更多的了解樣品的物理化學性質、不飽和度、元素分析等信息。

得到紅外譜圖之后，一般從該譜圖中的強吸收譜帶開始分析，通過分析這些強吸收譜帶，即可得到對應于化合物的主要官能團信息，從而得到未知化合物的主要分子結構；然后依次分析其它較弱的吸收譜帶。

1.3 比對驗證

通過以上初步分析，再將譜圖與“薩特勒”（Sadlter）標準紅外光譜集進行比對。通過對比驗證可以得到化合物的名稱、分子式、結構式等相關信息。在比對驗證過程中，首先可根據樣品的分子式及可能的結構式并結合物理常數查閱。若樣品譜圖與標準譜圖完全符合，即可確定此樣品。如果是新化合物，查不到其標準圖譜，則可結合其它分析方法如元素分析、核磁共振、質譜等來確定其分子結構。

2 核磁共振法（NMR）的應用

對高分子聚合物作各種表征時主要利用核磁共振法：均聚物立規性分析；異構體的鑒別；共混及三元共聚物的定性定量分析；官能團鑒別；端基表征；序列分布及等規度的分析等。采用核磁共振技術分析研究高分子聚合物的方法是：選用合適的溶劑、提高溫度或采用高場儀器的液體高分辨率技術；或是利用固體高分辨核磁共振光譜儀，采用魔角旋轉等技術。

3 掃描電鏡（SEM）的應用

掃描電鏡是利用高能電子束對樣品表面作光柵掃描，從而得到反映樣品表面性質的圖像。樣品的質量決定了成像的質量，良好的樣品應是導電、干燥的固體樣品。若導電性不好可以在表面噴鍍一層均勻、連續的重金屬膜。

4 透射電鏡（TEM）的應用

透射電鏡是利用能量的損失及其方向的改變來測量樣品的厚度。在操作時，將液體樣品滴到有支持膜的銅網上，再用濾紙吸去多余的液體，晾干后放入電鏡內即可。

該文介紹了以上幾種大型儀器在高分子絮凝劑的結構分析表征以及絮凝性能方面的應用。可以看出，現代儀器分析技術在研究高分子絮凝劑的性能，并使之應用到廢水處理當中具有很好的發展前景，值得深入探討。

參考文獻

薛奇編.高分子結構研究中的光譜方法.北京：高等教育出版社，1995.

張雪芹，潘遠江，李楊.核磁共振方法在高分子聚合物方面的應用.現代科學儀器，2001（6）：22，29-33.

趙華章，高寶玉，岳欽艷，等.二甲基二烯丙基氯化銨的合成及分析.油田化學，2000，17（2）：184-187.

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[關鍵詞]聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯、淀粉基塑料

中圖分類號：TQ320.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0274-01

傳統塑料主要來自石化資源，因其不易降解和回收利用，給環境造成極大污染，并造成對石化資源的嚴重浪費，尋找非石油基環境友好的材料迫在眉睫，生物可降解塑料是解決這個問題的有效途徑。目前研究最廣泛的可降解塑料有聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯、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）是以乳酸為原料制備的高分子材料，具有無毒、無刺激性、強度高、易加工成型和生物相容性好等特點，制品在使用后可完全降解。按單體不同，PLA分為PLLA、PDLA和PDLLA。當前國內外PLA生產企業主要以生產不同規格的PLLA為主。PLLA單獨使用具有熔點低、結晶慢、耐熱性差等缺點，通過與PDLA共混，可形成立構復合體，改善成核、結晶速度，提高材料耐熱性。PLA可用于一次性飯盒以及其他各種食品、飲料外包裝材料；可用于纖維和非織造物等，包括服裝、建筑、農業、林業、造紙、醫用等領域。

聚乳酸是以乳酸單體為原料經過聚合等工藝制備得到的高分子聚合物，制備方法分為一步法和兩步法，一步法難以制備得到高分子量的聚合物，基本無應用價值，目前國內外廠家主要通過兩步法工藝生產聚乳酸。兩步法工藝需經歷中間體丙交酯階段。

聚乳酸主要生產企業：

二、聚丁二酸丁二醇酯 （PBS）生物降解塑料

PBS是以丁二酸與丁二醇為原料制備得到的高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，易被自然界的多種微生物或動植物體內的酶分解代謝，是典型的可完全生物降解材料。但PBS的加工溫度較低、黏度低、熔體強度差，難以采用吹塑和流延的方式進行加工。另外PBS制品往往呈一定脆性，應用受限。PbS主要用于包裝、餐具、容器、一次性醫療用品、農業、生物醫用高分子材料等領域。

PBS的聚合前體主要原料為丁二酸；丁二酸的生產主要是通過石化法合成， 目前丁二酸的生物制造技術是國際競爭熱點， PBS（聚丁二酸丁二醇酯）是以丁二酸與丁二醇為原料經過聚合制備得到的高分子聚合物。

PBS主要生產企業：

三、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）生物可降解材料

PBAT是對苯二甲酸丁二酯和己二酸丁二酯的共聚酯。作為一種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優點，既具有很好的熱性能、機械性能，又具有生物可降解性和加工性，可以用它與脂肪族聚酯 PLA 等共混，來改善脂肪族聚酯的機械和力學性能。PBAT的加工性能與LDPE非常相似，可用LDPE的加工設備吹膜。PBAT主要用作農用地膜、垃圾袋、保鮮膜、堆肥袋、淋膜和餐盒、餐盤、杯子等。

PBAT主要生產企業：

四、淀粉基可降解塑料

淀粉基生物降解塑料是淀粉經過改性、接枝反應后與其他聚合物共混加工而成的一種塑料產品，具有生產成本低、投資少、使用方便、可生物降解的特點。淀粉基熱塑復合材料不僅具備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，可替代當前廣泛使用的塑料材料。

淀粉基生物降解塑料已有3O年的研發歷史，具有研發歷史久、技術成熟、產業化規模大、市場占有率高、價格較低的特點。淀粉基生物降解材料主要用作包裝材料、防震材料、垃圾袋、地膜、保鮮膜、食品容器、一次性餐具、玩具等。

淀粉基可降解塑料主要生產企業：

五、總結

目前各種生物可降解材料前景較好，但市場開拓、產品成熟度、產品性能開拓、產品應用等方面，需要時間開拓；當前石油價格低、石油基塑料產品價格優勢明顯，生物可降解材料同石油基材料競爭，目前還不具備條件；生物可降解材料的發展，還需要政府政策、稅收優惠、市場等方面的支持；隨著國內外對環保的要求越來越高，可降解材料的相關政策將會越來越好；同時隨著可降解材料生產技術的提升，可降解材料的成本將越來越低。

參考文獻

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關鍵詞：磁性微球 水處理 檢測

磁性微球是指通過適當的方法使有機高分子化學與無機磁性物質結合起來形成的具有一定磁性及特殊結構的復合材料。制備磁性高分子微球通常應用的磁性物質有：純鐵粉、羰基鐵、磁鐵礦、正鐵酸鹽、鐵鈷合金等，尤以Fe3O4磁流體居多。與磁性材料結合的高分子材料中天然高分子材料有殼聚糖、明膠、纖維素、淀粉等，合成高分子材料有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚苯乙烯等。其中天然高分子材料因具有價廉易得、生物相容性好、可被生物降解等優點，得到了廣泛的研究和應用。

一、磁性微球在水處理中的應用

1.天然生物高分子功能化的磁性微球在水處理中的應用

（1）磁性微球固定化酶在水處理中的應用

固定化微生物技術主要是固定化酶或細胞，其技術目前在應用上還存在一些問題，如載體的性能、固定酶/細胞操作、酶活力收率不理想、壽命不長等。針對這些問題，磁性載體固定化酶放入磁場穩定的流動床反應器中，可以減少反應體系中的操作，適合大規模連續化生產，利用外部磁場可以控制磁性材料固定酶的運動方式和方向，替代傳統的機械攪拌，提高固定化酶的催化效率。在煉油、油化工、木材加工和煤氣與煉焦等工業生產過程中常排放出含酚污水，含酚污水具有污染范圍廣，危害程度大等特點，對其進行有效的治理是非常必要的。

（2）殼聚糖磁性微球在水處理中的應用

殼聚糖是自然界存在的唯一堿性多糖，它的胺基極易形成四級胺正離子，有弱堿性陰離子交換作用，由于游離氨基的存在，殼聚糖類在酸性溶液中具有陽離子型聚電介質的性質，可作為凝聚劑，但在酸性溶液中會溶解，穩定性差。因此，將殼聚糖制成如磁性微球，對提高殼聚糖的應用價值是十分有意義的，其在污水處理中主要用作絮凝劑和重金屬吸附劑。

（3）處理含酚廢水

采用反相懸浮交聯法，以草酸鐵為磁核制備了殼聚糖磁性微球并用來處理含酚污水。可得出用ZnFe2O4/殼聚糖核殼磁性微球處理苯酚廢水的工藝條件為：pH為7左右，攪拌速率120r/min，吸附時間大于l h，靜置時間為10min，對苯酚去除率可達到64%左右。明顯優于其他藥劑的凈水效果。

（4）染料污水處理

一般染料污水的處理方法是采用物理化學方法-絮凝沉淀及活性吸附與生化處理相結合的方法進行的。其中活性吸附不僅能有效地去除染料物質，還能進一步提高污水的可生化性，達到綜合治理的目的。常用的吸附劑如：活性炭和活性硅藻土等，雖然具有良好的吸附性能，但再生困難，使用成本高，不易普及。殼聚糖分子鏈上具有大量的活性基團，對染料物質具有良好的吸附性能，特別是賦予殼聚糖顆粒磁性后，使得其還具有良好的分離性能，這無疑為其回收再生提供了便利條件。

2.合成高分子功能化磁性微球在水處理中的應用

在流化床廢水處理技術中，一般認為載體應具有良好的生物親和性、優良的傳質特性、化學穩定性好、載體表面粗糙、比表面積大、孔徑分布合理、價廉并且密度較低，易于流態化等。而磁性高分子微球因其制備方法多樣，具有生物親和性，可以吸附大量的微生物。因此，可根據需要制備出多孔結構、粒徑合適且分布均勻的磁性微球作為生物流化床的載體。在磁流體存在的情況下，采用改進了的乳液聚合法及分散聚合法制備出粒徑分布均勻、磁響應性強的磁性多孔聚苯乙烯微球，經測定，合成的磁性多孔聚苯乙烯微球的骨架密度及表觀密度比活性炭輕，因而更易于流化，可在處理廢水中懸浮，能夠保證載體與處理水的充分接觸，有利于微生物迅速發揮處理作用；雖孔度略小于活性炭，但該微球的孔容明顯較活性炭大，而且具有很大的比表面積，更有利于微生物的吸附；具有較小的膨脹率，說明該載體用于流動水處理時能夠保持足夠的穩定性；磁性多孔聚苯乙烯微球具有磁響應性，當其置于磁性流化床反應器中，可根據外加磁場強度的大小及間歇性變化進行定向的運動。

3.廢水中微量有機物的檢測

利用磁性微球分離效率很高的特點，將微球應用于廢水定組分的分離、檢測，可以有效地減少工作量，縮短工作時間。檢測方法可以用電化學檢測法、發光檢測法或電化學石英晶體微天平等方法。用含酰肼基團的磁性微球吸收富集水中的微量甲醛，在弱酸性環境中，磁性微球上的酰肼基團和甲醛反應生成具有電活性的物質腙。在測定時，磁性微球聚集在磁性電極的表面，電活性物質在-1.04V被還原，利用還原峰電流值可以測量甲醛的含量。用這種方法測定環境水樣中甲醛的含量，其檢測下限為0.2 mg/L，檢測靈敏度要比常規的光度法、色譜法、電化學法等檢測方法高。其它具有能夠和磁球偶聯的活性基團且有電活性的物質，如含有醛基、羰基、氨基等的有機物都能用這種方法檢測。

二、結語

綜上所述，磁性微球作為一種新的功能材料在水處理方面有著廣泛的應用前景，特別是隨著電化學濕法氧化處理廢水技術與磁性微球材料的結合，使得關于磁性微球在水處理方面的研究必將受到人們極大的關注。

參考文獻：

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金屬材料工程

本專業培養具備金屬材料科學與工程等方面的知識，能在冶金、材料結構研究與分析、金屬材料及復合材料制備、金屬材料成型等領域，從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。

主要課程：金屬學、材料工程基礎、材料熱力學、材料力學性能、金屬工藝學、金屬熱處理、材料固態相變、材料分析技術、金相技術、金屬材料學、金屬學實驗等。

就業方向：從事金屬材料及其他在機械、能源、汽車、冶金和航空航天等領域中的應用研發工作，或者材料的生產及經營、技術管理和材料的檢測、失效分析等技術工作。

專業點評：未來幾年，我國將在國產大飛機、航空母艦、航空發動機等領域投入巨資，本專業人才將迎來更大的發展機遇。相關企業主要分布在東北、陜西、河北等地。由于此專業工科性質很強，男生較好就業（女生可以選擇材料研究方向）。

推薦院校：哈爾濱工業大學、燕山大學、西安工業大學、遼寧科技大學、南昌航空大學、河南科技大學、江西理工大學應用科學學院。

無機非金屬材料工程

本專業與金屬材料工程研究范圍有所交叉，但重點培養具備無機非金屬材料及其復合材料科學與工程方面的知識，并且使學生掌握各類土木工程材料在建筑工程中的應用技術、測試方法和開發能力。

主要課程：材料力學、工程制圖與CAD、無機化學、有機化學、粉體工程、材料制備原理、熱工過程與設備、無機材料工藝學、材料工藝性能實驗、建筑施工技術與組織、工程測量等。

就業方向：在無機非金屬材料結構研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領域，從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作。

專業點評：本專業分混凝土、陶瓷、新材料等多個研究方向。混凝土的研究已經很成熟，人才需求大，本科學歷就足以找到好工作；陶瓷研究近幾年才興起，生物陶瓷、特種陶瓷等研究前景廣闊，就業或考研皆宜；高性能、多功能無機非金屬新材料在發展現代武器裝備中起到十分重要的作用，這方面的高水平人才在我國尤為緊缺。

推薦院校：華南理工大學、武漢理工大學、陜西科技大學、河北聯合大學、洛陽理工學院、景德鎮陶瓷學院（國家品牌特色專業）、巢湖學院。

高分子材料與工程

與金屬材料工程、無機非金屬材料工程專業研究對象有所區別，高分子材料與工程專業的研究對象是高分子材料。作為發展最為迅速的三大材料之一，本專業面向傳統和新興的諸如塑料、橡膠、纖維、涂料、石油化工、生物醫學、新能源、海洋、國防等各類行業，培養具有理工交叉特點的人才。

主要課程：高分子化學、高分子物理、高分子工程、高等有機化學、物質結構、材料科學基礎、聚合物成型加工與應用、功能高分子材料、特種復合材料等。

就業方向：主要在日化、石化、汽車、家電、航空航天等領域的相關企業、科研部門，從事設計、新產品開發、生產管理、市場營銷工作。