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關鍵詞:高分子材料新型材料市場應用農業領域
1.前言
隨著社會的發展,我國的科技有了嶄新的發展機會以及廣闊的發展平臺,高分子材料科學也處速發展的狀態。經過多年的發展,高分子材料已經在我國市場上的多個領域得到了十分廣泛的應用。值得一提的是,合成高分子材料憑借著其獨特的優良性質以及相對良好的使用性能,在市場上已經占據了比較重要的地位。伴隨著時代的持續發展,人們對新型高分子材料也相應的提出了更高的要求,因此,為了適應人類的需要,對新型高分子材料的研究便十分重要。
2.高分子材料簡述
高分子化合物是高分子材料的組成基礎,構成高分子化合物的基本成分是聚合物。所以,高分子材料所具有的性質便是其構成基礎聚合物所具有的性質了,其含有的主要材料所具有的特性,便是這種高分子材料的特征性能。目前,高分子材料和無機非金屬材料以及金屬材料是在當前的市場上應用的材料主體,是應用性材料科學的主要內容。在三者當中,屬高分子材料最受歡迎,由于其優良的性能得以廣泛的應用,在整體的新型材料的市場上都占據著重要的地位。在全球范圍內的材料市場上,高分子材料的發展一直都沒有停止,反而是以高速的發展形態展現在人類的面前。例如,合成樹脂的數量在十年之內幾乎增加了一百倍,高分子材料的飛速發展,給人類的生活帶來了極大的便利以及翻天覆地的變化。塑料便是一種典型的高分子材料,塑料的用途廣泛,傳統的木材和水泥的年產量加起來也遠遠沒有塑料的產量高。合成橡膠的產量也大于天然橡膠的產量,合成纖維一年的產量幾乎達到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產量的二倍之多。還要合成樹脂的發展等等。但是,即使高分子材料在我國取得了很大的研究進展以及生產應用,但是相比于世界上的發達國家,我國的科技仍然是較為落后,與各大發達國家存在著較大的距離。
高分子材料于一九三零年問世,至今已經發展了將近九十年的時間。但是一直到二十世紀末期,高分子材料才正式收到人類的重視和研究。科技處于不斷的進步當中,人類對新型高分子材料的需求也在不斷增加。例如大家都熟知的納米材料,納米高分子材料是一種聚合物基材以及納米微粒的復合材料,這種材料具有獨特的優良性質,在研究納米材料的時候,要以其潛在的性質為依托,尋找最有效、迅速的開發方式。
2.新型高分子材料的應用概述
高分子材料作為材料市場的后起之秀,發展速度十分迅速。并且在整個材料市場上的應用十分廣泛,在各行各業,在我們生活中的各個角落都能見到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見高分子材料,在結構材料方面高分子材料也表現出其難以比擬的優勢。新型高分子材料的主要分類為:光功能材料和高分子分離膜,高分子復合材料以及該分子磁性材料。所謂光功能材料即是指這種材料能夠對光進行吸收和轉換,或者透射和儲存。所謂高分子分離膜材料,其本身是一種薄膜性質的材料,即是利用高分子材料來制作成的一種具有半透性質的過濾膜,它的典型特征是選擇透過性。這種材料對環保工作等做出了重要貢獻,并且分離效率高,使用條件好。所謂高分子復合材料是指有多種具有不同的性質的物質所復合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征,優勢十分明顯,例如復合材料能夠同時具備耐高溫和高強度等多種優點。所謂高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一種復合形式,也屬于高分子復合材料的一種。這些新興的高分子材料已經滲透進了人類生活的各個領域,在醫療行業以及工業行業都做出了重大的貢獻
3.舉例說明新型材料在農業領域的應用
科技的進步無疑大大促進了農業的發展,我國是一個農業大國,新興材料在農業領域的應用,對促進農業的發展發揮了很大的作用。
在我國農業以及工業的生產領域,木塑復合材料的應用十分常見,木塑復合材料大多應用在農業領域,這種高分子材料具有以下優點:韌性好,較高的強度,可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此,木塑復合材料能夠在一定程度上取代傳統的鋼鐵材料,故在我國農業領域具有廣泛的應用前景。在我國大片的莊稼地中,大量存在著秸稈這種新型材料,我國對秸稈加以利用的研究已經投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發電,秸稈用于提取纖維素制作高能燃料等,將秸稈作為一種重要的新型材料仍然需要研究。部分農作物的生長需要在溫室中進行,因此溫室大棚便是農業領域當中的必需品。新型溫室大棚保溫材料能夠在白天充分吸收陽光,并自動進行恒溫工作的處理,在夜晚能夠使大棚內維持同樣的溫度和空氣中的濕度。這種采用新型溫室大棚保溫材料的溫室能夠使植物自然生長,提高了農業產量和質量。對于溫室材料的研究,最主要的研究性能便是其保溫性能。新型溫室保溫材料的研究意義重大。
4.新型材料的發展前景
我們現在共同的目標是可持續發展,新型材料的開發能夠滿足人類對可持續發展目標的推進,新型材料能夠憑借其優良的性能以及可重復利用的特點為人類社會的發展做出重要貢獻。但是,我們要時刻銘記,新型高分子材料的發展要堅持以下原則:首先,新型高分子材料的使用不能對環境產生污染,其次,新型高分子材料要盡量追求成本低廉,能夠滿足大部分人的需求。目前我國所研究出的新型高分子材料大多價錢昂貴,因此,尋找廉價的基礎材料作為高分子材料的生產成本至關重要,原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來新型高分子材料的研究重點問題之一,人類也從未停止過對新型高分子材料的探究工作。同時,要對新型高分子材料進行宣傳,讓大家都有所了解,才能提高高分子材料的利用率。最后再次強調,不能以犧牲環境為代價去發展新型高分子材料,才能讓這種高分子材料對我們的社會發展發揮重要的作用。
參考文獻:
[1]譚志堅,王朝云,易永健,等.可生物降解材料及其在農業生產中的應用[J].塑料科技,2014,42(2):83-89.
[2]祁春媛,方東輝,任小杰.木塑復合材料在農業機械上的應用
[J].黑龍江水利科技,2014,42(5):149-151.
關鍵詞:高分子材料;可降解;生物
中圖分類號:tq464 文獻標識碼:a
我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列,每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解,以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便,只要保持干燥,不需避光,應用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3 種方式: 生物的細胞增長使物質發生機械性破壞; 微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理,現將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。
1生物可降解高分子材料概念及降解機理
生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
生物可降解的機理大致有以下3種方式:生物的細胞增長使物質發生機械性破壞;微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為,高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合,通過水解切斷高分子鏈,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攝入人體內,經過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量,最終都轉化為水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非單一機理,而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用,相互促進的物理化學過程。到目前為止,有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外,還與材料溫度、酶、ph值、微生物等外部環境有關。
2生物可降解高分子材料的類型
按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產型
通過微生物合成的高分子物質。這類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,可用于制造不污染環境的生物可降解塑料。如英國ici 公司生產的“biopol”產品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低,強度及耐熱性差,無法應用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點較高,強度好,是應用價值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結構的共聚物,這種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
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質制得的脫乙酰基多糖等共混制得。
2.4摻合型
在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產品具有相當程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。
3生物可降解高分子材料的開發
3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法
傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過化學修飾和共混等方法,對自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產量小,限制了它們的應用。
3.1.2化學合成法
模擬天然高分子的化學結構,從簡單的小分子出發制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻,副產品多,工藝復雜,成本較高。
3.1.3微生物發酵法
許多生物能以某些有機物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難,且仍有一些副產品。
3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學的發展,酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質,并擁有了催化一些特殊反應的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。
3.3酶促合成法與化學合成法結合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料。
4生物可降解高分子材料的應用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環境污染問題,以保證人類生存環境的可持續發展。通常,對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫用材料。目前,我國一年約生產3000 多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片,而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻
[1]侯紅江,陳復生,程小麗,辛穎.可生物降解材料降解性的研究進展[j].塑料科技,2009,(03):89-93.
[2]翟美玉,彭茜.生物可降解高分子材料[j].化學與粘合,2008,(05).
生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
生物可降解的機理大致有以下3種方式:生物的細胞增長使物質發生機械性破壞;微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為,高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合,通過水解切斷高分子鏈,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攝入人體內,經過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量,最終都轉化為水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非單一機理,而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用,相互促進的物理化學過程。到目前為止,有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外,還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環境有關。
2、生物可降解高分子材料的類型
按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產型
通過微生物合成的高分子物質。這類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,可用于制造不污染環境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產的“Biopol”產品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低,強度及耐熱性差,無法應用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點較高,強度好,是應用價值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結構的共聚物,這種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
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質制得的脫乙酰基多糖等共混制得
2.4摻合型
在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產品具有相當程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的開發
3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法
傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過化學修飾和共混等方法,對自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產量小,限制了它們的應用。
3.1.2化學合成法
模擬天然高分子的化學結構,從簡單的小分子出發制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻,副產品多,工藝復雜,成本較高。
3.1.3微生物發酵法
許多生物能以某些有機物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難,且仍有一些副產品。
3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學的發展,酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質,并擁有了催化一些特殊反應的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。
3.3酶促合成法與化學合成法結合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的應用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環境污染問題,以保證人類生存環境的可持續發展。通常,對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫用材料。目前,我國一年約生產3000多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片,而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻:
關鍵詞:高分子 材料阻燃技術 應用 發展
中圖分類號:TQ31 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)10(b)-0198-02
高分子可燃材料具有優良的性能,其應用的范圍也越來越廣,特別是在建筑、交通、家具、電子電器等行業領域被大量使用,美化和方便了人們的環境和生活,獲得了顯著的經濟效和社會效益,已逐漸代替傳統材料。然而大多數該分子材料都易燃、可燃材料,在燃燒時熱釋放速率快、火焰傳播速度快、發熱量高、不易熄滅,還產生大量濃煙和有毒氣體。隨著高分子材料的廣泛應用,其潛在的火災危險性大大增加,因而如何提高高分子材料的阻燃性能,成為當前消防工作急需解決的一個問題。
1 高分子阻燃技術應用
1.1 高分子阻燃材料分類
關于阻燃高分子材料目前尚無明確分類,通常可按照獲取阻燃性能的方式劃分,可將其分為本質阻燃高分子材料和非本質阻燃材料兩種。一種是材料本身具有阻燃性;另一種是通過加入添加阻燃劑獲得阻燃性能。非本質阻燃材料可根據阻燃劑添加方式分為添加型阻燃高分子材料和反應型高分子材料。所謂添加型阻燃高分子材料,即在高聚物加工過程中,將阻燃劑以物理方式分散于基材中而賦予材料的阻燃性;反應型阻燃高分子材料的阻燃劑是在高聚物的合成中加入的,它作為一種單體參與反應,并結合到高聚物的主鏈或支鏈上,使高聚物含有阻燃成分[1]。
1.2 高分子阻燃技術
阻燃劑是用于提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰傳播的助劑。在現代化社會中,阻燃劑具有著諸多的類型,旨在能夠為了切實滿足不同環境下的防火需求,就其所包含的類型來看,主要可以分為以下3種。
第一種,是有機阻燃劑,主要用于針對有機物的燃燒預防,比如包括磷酸酯、鹵系和紡織物等等,具有著耐久性的特點。
第二種為無機鹽類阻燃劑,包括的產品主要有氯化銨、氫氧化鋁等等材料,這種類型的阻燃劑具有著無煙、無毒與無害的優勢,因此成為了目前應用領域最為廣泛的一種阻燃劑。
第三種為有機和無機混合類型的阻燃劑,這種類型的阻燃劑通常被科學界認為是無機阻燃劑的升級版,擁有著和無機阻燃劑同等的優勢,但相對來說具有著較高的成本,因此并未普及應用。而從不同阻燃劑的阻燃元素上看,又可以劃分為幾種,包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑和硅系阻燃劑等,其各自有著相應的優勢和缺點,但依然憑借著不同的特點被廣泛應用于不同的防火領域當中[2]。
受到近些年科學技術飛速發展的影響,高分子材料的阻燃技術水平也獲得了突破性的發展,包括阻燃劑微膠囊技術、交聯與接枝改性等等,無論是何種新技術的應用,其作用原理都大體相一致,區別主要在于對人工合成技術的依賴程度有所不同,最明顯的技術優勢更是在于對傳統材料阻燃之后所產生的有毒有害氣體的轉化,最具代表性的便是現代阻燃技術領域的納米技術應用,不僅能夠有效降低阻燃過程中各類反應對環境的污染,同時更憑借較高的技術水平全面提高了阻燃技術的安全性。
1.3 高分子材料燃燒及阻燃技術應用機理
高分子材料在空氣中受熱時,會分解生成揮發性可燃物,當可燃物濃度和體系溫度足夠高時,即可燃燒。所以高分子材料的燃燒可分為熱氧降解和燃燒兩個過程,涉及傳熱、高分子材料在凝聚相的熱氧降解、分解產物在固相及氣相中的擴散、與空氣混合形成氧化反應場及氣相中的鏈式燃燒反應等一系列環節。當高分子材料受熱的熱源熱量能夠使高分子材料分解,且分解產生的可燃物達到一定濃度,同時體系被加熱到點燃溫度后,燃燒才能發生。而己被點燃的高分子材料在點燃源穩定后能否繼續燃燒則取決于燃燒過程的熱量平衡。當供給燃燒產生的熱量等于或大于燃燒過程各階段所需的總熱量時,高分子材料燃燒才能繼續,否則將中止或熄滅。從高分子材料的燃燒機理可看出,阻燃作用的本質是通過減緩或阻止其中一個或幾個要素實現的。其中包括6個方面:提高材料熱穩定性、捕捉游離基、形成非可燃性保護膜、吸收熱量、形成重質氣體隔離層、稀釋氧氣和可燃性氣體。目前常采用的阻燃劑行為主要是通過冷卻、稀釋、形成隔離膜的物理途徑和終止自由基的化學途徑來實現。燃燒和阻燃都是十分復雜的過程,涉及很多影響和制約因素,將一種阻燃體系的阻燃機理嚴格劃分為某一種是很難的,一種阻燃體系往往是幾種阻燃機理同時起作用[3]。
2 高分子材料阻燃技術的研發動向分析
2.1 高分子材料阻燃技術的現代化發展體現
在現代工業領域當中,阻燃材料憑借著自身所具有的阻燃優勢,已經獲得了越來越廣泛的發展前景。傳統的添加阻燃劑,在熱量不斷加升的同時,其有毒氣體也將被釋放出來,產生有毒氣體將會嚴重危害心肺功能,因此,在傳統阻燃劑中,也相應增加了磷酸酯等化學物質,以便于通過磷酸酯來提升材質的氣體吸附能力,相比較來講磷氮化合物擁有更加高等的吸附能力,正是由于添加型阻燃劑中存在以上不同的化學物質,因此,阻燃劑安全系數也將被提升。由此也就確定了磷系阻燃劑的地位。伴隨著現代技術的發展各類阻燃產品均獲得了良好的發展應用空間,各類阻燃產品的優勢也開始越來越突出,由于阻燃材質中的阻燃性能受到影響,才最終達到阻燃的實際效果。相對來講,阻燃技術也通過阻燃劑的化學功能,改變其傳統的分子結構,以至于實現阻燃價值。因此,阻燃技術應具備一定的高分子材料脫水碳化功能,并在此基礎上,吸收相關的有毒氣體,當值在材料燃燒中,產生有毒氣體,威脅相關人員的生命健康。對此應當進一步加大對現有阻燃劑的研發力度,并在科學技術的支撐作用下對現有的阻燃劑進行改善與功能領域的創新,使現有的阻燃劑能夠具備傳統的阻燃性能優勢,還同時具有更多的現代化功能比如耐熱、抗輻射等等[4]。
2.2 高分子阻燃材料的綠色發展趨勢
高分子阻燃材料的綠色發展方向已經開始被充分重視,其是社會的現代化發展需要,阻燃劑在各個行業領域當中的應用量有著明顯的增加,所有新材料與新產品的更新換代頻率都在不斷加速。而與此同時,人們的環保意識也在不斷提升,因此,阻燃劑的技術發展方向也開始逐漸趨向于綠色化發展。尤其是近些年社會開始重點關注對可持續發展的建設,由此直接決定了阻燃劑的發展需要契合生態的關系。目前,國際當中已有一部分發達國家開始致力于從環保角度出發來限制對污染環境阻燃劑的生產與使用,該文認為,這樣的現狀本質上也是對人們生命財產安全負責的另一種形式。不可否認,中國作為生產制造大國,高分子產業的發展具有著顯赫的地位,在國際阻燃材料飛速發展的大勢所趨之下,消防部門同時出臺了新的規定,旨在為阻燃材料的科學化更新提供明確的方向指引。在當前市場競爭激烈的形式下,阻燃技術的開發在外界的推動下有了技術上的提高。尤其是低毒低煙、無鹵高效的環保阻燃劑更是起到了不可估量的作用。綜上,不管是鹵系阻燃劑還是無鹵阻燃劑,其必然趨勢都是向環保型無鹵阻燃劑發展,發展方向都以低毒化、環保化、高效化、多功能化為主[5]。
3 高分子材料阻燃技術的優化改革動向
當前,對于阻燃技術的研究,我國還有待加強,在相關技術研發力度,以及自主研發等環節,相對于國外先機技術仍然存在較大的進步空間。但根據我國當前研發技術來講,已經較傳統技術提升了許多。近些年國家積極進行科研技術支持,在研究經費中,研究技術中,積極給予幫助,使得各項技術研發工作中逐漸擴大,研發力度也逐漸加深,在國家技術支持上,當前各項技術研發應用皆取得了良好的成績,阻燃技術便是其中一項,在國家的扶持幫助下,阻燃技術應用價值逐漸得到挖掘,阻燃技術研發也漸漸深入到人們的視野之中。
由從傳統阻燃技術當前的阻燃技術研發,期間經歷中眾多變遷,最早阻燃技術是由物理作用的幫助喜愛,實現對氧氣的阻隔,最終達到阻燃的效果,當前新型阻燃技術的研發,使得性質阻燃上升至化學反應界面中,通過對材質化學分子的改變,使得可燃性材質逐漸具備阻燃技術,從融合阻燃逐漸轉變成為無機阻燃,并在阻燃技術研發的過程中,更加注重了對有害有毒物質的處理,通過添加可吸附分子,將有毒有害物質進行吸附,在實現了阻燃技能的基礎上,實現了無污染的目標。這種科技研發的成果符合了綠色發展以及可持續發展理念的要求。當前在阻燃技術研發中,微膠囊技術、納米技術等其他技術的影響,使得可燃材料的阻燃效果大大得到提升,阻燃性能也隨著阻燃效果不斷變化。在阻燃技術應用中,復合型材料的應用也為阻燃技術提供了發展方向。
該文認為,在今后的發展中,隨著阻燃技術的提升,阻燃性能的變化,必將使阻燃形態以及其他性能達到提高,并在科研技術的研發過程中,隨著可持續發展理念的貫徹,堅信可燃材料阻燃技能將會更加環保。
4 結論
綜上所述,通過對阻燃技術的研究可知,阻燃技術經歷了從物理阻燃向化學阻燃技能的轉變,在化學阻燃中高分子材料阻燃功能得到了有效的提升。隨著阻燃技術研發的不斷加深,我們堅信,阻燃材料的發展也會與之相適應,產品結構也會相應調整,我們必然會找到解決的辦法,開發出符合人們需求的高分子阻燃材料。
參考文獻
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[3] 高建衛.我國建筑保溫技術進展及存在問題分析[J].材料導報,2013(S1):276-280,284.
關鍵詞:高分子材料與工程專業;有機化學;教學現狀;教學改革
有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分,它的主要研究對象是有機分子,從有機物結構入手,研究有機化合物的化學性質,在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校,有機化學是面向化工學院、藥學院二年級,以及海洋學院一年級學生開設的專業基礎課程,是“大類培養”的主干課程。通過有機化學課程的學習,可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能,把握有機化學發展領域的新概念、新動向和新技術,同時為后續專業課的學習打下堅實的基礎。
1.教學現狀
在工科院校,有機化學的教學課時“縮水”,如我校有機化學雖然是“大類培養”的重要專業基礎課,但是其課時數被壓縮到64個學時,教師必須在一個學期之內完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業的基礎課,是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續專業課的基礎,學生必須在有限的課時數里掌握《有機化學》這門課程,難度大,任務重。另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學生高中階段選修的“物生”,進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱,一個教學班級里,學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學,對于選“物生”的學生來說,沒有化學基礎,一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時,多數學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業認知不夠,不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業學習的重要性,更是對有機化學失去興趣。再者,有機化學課程自身的特點,由于有機物數量多,結構多變,機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學內容,不得不采取“滿堂灌”教學方法,使得學生缺乏主動獲得知識的能力,被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束,發現學生知識掌握不好,除了少部分拔尖的學生,大部分學生對這門重要的專業基礎課一知半解,學到的有機知識很少。
2.教學改革
結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業特點,對教學內容進行優化、取舍;改進教學手段,選聘高年級本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學,形成多元化的本科生教學隊伍;改革考核方式,實現高分子材料與工程專業有針對性的考核方式,教考分離。(1)改革教學內容有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科,不同于其他幾門基礎化學課,有機化學基本不涉及計算,不涉及公式,說的是圖片的拼接,化學鍵的斷裂與重組,以構建新的有機分子。那么,在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數被壓縮這個問題,如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題,就能依據高分子材料與工程專業的培養方案,深入分析研究教學大綱和教學目標,對教學內容進行取舍。在改革教學內容時,還要考慮以下兩個方面問題:一是研讀多種版本的教材,最新版本的中、英文有機化學教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點,結合高分子材料與工程專業的特點來取舍教學內容。二是關注高分子領域的研究前沿,發展動態,結合傳統的知識,推陳出新,把最新的知識信息教授于學生,引導學生了解最新的前沿,激發他們的興趣,使之感覺到目前所學知識的有用性。(2)改革教學手段我校近年實施了一項“班主任助理”制度,選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理,取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學,形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。高年級本科生已經學習了有機化學專業基礎課,經歷過有機化學的學習和考核,有自己的學習方法和技巧;他們已經進入高分子材料與工程專業課程學習,對哪些知識對專業課學習重要有切身體會;他們與低年級學生同屬于一個年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學生及早發現自己的優缺點,揚長避短。高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實的專業基礎知識,已經接觸了專業的前沿研究方向,可以對高分子材料與工程專業低年級學生的學業、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創新創業項目,這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足,增強本科生對基礎知識學習的熱情,使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。(3)改革考核方式良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情,提高他們學習的積極性。目前,我院不同專業實行統一考試,如環境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業統一出卷,流水閱卷、統一登分,做到公正、準確。但是,這種“統一”的方法抹殺不同專業對有機化學需求的不同,使得教師和學生忽視基礎課對后續專業課的影響,結果是為了考試而學習,不能真正掌握自己專業需求的有機化學知識。為了提高學生的整體素質和學習積極性,我們應實現不同專業單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現出適合高分子材料與工程專業的題目,結合他們的后續專業課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識,哪些知識是關聯高分子材料與工程的專業知識。同時,建立針對性的有機化學試題庫,使學生接觸更多不同的題型,拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業的有機化學試題庫,有機化學課程理論考試按照一定的難度系數、教學要求、考試范圍等,統一從試題庫里抽調,實現教考分離。
3.結語
為全面提升高分子材料與工程專業的有機化學教學質量,我們要結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業的專業特點,從學生的實際出發,認真分析總結,精選教學內容,創新教學手段,改革考核方式,不斷激發學生的學習興趣,以提高高分子材料與工程專業的人才培養質量。
參考文獻:
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專業大觀
生活在鋼筋水泥森林里的我們,對金屬材料一定不陌生。從汽車外殼到小小螺絲釘,從建筑用材到鍋碗瓢盆,處處充斥著金屬感。可以說,金屬材料的發現和應用,日益深入和改變著我們的生活。
金屬材料工程是一門實用性很強的專業,通過對金屬材料制備工藝及其原理的探索,研究成果可以直接應用于現實生產。該專業開設的主要課程有材料熱力學、金屬學、材料力學性能、材料分析技術、金屬材料學、材料成型加工工藝與設備、計算機在材料工程中的應用等。通過學習這些課程,同學們將被培養成為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。
金屬材料工程發展歷史很長,基礎非常雄厚,可以說從事這方面研究的人員一開始就站在了巨人的肩膀上,但需要注意的是,借助學科雄厚的基礎,初學者雖然很容易入門,但入門后看見的是一片片整整齊齊的田野,仿佛沒有值得開墾的地方,要想取得突破性進展必須下一番力氣。因此學生在學習時需要注重培養自己的觀察和判斷能力,不盲目迷信書本和權威,要敢于放開自己的思維不斷探索新知。
經過本科階段的學習,金屬材料工程專業的畢業生將被授予工學學士學位,畢業后如果希望從事專業相關工作,可以去相應的研究所(比如北京有色金屬研究院)參加工作,或是在寶鋼、首鋼等國有大中型鋼鐵集團以及其他相關企業擔任中高級工程技術人員,當然也可以選擇留校或者出國。當你看見自己辛勤勞動的成果在鋼花飛濺中誕生,為國家和人民創造了巨大經濟利益的時候,你一定會由衷地感到高興。也許到時候你會發現自己對別的領域更感興趣,不要擔心,你所學的知識和方法完全可以幫助你適應其他的工作,因為在這里養成的分析問題、解決問題的能力,會令你左右逢源、游刃有余。
報考點津:由于本專業涉及到金屬材料的設計、計算機的應用等專業領域,因此,有創新意識,吃苦精神,且在繪圖、計算機等方面有專長的同學更適合報考該專業。
高校快照:北京工業大學、西安交通大學、哈爾濱工業大學、鹽城工學院、西北工業大學等。
專業大觀
高分子材料與工程屬于理工科類,是研究有機及生物高分子材料的制備、結構、性能和加工應用的高新技術專業。目前高分子材料已被廣泛應用于生活、生產、科研和國防等各個領域,成為我國科學研究的一個重點領域。
高分子材料與工程培養的是高新技術方面的人才,該專業的學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識,具體的課程有有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理、聚合物流變學、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法。看課程的名稱,我們會發現,高分子材料與工程主要涉及化學、物理、材料知識。但是,不要以為你高中的物理、化學學得好就能把高分子材料與工程專業學好,我們高中時學的物理、化學其實都只是基礎知識,并沒有朝深方向延伸。因此說,高中所學的物理、化學知識只能算是在為學高分子化學、物理打基礎。
學習了高分子材料與工程的主要課程后,充其量只能說你學到了知識,還不具備有開發研究高分子材料的能力。為了幫助該專業學生將知識轉化為技能,學生在校期間的大部分時間都被用來做實驗,同時學校也會適當的安排一些社會實踐,同學們可以進行金工實習、生產實習、專業實驗、計算機應用與上機實踐、課程設計等。此外,同學們自己還可以利用寒暑假的時間到工廠、企事業單位實習。
總而言之,只有經過社會實踐并且反復摸索驗證課本上的理論知識,同學們才能掌握高分子材料的合成、改性的方法,獲得聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本技能,具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。當同學們在學校就具有以上這些能力,那可以說已經很優秀了,畢業時那會是企業爭搶的香餑餑。
關于就業,高分子材料與工程專業的學生畢業后,可以到高分子材料及高分子復合材料成型加工、高分子合成、化學纖維、新型建筑裝飾材料、現代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電氣、航天航空等企業從事設計、新產品開發、生產管理、市場經營及貿易部門工作,也可以到高等學校、科研單位從事科學研究與教學工作,還可以到政府部門從事行政管理、質量監督等工作。
報考點津:對物理、化學感興趣的學生較適合本專業。另外,由于該專業要與計算機、英語打交道,因此你要有計算機、英語方面的學習熱情。還有,按照相關招考規定,色弱、色盲者不能報考該專業。
高校快照:四川大學、浙江大學、華南理工大學、大連理工大學、華僑大學等。
專業大觀
復合材料與工程是實用性很強的專業,它分為復合材料設計與加工和復合材料工程兩個專業方向,這樣可以術業有專攻,使同學們在成為本專業通才的同時又是某個方向的專才。
既然復合材料與工程專業的學生學的是如何研發復合材料,那么復合材料究竟有何魔力驅使同學們去研究它呢?人們獲取知識時常用的方法是去粗取精,從而使知識更上一層樓。復合材料其實和同學們汲取知識的方法是一樣的,它是由兩種或多種性質不同的材料通過物理和化學復合,組成具有兩個或兩個以上相態結構的材料。簡單的說,就是它具有合成材料共有的優點,性能要高出任何一個合成的部分。其實,在現實生活中,我們會看到很多的復合材料產品,如休閑座椅、工藝花盆、燈飾、廣告燈箱、汽車配件、電話亭等。當我們驚訝于復合材料與工程何以如此強悍時,羨慕和期待的眼光便落在了復合材料與工程專業上。
看著五花八門的工藝花盆、燈飾,同學們可能會難掩內心的激動,也想自己動手制作出漂亮的燈飾。有這樣的心情,表示同學們已經愛上了復合材料與工程專業了。由于該專業所要解決的是了解復合材料的組成特點、主要應用領域、復合原理和主要制備工藝等問題,因此該專業的同學們需要學習的專業課程有復合原理、復合材料學、復合材料工藝設備、材料學概論、復合材料的實驗技術、高分子化學及物理、復合材料工藝學、復合材料聚合物基礎等。
羅列出這么多專業課程,你可能會發出感慨,怪不得該專業畢業的學生能夠研制出許多性能各異的產品,因為他們所學的知識不僅專,而且全。該專業同學畢業后可以到航空航天、汽車、船舶、建材、化工防腐、電機、電子、石油、通信、國防等行業的科研院所、高校、公司、企業工作。即使是新入職的該專業的畢業生,薪酬也不會很低,一般薪水在3000左右,不過也分地域、單位和各人能力。
報考點津:能吃苦,有創新精神,且對化學、物理感興趣的最適合報考本專業。盡管沒有性別限制,但從往年的男女就業情況來看,男生比女生更受企業的歡迎。
高校快照:武漢理工大學、蘭州交通大學、江蘇大學、華東理工大學、濟南大學等。
專業大觀
生物功能材料專業是生命科學和材料科學的前沿叉學科,是生物醫學工程、組織工程和藥物釋放等交叉學科技術的迅速發展對專業人才的迫切需求而設立的。
生物功能材料專業的魅力,就在于敢于實踐李寧的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久,青島即發集團成功研制出了“高性能殼聚糖纖維材料”,而它的原料就是不起眼的蝦皮、蟹殼。蝦皮、蟹殼與用來做紡織面料材料的棉花相比,在纖維等特性上相差十萬八千里,但就是這樣不可能的事實,科研人員利用甲殼素經化學處理和拉纖工藝制備,制出了可紡性高、抗菌性強、隔熱性能好等特點的“高性能殼聚糖纖維材料”。科研人員之所以可以變不能為可能,完全歸功于生物功能材料專業。
科研人員有如此“特異功能”,與天生無關,而在于他們都接受過生物功能材料方面的專業學習。他們必學的主要課程有:生物化學、分子生物學、生物醫學工程、高分子化學、高分子物理、生物醫學材料學、生物材料制備與加工、生物材料綜合實驗等專業基礎及專業課程。要學好這些專業知識,沒有勤奮刻苦的精神,以及科學的學習方法是學不好的,因為這些課程比較深奧難懂,同學們除了在課堂上認真聽講,認真做好筆記,在課后消化以外,還必須給自己“加餐”,以接觸更多的相關知識。
因為生物功能材料是涉及面很廣的專業,因此一般的學校都會加大選修課的比例,主要開設的課程有:生物醫用高分子改性、組織工程學、控制釋放理論與應用、生物可降解高分子、環境材料基礎等。
學習了主要課程和選修課程之后,同學們可能還會關心,學習了這么多知識,究竟能把自己塑造成一個什么樣的人才?從開設的主要課程來看,生物功能材料的目標很明確,就是培養能在生物材料的制備、改性、加工成型及應用等領域從事基礎研究、應用研究和技術開發等的綜合型高級技術人才。該專業就業面寬,同學們畢業后可在研究院所、設計院、大專院校和企事業單位工作。
關鍵詞:生物醫學材料;生物相容性;應用現狀;發展前景
引言
生物醫學材料是一種毒副作用較小,生物相容性比較好的具有特殊性能和特殊功能的一種醫用材料,它對人的生命,組織器官是無害的。它的發展是以提升人類衛生健康水品,疾病治療,醫療保健為目的一種生物材料。生物醫學材料主要以生物高分子材料,生物陶瓷材料,生物醫學復合材料及生物金屬材料和生物醫學衍生材料為主。現如今生物醫學而材料已經廣泛應用于醫學領域和科研領域。
一、生物醫學材料的分類
1、醫用高分子材料
所謂生物醫學材料領域中發展最好的領域,醫用高分子材料自改革開放以來就發展非常迅速,現如今醫用高分子材料已經研究出了許多性能量好,應用廣泛的制成品。醫用高分子材料有很大的便利之處是原材料比較容易獲取,加工制成品比較簡單,而且研究發現人體大部分組織器官的軟組織部位,比如血管,呼吸道等都是由高分子材料構成,這一特點使得醫用高分子材料的應用越來越受到人們的重視。
2、生物陶瓷材料
生物陶瓷材料也可以因為其化學組成而被叫做生物無機非金屬材料,它也是具有大部分生物醫學材料共有的生物特性,它是一種具有很好的生物相容性,與醫用高分子材料相比生物陶瓷材料化學性質極其穩定。從性能上來講,生物陶瓷材料與生物體具有高度親和性,毒副作用非常小,也很少與生物體產生免疫排斥反應。由于生物陶瓷材料的這些良好特性,近年來也逐漸被研究開發,現已經普遍受到關注。生物陶瓷材料可以分為惰性生物陶瓷和生物活性生物陶瓷。每類生物陶瓷材料都逐漸被廣泛利用。
3、醫用金屬材料
生物金屬材料顧名思義具有很強的機械強度,因為這種材料的組成主要是金屬或者合金,它的化學組成決定了此種材料具有很好的抗疲勞特性。鈦合金和鈷合金就是被廣泛使用在臨床上為人所熟知的醫用類金屬材料,另外還有不銹鋼。它們三者常作為植入材料,主要運用于骨和牙等硬組織的替換。比較常用在臨床上的是貴重金屬例如金,銀和鉑,當然一些常見材料比如鐵、鎂及銅等都有應用于臨床試驗上,只是這些金屬的生物特性不是很好,因此尚未受到專家認可。
4、生物醫學復合材料
生物醫學復合材料是由兩種或兩種以上不同材料混合而成,比如現運用于臨床的一些生物傳感器就是由高分子材料結合生物高分子形成的。另外,人工骨頭也可以有碳和鈦復合而成。
5、生物醫學衍生材料
生物醫學衍生材料是將生物組織進行特殊處理形成的,雖然它已經不具有生物活性,但是由于它有著天然生物相同的構型因而在人體修復和替換的過程中成功率比較高。
二、生物醫學材料的應用現狀
生物醫學材料作為一項發展迅速的高新技術產業,它的發展已經受到全世界的普遍關注。現如今隨著分子材料和人造器官的廣泛使用,生物醫學材料交叉著諸多學科成為創新材料的重要組成部分。生物醫學材料的運用雖然在亞洲地區發展較快,但目前還主要在經濟發達國家具有競爭優勢。發達國家現已逐步形成生物材料工業體系,創新材料制成產品比較多,每年的銷售額也非常巨大,甚至可以達到藥物市場的銷售額。目前,主要的生物材料產品中具有代表性的有:人工器官、人工關節、人工股骨頭都是運用生物醫學材料來替代的。
三、生物醫學材料的發展前景
生物醫學材料作為新技術革命中高新技術產業,將成為國民經濟發展的一個重要驅動力。就我國而言,人口眾多、人口老齡化、交通擁擠及衛生醫療狀況需要改善的國情來講,人們在生活水平不斷提高的同時對醫療保健的要求越來越高,同時對行業創新的提升具有迫切需求。生物醫學材料工業體系解決了眾多疾病難題,促進了醫療水平和提高了疾病治療成功率。現如今,國家已經充分認識生物醫學材料的V大發展前景,并投入大量資金用于技術研究、仿制到創新。在全區,如今生物醫學材料的發展已經能夠與汽車行業在經濟發展中的地位相比,銷售市場和銷售額大幅度擴增。
四、結語
綜上所述,生物醫學材料具有如此強大的經濟競爭實力,具有極大的發展前景。我國這場新技術革命中不僅面臨國內設施條件的制約,而且被發達國家的材料工業體系所發展的巨大市場所沖擊著。我國爭取在新技術革命中能夠占一席之地,必須加大對生物材料的研究和運用,從仿制到創新,加強知識產權的保護的同時也要積極向發達國家學習,迅速轉化成產業成果,重點突破,追蹤生物材料的前沿,形成競爭優勢。在國家的重點關注和支持的情況下,生物醫學材料這種高新技術產業即將在中國迅猛發展。
[參考文獻]
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【關鍵詞】綠色環保 聚乳酸 高分子材料
隨著科技的發展,人類越來越意識到社會的發展是不能以破壞環境為代價,人類社會的發展必須要做到人與自然的和諧,在保護環境的基礎上,人類才得以長足的發展。因此,現在國家已經致力于研究新型的綠色環保材料,以達到保護環境的目的,而聚乳酸材料就是一種新型的能夠有效起到保護環境作用的材料。聚乳酸材料在生產的過程中沒有污染,而且在使用之后還可以講解,之后循環利用,因此,聚乳酸材料時一種理想化的環保材料。
1 目前聚乳酸材料的應用
由于聚乳酸為高分子材料,因此,在進行機械加工的過程中具有極強的可塑性,能夠代替傳統法的塑料等對環境有污染的和對人體有害的材料,可以廣泛地用于包裝、紡織、餐飲以及農業和漁業等方面。
1.1 利用于包裝材料方面
聚乳酸的復合材料分子極高,在經過拉伸之后可以做成透明狀的薄膜,具有良好的光澤度,且在柔韌不易損壞的同時,還可以有效地阻擋外界的水以及氣體,使包裝內的物品保持新鮮。而且運用聚乳酸材料制成的包裝材料在折疊之后不易恢復,能夠起到良好的塑形作用,增加包裝材料的穩定性,在密封之后,在常溫之下能夠保障包裝材料內物品的穩定性。因此,聚乳酸材料非常適合運用在包裝方面,例如,塑料袋、包裝膜、肥料袋等等。聚乳酸材料的特性決定其在包裝領域的獨特作用,傳統的包裝袋的質量較差、可塑性較差,其中蘊含的有害物質較多,長期影響著人們的身體健康,而利用聚乳酸材料來制作包裝袋,就不需要顧慮以上問題,由聚乳酸復合而成的材料可以按照分鐘要求來制作包裝袋,最大限度地滿足人類的需求。
1.2 利用于紡織品方面
傳統的紡織材料多為棉或麻,隨著人類科技的發展,又出現了各種化纖材料,化纖材料的價格便宜,種類繁多,但是化纖材料制作的紡織品對于人體具有一定的害處,經常穿著或接觸化纖紡織品會對人體產生影響。而聚乳酸材料為綠色環保材料,無毒無害,用其制作紡織品,不會對人體產生危害。而且由于聚乳酸為高分子材料,由聚乳酸制作的復合材料制成的紡織品通常有著良好的抗濕性和抗皺性,極強的抗紫外線性能,且手感極佳,彈性較好,不易起摺。利用聚乳酸制成的復合材料既可以直接熔化噴灑在紡織品上,又可以制成纖維,然后再由纖維制成一種特殊的非織造布。
1.3 利用于餐飲方面
由于聚乳酸材料具有綠色環保的性質,無毒無害,可以廣泛地應用到餐飲行業中。聚乳酸材料的密度較高,利用在一次性的餐具生產中較為合適。我們現在使用的一次性餐具例如一次性飯盒、一次性杯子、飲料用瓶等等都為塑料制品,塑料不但會損害人的身體健康,還會嚴重污染環境,因此,應該盡力減少塑料用品的使用量。使用聚乳酸材料制造的一次性餐具,對人的身體健康沒有危害,在使用之后降解方便,不污染環境,所以,聚乳酸一次性餐具制品為代替塑料一次性餐具的首選。
1.4 利用于農漁方面
聚乳酸材料在加工之后能夠具有極高的透明度,使用之后可以掩埋降解,因此,聚乳酸材料可以制成各種農用的地膜、地表綠化用保水材料以及魚線、漁具、漁網等農漁用具。利用聚乳酸材料制成的農漁用具柔韌度好,不易損壞,能夠有效地減少農業以及漁業的成本構造。
2 聚乳酸材料的市場應用前景
聚乳酸材料的原料天然簡單,來源于各種農產品之中,而且可以重復低再生使用,并能夠快速講解,因此,我國目前正在大力地開發和應用聚乳酸制品,利用聚乳酸材料制品代替過去的塑料制品,可以輕松第解決長時間坤套我國的塑料污染問題,能夠從真正意義上實現我國的可持續發展。現在使用的聚乳酸材料,一般為聚乳酸符合材料,聚乳酸符合材料種類以及性質也越來越具有多樣性。一般在加工聚乳酸的工藝上,通常都采用復合工藝,這種新型的技術能夠加強開發新型材料的力度,更加促進新型材料的發展。而雖然聚乳酸材料的優勢較多,但是在市場中的應用依然出現了難一些弊端。
2.1 聚乳酸材料的成本較高
聚乳酸材料未在我國市場上廣泛應用的原因之一就是其成本較高。現在的聚乳酸的合成成本一般在7000元/噸,這個合成的價格可謂十分昂貴,這使許多想要嘗試使用新型環保材料的企業望而卻步。因此,我國還應該對聚乳酸材料投入大量的人力物力進行建設,研制出操作更加簡便、價格更加低廉的合成技術,使聚乳酸材料的價格下降,盡早廣泛應用于我國的市場之中。
2.2 聚乳酸材料制作不夠精細
由于我國在加工聚乳酸材料方面的工藝和技術還不夠完善,在制作聚乳酸這種高分子材料時對于其親水性和在教工過程中的機械強度都不好掌控,同時,講解的速率的平衡性也很難達到,而現在聚乳酸材料的性能較低,不能滿足我國市場上對于新型綠色環保材料的要求,所以應盡快發展我國制作聚乳酸材料的技術,使聚乳酸材料的制作更加精良,才能更加廣泛地應用于我國的市場之中。雖然我國研究聚乳酸材料已經有很長一段時間,但是距聚乳酸材料的廣泛應用還需要一些時間。現在塑料原材料價格的提高正是我國研究聚乳酸材料的一個良好契機,利用這個機遇來發展聚乳酸材料,使聚乳酸材料能夠代替塑料,防止我國的“白色污染”愈演愈烈。
3 結語
聚乳酸材料綠色環保,能夠與社會經濟發展相協調,同時,還能與生態環境共同發展,這對于我國改善生態環境具有重要的意義,有利于我國社會的可持續發展,對于我國的各行各業的發展都能夠起到良好的促進作用,因此,我國應該大力發展聚乳酸材料,使我國的經濟社會發展邁入一個環保的新紀元。
參考文獻:
[1] 楊秀英,封祿田,王曉波,張德慶,高志博.新型綠色生物可降解高分子材料――聚乳酸[J].高師理科學刊,2009(2).