高分子材料行業現狀精選(九篇)

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第1篇：高分子材料行業現狀范文

關鍵詞：流變學；人才培養；教學；方法

一、《高分子材料流變學》課程發展

高分子材料流變學是一門伴隨著高分子科學和行業發展而逐步建立起來的重要學科，針對高分子材料特殊的流動變形行為及其機理展開研究，起到連接高分子結構性能和高分子工程的橋梁作用。

現在，高分子科學理論研究及工藝、設備的設計優化的發展進步離不開高分子材料流變學知識的輔助，整體發展趨勢要求高分子專業人才必須具備基本的高分子材料流變學知識。

青島科技大學自1986年起開始設立《高分子材料流變學》課程，是國內最早開設該課程的高校之一，迄今已有20多年的教學歷史，同時跟蹤學科的發展，教學團隊亦針對學科的前沿問題開展科研工作，在國際上形成了一定的學術影響力。在長期的教學、科研實踐積累和和對高分子流變學教學理解逐步深化的基礎上，教學團隊按照比較科學完整的體系，編寫出版了《高分子材料流變學》教材，并得到國內院校的認可；另一方面，《高分子材料流變學》教學也凸現了專業特色，使學生質量有所提高。通過引導學生開展理論聯系實際、針對性強的流變理論研究與工程設計實踐，所培養的學生學科專業知識全面，了解學科發展前沿，在以后的科研和工作實踐中展現出較強的解決問題能力。

二、《高分子材料流變學》的特點及教學原則

高分子材料流變學是隨著高分子的合成、加工工程和實際應用的需要，于20世紀50年代逐步發展起來的新學科。一方面，深入其核心需要較多的數學、物理和力學基礎；另一方面，其知識體系與高分子化學、高分子物理、高分子的加工工程等有機聯系。《高分子材料流變學》完整的知識框架至少涵蓋如下三方面的內容：①高分子結構流變學，其從分子運動角度出發，構筑分子結構模型，關聯材料宏觀力學響應行為和微觀的分子運動過程，說明二者的聯系。②高分子工程流變學，其從宏觀唯象的角度出發，進行應力－應變或應變速率分析，研究與高分子材料加工工程有關的理論與技術問題。③流變測量學，運用流變學基本原理設計儀器設備，表征高分子材料的流變行為。

《高分子材料流變學》理論深奧、內容繁雜、學科交叉性強，其比較科學完整的教學體系，一方面要保證流變學理論的完備性，系統介紹復雜應力、應變描述、材料流變本構方程理論等，另一方面要適應高分子材料專業的要求，加強高分子熔體溶液奇異的非線性黏彈性等內容的教學，并解釋說明在高分子加工和流變測量中出現的種種現象與規律。較之其他課程，《高分子材料流變學》對學生的數學物理素養和高分子背景知識有相當的要求，所以教學過程中存在“教師教學難，學生學習難”的兩難通病。在長期的教學實踐中，我們總結出了講授《高分子材料流變學》應貫徹兩個重要的教學原則：①首先要注意照顧學生的專業背景，對復雜的數學、力學公式和簡單明確的基本概念采用不同的處理方法；強調邏輯清晰和語言簡明，避開數學基礎上的難點，詳細詮釋流變學抽象概念和基本物理量確切的物理意義，幫助學生盡快領會高分子流變學要點。②再者，注重流變學知識的實際應用，強調理論與實踐結合。在保持課程應有的理論體系、系統性、嚴謹性的同時側重介紹其在高分子合成的分子設計、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的應用實例。

筆者在教學實踐中，結合自己的科研實踐，將自己從事的國家自然科學基金研究課題成果作為實例，介紹高分子流變的發展及其在高分子學科中的應用。實踐證明，教師本身學以致用的實例示范可以引導學生能夠盡快領會流變學知識，在科學與工程實踐中發揮了良好作用。

三、具體教學方法

筆者從事《高分子材料流變學》的教學實踐以來，深刻體會到這是一個不斷加深對課程特點的認識，不斷改進教學方法的過程。不僅要求授課教師對課程內容有深刻理解，同時在知識傳授上亦需要“善巧方便”。下面幾點，是筆者對教學方法的簡單總結。

1.教師引導。在開始教授新的知識要點前，若能提供一個科研或工程應用中的實例引發學生的興趣，則往往可獲得較好的課堂教學效果。在課堂上，要注意鼓勵學生主動學習，形成師生互動的氛圍。若學生在課堂上有所疑問，可以暫停教學，增加學生討論環節。結束時，簡要介紹課程后續內容提要，利于學生自學。

2.理論結合實際。《高分子材料流變》是一門理論性和應用性都很強的交叉學科，其理論知識部分比較晦澀，必須與實際結合才能使學得的知識深化和牢固，也才能引起學生的興趣。教學中會出現學生感覺內容艱深，興趣不大的現象，在理論基礎的學習過程中尤為明顯。而當理論知識與實際背景結合時，學生往往饒有興致。因此將理論知識寓于合適的實際背景中進行講授，效果明顯。當然這也需要教師本人有自己的科研實踐作基礎，能夠跟蹤高分子流變的發展前沿。

3.采用多媒體教學。教師無法強迫學生學習，其角色只是教學過程中的引導者。隨著教學設備的完善，多媒體教學在授課中所占比重逐步增大。在教學實踐中，我們發現多媒體豐富的信息傳遞模式可以有效抓取學生的注意力，激發好奇心；另外，多媒體教學中重點內容突出，有利于學生掌握知識點，還可以加大信息量，減少板書量，在有限的課時內講授更多知識。

4.教師傳授與學生自學相結合。在教學時數有限的條件下，為使學生學到更多知識，除教師摒棄傳統板書，采用多媒體對基礎理論等重要內容進行課堂授課外，可以采用的途徑是發揮學生主觀能動性。在研究生教學中，我們在相關書籍和文獻中摘取一些流變學應用和發展前沿方面的內容供學生自學使用，以作為課堂教學內容的補充。另外，要求學生結合自己的研究課題，從中提煉出高分子材料流變學的科學問題，既加深理解學生對所學知識的理解，又幫助其較好地完成課題研究任務。

5.加強實驗教學的促進作用。流變參數的測定是高分子材料流變學的重要方面，其本身就是流變學理論的實際應用之一，同時測量結果也反映了材料本身的結構特征。在“毛細管流變儀測量熔體流動行為”的相關實驗中，我們訓練學生表征所測樣品的黏性、彈性特征，分析樣品黏彈特性與其分子結構之間的關系。

通過實驗教學，可以讓學生了解如何在實際工作上應用流變學知識，對課堂教學起到良好的補充和促進作用。

四、結束語

通過《高分子材料流變學》教學內容的合理設置，教學方法的改進，為高分子材料行業培養出合格的有用人才，促進高分子材料行業繁榮發展，是教師的職責所在。在高分子材料行業發展迅速，新材料層出不窮，已有材料的加工改性也相當活躍的今天，材料表征、分子剪裁設計、加工工藝控制等方面都需大批高層次的掌握流變學的科研和技術人員。這既是對高分子材料專業的畢業生提出的新要求，也是《高分子材料流變學》學科發展的動力。在青島科技大學的關心和資助下，《高分子材料流變學》課程正在進行教學改革以適應發展要求。因此筆者不避粗陋，將自己的粗淺的教學經驗體會總結如上，同時也希望得到流變學教學工作上的諸位同仁的指導。

參考文獻：

[1]吳其曄.聚合物流變學[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]徐青.更新觀念推進課堂教學改革.中國高等教育[J].2008，（5）：37-38.

第2篇：高分子材料行業現狀范文

[關鍵詞]工程意識；高分子材料專業；綜合實驗

我國的高等工程教育培養造就了大批工程科技人才，有力地支撐了我國工業體系的形成與發展。但與其它工業發達國家相比，我國高等工程教育雖然規模位居世界第一，但總體質量并不高。突出的問題就是高等工程教育培養出的人才工程性缺失和實踐能力薄弱。針對高等工程教育存在的的問題，2010年6月，中國工程院、教育部啟動“卓越工程師教育培養計劃”，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，使我國培養的卓越工程師后備人才滿足我國工業化和現代化建設的需求，使我國躋身工程教育強國之列。

一、目前高分子材料專業綜合實驗存在的問題

長期以來，我校高分子材料專業綜合實驗僅僅是停留在使學生鞏固并加深對專業基本理論及概念的理解，對高分子材料性能檢測，以及高分子材料成型加工設備的操作等層面。存在的最大問題就是實驗內容陳舊、滯后，實驗教學形式僵化。驗證性的實驗內容較多，與工程實際密切結合的實驗內容太少。這種傳統的高分子材料專業實驗教學體系不利于學生工程觀念的建立，不利于后續階段的頂崗實習、畢業設計、及進入工作崗位后迅速完成從學生到合格的工程技術人員的轉變。

二、加強高分子材料專業綜合實驗工程性的指導思想與原則

“卓越工程師教育培養計劃”具有三個特點：一是企業深度參與培養過程，二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才，三是強化培養學生的工程能力和創新能力。我們認為高分子材料專業綜合實驗應該是在專業實踐層面上安排的，能夠與生產實際緊密結合，能夠體現工程與教學相互聯系、相互促進關系的一門實驗課。通過實驗培養學生建立初步的工程能力。在這門實驗課中要創造出一種讓學生真正感受到工程實踐的氛圍，促使學生從知識積累向工程能力生成的轉化。

三、高分子材料專業綜合實驗改革的具體實施

（一）調整高分子材料專業綜合實驗開設時間

我校高分子材料專業綜合實驗原開設時間放在第3學年的第6個學期。通過幾輪教學發現，在學生專業學習還沒完全到位的情況下，學生并不完全具備很好完成實驗的能力，嚴重影響專業實踐能力的取得。因而將設置時間調整到第4學年第7個學期，時間從3周延長到4周。從實踐結果來看，這一調整是合理的。

（二）企業參與高分子材料專業綜合實驗教學計劃的制定

以往的實驗教學計劃完全由任課教師自行制訂，由于教師的工程能力不足等原因，制訂的實驗教學計劃脫離生產實際，即所謂的“理論性、研究性過強”。在新的實驗教學計劃修訂時，我們積極爭取企業具有豐富實踐經驗的生產技術人員參與進來，共同制定人才的培養目標，培養方案，共同制定實驗教學大綱、實驗教學計劃。

（三）高分子材料專業實驗內容的確定

1.原有實驗內容優化。全面更新實驗內容。只保留小部分經典的實驗內容，這些經典實驗可以訓練學生系統地掌握原料的準備、材料的合成、性能測定與表征方法等。增加具有工程背景的實驗，選擇貼近實際的社會需求，符合高分子材料的變化潮流，適應企業對人才需求的內容。

2.教師科研課題轉化。將部分教師完成的或在研的科研項目中的部分內容拿到專業實驗中來，分解為學生有能力可以完成的實驗項目。

3.到有合作關系單位完成部分實驗。生產單位可以為人才培養提供先進的工程實踐條件。此種實驗方式最顯著的特點是實驗方案的應用性和工程性。更能激發學生動手實驗的興趣，發揮了學生自主實驗和學習的主觀能動性。

（四）實驗教學方式的改革

1.題目自選與指定結合。由過去的分配到人改變為由學生在給定題目中自行挑選感興趣的題目，使實驗教學從傳統的“以教師為主”的模式轉變為“學生為主體、教師為主導”的模式，充分發揮學生的積極性和創造性。

2.改變實驗指導方法，強化學生自主實踐能力的培養。強調實驗指導教師的“導師”作用，使學生成為實驗的主動參與者、探索者。鼓勵學生獨立思考，引導而不是替代學生解決實驗過程中出現的問題。

3.實驗以課題組形式進行。每三名同學組成一個課題組，并選舉一名組長。每課題組配備一名指導教師或生產單位的技術人員，為課題組提供技術上的指導和方向上的把握。通過具體的研究課題，培養學生團結協作的精神。

4.計算機輔助教學。引入新的教學手段，即利用高分子材料與工程設備素材庫，對實驗中涉及到和未涉及的工藝進行計算機模擬仿真實驗，擴大實驗范圍。

（五）專業綜合實驗的考評方式改革

實驗模擬本科畢業論文方式進行。結合實驗內容給學生下達任務書，學生做出開題報告、開題答辯，以論文的形式完成實驗報告，最后采用類似畢業論文答辯的方式總結實驗。在同等的實驗時間、實驗條件下，增加了實驗信息量，增強了團隊意識，強化了工程理念。

四、專業綜合實驗改革取得的成效

（一） 直接促進了畢業教學環節的順利進行

專業綜合實驗過后，就是畢業環節的教學工作。專業綜合實驗的過程就是一個微縮的畢業論文過程。有了專業綜合實驗的基礎，很多同學在短時間內就適應了畢業論文過程。畢業答辯也充分體現了這個環節所起的作用。

（二） 促進了教師隊伍工程能力的提高

從事高等工程教育的教師多數是從學校直接到學校，他們沒有企業工程實踐的經歷，因而在實踐教學中缺少工程思維、工程方法和工程文化的傳授。專業綜合實驗內容及教學方式的改革以及企業專家的參與，極大促進了實驗指導教師工程能力的提升。

五、結語

通過新的高分子材料專業綜合實驗教學體系的構建，從根本上改變了實驗教學內容陳舊、滯后與生產實際脫節嚴重的現狀。新的實驗教學體系不僅加深了學生對整個高分子材料體系的理解，更重要的是培養了學生在實驗中以工程意識去發現問題、分析問題和解決問題的能力。

基金項目：黑龍江工程學院教改項目：基于“卓越工程師教育培養計劃”專業綜合實驗教學改革與實踐（項目編號： JG2012042）

參考文獻：

[1]劉宇艷，劉宇婷，劉立洵等.高分子材料與工程專業系統化實驗體系的建立.[J]實驗技術與管理，2011（1）：9-11 .

第3篇：高分子材料行業現狀范文

關鍵詞：高分子材料，就業能力，實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0225-02

一、引言

隨著科學技術和經濟環境的變化，高校畢業生的就業形勢呈現日益復雜的趨勢。社會對人才的技能、經驗、實踐能力以及綜合素質提出了越來越高的要求[1-2]。高分子材料以其突飛猛進的發展態勢和廣闊的應用前景成為了21世紀最具生命力的新型產業。眾多與高分子材料相關的行業發展迅猛，社會對兼具創新和實踐能力的高分子材料專業的人才需求量越來越大，這無疑為畢業生提供了極好的就業前景[3]。如何提高大學生的就業能力，以更好地服務社會成為擺在高等院校人才培養方面的重要課題。

高分子材料是一門應用性和實踐性極強的專業，其實踐教學在一定程度上決定了人才培養的質量和水平。實驗教學是重要的實踐教學環節，它是提高高分子材料專業大學生操作能力、溝通能力、協作能力和綜合素質的最重要最直接的手段。因此，高校高分子材料專業要通過建立科學的專業實驗教學體系，積極探索實驗教學改革，以全面提高大學生的就業能力。

本文立足于我校的高分子材料專業，基于就業能力提升這一核心，提出了幾點關于高分子材料專業實驗教學改革的建議。

二、實驗教學現狀分析

實驗教學環節是學生獲取專業知識的重要手段，對學生實踐與創新能力的培養起到舉足輕重的作用[4]。然而，傳統的實驗教學驗證性實驗居多，注重培養學生的實驗操作技能，而忽視了學生的自主性、創造性思維的培養。一般，高分子專業實驗教學體系由三大塊構成即材料合成實驗、材料成型加工實驗和材料性能測試實驗。三塊實驗內容各自獨立展開，相互之間沒有聯系，缺乏知識點之間的串聯及各部分間的邏輯性和系統性，不利于學生從整體上掌握知識。由于經費不足、缺乏激勵機制等種種原因，大部分本科生僅限于實驗課和做畢業論文時進行實驗研究，缺少實驗訓練的機會，對廣泛提升本科生的就業能力所起的作用也非常有限。因此，如何利用實驗教學中心平臺，建立合理的面對本科生的開放機制，是實驗教學體系改革的重要內容。

三、實驗教學改革舉措

針對以上實驗教學中出現的問題，我們提出了幾點改革措施，以期能夠促進大學生就業及提高大學生就業質量。

1.構建系統化實驗教學體系。為了改善實驗教學效果，需要加強高分子材料專業的實驗教學體系的系統性。將高分子化學實驗、高分子物理實驗以及高分子成型加工實驗等多門課程有機組合起來，利用不同課程間實驗項目的關聯性，形成多條跨越不同課程的實驗項目鏈，構建出環環相扣、高度系統化的高分子專業實驗教學體系。

例如，聚苯乙烯塑料的制備實驗，它可以涵蓋三個緊密相連的實驗項目。利用高分子化學知識，從苯乙烯單體的懸浮聚合實驗開始，獲得聚苯乙烯粉體;再利用高分子物理知識，經由GPC凝膠滲透色譜分析所合成的聚苯乙烯的分子量及分子量分布，以確定聚苯乙烯的基本性能;再利用高分子成型加工實驗，將聚苯乙烯粉體制成高分子塑料樣條，對其拉伸、沖擊等性能進行測試。將以上三個實驗安排在同一個學期，按順序依次開展實驗，能夠加強知識的連貫性，便于學生從整體上理解和掌握高分子材料的專業知識，從而提高學生的專業能力、學習能力和實踐能力，為促進就業打下堅實的基礎。

2.開展多層次實驗教學。積極推行實驗課程改革，開展多層次實驗教學，降低驗證性實驗的比例，開設綜合性實驗，增設設計性實驗，可以提升大學生的專業能力和培養創造性思維能力，從而使學生在就業競爭中展現出良好技能。

單一的驗證性實驗，缺乏對學生綜合能力的訓練。為了將高分子材料的專業知識有機地串聯起來、靈活運用，需要開設一定比例的綜合性實驗。例如，開設“聚苯胺的制備和導電性測試”這一綜合性實驗。學生不僅能理解聚合物的結構，還能掌握聚苯胺的合成方法及性能測試方法。通過這一實驗，能夠把聚合物的“結構”與“性能”兩大方面很好地結合起來，即加深了對相關知識的理解，又提高了學生綜合運用知識的能力。

單一的驗證性實驗，只要求學生掌握簡單操作，沒有充分發揮學生的主觀能動性。增加設計性實驗，以學生為主、教師指導為輔，給學生發揮潛能提供更大的空間，為提高學生的就業能力奠定扎實的基礎。例如，“海藻酸鈉溶液的流變性研究”就是一個很好的設計性實驗。根據實驗任務，學生自己查閱相關文獻、設計實驗方案并付諸實施。這個過程要求學生動手、動腦、交流、協作，切實得到科學研究的一般邏輯過程訓練。設計性實驗既提高了學生的主觀積極性，又增強了學生分析問題和解決問題的能力。

3.依托科研項目拓展實驗教學。我校的高分子材料專業本科生除了實驗課和做畢業論文之外，很少從事科研實驗。只有極少數同學因為參與大學生創新項目或學科競賽而進行實驗研究。從普遍提高本科生的實踐能力角度來看還遠遠不夠，需要學校方面加大對大學生創新項目的支持力度，為更多的學生提供科研實驗的機會。

另外，為了提高本科生的科研能力，設立導師專項基金，由導師的課題經費中撥出一部分用于本科生實驗。導師重點選拔一些興趣高、素質好的學生，在大二提前進入實驗室學習，參與科研項目，這個措施對提高本科生創新能力和科研能力很有效，有些本科生在本科階段已經發表了科研論文，有些本科生畢業后就直接進入導師實驗室做碩士論文。不過，對于本專業興趣不高的學生起不到太大作用。

4.建立長效激勵機制。為了調動大學生主動進行創新實驗的積極性，需要建立長效激勵機制。對于創新型實驗完成優秀者、完成自主創新項目者、發表科研論文或專利者等取得創新成果的學生給以增加學分的獎勵，同時在保研、評獎學金等方面作為重要參考。這一舉措可以大大增加大學生參加創新實踐活動的機會，提升大學生就業競爭力。

5.完善實驗成績評定辦法。受儀器設備條件的限制，學生單人操作的條件不具備，一般采取分組實驗的形式，如何保證每個學生都能得到實驗操作訓練，需要完善實驗成績評定辦法。實驗報告是實驗教學的一個重要環節。透過實驗報告可以反應出學生對實驗項目的理解和掌握情況。但是，單單依據實驗報告評定成績并不合理。通過課前提問考察學生的預習情況，觀察實驗過程中學生的操作能力、協作能力，并做好記錄，以此作為評定實驗成績的重要依據，更能激發學生參與實驗的興趣，提高學生做實驗的主動性。通過完善實驗成績評定辦法，可以被迫式加強大學生參與實驗的力度，從而提高大學生的實踐能力。

四、小結

面對就業市場對高分子材料專業人才提出的越來越高的要求，進行實驗教學改革提升本科生的就業能力具有重要的現實意義。本文提出從實驗教學體系系統化、開展多層次實驗、依托科研項目拓展實驗、建立長效激勵機制和完成成績評定辦法五個方面進行實驗教學改革的建議，以期有效提升本專業大學生的就業能力。

參考文獻：

[1]管天球.地方高校本科應用型人才培養模式研究與實踐[J].中國高等教育，2008，（15）：69.

[2]田仲富，王也，劉曉義.如何提高理科大學生就業能力[J].黑龍江教育?理論與實踐，2014，（3）;21.

第4篇：高分子材料行業現狀范文

關鍵詞 阻燃特性；木質材料；高分子

中圖分類號O69 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）90-0038-02

0引言

隨著現今經濟的發展，人們生活質量的提高和健康意識的增強，火災災害頻頻發生，材料阻燃特性研究成為當下一個熱議的話題，如何高效的利用材料自身的性質，加以合理的聚合和改造，使之成為阻燃特性好，阻燃性能優異，安全系數高，低煙低毒的材料，本文將從家庭使用的木質材料阻燃特性出發和現今工業在汽車、電子電氣方面廣泛使用的聚丙烯高分子阻燃劑，全面而系統的分析材料的阻燃技術的發展和技術現狀。

1材料阻燃技術在家居木質材料上的應用分析

人們生活水平的不斷提升，家居環境的美化，人們的健康意識也不斷的更強，帶來一些必須考慮的問題，家居環境的密封性使得家居所用材料對材料的阻燃技術有更高的要求，材料的阻燃特性對家居的安全隱患問題起著舉足輕重的作用，材料阻燃技術不斷的提出新的技術，滿足各類需求。現今家庭所用的木質材料大多數是采用的是密度板，密度板有諸多益處，木質板材用于家庭裝飾，美觀，而且質輕，結構較為規則，一般木質板材表面度經過拋光處理，其現在廣泛的應用于家庭裝修中。當然木質板材也有很多的缺陷，例如時間長了后，容易變形，模板容易兩端翹曲等問題，但是人造板材的使用，也使得木質材料的來源更加的廣泛；更重要的一點是人造板材的使用，雖然是阻燃的一種，但是其級別相當于B2級別，也就是可燃性，其燃燒也是隨著時間的推移，材質激將逐漸的改變，現如今的家庭火宅情況也時有發生，一旦火災后，該木質板材將受到破壞性的損壞。現今家居環境室內所用密度板是一種木質的人造板，該板材從阻燃技術出發，京承天然木質材料咋阻燃性能方面的優勢，有著良好的阻燃特性，裝修材料按其燃燒性能應劃分四級，見表1。

現今的阻燃材料多為難燃性，不燃性的材料少之又少，可燃性的材料也較多的被應用在現實生活中，對于易燃性的材料多為一些露天設施，家里的電線等等。對于難燃性的材料，其阻燃特性較為良好，其質量有保障，安全系數較高，較多的被現在的家居材料的所用，開發密度板阻燃特性良好的材料，是當今的材料阻燃技術研究是根本。

3材料阻燃技術在聚合物方向應用分析

聚丙烯是我們熟知的高分子材料，而一般的聚乙烯的材料屬于易燃物質，例如我們家居生活中使用的塑料用具都是采用聚乙烯加工制造的，而對于材料阻燃技術的相應你果斷要求的提出，聚丙烯高分子材料被廣泛的應用于當今的日常生活中，聚丙烯簡稱pp，廣泛用于汽車電子、家庭的裝飾、建筑物的防火材料等等領域，聚丙烯和聚乙烯一樣，屬于B3級別的材料，易燃特性，但是聚丙烯高分子材料燃燒過程中，由于其親氧氣性能較低，燃燒不易產生含碳化合物，大大的增加了其易燃的特性，要保證其阻燃的特性，只有進行諸多的測試和實驗，以進一步的推廣和使用，研究新型的高分子材料，改善聚丙烯材料的阻燃特性是企業和社會發展的必須，具有重要的戰略意義和實際經濟意義。

對于聚丙烯類高分析物質，其中對于膨脹型阻燃劑，近年來發展較快，其阻燃特性較好，被廣泛的應用在生活中，其阻燃性能高，安全系數高，低煙低毒等優點。以前膨脹型阻燃劑被美國兩個特學家提出來，當時沒有引起社會的關注，近年來，醉著材料阻燃技術的發展，環保問題的日益凸顯，人們追本溯源，開始尋找一種新型的可用于環保的一個低毒的無鹵阻燃劑，基于這些問題的提出和綜合權衡，給膨脹型阻燃技術提供了廣闊的發展空間。其中膨脹型阻燃劑的基本成分和各組分的主要功能見表2所示。

該聚丙烯阻燃材料膨脹所形成的的碳層阻止氧氣從周圍介質擴散到正在講解的塑料中，材料的阻燃特性從高分子物質到現今的夾板材料，都是從材料的燃燒特性、低毒等方面考慮，深入的分析材料的阻燃特性，如此，安全系數高、低煙低毒的材料將更加的為現今所關注，從而在很大程度滿足用戶阻燃特性的要求，達到阻燃的目的。

4結論

對于阻燃特性好，阻燃性能優異，安全系數高，低煙低毒的材料，本文從家庭使用的木質材料阻燃特性出發和現今工業在汽車、電子電氣方面廣泛使用的聚丙烯高分子阻燃劑，全面的分析了材料的阻燃技術的發展和技術現狀。木質材料的合理利用在一定程度上將改善我國森林資源匱乏的現狀，木質阻燃材料的研究將期待了家居原始的木質材料易變性等缺點，大量的節約木質材料的使用，而聚丙烯聚合物高分子的使用，也得電子電氣、汽車應用材料方面的特性提升，而且一般具有耐用性好，耐腐蝕等優點。材料的阻燃特性的分析和技術的發展將應用在生活的各個方面。

參考文獻

[1]王建祺.無鹵阻燃聚合物基礎與應用[M].北京：科學出版社，2005.

[2]鄭美欽.我國中高密度纖維板現狀和發展趨勢分析.福建林業科技，2003，12：100.

第5篇：高分子材料行業現狀范文

關鍵詞：文物保護材料

中圖分類號：G263文獻標識碼： A

引言

歷史文物是我們祖先勞動、智慧和革命精神的結晶，具有重要的歷史、藝術和科學價值，是國家文化的內涵底蘊。文物保護是一門多學科、多領域相互交叉的邊緣學科 ,涉及的范圍廣泛。材料科學作為基礎應用學科在文物保護研究與處理過程中占有很重要的地位。

當我們對文物實施保護處理時首先考慮到的是它的材質和保存現狀，以及物理載荷和化學環境等。從某種意義上講，文物保護工作就是通過對文物材料及文物于涉材料的研究，以達到延長文物保存時間的目的[1]。

上個世紀后半葉，生物工程、新材料等領域不斷革新，這些影響滲透到包括文物保護領域在內的各行各業各個領域，文物保護技術在新世紀必將發生重大變革。目前國內外常用的封護劑有甲基丙烯酸樹脂、聚氨脂、聚醋酸乙烯脂等。這些材料的耐老化時間一般只有幾年時間，可逆性不好，存在一定的局限性，在新的世紀里對封護材料的保護性能提出更高的要求。氟碳有機氟材料由于具有超耐候性、耐化學性、氧透過性低、阻燃性等卓越性能被廣泛地應用到文物保護工作中，如：古建、石刻封護劑，金屬文物的防銹涂料，有機文物加固劑。隨著納米材料在許多領域的應用，成為材料科學研究的熱點，其也必將從文物保護新材料中脫穎而出應用于古建、石刻、金屬文物、有機文物、博物館環境的保護工作[2]，目前在文物保護中應用比較廣泛的材料做如下分析。

1. 高分子材料在文物保護中的應用

有機高分子材料是文物保護中使用的一類重要的材料，在文物保護中被用做文物的加固材料、粘接材料、表面封護材料等。在文物保護中使用的高分子材料包括：天然有機高分子材料（多糖、 蛋白質、 蠟等）；水溶性合成樹脂；溶劑型合成樹脂；反應型高分子材料；高分子樹脂乳液等[3]。其在保護及修復石質文物、壁畫、古建筑、博物館藏品等方面發揮重要作用[4]。以下為常用的高分子文物保護材料：環氧樹脂粘結力特別強，可以粘合各種金屬和非金屬材料。例如，應用環氧樹脂膠粘劑可以修補、粘接斷裂的石雕藝術品，殘破的陶器和瓷器，以及用來加固和粘接古建筑木構件等。聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液被用來保護古代壁畫的畫面和用于金屬文物的表面保護，以及加固脆弱的古代紡織品等方面，效果均不錯。聚乙烯醇溶液和聚醋酸乙烯醋乳液也經常被用來封護古代壁畫的畫面層或加固、粘貼壁畫的地仗層。聚醋酸乙烯醋乳液還常常被用來滲透加固古代脆弱的陶器、瓷器、骨器、角器、石器、象牙制品等。丙始酸酣乳液用于古代壁畫顏色的保護和金屬文物的滲透加固，效果比較好。另外，丙烯酸醋乳液還可用來加固古文化遺址或古墓葬的地基。不飽和聚醋樹脂配合無堿玻璃布作成玻璃鋼代替糟朽木材應用在古建筑糟朽木構件的加固方面。聚乙二醇試用于古代飽水的木器和漆器的脫水定形處理。有機硅樹脂可用于防止巖石的表面風化作用，以及用有機硅樹脂來處理飽水的木器和漆器[5]。改性有機硅S- i 97材料具備良好防水、防酸堿鹽、 防風化、防污染、抗凍融以及耐候性、加固性和透氣性,使已風化的磚質文物得到了有效的保護[6]。

2. 納米材料在文物保護中的應用

納米材料具有表面效應、小尺寸效應和量子尺寸效應等基本特性。納米材料在文物保護中具有的超雙親界面、抗紫外線和耐老化、透明和防遮蓋及耐腐蝕抗氧化等其他材料所無法比擬的特性。針對目前文物保護中存在的問題，納米材料可應用于石質文物保護中，納米技術應用在石質文物裂隙注漿中[7-8]。MDI型聚氨酯廣泛應用于秦俑彩繪陶器保護中，以物理共混方式采用超聲波分散將納米材料添加到MDI型聚氨酯中，可提高耐光老化性[9]。納米材料在金屬文物[10]、陶器、紡織品等[11]有機質文物等的保護中都有應用。雖然納米材料應用于文物保護具有廣闊的前景但是目前納米材料在文物保護中的應用仍處于研究階段還有許多問題亟待解決，如納米粒子極易相互吸附而發生團聚降低了納米材料的優異性能，降低納米復合材料的耐紫外穩定性。隨著制備方法的改進、理論的不斷完善及對其機理的不斷深入研究，納米技術將在文物保護中得到更廣泛的應用[11]。

3. 無機膠凝材料在文物保護中的應用

在人類早期的建筑活動中，粘土、石灰、石膏、火山灰是最早被使用的膠凝材料。因此許多土磚石結構的古遺址、古建筑中都使用過這類早期的膠凝材料。現在，這類材料已成為最重要的文物保護用材料。針對文物不同程度的損傷，如開裂、剝落甚至坍塌等狀況要進行加固處理。常用的無機加固材料有生石灰、氫氧化鈣、硅酸鹽、氫氧化鋇等。古建筑、石質文物或者陶質文物表面腐蝕或剝落以致殘缺，使其表面的文化特征（如雕刻紋飾或文字等）逐漸消失。解決這類問題，要選用合適的修補材料，采用適當的修補技術（如粘結、壓力灌漿、補缺）來修復文物。對于古城墻的修補，我國使用的技術主要有粉刷涂料勾縫、替磚修復、磚粉修復、外貼仿制面磚、壓力灌漿等。用于文物修補的無機材料有石灰、水泥、石膏、粘土、石灰石粉等[12]。

4. 仿生無機材料在文物保護中的應用

仿生合成技術是模擬生物礦化過程，以有機物的組裝體為模板控制無機物的結晶形成，制備出具有特殊結構和功能的新型材料。生物礦化最主要的特征就是從分子水平控制無機礦物相的結晶析出，從而使生成物具有優良的物理和化學性質。仿生無機材料具有耐候性優越、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）溫和及對環境無污染等優點，為石質文物的保護工作開辟了一條新的途徑。利用仿生技術模擬生長此類保護膜用于文物保護無疑具有誘人的前景[12]。仿生仿生無機材料具有優越的耐候性、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）的溫和性以及對環境無污染等優點，是一種很有潛力的新型石質文物保護材料。人們已經在石質文物表面發現了一類能夠長期保護表面石刻文字的生物礦化膜，其中已經得到確切證明的有以草酸鈣為主要成分的無機膜，也可能還有以磷酸鈣為主要成分的其他生物無機膜。利用仿生技術可以在文物表面形成一層很薄的無機保護物質，該保護層具有許多令人十分贊賞的優點，如：具有致密有序的結構，半透明的外觀，耐候性極佳，耐磨性好，與基底結合牢固，甚至具有可適當調控的性能和結構。另外，其合成方法與環境的友好性，以及能在生理環境下實現施工的優越性，都顯現出仿生技術在文物保護領域應用的潛力[13-15]。

5 涂料在文物保護中的應用

化工涂料行業的產品隨著各行業的需求，發展非常迅速，并早已廣泛應用于文物部門的古建筑維修保護。由于文物保護科技需求，文物保護處理使用的涂護材料，不能改變及損害文物原來的面貌，保護材料必須無色透明，常溫常壓下施工，干燥膜盡量簿，有較強的附著力和較好的長期耐侯、耐老化性能與外界環境隔絕盡可能長時間不受外界自然環境的侵蝕阻止其老化腐蝕及磨損等。田金英對用于室外金屬文物表面保護涂料進行了研究，在三大類涂料：有機硅（硅酸鹽）類、丙烯酸和聚氨醋中都選擇出具有代表性的樣品，再經實驗室試驗。結果表明，丙烯酸清漆均不帶顏色它能涂護室外的各種金屬飾件，對金屬文物能起到保護 和裝飾作用，防止大氣腐蝕，文物本身的面貌改變不明顯。王芳等對文物保護中幾種有機聚合物涂料的光降解進行了研究。丙烯酸類涂料的耐老化性能優異，不易老化降解，即使降解生成的產物也是不引起顏色變化的物質，同時不易改變文物的外觀，具有特殊的功能。這有益于指導人們選取適宜的文物保護材料。生漆、溶劑型樹脂涂料、水基樹脂涂料、耐候性氟涂料等涂料在物保護中都發揮重要作用。

結論

科技進步日新月異，隨著材料科學和新技術的發展，會有更先進材料用于文物保護中。文物是傳承歷史的重要符號，是不可再生的文化資源，對于文物保護工作，要針對文物本身的特點，結合文物所處環境，選擇最合適的文物保護和修復材料及技術。對于文物保護中使用的材料，其實就是使用材料的某種或幾種性能 ，同時還要考慮材料的綜合性能以及與文物基體材料的相容性。文物保護用材料要在滿足使用性能的基礎上兼顧工藝資源、經濟等方面的因素，綜合指導在文物保護過程中的材料選擇、組合及應用。

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第6篇：高分子材料行業現狀范文

【關鍵詞】教學內容 改革 材料物理與性能

1．引言

教學質量是高校賴以生存和發展的重要保證, 而加強課程教學改革, 則是提高教學質量的重要途徑。近年來,以電子、生物、航天和能源等為應用對象的材料科學已經從過去的單一性金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料轉向以功能材料、復合材料、納米材料等高性能、多功能為主的發展趨勢, 對材料科學人才也提出了新的、更高的要求。1997 年國務院學位辦頒發了新專業目錄, 材料類的專業設置不再按傳統分為金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料,而是橫向融合金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的基礎理論于一體, 縱向充分強調理科與工科的結合。為滿足社會對材料專業的需求，并與國內外“材料科學與工程”學科發展接軌, 北方民族大學制定了材料類專業的長期規劃并制定了2008 本科專業培養方案。材料物理與性能學課程作為2008 培養方案中材料科學與工程本科生的專業基礎課, 其教改方案已列入2009年寧夏高等教育教學改革項目。

本文從教材建設的意義與目標、課程教學內容改革、課程教學方法改進及教改初步成果等幾個方面對材料物理與性能學課程建設思路進行闡述。

2．教材建設的意義與目標

《材料物理》是材料科學與工程、高分子材料與工程和材料成型與控制工程專業的專業基礎課，其主要內容是利用物理學的一些基本概念、基本原理、基本定律來說明物質的微觀結構、組織形貌、原子電子運動狀況以及它們與材料性能和成分之間的關系。

對于材料專業的學生來講，化學方面的基礎知識學習得較多，包括有機化學、無機化學、分析化學和物理化學等，但物理方面的基礎知識卻較少涉及，只有普通物理課程，而物理本身所包含的基礎知識比化學更多，例如光、電、磁、熱、力、輻射等。因此，給材料專業的學生補充更多的物理知識，尤其是材料物理方面的知識非常必要。而當前材料物理教材的諸多版本多數偏重理論指導，要求學生對物理分支的知識掌握太多，這不能完全適應現行本科生教育的需求，對研究生來說相對更適合一些。個別相對合適的材料物理教材因為有些內容太深無法講透，而有些內容又太淺，對本科生來說，作為參考書使用較為適合，這是一個方面的原因。另一方面，大多材料專業都開設了材料物理性能課程，此課程包含的材料物理的基本概念又都比較缺乏。編寫這本《材料物理與性能學》教材的目的就是一方面給材料專業本科生增加一些有關材料物理的基礎知識，另一方面將材料物理性能方面的內容合并到一起，減少學生的課程數目。

在教材的編寫過程中，注意突出了以下幾方面的特色。

（1）以實際應用實例講解材料物理學的一些基本概念和物理效應，例如：位錯的運動形式分為滑移和攀移，滑移的運動形式是像蚯蚓一樣以局部帶動全部進行運動；為什么鋼鐵進行淬火后會變硬？是因為加熱加速了原子的運動，突然冷卻使原子來不及運動到正常格點位置就停止了，使得原子排列紊亂，阻止了位錯的滑移，所以會變硬。以這樣的方式來介紹材料物理學的一些基本概念和物理效應，使學生便于理解、掌握和記憶。

（2）以實驗的手段講解各種材料的性能。如：通過拉伸實驗，講解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料的力學性能的異同等；通過對不同材料進行電阻測量，講解如何利用電阻繪制材料的溶解度曲線，將此曲線應用到實際研究中。采用這樣的方式設計實驗，達到真正鍛煉學生動手能力和創新能力的目的。

（3）加入現代新材料的內容，介紹其應用與發展。例如：復合材料、納米材料、能源材料、生物材料等。

3．教材知識體系改革

根據材料相關行業發展需求進行教學知識體系的改革。目前材料科學發展的趨勢是新型功能材料（特別是電子、光電子材料）、新能源材料、環境友好材料、生物活性材料的研究與開發，本課程針對材料發展的總體趨勢和行業需求，結合我校2008本科生培養方案的指導思想，在設置材料的熱學性能、力學性能和電學性能的基礎上，設置了材料的介電性能、缺陷物理與性能、鐵電物理與性能、磁性物理與性能、非晶態物理、高分子物理、薄膜物理。在內容的編寫上，略去了大量的公式推導，注重基本概念、基本原理的講解，同時，結合生產、生活和材料前沿科學研究中的實例對材料物理與性能進行闡釋。

在每章的開始，教材以實際案例開篇來提高學生對本章內容的學習興趣，如從材料的導熱性角度解釋“9.11事件”對紐約世貿中心造成毀滅性破壞的原因；從材料的導電性能與硅材料的薄膜化對太陽能發電在解決能源危機方面的重要地位與應用現狀等導入案例。在每章的結尾，設置了拓展性內容，主要將章節內容相關的前沿科學發展現狀、需要解決的關鍵科學問題呈現給學生，為學生在學完章節基本內容后進行深層次的思考和進一步利用所學內容閱讀學科領域前沿知識提供了引導，如教材引入納米材料（如碳納米管）的熱學、力學性能來拓展學生對納米材料獨特性質的認識；以超導材料的發展歷史、研究現狀、和應用（如磁懸浮列車）來引導學生對材料的導電性進行探求。

另一方面，針對我校2008本科生培養方案加強實踐教學的指導思想，在內容設置上，教材還考慮通過學習基本內容的基礎上，可以為本科生開設一些基礎實驗和創新性實驗。結合本課程的學習，我院對本課程開設了材料的力學性能檢測、硬度測定、材料熱容的測定、材料熱導率的測定、材料導電性能的測定、陶瓷熱穩定性測定等基礎實驗，同時通過新建設的新能源、電磁學專業實驗室，為學生提供創新性實驗平臺。

4．教學方法改革

教學過程是通過教師與學生之間的互動配合完成的，教學方法在教學活動中的作用至關重要，在《材料物理與性能學》的教學過程中，注重學生能力的培養，摒棄傳統“填鴨式”灌輸的教學方法，而采用“啟發―引導―互動”式的教學方法，以此來實現傳授知識、培養學習能力和創新能力的目的。在教學方法的改革中，采取了以下具體的教學方式

（1）采用板書與多媒體結合的方式進行知識講解。對較為抽象的概念、模型，采用動畫演示幫助學生理解，如對于位錯的兩種基本類型―螺型位錯和刃型位錯以及它們的運動方式―攀移和滑移，很難用易于理解的語言表達清楚，而采用動畫演示的方式，學生很容易理解并在腦海中留下深刻的印象；如三極管的放大作用，采用動畫演示即可讓學生在較短時間內對其放大機理和對發射極、基極、集電極材料的不同要求了然于胸。

（2）學生講授，集中討論的方式。針對有些能引起學生興趣的內容，采取學生講授、課堂討論的方式實現對知識的接受與消化吸收。比如關于鐵電物理的內容，通過講解基本理論，讓學生通過查閱文獻資料來挖掘鐵電物理的知識在我們生活中的應用，而學生通過文獻資料，利用磁性物理知識講解了以“卡的世界”為題的關于存儲卡的相關原理和技術前沿、利用材料的壓電效應講解了打火機的原理，這不僅加深了對知識的理解，還極大地調動起學生對鐵電物理知識的興趣。

（3）開放式作業題目。對于有些基本觀點，隨著科學的不斷發展，可能遇到一些無法解釋的現象，對此，鼓勵學生通過查閱文獻發現此類問題。例如，將塊體材料的一些基本理論應用于納米材料去解釋其性能顯然是不正確的，不同點有哪些？為什么不同？針對這些問題，讓學生自己去解決，然后在作業中寫出自己的觀點。這樣做的好處是，既啟發了學生的主動性和創新思維，又防止了抄襲作業的現象發生。

5．初步成果與展望

《材料物理與性能學》課程已作為“21世紀全國高等院校材料類創新性應用人才培養規劃教材”由北京大學出版社于2010年1月出版。《材料物理與性能學》課程是材料科學與工程、高分子材料與工程和材料成型與控制工程專業的專業基礎課，授課學時為理論48學時，實驗16學時。該教材已被東北大學、鄭州輕工業學院、北方民族大學，以及江蘇、湖北、浙江和山東等省的高等院校選用，受益學生3000多人，反映良好。

通過教學內容和教學方法的改革后，學生對材料專業產生了極大的興趣，出勤率和聽課率大大提高，學生對本課程的課堂聽課率創歷年新高接近100%，根據校教務系統所提供的學生對教師的教學評價結果表明，課堂滿意度在90%以上，同時通過對材料物理與性能學課程的學習，我院學生申報創新性實驗和挑戰杯的數量明顯增加，與往年相比，增加的項目主要來自與本課程相關的內容。

雖然，通過教改，我們在教學中取到了良好的初步成果，但對本課程的雙語教學、精品課程建設的工作以及課程考核體系、質量監控等方面的創新還是今后對本課程改革的主要方面。

今后，我們通過總結《材料物理與性能學》的教學實踐，搞清存在的問題，進一步明確課程定位，形成以貫徹向“寬基礎、寬口徑、重實踐”的培養模式上轉變的新課程體系。通過充實和豐富教學內容，完善和增加案例教學，制作和搜集影像資料，研究和制作優質課件，完善相關實踐環節，使該課程教學做到目標明確、基礎扎實、內容豐富和方法多樣。

[參考文獻]

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第7篇：高分子材料行業現狀范文

摘要：

介紹了熔融沉積成型（FDM）原理及所需材料要求，詳細闡述了國內外FDM用丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料、聚乳酸、聚碳酸酯的研究進展，展望了其發展前景。

關鍵詞：

熔融沉積成型；ABS；聚乳酸；聚碳酸酯

3D打印是一種以設計的3D模型為基礎，利用打印設備逐層增加材料來構造三維實物的快速成型技術[1]。它集成了CAD（計算機輔助設計）/CAM（計算機輔助制造）、機電控制和材料科學等方面的技術，被譽為“第三次工業革命”的核心技術。目前比較成熟的快速成型工藝有：光固化立體造型、疊層實體制造、選擇性激光燒結、熔融沉積成型。與其他快速成型工藝相比，FDM操作簡便，安全無毒，成型效率高，成型設備價格低，發展極為迅速。目前FDM系統在全世界已使用的快速成型系統中約占1/3。材料是熔融沉積成型的重要基礎，具有可黏合性的高分子材料是FDM工藝最常用的材料，它的發展速度制約熔融沉積成型的進一步發展。本文重點介紹了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料、聚乳酸、聚碳酸酯3類高分子材料用于FDM工藝的研究進展，為熔融沉積成型進一步發展提供理論基礎。

1FDM工藝概述

1.1FDM工藝工作原理

首先用加熱裝置將絲狀（直徑約2mm）熱塑性材料加熱熔化，給材料合適的壓力將熔融態材料從微細噴嘴（直徑一般為0.2~0.6mm[2]）中擠出，噴頭根據計算機設定的模型截面信息運動，將擠壓出的熔融態絲材涂覆在工作臺的制件基座的指定位置，并快速冷卻固化，一個層面沉積完成后，工作臺按設定的增量下降一個層的厚度，再繼續熔融沉積，循環往復，直至完成整個實體制造。

1.2FDM材料的性能要求

根據FDM工藝原理及特點，所用高分子材料應滿足以下性能要求[3–5]：①材料的制絲要求高分子材料在使用前，要經螺桿擠出機加工成直徑約2mm的單絲，因此材料必須能夠擠出成型。單絲要求表面光澤、直徑均勻、內部無中空，在常溫下應具有良好的柔韌性，不會被輕易折斷。②材料的收縮率線材經熔融擠出后在工作臺上快速固化，但若成型材料收縮率大，固化時的體積收縮就會在制品中產生更大的內應力，進而使制品翹曲變形，甚至導致制品開裂，以至成形失敗。材料的收縮率是影響制品外形質量最重要的因素之一，FDM工藝要求成型材料的收縮率越小越好。③材料的機械性能絲狀進料方式要求料絲具有較好的力學性能，這樣在摩擦輪的牽引和驅動力作用下才不會發生斷絲和彎曲現象。由于料絲在加熱裝置內還起到活塞推進作用，為提高其抗失穩性能，料絲必須具有足夠的彈性模量。④材料的流動性為將熔融態的絲材從噴嘴中順利擠出，要求所用材料在熔融態時具有較好的流動性。流動性差的材料產生的阻力大，難以擠出；流動性太好的材料擠出后難以控制，發生流涎，并造成每一次循環的起始與停止時，擠出物料不均勻。

2FDM用高分子材料研究進展

2.1ABS

ABS是目前使用最多、應用最早的高分子打印線材。它綜合了丁二烯、苯乙烯和丙烯腈各自的優良性能，具有良好的力學性能，易加工，廣泛應用于汽車、紡織、電子電器和建筑等領域[6]。但ABS也存在一些缺點：較大的收縮率，制品易收縮變形，易發生層間剝離及翹曲等現象；耐熱變形性較差；打印過程中有異味產生。為改善ABS打印的成型質量，國內外學者在ABS改性方面做了很多工作。

2.1.1國外

M.L.Shofner等[7]用VGCFs（氣相生長碳纖維）填充ABS，制備用于FDM工藝的復合材料，研究了填充VGCFs對ABS機械性能的影響。結果表明，加入VGCFs能提高ABS的拉伸強度和模量，但是流動性會變差。美國的Stratasys是世界上最大的3D打印材料公司，它新推出了一款ABS材料ABS–M30i。與標準的StratasysABS相比，ABS–M30i的力學性能有較大的提高，并且層間黏合強度大幅提升，擴大了ABS的應用范圍[8]。Stratasys公司的第2代數碼ABS2，這種新型材料可通過FDM技術制備薄壁電子器件，且具有良好的熱穩定性和尺寸穩定性[9]。美國3DXTech公司利用多壁碳納米管對純ABS樹脂進行改性，制備出新型FDM用ABS材料——3DXNanoESD，可用于打印汽車、電子器件用關鍵零件，以及需要靜電放電（ESD）保護的器件。

2.1.2國內

仲偉虹等[10]利用短切玻璃纖維對ABS進行改性，研究了短切玻璃纖維含量對ABS機械性能的影響。結果表明，加入短切玻璃纖維，ABS材料的收縮率變小，解決了ABS制品易收縮變形的問題，同時材料強度、硬度大幅提升，但會使材料韌性變差。加入增韌劑和增容劑很好地解決了這一問題，提高了ABS復合材料的韌性，從而使短切玻璃纖維改性的ABS材料適合于FDM工藝。方祿輝等[11]將ABS與熱塑材料苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物（SBS）進行熔融共混，制備用于FDM工藝的功能材料，研究了SBS結構及其含量對ABS/SBS共混物各性能的影響。結果表明，加入熱塑材料SBS，ABS的流動性明顯提高，韌性變好，低頻下熔體強度高，對剪切頻率依賴變弱，較好地適用于FDM工藝對ABS材料流動性和力學性能的要求。聶富強等[12]發明并公布了一種ABS線材的制備方法。首先將聚丁二烯橡膠剪碎溶在苯乙烯中，然后加入丙烯腈單體和稀釋劑后攪拌成均相，再加入引發劑，在一定溫度下連續本體聚合后獲得可用于FDM工藝的ABS。利用優化后的制備方法成功制備了ABS，且制備的ABS耐熱性好、抗沖擊強度高。黃旭輝等[13]公開了一種3D打印用ABS材料，材料為核殼結構，核體為改性的ABS材料，殼體為聚砜（PSF）材料。通過將材料制備成核殼結構，材料同時具有ABS的高韌性和PSF的高耐熱性和成型收縮率小等優勢，取長補短。在ABS材料內添加抗沖擊改性劑來增強材料的彎曲強度和壓縮強度，改善力學性能；利用小粒度的碳纖維增強材料包裹有機倍半硅氧烷增加材料之間的界面，更好地結合ABS材料與PSF材料，解決了復合材料界面結合力較弱的問題，擴大了ABS材料的使用范圍。

2.2聚乳酸

聚乳酸是以玉米或甘蔗為原料，經過發酵制成乳酸，最終轉化為聚乳酸[14]。聚乳酸具有良好的光澤性、延展性、降解性、生物相容性，打印的制品硬度好，色彩鮮艷，透明富有光澤，外觀細膩，打印過程中不產生難聞氣味，是3D打印最好的原材料[15]。聚乳酸的缺點也同樣明顯，其韌性和抗沖擊強度較差，打印制品脆性大，強度較低，尺寸穩定性差，不能抵抗溫度變化，當溫度超過50℃就會變形，限制了其使用范圍[16–18]。為此，國內外學者做了很多工作來改善聚乳酸的性能。

2.2.1國外

D.Drummer等[19]將磷酸鈣與聚乳酸復合，通過FDM技術制備組織工程和頜面外科用材料，研究了噴嘴溫度對復合材料力學性能的影響。結果表明，噴嘴溫度為225℃時，復合材料的模量為3122N/mm2，力學性能最好，而溫度為235℃時，所得復合材料具有最低的拉伸強度和斷裂伸長率。德國FKuRKunststoff公司與荷蘭Helian公司合作，制備出用于FDM的高性能PLA材料，該材料通過加入天然纖維來提高PLA的強度和尺寸穩定性。荷蘭Colorfabb公司最近開發出兩款新型PLA材料，具有木質效果的WoodFillFine和仿竹子的BambooFill。隨后，Colorfabb公司又推出一款獨特的PLA線材——具有軟木效果的CorkFill。與傳統的木材相比，新型纖維增強PLA材料打印的制品外觀獨特，具有很好的木質效果，并且沒有設計限制[20–21]。日本JSR公司推出一系列高性能PLA線材，命名為FABRIAL。此系列產品強度高，韌性好，加工過程中不易折斷，制品穩定性好，可用于制造最終產品，有效解決了PLA材料打印制品脆性大、強度較低等問題，擴展了制品的用途。今后該公司將充實產品種類，推出具有特殊性能的產品，以滿足多種用途需求[22]。

2.2.2國內

譚志勇等[23]將一種環氧類大分子擴鏈劑與PLA樹脂進行共混，研究擴鏈劑用量對PLA相對分子質量的影響，以及熱處理時間和溫度對共混物機械性能和結晶性的影響。結果表明：擴鏈劑中的環氧基團與PLA中的端羥基、羧基發生反應，PLA的相對分子質量大幅提升；選擇合適的條件進行熱處理可以使PLA及其共混物結晶，PLA的強度和尺寸穩定性均得到了提高。鄢國強等[24]發明并公布了一種適用于FDM技術的改性聚乳酸復合材料，將PLA、擴鏈劑、增韌劑、分散劑等經高速混合機混合后，利用擠出機擠出拉絲得到線材。與純PLA相比，該材料具有良好的柔韌性，同時沖擊強度、耐熱性和斷裂伸長率得到了較大的提高，將該復合材料用于FDM技術，成品具有表面光潔、尺寸穩定等優點。陳慶等人[25]發明并公布了一種FDM工藝用聚乳酸材料及其制備方法。該方法利用低溫粉碎混合反應技術改性PLA，改性后的PLA材料機械性能和熱變形溫度大幅提升，擴大了PLA材料的使用范圍。增韌改性后的PLA材料打印溫度為200~240℃，打印過程中材料收縮率小，無氣味，打印過程流暢，制品尺寸穩定，富有光澤。

2.3聚碳酸酯

PC是一種分子鏈中含有碳酸酯基的熱塑性樹脂。它性能優良，是目前使用最多的熱塑性工程塑料之一[26–27]。PC幾乎具備了工程塑料的所有優良特性，抗沖擊性能好、無味、耐高溫、抗彎曲、強度高，此外還具有良好的阻燃特性，可用于FDM工藝制備高強度產品[28]。但PC也存在一些缺點：顏色單一，著色性能不理想；PC中含有致癌物質雙酚A，在高溫下會析出，影響人體健康；價格相對較高；打印溫度過高（超過300℃），不適用大多數的桌面3D打印機。

2.3.1國外

Stratasys是世界上第一家推出PC線材的3D打印公司。用該線材生產的產品強度高，耐熱性好，最高可耐145℃。隨后，Stratasys公司開發了工程材料PC/ABS。PC/ABS同時具有PC的高強度以及ABS的高韌性，力學性能大幅提升，使用該材料配合FORTUS設備制作的產品性能更佳。隨后，Stratasys公司又推出了Polycarbonate–ISO（PC–ISO）材料。PC–ISO[29]是FDM技術可采用的材料中強度最高、耐熱性最好的生物相容性材料。它通過γ射線、環氧乙烷進行殺菌并且符合ISO10993和美國藥典塑料VI級標準，具備PC的所有性能，又具有良好的生物相容性，廣泛應用于食品包裝行業及醫療器械行業。

2.3.2國內

2014年，廣州傲趣電子科技有限公司公布了一種高性能PC線材。此種線材用拜耳公司生產的食品級PC原料制作，可用于FDM工藝。該線材打印過程平臺溫度為120~150℃，噴嘴溫度為255~280℃，流動性好，制品強度高，外觀光澤細膩，尺寸精度高，不含雙酚A，有效解決了PC材料的致癌問題。2015年，來自上海的3D打印材料制造商Polymaker與先進化學材料開發商Covestro（前身為拜耳材料科技）聯手，共同開發出了兩款專門針對桌面3D打印機的全新聚碳酸酯3D打印線材——PolymakerPC–Plus和PolymakerPC–Max。這兩款線材經過特殊配方已經將打印溫度從300~320℃下降到250~270℃，有效解決了PC材料難以用于桌面3D打印機的問題，打印溫度的降低同時也減少了在打印過程中出現翹曲或變形的可能性。管國虎等[30]公布了一種FDM用芳香族聚酯材料及其制備方法。該發明首先將芳香族聚酯加入芳香族聚碳酸酯中進行共混改性，然后將共混物加工成細條狀，再用適當劑量的電子束輻射使其發生一定程度的交聯。該方法保持材料熔融加工性能的同時又達到了本體增強的目的。改性后的材料抗沖擊性大大提高，使芳香族聚碳酸酯具有更加廣闊的應用。

3展望

FDM技術相對于其他快速成型技術，由于具有成型速度較快，產品性能好、易清潔，后處理簡單，設備體積小、易維護等優點，因而將會有更廣泛的應用。經國內外學者的共同努力，FDM技術最常用的ABS、PLA和PC材料的性能大大提高，為FDM技術的廣泛應用奠定了基礎。目前國內有能力生產用于FDM技術的絲材的企業較少，且產品較國外有較大差距。因此，今后應加大對3D打印企業的資金支持，鼓勵技術革新，研發高質量產品，縮小與國外的差距，促進我國3D打印產業的發展。

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第8篇：高分子材料行業現狀范文

人造皮革發展基本經歷了三個階段:20世紀30年代出現了以PVC高分子材料涂敷的人造革,在天然革的替代上實現了工業化的實際應用,這是人造皮革的第一代產品；到了20世紀60年代,隨著聚氨酯工業和非織造布技術在人工革上的應用,誕生了第二代合成革；超細纖維PU合成革的出現是第三代人造皮革。

2PU合成革與PVC人造革性能比較

2.1原材料性能比較

人造皮革按原料分類可大致分為PVC人造革與PU合成革。PVC人造革是以紡織或針織材料為底基、聚氯乙烯樹脂為涂層的仿革制品。主要是將外觀制作成類似于天然皮革的材料,它的特點是近似天然皮革,外觀鮮艷、耐磨、耐折、耐酸堿等。

從環保的角度看,在PVC的生產過程中會產生和釋放有劇毒的二噁英,PVC產品中的有毒添加劑會污染環境,進入人體會有一定的致癌作用。PVC垃圾的處理問題更為棘手,不管是燃燒還是掩埋都會產生和釋放出造成土地和水污染的二噁英及含氯化合物,而PVC的回收利用又非常困難。PVC人造革將逐漸被淘汰。

PU合成革是用PU代替PVC應用在人造革上。聚氨酯(PU)是一種新興的有機高分子材料。它具有以下優良的特性:

（1）強度高,薄而有彈性,柔軟滑潤,透氣透水性好,并可防水；

（2）低溫下仍具有較好的抗張強度和撓曲強度,有較好的耐光老化性和耐水解穩定性；

（3）柔韌耐磨,外觀和性能均接近天然皮革,易洗滌去污,易縫制；

（4）表面光滑緊密,可進行多種表面處理及染色,品種多樣。

2.2結構仿真性的比較

隨著非織造布技術在人工革加工中的應用,使PU合成革具有類似天然皮革的網狀結構,通過濕法加工工藝,革表面形成了一層類似真皮粒面結構的致密層,從而使PU合成革的外觀、內在結構、物理特性都更接近于天然革。

超細纖維PU合成革的出現是人造皮革發展的一大突破，它在PU合成革的基礎上更進了一步。通過對真皮微觀結構的研究積累,已成功開發出具有類似皮革膠原結構的束狀超細纖維。該產品采用具有開孔結構的PU浸漬、復合面層加工技術,發揮了超細纖維巨大表面積和強烈的吸水性作用,具有了天然革所固有的吸濕特性,因而無論從內部微觀結構,還是外觀質感及物理特性和人們穿著舒適性等方面,均能與高級天然皮革相媲美。

PVC人造革僅采用針織或機織布作為底基,其結構性能無法與PU合成革相比,更無法與超纖革相比,僅是外觀上接近天然革,綜合性能已不適應市場發展的變化要求。

3合成革在汽車內飾應用現狀

3.1國外發展狀況

日本汽車生產量世界排名第一,汽車內飾用革產銷量增長很快。據日本合成革調查會的資料,2006年汽車內飾用超纖革、合成革的產量與前一年相比增加了31.2%,為615.5萬米。近年來日本汽車用革以兩位數遞增,特別是超纖仿麂皮絨面革增長迅猛。韓國也開始集中精力于汽車內飾材料的商品開發、市場運營。原本具有優勢的運動鞋和服裝用革因中國的追趕而處于窘境,所以對汽車革市場期待很大。

超纖仿麂皮絨革具有豪華外觀、柔軟質感、優雅光澤和高耐用性,使汽車內飾有了居室的感覺,得到了汽車生產商的青睞,成為不可缺少的內飾材料。

3.2國內發展狀況

中國的合成革主要是以鞋用途為主發展起來的,使用超細纖維國產高級合成革的只有20%左右,高級品主要還是從國外進口。

雖然總體發展水平與國外有很大的差距,但最近幾年我國合成革在汽車上的應用發展很快,基本能生產符合汽車內飾使用的合成革面料,產品符合ISO/TS16949汽車行業質量管理標準,及中國國家強制性產品3C認證體系,產品品質及安全性能有良好的保障。

中國人造革、合成革行業主要精力著重于制鞋、箱包、

家具等下游企業,對汽車行業缺乏關注,更不了解汽車內飾革的應用。而且中國轎車業是近幾年才發展起來的,人

革、合成革行業與轎車行業之間缺乏相互了解與交流,造成了隔閡。

作為合成革中的高附加值產品,汽車內飾革有獨特的技術要求,其生產技術難點較多。中國合成革企業發展較晚,汽車內飾領域開發能力與技術投入非常有限。此外,由于國內汽車行業沒有統一的標準,而國外標準苛刻,國內企業對標準的采用無所適從,中國汽車內飾生產企業面臨巨大的挑戰。

4應用前景

水溶性聚氨酯是整個行業的發展趨勢,開發使用無毒、無污染、節能的水性PU漿料,擴大功能性聚氨酯材料在合成革的應用,是我國合成革產業發展的當務之急。隨著合成革在汽車使用范圍的不斷擴大,革的應用越來越細化,對PU也提出更多的功能性要求:①阻燃處理的PU涂層；②形狀記憶聚氨酯；③高透濕性聚氨酯；④聚氨酯四防涂層:防火、防水、防油、抗靜電涂層；⑤自潔性防水拒油整理聚氨酯涂層；⑥抗菌整理PU涂層；⑦高耐久性聚碳酸酯型,具有獨特的真皮觸感、外觀。

要提高我國本行業的水平和競爭力,向高附加值的高端產品進軍,必須加大新型纖維的研發和應用。采用功能化纖維,如抗菌、調溫、抗紫外線、阻燃、異形截面纖維及表面改性纖維,可以改善合成革產品的衛生性能、抗寒保暖性、透氣性和耐磨性等,而且這些特定功能是永久不變的。高功能纖維一般都是應用高分子化合物改性、特殊異形截面化、超細纖維化、混纖化、表面處理等纖維制造高技術制得的。現在合成革高檔品種的海島超細纖維,主要應發展以水溶性易降解切片做連續相的纖維,減少溶劑劑量,日本在這方面做得相當成功。

第9篇：高分子材料行業現狀范文

古董或者名貴玻璃器皿的主人，一旦搬家，就必須想法用泡沫塑料包住這件東西，找一家信譽卓著的搬家公司，再買上價值百萬的保險。免得整理新家的時候，打開箱子看見一堆碎片。如果在沙灘度假，當然不希望一個海浪過來，數碼相機和IPOD隨身聽變成廢物。對于昂貴的物資，和可能被運到惡劣環境使用的裝備而言，如何保障它安全到達，并且到達后能正常使用，是非常重要的問題。

導彈都不曾摧毀

二戰前，無論軍隊還是民用的包裝箱，多采用金屬或者木制，并且在其中填充海綿、稻草一類填充物以避免物件在其中的震動。然而從實際使用效果而言，無論是金屬箱還是木箱，抗沖擊能力都極為有限，更麻煩的是根本無法防水，使用者只能用油布等防水材料另行包裹裝載物資，才能保證安全。隨著現代化工的發展，人造高分子材料的面世徹底改變了這種現狀。

近年來，美國、加拿大以及北約一些國家紛紛采購派力肯(Pelican)公司生產的包裝箱用來裝載武器、彈藥、夜視儀等裝備。派力肯公司的包裝箱全部以聚丙烯聚合物材料制成，這種材料作為熱塑塑料聚合物于1957年開始商品化生產，是有規立構聚合物中的第一個。它是最輕的抗沖擊性高分子聚合材料，并且能夠抗靜電、腐蝕而且絕緣，由于聚丙烯材料的高流動性，使其加工定型非常容易，極為適合工業化生產的需要。其中抗沖擊聚丙烯聚合物的主要商業用途是用在汽車、家用品、器具中的注塑件。它的抗沖擊能力、低密度、著色能力和加工性能使它成為理想的材料。派力肯公司自行研制了沖擊改性添加劑，保證其材料性能比普通聚丙烯材料有很大的提升。

該公司生產的運輸箱在戰場上獲得廣泛應用，無論是烈日炎炎的沙漠戰場，還是鹽度濕度極高的瀕海地區，都能保證箱內物品的安全。根據美軍的測試報告顯示，該運載箱能夠在攝氏零下23度至零上90度的范圍內使用，并且能夠抵抗20個G以上的重力加速度沖擊，還能夠保證箱內的東西在受到這樣的沖擊下不會損壞。在伊拉克戰場上，曾經出現過美軍直升機被擊中墜落，其后為了避免裝備落入手中，美軍還曾發射導彈摧毀了墜機殘骸，但是其后清理現場的時候發現，隨機運輸的派力肯運載箱中夜視儀完全沒有損壞的事情。

根據筆者的親身測試，將裝有玻璃杯的運載箱從6層樓扔下，箱底沒有破裂，箱子閉合緊密，內裝的玻璃杯完好無損。筆者之后用警棍、棒球棍、鐵鏟等武器對箱子進行了多次的重擊，仍然無法對箱體及箱內玻璃杯造成傷害，只是造成了表面傷痕累累。

300公斤還能浮在水上

除了仰仗高分子聚丙烯材料帶來抗沖擊性之外，這種裝載箱有一些其他的先進科技保護箱內的物品安全。箱子內部有雙重的橡膠密封環，可以防止水滲入箱內。根據美軍的報告顯示，該運載箱可以保證在百米的水下24小時仍不會進水。由于箱體系密封結構，近年來派力肯公司為運載箱加裝了泄氣閥門，防止由于空運帶來的氣壓變化導致箱子無法打開。該閥門運用了最新的膜透技術，可以保證空氣分子流出但是阻擋水分子滲入。該公司還會提供已經切割好的高密度海綿填充物，客戶可以根據自己的需要摳出相應形狀嵌入要裝載的物件。比如可以根據杯子的形狀，摳出一塊把杯子嵌入其中。這樣保證杯子在運輸過程中不會因為位移而受到沖擊。為了避免箱子不慎落水后打撈困難的問題，派力肯的箱子都是可浮起的。大型的軍用運載箱具有300公斤以上的浮力，能夠有效保證滿載的箱子落水后浮起。