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高分子材料的必威体育精装版进展 东华大学材料科学与工程学院 第一讲 高分子材料概论 沈 新 元 东华大学材料科学与工程学院 Shenxy@dhu.edu.cn 一. 材料科学 无机非金属类 复合材料的应用领域 复合材料 材料科学：集中于认识材料的本质，提出有关的理论和描述、说明材料结构是如何与其成分、性能及行为相联系的。 材料工程：瞄准基础科学和经验知识的综合和运用，以便发展、制备、改善和使用材料，满足具体需要。 二者之间很难划出明确的界线，主要区别在于着眼点的不同或者说各自强调的中心不同。 二. 高分子材料 高分子材料具备优良的性能，在人们的生产和生活中具有重要的作用。近年来，高分子材料的应用领域越来越广泛，被应用于国防和航空航天尖端技术领域。 1.塑料 2.纤维 3.橡胶 4.涂料和粘合剂 聚丙烯腈纤维 用高技术纤维制作的防弹衣 各类橡胶产品 涂料 三. 高分子材料科学 揭示高分子材料成分、结构、制造工艺和性能之间的关系，并以此指导研制具有新性质、新功能的新材料极其应用的科学。 （一）学科分类（内涵） 高分子化学 高分子物理 学科基础（研究 高分子工程（成型、聚合工程） 大分子的特点） 功能高分子（特种） 派生领域（大分子的应用） 高分子材料（通用） 分支学科互相联系促进发展，学科发展为基础，材料研究为学科价值的体现及学科的动力，彼此相辅相成。 （二）各分支学科概况 1、?高分子化学 （1）学科主要领域 l 新反应：配位聚合催化剂，自由基活性聚合，离子型聚合，电化学聚合，开环移位配合，开环聚合，乳液聚合，新催化剂； l??新方法：插层聚合，微波聚合，螺杆本体聚合，泡沫悬浮聚合，光诱导表面改性、超支化，磨盘、超声法聚合物改性； l????新聚合物：分子设计和共聚（超级聚烯烃、共聚丙烯），杂化聚合物，合成聚合物接枝生物分子，超支化，CO2共聚物，CO共聚物； l??新结构：嵌段型纳米结构，微管结构，均匀纳米孔结构，表面二维图案结构 2、高分子物理 （1）学科主要领域 l?????高分子溶液 链行为，链相互作用，凝胶，中分子溶剂； l????高分子凝聚态 非晶态，液晶态，结晶态，各种相态结构，单链； l??? 亚稳态研究 结构、相态变化及规律，动态高分子物理； 高分子溶液 l??? 复杂流体 结构、序态及变化，非线性粘弹性； l????聚合物形态控制 微晶自增强，晶须共混复合； 新手段 计算机方法，数学方法，形态扫描电镜； 3、 高分子工程 （1）学科主要领域 l???螺杆剪切（成型流变学，工艺条件，可视化及在线检测）； l?? 反应加工（聚合后挤出，螺杆中反应改性）； l???力—化学加工改性（超声波、磨盘）； l?物理场加工（辐射交联、微波反应增容）； l? 振动剪切原理及机械（降温30。C，正弦波式流线，含H键聚合物成型,茂聚烯烃成型）； l?控制形态成型（径向补加注塑，微晶复合相挤出，晶须复合挤出）； l?新成型工艺（气辅注塑，吹塑，纳米纤维，Lyocell纤维）； l?交变剪切（振动剪切）下流变及多相体系的形态； l?聚合工艺及设备（溶液聚合，乳液聚合，气相聚合，淤浆聚合及设备） 4、功能高分子 （1）主要研究领域 l??电子聚合物及信息材料（光、电、磁聚合物，发光，激光及防护，光电转换，光信息存贮，光纤及光路传输，场效应管，吸波隐身，微带天线，非线性光学材料，磁电阻材料，防腐蚀，材料、器件及技术）； l? 医用材料（医疗、药物缓释、组织工程）； l? 其他（反应分离膜，智能凝胶及新技术，相变贮能，电磁流变液，高分子催化剂，吸附分离，固定微生物等） 5、高分子材料 （1）主要研究领域 l? 工程材料（聚烯烃材料及共聚物设计）； l? 复合材料（纳米复合，环保型复合，插层复合）； l? 建筑材料（铝塑管，地基注浆材料，水泥减水剂，粉末涂料）； l?????? 可环境降解材料（全淀粉，聚乳酸，PHB、纤维素，CO2共聚物，降解菌，聚烯烃膜降解）； l?????? 天然高分子改性材料（粘胶丝，全淀粉，秸杆资源,纤维素可塑成型） l?????? 高性能树脂（聚酰亚胺分子设计，功能化，聚醚酮，杂环，聚苯，体型有机硅）； l?????? 杂化材料（有机—无机杂化）； l?????? 其他（保水化肥） 第二讲：生物医学高分子材料 一.概念与分类 生物材料（biomedical