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摘要:在传统功能高分子材料研究技术和手段不断进步,研发成果不断增多的同时,将越来越多的人力、物力投入到新型功能高分子材料的研究中去。总而言之,高分子材料的应用改变了人们的生活,在科技日益发展的当今世界,高分子材料向着高性能化、功能化和生物化方向发展,应用前景非常广阔。
关键词:高分子;复合材料;柔性线路板;应用及加工工艺
1导言
高分子材料在很长一段时期都被用作电绝缘材料.随着不同应用领域的需要以及为进一步拓宽高分子材料的应用范围,一些高分子材料被赋予某种程度的导电性以致成为导电高分子材料.第一个高导电性的高分子材料是经碘掺杂处理的聚乙炔,其后又相继开发了聚毗咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚苯胺等导电高分子材料.由于这些导电高分子材料都具有共扼键结构,并且主要是由化学方法处理得到的,因此常称为本征型导电高分子材料.但是,这类材料的稳定性、重现性较差,电导率分布范围较窄,成本较高,而且加工困难,尚未进人批量生产的实用阶段图。
2高分子材料的分类
2.1传统意义上的高分子材料
传统意义上的高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂、涂料以及高分子基复合材料等。其中塑料、合成纤维和合成橡胶被称为现代高分子三大合成材料,成为国民经济建设与人民日常生活和生产所必不可少的重要材料。
2.2新型高分子材料
传统的高分子材料虽然具有许多金属和无机材料所无法取代的优点,但却由于机械强度和刚性差、耐热性低等缺陷,只能应用于常规环境下高分子物质的生产,不能满足现代工程技术的发展需求,无法生产出性能优异、价格低廉的新型高分子材料。在技术水平的完善下,各类新型高分子材料诞生,代表性的有高分子分离膜、高分子磁性材料、光功能高分子材料和高分子复合材料,这些材料被广泛应用于环境保护、机电、电子、国防以及高端科技等领域之中。
3高分子复合材料的制备
高分子复合材料的制备主要是指对其的配方设计。配方设计不是各种原料之间简单的,经验性的组合,而是在对高分子材料结构与性能关系充分研究基础上综合的结果。而且,一个好的制品,绝不仅仅局限于配方设计,它还涉及成型加工工艺设计及成型设备的选型,制品的外观设计及结构设计,模具设计等。因此,从严格意义上讲,应是制品设计。而配方设计是其核心部分,只有好的配方设计,再加上其他要素的配合,才能获得好的制品。制品设计是在对制品形状,结构和使用性能科学预测和判断的前提下,通过充分把握并正确选用高分子材料,制定出一套完整的制品制造过程的实施方案和程序。制品设计必须贯彻“实用,高效,经济”的原则。即制品的实用性要强,成型加工工艺要好,生产效率要高,成本要低,以满足人们的需求。制品设计还要考虑到可选择的高分子化合物品种的多样性"可采用的成型加工工艺和成型设备的可变性以及制品的应用领域的特殊性等因素。配方设计方法一般有两种。单因素变量配方设计方法此法适用于材料制品性能只受一个因素,影响的配方。通常有(爬山法)逐步提高法,黄金分割法(0.618),平分法(对分法),分批实验法,抛物线法,分数法.斐波那契搜集法。多因素变量配方设计方法多因素变量配方是指有两个或两个以上因素.如添加剂的加入量)影响制品性能的配方。通常有&正交设计法,中心复合试验计算法.回归分析法。
4高分子材料的应用领域
4.1高分子材料在机械工业领域当中的应用
高分子材料在机械工业中的运用越来越广泛。“以塑代钢”,“以塑代铁”使机械材料从传统的大体积型和高耗能型向着安全简便、经济实用、低能环保方向发展。高分子以及新型高分子材料的力学性能良好,耐磨性和耐腐蚀性能优异,在机械工业当中具有非常明显的优越性。如聚甲醛和聚氨醋弹性体,此类材料拥有良好的耐磨性能,在某些有机溶剂的混合液中,其磨耗要远低于其它物质材料,可以满足耐磨性的要求。聚甲醛材质的齿轮、轴承、螺母等构造零部件经常被应用于在汽车制造工业,替代了传统的锌、铜、铝等有色金属、铸铁和钢冲压件。
4.2高分子材料在燃料电池领域的应用
高分子电解质膜的厚度对电池功用的发挥影响很大。纳米级碳纤维导电高分子材料是新型的高分子材料,可以在一定程度上减小电解质薄膜的厚度,减少电池内阻,增大燃料电池功率的输出,同时还可以有效保证高分子材料的机械强度、耐腐蚀性和化学耐久度,又不影响电解质膜的导电性,具有很高的科研和实用价值。
4.3高分子材料在现代农业中的应用
高分子材料可以应用于现代农业领域中,尤其适宜应用在种子的处理中。运用干型和湿型高分子成膜剂对种子进行物理包裹,可以把农用药物涂抹在种子外表以防止病虫害的产生,提高种子的发芽率。种子和高分子材料混和造粒可以改善种子的外观和形状,以提高生产质量。多糖类天然高分子材料在低温情况下具有较好膜功能和良好的吸水、保温性能,可以用来制作新型的液体地膜,应用在温室大棚和节水灌溉中,这种新型地膜降解率高,不仅具有普通地膜的保温、保湿、除草防虫,促进植物成长生长,且节能环保,对土壤没有任何毒副作用。
4.4高分子材料在建筑领域中的应用
高分子材料在建筑领域的应用非常广泛。高分子材料可以制成各种型号的排水管道、导线管、塑料门窗以及防水材料。代表性的有聚氯乙烯、氨基树脂、酚醛树脂、聚乙烯等,这些高分子聚合塑料具有较强的防水、防腐、耐磨和抗震性能,并且质量轻,隔音和绝热保温性能优异,在建筑领域表现出了良好的发展前景。除此之外,高分子材料还可以应用于生物医疗领域,用作人工器官的材料以及手术缝线、导尿管、手术植入器械等医用器材的制造。生物降解缝合技术不需要拆线,有效减轻了患者的痛苦,用聚乳酸制作而成的骨钢板、骨钉等,在术后不需要进行二次拆除,深受患者和医护人员的青睐。近年来,功能高分子材料得到了迅速的发展,是高分子材料与生物、电子、能源领域融合所涌现出的一种新材料,目前,功能高分子材料也在电功能、光功能、生物功能等得到了稳步发展,这些新型材料不仅性能理想,安全性也非常高。目前,我国已经开发出了一批高性能高分子材料,说明我国在高分子材料的研发上,已经具备了一定的创新能力,高分子材料行业也有着广阔的发展空间。只要我国可以积极改变传统的发展模式,将眼光放于国际市场,重视研发创新,高分子材料产业的发展将会克服重重困难,实现顺利的转型发展。
5结语
高分子材料是以高分子化合物为基体的聚合物材料,按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是以天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等形式存在于动物、植物及生物体内的高分子物质。合成高分子材料主要指的是指塑料、合成橡胶和合成纤维以及胶黏剂、涂料和具有其他功能的高分子材料。合成高分子材料密度较小、力学性能和可塑性好,易改造,有较强的耐磨性、耐腐蚀性和电绝缘性,美观耐用,具有天然高分子材料所无法比拟的优越性能,被广泛应用于工业、建筑、交通运输、生物医疗甚至航空航天等领域,对国民经济的发展起着非常重要的作用。
参考文献:;
[1]刘蓉翾,吴音,关丽红,李明,李亮亮.高分子复合材料综合实验课启发式教学研究[J].实验技术与管理,2017,34(01):178-180.
[2]祁蓉,齐暑华,王兆福,邱华.导热高分子复合材料的研究[J].粘接,2015,36(11):89-93.
[3]党智敏,赵军,任粒.介电高分子复合材料研究新进展[J].功能材料信息,2014,11(04):7-13.
[4]鐘雁,王乾,谢鹏程,杨卫民.阻隔性高分子复合材料制备方法研究进展[J].塑料科技,2011,39(07):103-106.
关键词:高分子;复合材料;柔性线路板;应用及加工工艺
1导言
高分子材料在很长一段时期都被用作电绝缘材料.随着不同应用领域的需要以及为进一步拓宽高分子材料的应用范围,一些高分子材料被赋予某种程度的导电性以致成为导电高分子材料.第一个高导电性的高分子材料是经碘掺杂处理的聚乙炔,其后又相继开发了聚毗咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚苯胺等导电高分子材料.由于这些导电高分子材料都具有共扼键结构,并且主要是由化学方法处理得到的,因此常称为本征型导电高分子材料.但是,这类材料的稳定性、重现性较差,电导率分布范围较窄,成本较高,而且加工困难,尚未进人批量生产的实用阶段图。
2高分子材料的分类
2.1传统意义上的高分子材料
传统意义上的高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂、涂料以及高分子基复合材料等。其中塑料、合成纤维和合成橡胶被称为现代高分子三大合成材料,成为国民经济建设与人民日常生活和生产所必不可少的重要材料。
2.2新型高分子材料
传统的高分子材料虽然具有许多金属和无机材料所无法取代的优点,但却由于机械强度和刚性差、耐热性低等缺陷,只能应用于常规环境下高分子物质的生产,不能满足现代工程技术的发展需求,无法生产出性能优异、价格低廉的新型高分子材料。在技术水平的完善下,各类新型高分子材料诞生,代表性的有高分子分离膜、高分子磁性材料、光功能高分子材料和高分子复合材料,这些材料被广泛应用于环境保护、机电、电子、国防以及高端科技等领域之中。
3高分子复合材料的制备
高分子复合材料的制备主要是指对其的配方设计。配方设计不是各种原料之间简单的,经验性的组合,而是在对高分子材料结构与性能关系充分研究基础上综合的结果。而且,一个好的制品,绝不仅仅局限于配方设计,它还涉及成型加工工艺设计及成型设备的选型,制品的外观设计及结构设计,模具设计等。因此,从严格意义上讲,应是制品设计。而配方设计是其核心部分,只有好的配方设计,再加上其他要素的配合,才能获得好的制品。制品设计是在对制品形状,结构和使用性能科学预测和判断的前提下,通过充分把握并正确选用高分子材料,制定出一套完整的制品制造过程的实施方案和程序。制品设计必须贯彻“实用,高效,经济”的原则。即制品的实用性要强,成型加工工艺要好,生产效率要高,成本要低,以满足人们的需求。制品设计还要考虑到可选择的高分子化合物品种的多样性"可采用的成型加工工艺和成型设备的可变性以及制品的应用领域的特殊性等因素。配方设计方法一般有两种。单因素变量配方设计方法此法适用于材料制品性能只受一个因素,影响的配方。通常有(爬山法)逐步提高法,黄金分割法(0.618),平分法(对分法),分批实验法,抛物线法,分数法.斐波那契搜集法。多因素变量配方设计方法多因素变量配方是指有两个或两个以上因素.如添加剂的加入量)影响制品性能的配方。通常有&正交设计法,中心复合试验计算法.回归分析法。
4高分子材料的应用领域
4.1高分子材料在机械工业领域当中的应用
高分子材料在机械工业中的运用越来越广泛。“以塑代钢”,“以塑代铁”使机械材料从传统的大体积型和高耗能型向着安全简便、经济实用、低能环保方向发展。高分子以及新型高分子材料的力学性能良好,耐磨性和耐腐蚀性能优异,在机械工业当中具有非常明显的优越性。如聚甲醛和聚氨醋弹性体,此类材料拥有良好的耐磨性能,在某些有机溶剂的混合液中,其磨耗要远低于其它物质材料,可以满足耐磨性的要求。聚甲醛材质的齿轮、轴承、螺母等构造零部件经常被应用于在汽车制造工业,替代了传统的锌、铜、铝等有色金属、铸铁和钢冲压件。
4.2高分子材料在燃料电池领域的应用
高分子电解质膜的厚度对电池功用的发挥影响很大。纳米级碳纤维导电高分子材料是新型的高分子材料,可以在一定程度上减小电解质薄膜的厚度,减少电池内阻,增大燃料电池功率的输出,同时还可以有效保证高分子材料的机械强度、耐腐蚀性和化学耐久度,又不影响电解质膜的导电性,具有很高的科研和实用价值。
4.3高分子材料在现代农业中的应用
高分子材料可以应用于现代农业领域中,尤其适宜应用在种子的处理中。运用干型和湿型高分子成膜剂对种子进行物理包裹,可以把农用药物涂抹在种子外表以防止病虫害的产生,提高种子的发芽率。种子和高分子材料混和造粒可以改善种子的外观和形状,以提高生产质量。多糖类天然高分子材料在低温情况下具有较好膜功能和良好的吸水、保温性能,可以用来制作新型的液体地膜,应用在温室大棚和节水灌溉中,这种新型地膜降解率高,不仅具有普通地膜的保温、保湿、除草防虫,促进植物成长生长,且节能环保,对土壤没有任何毒副作用。
4.4高分子材料在建筑领域中的应用
高分子材料在建筑领域的应用非常广泛。高分子材料可以制成各种型号的排水管道、导线管、塑料门窗以及防水材料。代表性的有聚氯乙烯、氨基树脂、酚醛树脂、聚乙烯等,这些高分子聚合塑料具有较强的防水、防腐、耐磨和抗震性能,并且质量轻,隔音和绝热保温性能优异,在建筑领域表现出了良好的发展前景。除此之外,高分子材料还可以应用于生物医疗领域,用作人工器官的材料以及手术缝线、导尿管、手术植入器械等医用器材的制造。生物降解缝合技术不需要拆线,有效减轻了患者的痛苦,用聚乳酸制作而成的骨钢板、骨钉等,在术后不需要进行二次拆除,深受患者和医护人员的青睐。近年来,功能高分子材料得到了迅速的发展,是高分子材料与生物、电子、能源领域融合所涌现出的一种新材料,目前,功能高分子材料也在电功能、光功能、生物功能等得到了稳步发展,这些新型材料不仅性能理想,安全性也非常高。目前,我国已经开发出了一批高性能高分子材料,说明我国在高分子材料的研发上,已经具备了一定的创新能力,高分子材料行业也有着广阔的发展空间。只要我国可以积极改变传统的发展模式,将眼光放于国际市场,重视研发创新,高分子材料产业的发展将会克服重重困难,实现顺利的转型发展。
5结语
高分子材料是以高分子化合物为基体的聚合物材料,按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是以天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等形式存在于动物、植物及生物体内的高分子物质。合成高分子材料主要指的是指塑料、合成橡胶和合成纤维以及胶黏剂、涂料和具有其他功能的高分子材料。合成高分子材料密度较小、力学性能和可塑性好,易改造,有较强的耐磨性、耐腐蚀性和电绝缘性,美观耐用,具有天然高分子材料所无法比拟的优越性能,被广泛应用于工业、建筑、交通运输、生物医疗甚至航空航天等领域,对国民经济的发展起着非常重要的作用。
参考文献:;
[1]刘蓉翾,吴音,关丽红,李明,李亮亮.高分子复合材料综合实验课启发式教学研究[J].实验技术与管理,2017,34(01):178-180.
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[4]鐘雁,王乾,谢鹏程,杨卫民.阻隔性高分子复合材料制备方法研究进展[J].塑料科技,2011,39(07):103-106.