高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：高分子材料 可降解 生物

1、前言

現(xiàn)代材料包括金屬材料、無機非金屬材料和有機高分子材料三大類。20世紀(jì)后，合成高分子材料的研究迅速增加，給人們生活帶來了巨大的便利。隨著高分子材料在各個領(lǐng)域的大量應(yīng)用， 廢棄的高分子材料對環(huán)境的污染已成為世界性的問題。治理白色污染和尋找新的友好型非石油基聚合物是當(dāng)前全球關(guān)注的問題。 生物降解材料正是治標(biāo)又治本的有效途徑，也是我國可持續(xù)發(fā)展的需要。

2、生物降解機理

高分子材料的降解分為光降解與光學(xué)化降解、機械化學(xué)降解、熱降解與熱學(xué)化降解、臭氧引發(fā)降解、離子降解、輻射分解降解以及生物降解等。生物降解是指高分子材料通過溶劑化作用、 簡單的水解或酶反應(yīng)，以及其他有的機體轉(zhuǎn)化為相對簡單的中間產(chǎn)物或小分子的過程。

高分子材料的生物降解過程可分為 以下4 個階段：水合作用、強度損失、物質(zhì)整體化喪失和質(zhì)量損失。依靠范德華力和氫鍵維系的二次、三次結(jié)構(gòu)的破裂而引發(fā)的高分子水合作用以及可能因化學(xué)或酶催化水解而破裂的高分子主鏈?zhǔn)垢叻肿硬牧系膹姸冉档?。對交?lián)高分子材料強度的降低，可能由于高分子主鏈、外懸基團、交聯(lián)劑的開裂等造成。高分子鏈的進一步斷裂會導(dǎo)致分子量降低和質(zhì)量損失。最后分子量足夠低的小段分子鏈被酶進一步代謝為二氧化碳、水等物質(zhì)?？傊?， 生物的降解并非是單一機理，而是一個復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)的協(xié)同作用， 還是一個相互促進的物理化學(xué)過程。目前為止，除了生物降解外，高分子材料在機體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、 生物侵蝕及生物劣化等。

3、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

生物可降解高分子材料的應(yīng)用范圍很廣，可用于農(nóng)業(yè)、園林、水產(chǎn)以及裝潢、包裝、衛(wèi)生、 化妝品等領(lǐng)域，由于成本等因素，目前研究多集中在生物醫(yī)療工程領(lǐng)域。

3.1農(nóng)業(yè)、園林、土木等用材

農(nóng)業(yè)、園林、土木等用材包括苗圃用膜材、樹根包裝袋、防草用地膜、多功能卷材、坡面防護綠化卷材等。各種膜材和功能片材的使用時間不同，有的要求 1 個季節(jié)，有的最少要求 1- 3 年，例如：在樹苗培植的幾年時間里，用于植樹方面的材料最終慢慢降解回歸土壤. 目前，一些先進的農(nóng)業(yè)國家不斷投資建造以家畜糞或農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的堆肥生產(chǎn)裝置，農(nóng)用等可降解塑料也可通過這些裝置回歸自然.

3.2裝潢、衛(wèi)生、生活、雜品

裝潢、衛(wèi)生、生活、雜品、醫(yī)療用材包括地毯墊布、包裝袋、壁紙、帽子、內(nèi)衣、餐巾紙、桌布、茶葉袋等等。以上大多數(shù)都是一次性用品，用后掩埋或燃燒均無毒氣產(chǎn)生，還可以與其他有機廢棄物一起變?yōu)槎逊剩?回歸自然。值得一提的是，一些具有生物體適應(yīng)性的生物可降解高分子材料，可以廣泛地應(yīng)用于與生物體相接觸的地方，今后還將研究出更廣泛的用途.例如：一種稱為 “自由樹脂” 的材料，能在60℃熱水里化成一團軟泥，可以加工成各種形狀的裝飾品、玩具、文具等。冷卻后，有足夠的強度并長期不變形，再加熱后又可以形成新的造型。

3.3包裝工程中的應(yīng)用

在包裝行業(yè)中，高分子材料的應(yīng)用越來越多，但是大量廢棄的包裝材料給環(huán)境造成了巨大污染。僅靠減少使用量是不能根本地解決問題的，采用降解性高分子才是可行的辦法。目前，各種包裝材料中聚乳酸具有最大、最有潛力的應(yīng)用市場。聚乳酸的阻氣阻水性、可印刷性及透明性良好， 并且其基本原料乳酸是人體固有的物質(zhì)之一，對人體無毒無害，在食品包裝市場上有很大的前景。

很多大公司都看好這種新型的環(huán)保材料?？煽诳蓸饭驹邴}湖城的冬奧會上用了50萬只聚乳酸塑料制成的一次性杯子，這些杯子只需40天就可在露天的環(huán)境下消失得無影無蹤。

3.4生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

生物可降解材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用原理是在機體生理條件下，通過水解或酶解，從大分子的物質(zhì)降解為對機體無損害的小分子物質(zhì)或者是小分子物質(zhì)在生物體內(nèi)自行降解，最后通過機體的新陳代謝完全吸收和排泄出去，對機體不產(chǎn)生任何毒副作用。生物降解材料已被廣泛用于人造皮膚、縫合線、體內(nèi)藥物緩釋劑和骨固定材料等外科手術(shù)中。聚丙烯、尼龍及聚酯纖維等合成纖維制成的醫(yī)用縫合線不能被機體吸收，會產(chǎn)生排異的現(xiàn)象，而且在傷口愈合后還要進行再次手術(shù)才能去除。采用聚L-丙交酯（PLLA）、聚乙交酯及其共聚物等制成的外科縫合線，可在傷口愈合后自動降解并被生物體所吸收，無需拆線，現(xiàn)已商業(yè)化。用生物可降解的高分子材料制成的人造皮膚可應(yīng)用于治療燒傷換皮等場合。另外，在治療過程中還可將抗生素類藥物及骨生長調(diào)節(jié)蛋白、骨生長因子等植入材料中，可以防止感染并促進骨愈合，控制藥物在體內(nèi)的釋放速率，使藥物在體內(nèi)能夠保持有效的濃度，減小或消除副作用，尤其是在植入或附于病區(qū)時，則更能顯示其優(yōu)越性。微膠囊技術(shù)在控制藥物定時釋放、增加藥物的穩(wěn)定性、降低藥物毒副作用和有效利用率等方面具有積極意義。

4、生物可降解高分子前景展望

目前，生物降解聚合物的開發(fā)與應(yīng)用還存在一些問題，國內(nèi)外普遍承認(rèn)，降解塑料比同類現(xiàn)行塑料的產(chǎn)品價格要高許多。聚合物的降解性必然會損害產(chǎn)品的持久性，也會在一定程度上降低它的力學(xué)性能，從而限制生物降解聚合物的應(yīng)用范圍。盡管如此，隨著環(huán)保法規(guī)的完善和人們環(huán)保意識的增強，生物降解聚合物市場繼續(xù)增長，尤其是在包裝材料、塑料薄膜、醫(yī)用材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。然而就目前研究的成果而言，欲使其普遍使用仍需經(jīng)過較長的時間。開發(fā)低成本、 具有降解時控性和高效性的生物塑料是這一領(lǐng)域以后研究的主要方向。

第2篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】功能材料；高分子；現(xiàn)狀；發(fā)展

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的重要里程碑，如今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱。進入本世紀(jì)80年代以來，一場與之相適應(yīng)的“新材料革命”蓬勃興起。功能材料是新材料發(fā)展的方向，而功能高分子材料占有舉足輕重的地位，由于其原料豐富、種類繁多，發(fā)展十分迅速，已成為新技術(shù)革命必不可少的關(guān)鍵材料[1]。

1.功能高分子材料

功能高分子材料在其原有性能的基礎(chǔ)上，賦予其某種特定功能。諸如：化學(xué)性、導(dǎo)電性、光敏性、催化性，對特定金屬離子的選擇螯合性，以及生物活性等特殊功能，這些都與在高分子主鏈和側(cè)鏈上帶有特殊結(jié)構(gòu)的反應(yīng)基團密切相關(guān)。

2.功能高分子材料的研究現(xiàn)狀

在原來高分子材料的基礎(chǔ)上，可將功能高分子材料分為兩類：一類是以改進其性能為目的的高功能高分子材料；另一類是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料[2]。

2.1高功能高分子材料

2.1.1化學(xué)功能高分子材料

化學(xué)功能高分子材料通常具有某種化學(xué)反應(yīng)功能，它將具有化學(xué)活性的基團連接到以原有主鏈鏈為骨架的高分子上。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的活性基團、具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶的交聯(lián)聚合物，在水中具有足夠大的凝膠孔或大孔結(jié)構(gòu)，由于它具有高效快速分析和分離功能，目前已廣泛用于硬水軟化、廢水凈化、高純水制備、海水淡化、溶液濃縮和凈化、海水提鈾，特別是在食品工業(yè)、制藥行業(yè)、治理污染和催化劑中應(yīng)用的更為廣泛。

2.1.2光功能高分子材料

在光的作用下，實現(xiàn)對光的傳輸、吸收、貯存、轉(zhuǎn)換的高分子材料即為光功能高分子材料。近年來，在數(shù)據(jù)傳輸、能量轉(zhuǎn)換和降低電阻率等方面的應(yīng)用增長迅速。感光性樹脂由感光基團或光敏劑吸收光的能量后，迅速改變分子內(nèi)或分子間的化學(xué)結(jié)構(gòu)，引起物理和化學(xué)變化。光致變色高分子具有光色基團，不同波長的光對其照射時會呈現(xiàn)不同的顏色，而當(dāng)其受到特定波長照射后又會恢復(fù)為原來的顏色。利用這種可逆反應(yīng)可以實現(xiàn)信息的存儲、信號的顯示和材料的隱蔽，應(yīng)用前景十分誘人。

2.1.3電功能高分子材料

依據(jù)材料的結(jié)構(gòu)和組成，可將導(dǎo)電高分子分為兩大類：一類是依靠高分子結(jié)構(gòu)本身所能提供的載流子導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子，在電致顯色、微波吸收抗靜電、等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。另一類是高分子材料本身不具有導(dǎo)電性能，依靠添加在其中的炭黑或金屬粉導(dǎo)電的復(fù)合型導(dǎo)電高分子，具有制備方便，實用性強的特點，在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，常用作導(dǎo)電橡膠電磁波屏蔽材料和抗靜電材料。

2.1.4生物醫(yī)用高分子材料

生物醫(yī)用高分子包括醫(yī)用高分子和藥用高分子兩大類。

醫(yī)用高分子材料材料科學(xué)應(yīng)用于生物醫(yī)療的交叉學(xué)科，將加工后的無生命的材料用來取代或恢復(fù)某些組織器官的功能。醫(yī)用高分子材料作用于人體必須具備生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕老化、易于加工等優(yōu)點，主要用于人工器官、治療疾患、診斷檢查等醫(yī)療領(lǐng)域中。目前，醫(yī)用功能高分子材料在心血管的植入、局部整形和眼睛系統(tǒng)的矯正等方面獲得了較大成果。

新型高分子藥物，具有緩釋、長效、低毒的特點，分為兩類：一類藥物即為高分子本身，可以直接用作藥物，也可以通過合成獲得某些療效。另一類高分子藥物高分子本身沒有藥用價值，而是作為藥物的載體，以離子鍵或共價鍵的形式連接具有藥理活性的低分子化合物，制成高分子藥物控制釋放制劑。一方面達到將最小的劑量在作用于特定部位產(chǎn)生治效的目的；另一方面使藥物的釋放速率可控，在提高療效的同時降低了毒副作用[3]。

2.2新型功能高分子材料

2.2.1高吸水性高分子材料

近年來開發(fā)的高吸水性樹脂是一種新型功能高分子材料，它可吸收自身重量數(shù)百倍至上千倍的水，自身含有強親水性基團同時具有一定交聯(lián)度。此外，高吸水性樹脂的保水性能極好，即使受壓也不會滲水，而且具有吸收氨等臭氣的功能。高吸水性樹脂在石油、化工、輕工、建筑等部門被用作堵水劑、脫水劑、增粘劑、密封材料等；在農(nóng)業(yè)上可以做土壤改良劑、保水劑、植物無土栽培材料、種子覆蓋材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等；在日常生活中，高吸水性樹脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋墊、一次性尿布等。

2.2.2 CO2功能高分子材料

在不同催化劑作用下，以CO2為基本原料與其他化合物縮聚成多種共聚物。其中研究較多、已取得實質(zhì)性進展、并具有應(yīng)用價值和開發(fā)前景的共聚物是由CO2與環(huán)氧化合物通過開鍵、開環(huán)、縮聚制得的CO2共聚物脂肪族碳酸酯。把長期以來因石化能源燃燒和代謝而排放的污染環(huán)境、產(chǎn)生溫室效應(yīng)的CO2視為一種新的資源。利用它與其他化合物共聚，合成新型CO2共聚物材料，對解決當(dāng)今世界日趨嚴(yán)重的CO2含量增高等問題有重要的現(xiàn)實意義。

2.2.3形狀記憶功能高分子材料

形狀記憶功能材料的特點是形狀記憶性，它是一種能循環(huán)多次的可逆變化。即具有特定形狀的聚合物受到外力作用，發(fā)生變形并被保持下來；一旦給予適當(dāng)?shù)臈l件（力、熱、光、電、磁），就會恢復(fù)到原始狀態(tài)。根據(jù)不同的觸發(fā)材料記憶功能的條件，可將其分為電致型、光致型、熱致型和酸堿感應(yīng)型。形狀記憶高分子材料是高分子功能材料研究新分支，在電子、印刷、紡織、包裝和汽車工業(yè)中具有良好的發(fā)展前景。

2.2.4生態(tài)可降解高分子材料

隨著人類對環(huán)境的重視，材料的可降解性成為新的性能指標(biāo)，因此生態(tài)可降解高分子材料受到廣泛重視。目前我國生態(tài)可降解性高分子材料的發(fā)展還處于復(fù)制和仿制國外產(chǎn)品的初級階段，國外產(chǎn)品占據(jù)主要市場。高分子的降解主要是各種生物酶的水解，其中聚乳酸類高分子是已開發(fā)應(yīng)用于生命科學(xué)新型生物可降解材料，盡管已形成了多個品種，但目前應(yīng)用的生物可降解材料在生物相容性、理化性能、控制其降解速率和緩釋性等方面仍存在較多問題，有待進一步研究[4]。

3.開發(fā)功能高分子材料的重要意義

功能高分子材料其獨特的功能和不可替代的特性已帶來各個領(lǐng)域技術(shù)進步，甚至質(zhì)的飛躍，且在各行業(yè)已產(chǎn)生相當(dāng)高的經(jīng)濟和社會效益，并導(dǎo)致許多新產(chǎn)品的出現(xiàn)。隨著人們對有機高分子材料研究的逐步深入和加強，功能高分子材料的方向包括兩方面：一方面，改進通用有機高分子材料，在不斷提高它們的使用性能的同時，擴大其應(yīng)用范圍。另一方面，與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強。因此，功能高分子材料是未來材料科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，必將影響人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)[5]。

【參考文獻】

［1］張恒翔，蔡建，邱莎莎.功能高分子材料在軍用包裝中的應(yīng)用[J].包裝工程，2011，（23）：60～62.

［2］楊曉紅，王海英.新型有機高分子材料發(fā)展[J].科技資訊，2009，（4）：7.

［3］楊北平，陳利強，朱明霞.功能高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].廣州化工，2011，（6）：17～18.

第3篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

一、芳香稠環(huán)化合物

芳香稠環(huán)化合物具有較大的共軛體系和平面及剛性結(jié)構(gòu)，一般都具有較高的熒光量子效率，其量子效率與稠環(huán)的數(shù)目成正比，與取代基的關(guān)系比較復(fù)雜，人們主要用取代基來調(diào)節(jié)其溶解性能。近年來，在這方面的研究主要集中在及其衍生物上(見下圖)。其熒光發(fā)射光譜波長λem=580nm,已被廣泛用于激光領(lǐng)域。帶有雙羧基脂的衍生物2具有強烈的黃綠色熒光，由于它的水溶性好，常用于公安偵測方面的甲酸二酰亞胺衍生物3具有由橘色到紅色的強烈熒光，具有鮮艷的色彩和較高的量子產(chǎn)率，對光、熱、有機溶劑有良好的穩(wěn)定性，因而特別適用于熱塑性塑料的染色以及液晶顯示和太陽能收集領(lǐng)域。當(dāng)x為氨基或胺基時有蘭色的熒光，常用于染料著色及汽車油漆中。暈苯4由于較強共軛程度及分子剛性更大，因此具有更好的熒光性能，熒光發(fā)射波長為λem=520nm，是一種非常理想紫外電荷耦合顯示(uV-CCD)材料。目前有關(guān)暈苯應(yīng)用、于雷達方面的研究正在進行?；衔?具有強烈的橘紅色熒光，λem=584nm,同時還具有0.84的量子效率，所以在染料激光和光能收集系統(tǒng)方面具有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

二、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物

具有共軛結(jié)構(gòu)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物是目前研究最為廣泛和活躍的一類。其中應(yīng)用較多的主要有以下幾類：

(1)芪類化合物

芪類化合物兩個苯環(huán)之間具有共軛結(jié)構(gòu)，光照時發(fā)生的是分子整體的激發(fā)，進而引起分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移發(fā)出熒光。芪類化合物是用于熒光增白劑中數(shù)量最多的熒光材料，同時也被應(yīng)用于太陽能收集領(lǐng)域及染料著色領(lǐng)域。在兩個苯環(huán)分別帶有供電和吸電取代基時，當(dāng)化合物吸收光被激發(fā)而處于激發(fā)態(tài)，分子內(nèi)原有的電荷密度分布發(fā)生了變化。硝基和氨基取代衍生物的量子效率達0.7，它在苯中熒光發(fā)射波長為λem=590nm。

(2)香豆素衍生物

香豆素衍生物熒光材料在品種和數(shù)量上僅次于芪類化合物。可以作激光染料、熒光染料、太陽能收集材料等，熒光量子效率甚高，從其分子結(jié)構(gòu)中可以看出，香豆素衍生物是由肉桂酸內(nèi)酯化而成，即通過內(nèi)酯化過程使肉桂酸酯雙鍵被保護起來，從而使原來量子效率較低的肉桂酸酯轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^高量子效率的香豆素衍生物，通過對香豆素母體進行化學(xué)修飾可以調(diào)整熒光光譜。目前，已有報道將香豆素作為發(fā)光材料用于有機電致發(fā)光材料，獲得了藍綠一紅色發(fā)光。但是，香豆素衍生物往往在溶液中才具有高的量子效率，而在固態(tài)下容易發(fā)生熒光淬滅；因此在用作發(fā)光材料時，多采用混合摻雜的方式。

(3)吡唑啉衍生物

吡唑啉衍生物是由苯腙類化合物通過環(huán)化反應(yīng)得到的。因為環(huán)化導(dǎo)致苯腙內(nèi)雙鍵受到保護，從而使這類化合物表現(xiàn)出強的熒光發(fā)射。這類化合物由于在溶液中可以吸收300～400nm的紫外光，發(fā)出很強的蘭色熒光，被廣泛的用于熒光增白劑。吡唑啉衍生物還可作為有機電致發(fā)光材料。

(4)1，8－萘酰亞胺

衍生物這類熒光材料色澤鮮明，熒光強烈，以被廣泛用作熒光染料和熒光增白劑、金屬熒光探傷、太陽能收集器、液晶顯色、激光以及有機光導(dǎo)材料之中。

若在其中引如磺酸基、羧基、季銨鹽，則可以制得水溶性熒光材料。若引入芳基或雜環(huán)取代基，則能有效地提高熒光效率，同時使熒光光譜向長波方向偏移。

(5)蒽醌衍生物

蒽醌類熒光分子是以葸醌為中間體制得的，具有良好的耐光、耐溶劑性能，穩(wěn)定性較好，也具有較高的熒光效率。

(6)羅丹明類衍生物

羅丹明是由熒光素開環(huán)得到的，兩者都是黃色染料并都具有強烈的綠色熒光，廣泛應(yīng)用欲生命科學(xué)當(dāng)中。羅丹明系列的熒光材料絕大部分是以季銨鹽取代原來的羥基位置而得。為了提高熒光效率，將兩個氮原子通過成環(huán)置于高剛性的環(huán)境中，可使熒光效率接近1，同時還具有良好的熱穩(wěn)定性。羅丹明測定物質(zhì)含量的方法可以說是非常成熟的。

三、金屬配合物熒光材料

許多配體分子在自由狀態(tài)下不發(fā)光或發(fā)光很弱，形成配體后轉(zhuǎn)變成強發(fā)光物質(zhì)。如8－羥基喹啉是一個常用的配位試劑，幾乎可以認(rèn)為不發(fā)熒光。在與A13’配位后形成的8－羥基喹啉鋁(Alq)就具有很好的熒光性能。此外8－羥基喹啉還能與Be、Ga、In、Sc、Th、zn、zr等金屬離子形成發(fā)光配合物。這是因為形成配合物后，配體的結(jié)構(gòu)變得更為剛性，從而大大減小了無輻射躍遷幾率。使得輻射躍遷幾率顯著提高。某些Sehiff堿類配體及雜環(huán)衍生物分子所形成的配合物也可以形成很好的發(fā)光配合物。

在金屬配合物熒光材料中，稀土型配合物具有重要意義。稀土離子既是重要的中心配體離子，也是重要的熒光物質(zhì)，廣泛作為熒光成分在眾多領(lǐng)域獲得應(yīng)用，如電視機屏幕和儀器儀表顯示等場合。稀土高分子配合物熒光材料的研究早在20世紀(jì)60年代就以開始，幾年來，由于這種材料兼有稀土離子的發(fā)光性能和高分子材料易于加丁的特點，引起廣泛關(guān)注。稀土配合物的高分子化方法主要有混合摻雜和直接高分子化兩種形式。前者是將小分子稀土配合物和聚合物混合得到高分子熒光材料，后者是將化學(xué)鍵合的方式先舍成稀十配合物單體，然后與其他有機單體共聚得到共聚型高分子稀十熒光材料，或者稀土離子直接與帶有配位基團的高分子進行配位反應(yīng)，直接生成高分子配位的熒光材料。

(1)摻雜型高分子稀十熒光材料

由于小分子稀十配合物的研究已經(jīng)相當(dāng)透徹，關(guān)于配位和熒光機理在此不作討論。把有機稀十‘小分子配合物通過溶劑溶解或熔融共混的方式摻雜到高分子體系中，一方面可以提高配合物的穩(wěn)定性，另一方面還可以改善其熒光性能，這是由于高分子共混體系減小了濃度效應(yīng)的結(jié)果。采用這種方法，將稀十Eu熒光配合物摻雜到塑料薄膜中可以得到一種稱為轉(zhuǎn)黃膜的農(nóng)用薄膜，可以吸收太剛光中的有害的紫外線，轉(zhuǎn)換成可見光發(fā)光，據(jù)說可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量達到20％。摻雜方法雖然具有簡單方便的優(yōu)點，但是得到的高分子材料透光性差，機械強度降低的問題。當(dāng)稀十配合物在混合體系中濃度相當(dāng)高時仍然可以發(fā)現(xiàn)濃度猝滅現(xiàn)象。

(2)鍵合型高分子稀土熒光材料

第4篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

酚醛塑料絕緣、穩(wěn)定、耐熱、耐腐蝕、不可燃，貝克蘭自稱為“千用材料”。特別是在迅速發(fā)展的汽車、無線電和電力工業(yè)中，它被制成插頭、插座、收音機、電話外殼、螺旋槳、閥門、齒輪、管道。在家庭中，它出現(xiàn)在臺球、把手、按鈕、刀柄、桌面、煙斗、保溫瓶、電熱水瓶、鋼筆和人造珠寶上。這是20世紀(jì)的煉金術(shù)，從煤焦油那樣的廉價產(chǎn)物中，得到用途如此廣泛的材料。1940年5月20日的《時代》周刊將貝克蘭稱為“塑料之父”。

到20世紀(jì)二三十年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。從20世紀(jì)40年代至今，隨著科學(xué)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，石油資源的廣泛研發(fā)使用，塑料產(chǎn)業(yè)獲得迅速發(fā)展。品種上又出現(xiàn)了聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亞胺等等。

然而用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各類生活塑料制品使用后被棄置成為固體廢物，難于降解處理，以致造成城市環(huán)境嚴(yán)重污染的現(xiàn)象，這就是臭名昭著的“白色污染”。

現(xiàn)在一種俗稱“玉米塑料”的新型塑料制品誕生了，“玉米塑料”學(xué)名叫“聚乳酸”，是以重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物（玉米等）經(jīng)過現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)出的乳酸產(chǎn)物為原料，再經(jīng)過特殊的聚合反應(yīng)過程生成的高分子材料。

聚乳酸能被自然界中的微生物分解，最終變成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，還可當(dāng)做有機肥施入農(nóng)田成為植物養(yǎng)料，被認(rèn)為是“白色污染”的終結(jié)者。它也被視作繼金屬材料、無機材料、高分子材料之后的“第四類新材料”，在社會和經(jīng)濟發(fā)展中具有重要戰(zhàn)略意義，是理想的綠色高分子材料。

幾年前全球只有美國一家公司能生產(chǎn)聚乳酸，由于生產(chǎn)工藝采用“二步法”，使其生產(chǎn)成本居高難下，每噸售價在3000美元左右，取代傳統(tǒng)化工塑料困難重重。中國同濟大學(xué)專攻高分子材料的任杰教授所率領(lǐng)的研究小組經(jīng)過8年潛心攻關(guān)，把生物工程技術(shù)和高分子合成技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)了“一步法”制取聚乳酸，較“二步法”制取聚乳酸，生產(chǎn)成本大大降低，出廠價約在每噸一萬元人民幣左右，接近化工塑料粒子的價格，具備了推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的條件。

用“玉米塑料”制成的杯碗瓢盆和一次性餐具等產(chǎn)品色澤溫潤，手感比傳統(tǒng)塑料制品更加柔和?！坝衩姿芰稀敝瞥傻墓轻?、手術(shù)縫合線已應(yīng)用于臨床，由于其具有在體內(nèi)完全降解的特性，不用再施行拔除和拆線等醫(yī)療程序。用“玉米塑料”還能制成人造骨骼和人造皮膚的組織工程支架，在其上培植骨細(xì)胞或皮膚細(xì)胞，當(dāng)支架材料降解后，人造骨骼和人造皮膚也長成了。利用“玉米塑料”無毒無害可降解的特性，還能制成緩釋膠囊，從而改變?nèi)藗兊姆幜?xí)慣，由于這種緩釋膠囊在人體內(nèi)逐步消化降解，人們吃一顆用緩釋膠囊包裹的藥物，就能在幾天或一星期內(nèi)持續(xù)獲得需要的藥量。

“玉米塑料”的出現(xiàn)，也給了塑料產(chǎn)業(yè)的生命線――石油產(chǎn)業(yè)一個喘息的機會。生產(chǎn)1噸的化工塑料，需要消耗3噸的石油，而全球化工塑料的年產(chǎn)量是3000萬噸，這就意味著要消耗1億噸石油。設(shè)想一下，生產(chǎn)1噸的“玉米塑料”，需要消耗玉米3噸左右。目前全球每年的玉米庫存量達到1億噸左右，如果全部拿出來生產(chǎn)“玉米塑料”，年產(chǎn)量將在3000萬噸左右，相當(dāng)于全球一年的塑料需求量。有專家預(yù)測由于“玉米塑料”技術(shù)的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，“玉米塑料”將會成為塑料產(chǎn)業(yè)的主力軍，自然對化工塑料的需求會逐漸減少，這也就意味著塑料產(chǎn)業(yè)對石油的需求會不斷減少，可大大緩解日益嚴(yán)峻的全球石油危機。

第5篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

北京新宇陽科技公司，這家創(chuàng)建于2002年、總部坐落于中關(guān)村發(fā)展大廈的高新技術(shù)企業(yè)，是由美國KAI YUAN GROUP和日本新陽株式會社共同出資、注冊的外商獨資企業(yè)，同時也是北京市政府認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)。2003年，在王安生博士的倡導(dǎo)下，公司在懷柔經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)建立了近萬平方米的研究開發(fā)中心和生產(chǎn)基地，“其用意就是將新宇陽作為技術(shù)引進和再創(chuàng)新的孵化器，不斷形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利和專有技術(shù)?！闭劦絼?chuàng)辦新宇陽的初衷，身為學(xué)者的王安生博士道出了他的心聲。

三個“任意”凸顯技術(shù)優(yōu)勢

在新宇陽位于中關(guān)村發(fā)展大廈的辦公室里，王博士向記者展示了幾種高分子電熱膜應(yīng)用實體。他介紹說，這種在日本稱為“面狀發(fā)熱體”的產(chǎn)品，是通過架橋及選擇性嫁接方式合成的高分子聚合物，在聚合和嫁接過程中使其具有正?負(fù)離子基團，并有激發(fā)其他分子活性的功能。對于發(fā)熱材料本身而言，通電后碳素、金屬顆粒等組分中的自由電子受到激發(fā)發(fā)生電子撞擊，產(chǎn)生“布朗運動”，而后形成摩擦撞擊熱，并主要以遠紅外輻射的方式向介質(zhì)傳遞熱量。

作為一種以建筑供暖為主要用途的復(fù)合材料，由新宇陽生產(chǎn)的高分子電熱膜具有其他供暖方式所不具備的優(yōu)勢?！拔覀兛梢愿鶕?jù)用戶需求生產(chǎn)任意規(guī)格、任意功率、任意電壓的電熱膜，為客戶的不同需求提供全面的解決方案?！蓖醪┦肯蛴浾弑硎荆捎谠摦a(chǎn)品具有“三個任意”的特性，因此一經(jīng)推出便得到國內(nèi)外同行及上下游企業(yè)廣泛認(rèn)可，相關(guān)技術(shù)也獲得了4項國家專利。

為電熱膜“正名”

事實上，與過去用于頂棚供暖的電熱膜相比，新宇陽開發(fā)的高分子電熱膜從材質(zhì)，技術(shù)、配套施工工藝到供暖效果都有著巨大的飛躍。王安生博士介紹說，首先在結(jié)構(gòu)上，新宇陽的高分子電熱膜采用面狀基材作為載體，功能性高分子復(fù)合材料作為發(fā)熱材料，而電極則采用經(jīng)過特殊處理的金屬絲，以織入的方式構(gòu)成材料整體的導(dǎo)電性；其次在物理性能上，新宇陽高分子電熱膜地板采暖系統(tǒng)可以因發(fā)熱材料、電極和絕緣保護層的不同而具有不同的形態(tài)和性能，并且在使用壽命內(nèi)功率始終不衰減，幾乎與建筑物本身同壽；第三，在發(fā)熱效率、節(jié)能指標(biāo)和舒適度上，新宇陽高分子電熱膜也表現(xiàn)突出。經(jīng)測試，新宇陽高分子電熱膜自身電熱轉(zhuǎn)換率近100%，節(jié)能約10-15%。

多領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊

第6篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞強磁場技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化

六十年現(xiàn)了實用超導(dǎo)材料，八十年代出現(xiàn)了性質(zhì)優(yōu)良的釹鐵硼永磁材料，使人們可以不耗費很大的電功率獲得大體積持續(xù)的強磁場，發(fā)展超導(dǎo)與永磁強磁場技術(shù)是20世紀(jì)下半葉電工新技術(shù)發(fā)展的一個重要方面。在各國高能物理、核物理、核聚變，磁流體發(fā)電等大型科技計劃推動下，整個技術(shù)得到了良好的發(fā)展。低溫鈮鈦合金及鈮三錫復(fù)合超導(dǎo)線與釹鐵硼永磁材料已形成產(chǎn)業(yè)，可進行批量生產(chǎn)。人們已研制成功了15特斯拉以下各種場強，各種磁場形態(tài)，大體積的可長期可靠運行的強磁場裝置，積極推進著強磁場在各方面的應(yīng)用。

1998年3月投入運行的日本名古屋核融合科學(xué)研究所的核聚變研究用的大型螺旋裝置（LHD）是當(dāng)今超導(dǎo)磁體技術(shù)水平的典型代表。裝置本體外徑13．5m，高8.8m，總重約1600t，其中4.2K冷重約850t。它有兩個主半徑3．9m，平均小半徑0．975m，繞環(huán)10圈的螺旋線圈，三對內(nèi)徑分別為3.2、5．4和10．8m的極向場螺管線圈，中心磁場前期為3特斯拉（4.2K），后期為4特斯拉（1．8K），磁場總儲能將達16億J。超導(dǎo)強磁場裝置需在液氦溫度下運行，從使用出發(fā)，努力減少漏熱以降低液氦消耗和研制配備方便可靠的低溫制冷系統(tǒng)有著重要的意義。經(jīng)不斷努力改進，一些零液氦消耗和無液氦的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)已在可靠的使用，它們只需配有小型的制冷裝置即可持續(xù)運行，不需專人維護，使應(yīng)用范圍大大擴大。

我國在超導(dǎo)與永磁磁體技術(shù)方面也進行了長期持續(xù)的努力，奠立了良好基礎(chǔ)，研制成多臺實用磁體系統(tǒng)，有些已在使用，具備了按照需求設(shè)計建造所需強磁場裝置的能力。中國科學(xué)院電工研究所研制成功的磁流體發(fā)電用鞍形二極超導(dǎo)磁體系統(tǒng)（中心磁場4特斯拉，室溫孔徑0．44m，磁場長1m，磁場儲能8.8兆焦耳）和空間反物質(zhì)探測譜儀用大型釹鐵硼永久磁體（中心磁場0.13特斯拉，孔徑1.lm，高0.8m）代表著我國當(dāng)今的技術(shù)水平，無液氦磁體系統(tǒng)的研制工作也在積極進行中。

隨著超導(dǎo)與永磁強磁場技術(shù)的成熟，強磁場的多方面應(yīng)用也得到了蓬勃發(fā)展，與各種科學(xué)儀器配套的小型強磁場裝置已形成了一定規(guī)模的產(chǎn)品，做為磁場應(yīng)用技術(shù)的核磁共振技術(shù)，磁分離技術(shù)與磁懸浮技術(shù)繼續(xù)開拓著多方面的新型應(yīng)用，形成了一些新型產(chǎn)品與樣機，磁拉硅單晶生長爐也成為產(chǎn)品得到了實際應(yīng)用。

醫(yī)療用磁成像裝置已真正成為一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，全世界已有幾千臺超導(dǎo)與永磁磁成像裝置在醫(yī)院使用，我國也有永磁裝置在小批量生產(chǎn)，研制成功了幾臺0．6—1．0特斯拉的超導(dǎo)裝置。除繼續(xù)擴大醫(yī)療應(yīng)用?，正哉敩力开唾懄用磁成像装置釉彜业生产过程监测?xùn)V稱費?，最近，葰志进行翑\糜詡觳馕鞴咸嗆坑肟昭壩糜詒姹餝almon魚雌雄性的實驗，取得了有意義的結(jié)果。用于高嶺土提純的超導(dǎo)高梯度磁選機已有十余臺在生產(chǎn)運行，磁拉硅單晶生長爐也已開始使用，但尚未形成規(guī)模，中國科學(xué)院電工研究所與低溫工程中心曾在九十年代初研制成功超導(dǎo)磁分離工業(yè)樣機，試制成功了兩套單晶爐用超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，為產(chǎn)品的形成奠定了基礎(chǔ)。

總起來說，超導(dǎo)與永磁磁體技術(shù)已經(jīng)成熟到可以提供不同場強，形態(tài)的大體積強磁場裝置，開始形成了相應(yīng)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展還有賴于積極地進一步開拓強磁場應(yīng)用，特別是可能形成大規(guī)模市場產(chǎn)品的開拓，根據(jù)不完全的了解，目前主要進行的工作有：

1在材料科學(xué)方面

（1）熱固性高分子液晶材料強磁場下的性能及應(yīng)用。國際上在0～15特斯拉磁場范圍內(nèi)對高分子液晶材料的取向行為、熱效應(yīng)、磁響應(yīng)特性、固化成型過程等方面進行了研究，并作其力學(xué)性能和磁場的關(guān)系的定量分析，應(yīng)用前景十分看好。

（2）功能高分子材料在強磁場作用下的研究。國際上高電導(dǎo)率的高分子材料、防靜電及防電磁輻射高分子材料的研究和應(yīng)用取得了很大進展，某些材料纖維的電導(dǎo)率經(jīng)強磁場處理后，可達銅電導(dǎo)率的1／10，是極具潛力的二次電池材料。在防靜電服和隱形技術(shù)方面電磁波吸收材料已用于軍工領(lǐng)域。

（3）強磁場下金屬凝固理論與技術(shù)研究。

（4）NdFeB永磁材料的強磁場取向。在NdFeB永磁材料加壓成型過程中，采用4～5特斯拉強磁場取向，可大大提高性能，國外已開始實際應(yīng)用。

2在生物工程與醫(yī)療應(yīng)用方面

（1）血液在強磁場下性能的改變及對生物體的影響。國際上研究了人體及動物的全血的強磁場下的取向行為及其作用的主體——血紅細(xì)胞的作用機制；血液在強磁場下流變性能的變化；血纖維蛋白質(zhì)在強磁場下的活性變化及對生物代謝作用的影響；人血在強磁場中所受磁力、磁懸浮特性和光吸收特性。

（2）蛋白質(zhì)高分子在強磁場下的特性及其應(yīng)用。國際上研究了磷脂中縮氨酸在強磁場下的取向作用；肌肉細(xì)胞蛋白質(zhì)在磁場中的磷代謝過程；神經(jīng)肽胺酸在強磁場下的結(jié)構(gòu)改變及蛋白質(zhì)酰胺與氫的交換等。

（3）醫(yī)療應(yīng)用。除繼續(xù)發(fā)展人體成像系統(tǒng)外，近年來國際上還研究了在4—8特斯拉強磁場下血纖維蛋白質(zhì)的活性以及對血管中血栓溶解的影響；強磁場及磁場梯度對血纖維蛋白的溶解過程的影響；強磁場對動物血細(xì)胞的活性及其對心肌保護特性的影響；外加磁場對血小板流動性能的影響及其在醫(yī)療上的應(yīng)用等。

3在工業(yè)應(yīng)用方面

除繼續(xù)積極進行強場磁分離技術(shù)、磁懸浮技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用外，近年來，國際上還研究了磁場對石油滯粘性能的影響及對原油的脫蠟作用；研究了磁場對水的軟化作用及改善水質(zhì)的作用；研究了外加磁場對改善燃油燃燒性能及提高燃值的作用；通過在強磁場中的取向提高金屬材料的強度和韌性；通過表面吸出排除雜質(zhì)、提高金屬質(zhì)量等。

4在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面

第7篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：塑料改性；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TQ320.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）03－0026－02

改性塑料經(jīng)過20多年的發(fā)展，已初步形成以填充母料和各種功能母料、改性塑料專用料為主要產(chǎn)品。改性塑料行業(yè)是我國塑料工業(yè)領(lǐng)域重要的生力軍，也是在高分子材料加工與應(yīng)用領(lǐng)域，學(xué)術(shù)上、技術(shù)上、產(chǎn)業(yè)上最為活躍，發(fā)展前景最為廣闊，為我國塑料工業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展及社會經(jīng)濟發(fā)展做出了突出貢獻。

1 塑料改性概況

塑料改性是一門科學(xué)，從廣義上說，凡是能降低塑料制品原材料成本，提高某些方面的性能或賦予塑料材料新功能的方法、途徑都應(yīng)稱之為塑料改性。改性技術(shù)通常是指通過填充、共混、增強等手段提高塑料的性能，使通用塑料高性能化、低成本化，從而實現(xiàn)：①具有獨特功能（如耐老化、阻燃、抗靜電、導(dǎo)電、抗菌、超韌、高強）的一系列新型塑料產(chǎn)品。②在保證使用性能要求的前提下降低塑料制品成本。③提高產(chǎn)品技術(shù)含量，增加產(chǎn)品附加值的最適宜途徑。如剛性粒子增韌技術(shù)為同時實現(xiàn)材料的高韌性和高剛性開辟了成功的途經(jīng)，具有重要的應(yīng)用價值。

2 塑料改性應(yīng)用領(lǐng)域

改性塑料廣泛應(yīng)用于汽車、家電、農(nóng)業(yè)、建筑、電子電器、輕工及軍工等行業(yè)領(lǐng)域。我國改性塑料空間廣闊，發(fā)展?jié)摿Υ螅捎谛袠I(yè)起步較晚，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品單一，技術(shù)含量低，導(dǎo)致市場占有率低，而跨國公司占據(jù)了75%左右的國內(nèi)市場份額，盡管跨國企業(yè)數(shù)量相對較少，但大多是集上游原料、改性加工、產(chǎn)品銷售一體化的大型化工企業(yè)，在原料供應(yīng)上和生產(chǎn)規(guī)模上均具有優(yōu)勢。隨著我國企業(yè)自主研發(fā)和創(chuàng)新能力的提高，市場份額逐漸增加，中國正在成為全球改性塑料的最大潛在市場。

（1）家用電器行業(yè)是改性工程塑料的傳統(tǒng)領(lǐng)域，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國已成為全球家電制造中心，彩電、空調(diào)、小型家用電器等國內(nèi)消費量和出口量仍將保持持續(xù)增長的趨勢。

（2）汽車行業(yè)是改性工程塑料應(yīng)用的新型領(lǐng)域，隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，2010年僅汽車需用塑料達100萬t左右，其中所用聚丙烯、聚乙烯等塑料需要進行改性才能滿足汽車行業(yè)高性能的要求。而剛性粒子增韌技術(shù)就可以使通用塑料實現(xiàn)工程化、高性能化。為了滿足汽車零部件兼具高剛性和高韌性的要求，我們還應(yīng)盡快開發(fā)納米粒子改性PP材料。同時要開發(fā)其他方面具有特殊性能的納米復(fù)合技術(shù)，納米技術(shù)作為一項高新技術(shù)在高分子材料改性中有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

（3）另外要大力開發(fā)木塑復(fù)合材料，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，資源能源問題和環(huán)境問題越來越受到人們的重視，“以塑代鋼”“以塑代木”正成為人類社會生產(chǎn)和消費的一種趨勢。木塑復(fù)合材料是一種資源循環(huán)型，綠色環(huán)保新材料。它是利用廢棄的木屑、農(nóng)作物秸稈粉、果殼粉等和熱塑性高分子材料（PP、PE、PVC）為主要原料，經(jīng)高溫混煉，再經(jīng)成型加工而制得的一種價廉性優(yōu)的新型復(fù)合材料。特點是：性能優(yōu)異、原料來源豐富、加工方便、成本低廉、綠色環(huán)保。在建筑裝飾、包裝與運輸、農(nóng)業(yè)、軍事等行業(yè)市場廣闊。

3 塑料改性技術(shù)面臨新突破

為適應(yīng)市場需求，我國塑料改性技術(shù)面臨幾方面重大突破：①無機粉體材料填充改性輕量化問題；②填充改性塑料成型加工尺寸變化率問題；③納米碳酸鈣在基體塑料中的分散問題；④阻燃塑料無鹵化問題；⑤用環(huán)境友好塑料解決塑料產(chǎn)業(yè)與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的問題。

我們在塑料改性技術(shù)研究方面要突破的是塑料改性觀念的轉(zhuǎn)變。要從一味追求降低成本的束縛中解放出來，確立塑料改性的高性能化、多功能化、品牌化、高檔次化的發(fā)展模式。

另外，要大力研發(fā)環(huán)境友好塑料，所謂環(huán)境友好塑料主要是指那些在使用期限內(nèi)具有良好的使用性能，而超過使用期限后，在陽光、水和微生物的作用下能自行降解的塑料品種；還包括通過回收利用技術(shù)，將已經(jīng)廢棄的塑料再制成制品進行反復(fù)應(yīng)用，延緩、推遲廢棄塑料對環(huán)境造成污染的時間，并減輕污染程度或基本消除污染的塑料品種。為了實現(xiàn)“環(huán)境友好塑料材料”對自然環(huán)境、人類、生物圈無害或相對危害較小，應(yīng)圍繞五方面開展基礎(chǔ)理論研究和新產(chǎn)品改性開發(fā)工作。①減量化―減少材料的用量；②資源化―可回收利用；③無害化―可環(huán)境消納；④清潔化―可進行清潔生產(chǎn)；⑤節(jié)能化―降低成型能耗。

因此，為促進塑料改性行業(yè)領(lǐng)域的更大發(fā)展，要樹立在提高改性塑料的物理機械和綜合應(yīng)用性能以及擴大工程化應(yīng)用的前提下，降低制造成本的塑料改性新觀念。

4 改性塑料未來的發(fā)展趨勢

4.1 通用塑料工程塑料化

盡管工程塑料新品不斷增加，在不斷開拓應(yīng)用領(lǐng)域，并由于生產(chǎn)裝置的擴大，成本不斷降低；但是，在改性設(shè)備、改性技術(shù)不斷發(fā)展成熟的今天，通用熱塑性樹脂通過改性不斷具有工程化特點，并已搶占了部分傳統(tǒng)工程塑料的應(yīng)用市場。

4.2 工程塑料高性能化

隨著國內(nèi)汽車、電氣、電子、通信和機械工業(yè)的蓬勃發(fā)展，改性工程塑料的需求將大幅上升，各種高強度耐熱型工程塑料將得到廣泛應(yīng)用。

4.3 特種工程塑料低成本化

如聚苯硫醚（PPS）、聚酰亞胺（PIM）、聚醚醚酮（PEEK）、聚砜（PSF）和液晶聚合物（LCP）等高性能工程塑料，由于具有電性能好、耐高溫和尺寸穩(wěn)定等特性，有的還具有很好的阻燃性、耐放射性、耐化學(xué)性和機械性能，因此在電子電器、汽車、航空、儀表、石油化工以及火箭、宇航等尖端技術(shù)領(lǐng)域具有越來越重要的應(yīng)用。

4.4 納米復(fù)合技術(shù)將為改性塑料帶來新機

聚合物納米復(fù)合材料的制造與應(yīng)用是未來的一個重要課題?，F(xiàn)在，納米技術(shù)的發(fā)展日新月異，納米高分子材料作為其中的重要分支，研發(fā)呈現(xiàn)出新的趨勢。納米技術(shù)的潛在利益驅(qū)使著許多國家的科學(xué)家們不斷地探索和研究，競爭十分激烈。對于納米高分子材料來說，由于納米粉末粒子的粒子小、表面積大、易于團聚，因此，在制備納米粉末改性的聚合物復(fù)合材料時，用通常的共混方法難以得到納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。為了增加納米添加物與聚合物的界面結(jié)合力，提高納米微粒的均勻分散能力，需要對納米粉末進行表面改性。主要是降低粒子的表面能態(tài)、消除粒子的表面電荷、提高納米粒子與有機相的親和力、減弱納米粒子的表面極性等。

4.5 開發(fā)新型高效助劑也是改性塑料的重要發(fā)展方向

改性塑料涉及的助劑除了塑料加工常用的助劑如熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、紫外吸收劑、成核劑、抗靜電劑、分散劑和阻燃劑等外，增韌劑、阻燃增效劑、合金相容劑等對改性塑料也是非常關(guān)鍵的。

4.6 開發(fā)高效反應(yīng)型功能插層劑

以使在化學(xué)鍵連接下原位生成納米尺度分散相，從而將納米分散相通過化學(xué)鍵連接在聚合物分子主鏈上，形成渾然一體的聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料，用現(xiàn)有塑料膜、片、瓶的成型設(shè)備和工藝，高效低成本制造新型塑料包裝制品，可以回收重復(fù)再使用、回收造粒再利用，是具備綠色環(huán)保理念的新型高阻隔塑料包裝材料。

5 結(jié)束語

改性塑料有著廣泛的應(yīng)用前景，促進了國內(nèi)外塑料工作者的不斷探索和研究，為了滿足各行業(yè)的需要，科技工作者要開發(fā)出多種多樣的改性塑料。 （編輯：王昕敏）

On the Industrial Applications of Modified Plastics

Tian Ping

第8篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：保水劑；抗旱；節(jié)水；緩釋

中國分類號：TQ326　文獻標(biāo)識碼：A　文章編號：1672-3198(2009)10-0051-01

1　引言

保水劑作為一種化學(xué)節(jié)水技術(shù)，于20世紀(jì)70年代在美國農(nóng)業(yè)部北方研究中心開發(fā)成功。隨后美國、日本、法國等國家對保水劑在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用進行了大量的研究，并進行了大面積的推廣使用。國內(nèi)對保水劑的研究開始于20世紀(jì)80年代中期，目前大部分產(chǎn)品已有一定規(guī)模。在“八五”和“九五”期間共在全國示范推廣達1100多萬畝。目前，土壤固化劑、復(fù)合土工膜料、坡面積雨固土材料、植物蒸騰抑制劑、種衣劑等大批保水劑已經(jīng)在我國農(nóng)林業(yè)中得到了實際應(yīng)用。

2　保水劑的一般性質(zhì)

保水劑是一種具有三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料，采用含有羧基、羥基或氨基等的親水性單體，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下，通過聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)而形成。高吸水性樹脂能通過水合作用迅速吸收自重幾百倍乃至上千倍的水而呈凝膠狀，常壓下對其施加壓力，水也不會從凝膠中逸出，常稱其為高吸水性聚合物。高吸水性材料或超強吸水樹脂等。

保水劑作為農(nóng)作物干旱時的“微型水庫”，具有應(yīng)用范圍廣，高保水性，改良土壤，促進生長，節(jié)約肥料等多方面優(yōu)點。據(jù)資料顯示，在相同水肥條件下，使用保水劑可明顯增加作物產(chǎn)量。增產(chǎn)幅度達10％～30％。節(jié)水節(jié)肥5％～20％#在花卉等經(jīng)濟作物上，使用保水劑可明顯延長澆水時間(3天～7天)，花蕾大，持續(xù)時間長，經(jīng)濟效益高I在旱農(nóng)試驗區(qū)開展的保水劑應(yīng)用試驗。結(jié)果顯示保水劑對保蓄雨水效果較好，尤其促使了作物生長后期根區(qū)土壤水分的補充和提高。

近年來由于新原料的選用和材料的復(fù)合化，保水劑的類別不僅包括傳統(tǒng)的淀粉類、纖維素類、合成類(聚丙烯酸類、聚丙烯酰胺類等)。還包括生物降解類(氨基酸類、殼聚糖類等)、有機一無機復(fù)合類、緩釋功能類(腐殖酸類)。保水劑的聚合工藝主要有水溶液聚合法和反相懸浮聚合法，也可采用輻射引發(fā)聚合、微波引發(fā)聚合以、噴霧聚合、高溫快速反應(yīng)法等方法。目前，國內(nèi)生產(chǎn)和供應(yīng)保水劑的廠家多達40多家，主要有勝利油田長安集團、北京裕德隆科技發(fā)展有限公司、河北科瀚樹脂有限公司、天津晨光化工有限公司等。

3　保水劑的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在我國實施農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和中西部開發(fā)戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)重點推廣旱作節(jié)水技術(shù)，而抗旱保水技術(shù)是其重要內(nèi)容。近年來，保水劑越來越受到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重視，研究重心也開始從如何提高保水劑的性能向其在農(nóng)林業(yè)的實際應(yīng)用轉(zhuǎn)移。有關(guān)保水劑的研究進展主要集中在以下幾個方面：

3.1　開發(fā)保水劑的制備新方法

新的制備方法要在保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的吸水保水性能的基礎(chǔ)上，提高吸水速率、改善耐鹽堿性能和產(chǎn)品凝膠強度以及熱穩(wěn)定性能，目前主要采用以下措施：引人非離子型親水基團到主鏈上；使用含有大量親水基團交聯(lián)劑；用表面活性劑對樹脂進行外層處理等。天津三農(nóng)金科技有限公司用玉米淀粉作原料，在引發(fā)劑作用下，用乙烯或丙烯單體在淀粉的天然高分子骨架上接枝共聚，最后接枝共聚物靠爆聚放熱自交聯(lián)，從而生產(chǎn)出高效抗旱保水劑。該方法稱為原子經(jīng)濟反應(yīng)，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。楊瑞成等利用高溫快速反應(yīng)法成功制備了聚丙烯酸／蒙脫上高吸水性納米復(fù)合材料。在外界溫度為20℃時，該復(fù)合材料水凝膠所需干燥時間為128h,此復(fù)合材料可望廣泛應(yīng)用于西部高溫干旱地區(qū)的沙漠化治理。

3.2　研究保水劑的有機一無機復(fù)合

通過有機一無機復(fù)合方法，可制備出性能優(yōu)良、成本低廉、實用性強的吸水材料。趙娜制備出了白鱔泥／(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水保水材料，吸蒸餾水的倍數(shù)可以達到1900左右，同時吸自來水倍數(shù)可以達到380倍左右，吸生理鹽水能夠達到124倍，在4000r／min的情況下離心1h后，其保水能力為98.97％。內(nèi)蒙古水利科學(xué)研究院首次采用丙烯酸或丙烯酰胺與凹凸棒土合成有機一無機復(fù)合保水劑?？光}、鎂離子性能明顯提高，原料成本進一步降低，與環(huán)境更友好。產(chǎn)品吸水倍率≥400倍；吸鹽倍率≥70倍；該保水荊適合中國西部年降水量小于400mm，降雨比較集中，沙漠化、鹽堿化嚴(yán)重的特點。

3.3　將常量元素、微量元素、植物生長調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑、殺菌劑等添加到保水劑中，實現(xiàn)其多功能化

制備多功能化保水劑主要有兩種方法：一種是進行簡單的包裹；另一種是使兩者發(fā)生某種形式的化學(xué)反應(yīng)。林晶將保水劑與化學(xué)肥料按比例配合制得了既能吸水保水抗旱保墑，又具有緩釋肥料功效的保水緩釋肥，并以藥用植物板藍根為試驗對象進行盆栽試驗，對其保水效應(yīng)及板藍根生長狀況進行觀察分析，得出了保水緩釋肥可以提高土壤的水分利用率、合理釋放土壤有效養(yǎng)分、促生長作用明顯的結(jié)論。

3.4　研究高吸水性樹脂在實際應(yīng)用中與土壤、作物、肥料等的效應(yīng)問題，以及對灌溉模式。耕作制度和農(nóng)業(yè)設(shè)施等的影響

目前國內(nèi)關(guān)于保水劑的實際應(yīng)用的研究大多集中在增加入滲、抑制蒸發(fā)等方面。但是大面積推廣應(yīng)用尚缺少理論基礎(chǔ)與技術(shù)指導(dǎo)。莊文化采用離心機法，分別研究了聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺在不同的條件下對砂土、壤土、黏土持水能力的影響。結(jié)果表明高分子對砂土的作用效果要優(yōu)于壤土與黏土，因此大面積推廣應(yīng)用應(yīng)首先選擇在土壤偏砂的地區(qū)，實驗證明8／1萬～20／1萬用量效果較好其高分子吸持水分的約83.7％可釋放出供植物利用。楊瑞香等以華南赤紅壤為基質(zhì)，采用盆栽法研究了保水劑對桉樹幼苗抗寒生長及存活率的影響。結(jié)果表明保水劑可以有效提高華南赤紅壤的保溫性能，有利于桉樹苗木抗寒生長。

第9篇：高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代色譜；涂料檢測；應(yīng)用分析

涂料是一種高分子材料，用于涂抹在物體表面形成膜狀物質(zhì)，從而起到保護、裝飾、隔溫、隔熱、絕緣、防輻射等作用，因而涂料被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、建筑、電子機械等各個領(lǐng)域。因材料差異不同，其所擁有的性能以及應(yīng)用范圍也有所不同。隨著生產(chǎn)生活質(zhì)量的不斷提高，人們對涂料的性能也有了更高的要求，因而伴隨著科技的不斷進步，人們往往在涂料中增加新的物質(zhì)，當(dāng)有些物質(zhì)有毒或者含量超標(biāo)時就會對人身體或者環(huán)境造成危害，因而需要運用現(xiàn)代色譜技術(shù)對其進行檢測。

一、色譜檢測技術(shù)檢驗原理

色譜技術(shù)簡單來說就是一種分離技術(shù)，實際生活中所運用的涂料成分多樣化，對于這樣一種高分子材料的混合物，色譜技術(shù)的工作任務(wù)就是通過對該樣品的的分離，檢驗出該混合物中所含有的一些化學(xué)組分的種類及含量并對每種化學(xué)物質(zhì)進行研究分析。

色譜技術(shù)的主要工作原理就是依靠被檢測的樣品被處理汽化以后，隨后進入色譜柱，該色譜柱中含有一些特殊液體或者是一些固態(tài)的填料顆粒，這種液體或者填料顆粒在其對流的作用下可以根據(jù)被測樣品中混合物的個組分的熔沸點，相對分子質(zhì)量，以及運動時的運動速率的不同將它們進行分離、吸附、沉淀。其結(jié)果就是這些混合物樣品中的各組分先后流出色譜柱然后進入分析檢測器中進行檢測。因而，這個包含色譜柱在內(nèi)的分離系統(tǒng)和分析各樣品組分的檢測系統(tǒng)就是色譜技術(shù)的兩大核心技術(shù)。

二、色譜檢測技術(shù)的技術(shù)特點

一般來說，在一定范圍內(nèi)，色譜柱內(nèi)部填充的固態(tài)填料顆粒的半徑越小，其對被檢測樣品的分離效率也就越好，但是這并不說明固態(tài)填料顆粒的半徑越小越好，正是由于這個原由，使得這種內(nèi)部填充固態(tài)顆粒的色譜柱在實際應(yīng)用過程中也存在著很多問題。例如，在使用過程中，由于固態(tài)填料顆粒的半徑太小，往往會造成色譜柱內(nèi)部的堵塞現(xiàn)象，以及檢測過程中，對色譜檢測儀一次性的投入量較少等問題。

但是，該色譜檢測法在進行檢測是一般只需要幾秒鐘的時間對色譜內(nèi)的峰寬、峰高以及峰面積等進行分析。另外，較為先進的色譜檢測儀還可以將多組樣品同時進行檢測分析，且分析結(jié)果清晰準(zhǔn)確，可以極大地提高樣品檢測效率。因而，與其他一些傳統(tǒng)的檢測分析的方法，例如，蒸餾、分層萃取、高速離心等技術(shù)相比較，該色譜技術(shù)具有分離速度快、靈敏度高以及分析結(jié)果更加精確等優(yōu)點。

三、現(xiàn)代色譜檢測分析技術(shù)在涂料檢測中的應(yīng)用分析

目前，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，而工業(yè)上的涂料產(chǎn)量也較之前大大增加。并且隨著社會的發(fā)展，國民經(jīng)濟的增加，以及科學(xué)技術(shù)的進步，工業(yè)涂料的成分越來越復(fù)雜，因而其中的科技含量也越來越高。現(xiàn)在的工業(yè)涂料一般性地按照形態(tài)分類，大概可以分為液態(tài)、固態(tài)和粉末狀態(tài)的三種涂料。隨著我國對環(huán)境保護認(rèn)識的提高，國家陸續(xù)對工業(yè)涂料的一些相關(guān)成分以及含量做出了規(guī)定，但是也仍然有一些為追求高利潤的涂料生產(chǎn)廠鋌而走險對一些有毒不合法物質(zhì)進行違規(guī)添加。因而在工作中要嚴(yán)格對這些涂料樣品進行檢測，對其中一些有毒有害物質(zhì)進行嚴(yán)格處理。

（一）對現(xiàn)代涂料的各組成成分進行檢測分析

一般來說，對現(xiàn)代涂料進行檢測分析時，其涂料中所含有的各種化學(xué)成分以及每種化學(xué)成分得含量十分重要，且分離難度與研究各組分所占有的比例難度較大，因而現(xiàn)代色譜檢測分析技術(shù)在這些方面還存在著很大的發(fā)展空間。

（二）對生物基質(zhì)當(dāng)中涂料的分析

涂料檢測分析包含有很多內(nèi)容，其中不僅僅有涂料中各種成分的檢定，還包括各種生物基質(zhì)當(dāng)中涂料的分離與提純。在傳統(tǒng)的生物基質(zhì)當(dāng)中的涂料檢測分析中，當(dāng)經(jīng)過分離系統(tǒng)分離提純以后進入到其檢測系統(tǒng)部分的分離物往往是相對分子質(zhì)量相同兩種或含有微量雜質(zhì)的混合物。為了保證在復(fù)雜的生物基質(zhì)中結(jié)構(gòu)鑒定與痕量分析的標(biāo)準(zhǔn)量化，現(xiàn)在色譜檢測技術(shù)逐漸成熟，尤其是研究人員將部分質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代色譜檢測技術(shù)中，將使得該技術(shù)在實際中生物基質(zhì)中的涂料檢測更加靈敏，純度高，速率快。

四、現(xiàn)代色譜檢測分析技術(shù)在涂料檢測中的應(yīng)用類型

現(xiàn)代儀器分析技術(shù)逐步發(fā)展，因而各種科技分離檢測方法對涂料檢測領(lǐng)域都有涉獵，各種新的分離方法，新的檢測技術(shù)被不斷應(yīng)用到現(xiàn)代色譜的檢測分析之中。其中該技術(shù)對涂料的的研發(fā)以及各種化學(xué)成分的檢測的應(yīng)用類型主要就分為以下氣相色譜法高效液相色譜法兩種。

（一）氣相色譜法

氣相色譜法主要是對一些高分子化合物乳液中的單體以及涂料中游離的單體和溶質(zhì)溶劑來進行分離檢測的。它的主要分析目的是對樣品進行化學(xué)物質(zhì)量化的檢測，由于我國涂料行業(yè)迅速發(fā)展，氣象色譜技術(shù)憑借著其分離效果好，純度高，檢測結(jié)果精確，靈敏度高以及等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于涂料檢測領(lǐng)域。

（二）高效液相色譜法

高效液相色譜法目前在用于船舶等物體的涂料領(lǐng)域有著較為廣闊的應(yīng)用。該相色譜法主要是針對一些沸點高，高分子離子型的生物化合物分子。隨著人們環(huán)保意識的增強，人們逐漸意識到船舶等涂料中所含有的有機錫元素對海洋生態(tài)的發(fā)展有著一定的威脅。而高效液相色譜法對于該物質(zhì)的分離與檢測十分簡單，只需在常溫下就可將其進行分離，不再像傳統(tǒng)分離過程中采用萃取高溫高壓的方法。該方法對樣品分離條件簡單，并且相對于其他分離技術(shù)，更可減少分離過程中原料的損失率。

五、結(jié)語

現(xiàn)代色譜檢測技術(shù)是新型的對各種樣品物質(zhì)檢測分離研究的一種新技術(shù)。它具有分離速度快，效率高，檢測結(jié)果精準(zhǔn)靈敏度高等優(yōu)勢，通過對在涂料檢測方面的應(yīng)用可體現(xiàn)出現(xiàn)代色譜技術(shù)在我國生產(chǎn)領(lǐng)域的重要性。而隨著科技的不斷發(fā)展與新要求的不斷提出，現(xiàn)代色譜檢測技術(shù)將會不斷進行改革，功能也將更加完善。

參考文獻：