高分子材料的研究進(jìn)展精選(九篇)

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第1篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

    一、影響高分子材料老化的環(huán)境因素

    1.太陽(yáng)光對(duì)高分子的影響

    目前太陽(yáng)光是影響高分子材料老化的主要原因,而且是不可避免的,太陽(yáng)光中含有大量的紫外線,是最容易被高分子材料中的醛基和酮基所吸收,從而產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng);另一部分太陽(yáng)光中的紅外線,紅外線接觸高分子材料后,使得高分子材料吸收溫度迅速上升,這就加劇了高分子材料的熱老化性,從而降低了使用壽命。

    2.空氣中氧對(duì)高分子的影響

    氧無(wú)處不在,而且屬于極活潑氣體,在高分子材料表面受到太陽(yáng)光照射后極易發(fā)生氧化反應(yīng),像我們平時(shí)看到的銅綠,所謂的銅綠就是銅在光的照射下發(fā)生氧化反應(yīng)而形成表面的一層保護(hù)介質(zhì)。這樣的現(xiàn)象還有很多,并且為無(wú)法避免不可逆的,然而高分子材料和我們息息相關(guān),在日常的加工、運(yùn)輸、使用過(guò)程中都不可避免的接觸氧,所以氧也是導(dǎo)致高分子材料老化的主要因素。

    3.外部作用——機(jī)械力對(duì)高分子材料的影響

    高分子材料在使用過(guò)程中不可避免的接觸外部因素作用,外部作用在一定程度下導(dǎo)致了高分子材料的老化進(jìn)程。例如汽車輪胎,它屬于高分子材料橡膠,橡膠的突出特點(diǎn)是分子鏈柔性好,在外部車輪和車承載力的作用下,易發(fā)生較大程度的變形,由于它特殊的分子原理可迅速恢復(fù),如果長(zhǎng)時(shí)間施加機(jī)械力,橡膠內(nèi)的分子鏈?zhǔn)艿狡茐陌l(fā)生變形導(dǎo)致龜裂,加速了高分子材料的老化過(guò)程。

    4.水和電對(duì)高分子材料的影響

    由于高分子材料的分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)特殊,含有一種親和水性很好的物質(zhì),在高分子材料遇到水后易破壞分子結(jié)構(gòu)而易被水解;高分子內(nèi)部的組織鍵對(duì)電的反應(yīng)更加敏感,一旦接通電源,分子就形成了大量不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而劇烈反應(yīng),有效的破壞了分子弱鍵,導(dǎo)致高分子材料失效電解游離。

    二、高分子材料老化的具體表現(xiàn)

    高分子材料老化顧名思義就是通過(guò)外部作用破壞了高分子內(nèi)部結(jié)構(gòu),分子量變小,生成新的物質(zhì)或發(fā)生降解的過(guò)程。一般分為物理老化和化學(xué)老化,物理老化可逆轉(zhuǎn)比較好恢復(fù),例如,一些高分子材料在外部壓力作用下產(chǎn)生變形,但去除外力后即可恢復(fù)原狀。還有一些高分子材料受潮后絕緣性降低,表現(xiàn)為失效,但干燥后即可利用。化學(xué)老化就較復(fù)雜了,它是高分子內(nèi)部鍵和鍵之間發(fā)生的不可逆現(xiàn)象,較能控制和恢復(fù)。老化后的材料強(qiáng)度降低、韌性、穩(wěn)定性、耐熱性及顏色等各方面都出現(xiàn)不同程度的破壞和降低,影響其正常使用功能。高分子材料老化外觀主要表現(xiàn)為顏色變淡,出現(xiàn)斑點(diǎn)、龜裂、粉化等現(xiàn)象;內(nèi)部老化則表現(xiàn)為水解、電解、沖擊強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等減低,從而達(dá)到高分子材料的疲勞極限,喪失其使用價(jià)值。

    三、緩解老化的具體措施

    現(xiàn)階段,研究高分子材料老化和抗老化問(wèn)題是一個(gè)實(shí)際關(guān)鍵性問(wèn)題,由于高分子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,反應(yīng)條件成熟,反應(yīng)機(jī)理無(wú)法避免,所以對(duì)高分子研究領(lǐng)域內(nèi)還無(wú)法真正杜絕其老化現(xiàn)象,只能對(duì)老化做輔的延緩作用,從而增加高分子材料的使用壽命。

    1.物理防護(hù)措施

    物理防護(hù)就是應(yīng)用外部因素影響高分子的作用,它可以完全控制一般的物理老化,對(duì)實(shí)質(zhì)性的化學(xué)老化起到一定的延緩作用。例如,常年暴曬和雨淋的大棚塑料薄膜,經(jīng)日照后分子受熱發(fā)生氧化,促使透明度降低,薄膜脆化,如何延長(zhǎng)塑料薄膜的使用壽命,增大農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益,人們利用在薄膜上覆蓋草柵,降低塑料薄膜和日光接觸時(shí)間,從而達(dá)到了延長(zhǎng)塑料壽命的目的。其次,在高分子材料中加一種延緩劑、防老劑來(lái)增加抗老化機(jī)理。例如,機(jī)械設(shè)備一般都是用機(jī)械材料(鐵、銅、鋼等)通過(guò)鍵槽連接組成的一個(gè)具有規(guī)范運(yùn)動(dòng)的主體,但因長(zhǎng)期暴露在空氣中,設(shè)備表面經(jīng)?？吹戒P跡斑斑,影響了設(shè)備的美觀,人們就針對(duì)此現(xiàn)象發(fā)明了油漆,油漆涂在設(shè)備表面有效阻止了設(shè)備與空氣接觸的面積,起到了使之無(wú)法氧化的目的。像運(yùn)用物理方法保護(hù)高分子材料老化的現(xiàn)象還有很多,它成本低實(shí)施簡(jiǎn)單,現(xiàn)已被人們廣泛利用。

    2.改變高分子本身易老化的特點(diǎn)

    引起高分子材料老化的最主要原因是其本身的弱鍵或不飽和雙鍵,由于分子內(nèi)部存在弱鍵、不飽和鍵使得高分子材料特別不穩(wěn)定,易于和空氣中的氫鍵氧鍵發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì),如改變其不穩(wěn)定鍵使之成為飽和鍵,那它抗老化性就大大增加。例如橡膠中的碳-碳鍵極易與空氣發(fā)生臭氧老化和光氧老化。針對(duì)這一現(xiàn)象,在橡膠中加入氯原子鍵,氯原子鍵有很好的吸附電子基功能,從而提高了橡膠的抗老化性。舉一反三,像這種在高分子材料中加入鍵基減少支鏈?zhǔn)蛊浞€(wěn)定,也是我們提高抗老化的有力措施。

第2篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞：高分子材料；可降解；生物

中圖分類號(hào)：TQ464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解，以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細(xì)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(chǔ)存方便，只要保持干燥，不需避光，應(yīng)用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3 種方式： 生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞； 微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機(jī)理，現(xiàn)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(jī)理

生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。

生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過(guò)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(nèi)，經(jīng)過(guò)種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進(jìn)的物理化學(xué)過(guò)程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)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。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。

2生物可降解高分子材料的類型

按來(lái)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(yī)用和非醫(yī)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(chǎn)型

通過(guò)微生物合成的高分子物質(zhì)。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(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ICI 公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)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(diǎn)低，強(qiáng)度及耐熱性差，無(wú)法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET) 和聚酰胺的熔點(diǎn)較高，強(qiáng)度好，是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料，但沒(méi)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?；嗵堑裙不熘频?。

2.4摻合型

在沒(méi)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(chǎn)品具有相當(dāng)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(kāi)發(fā)

3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)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(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過(guò)化學(xué)修飾和共混等方法，對(duì)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(jìn)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(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。

3.1.2化學(xué)合成法

模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)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(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。

3.1.3微生物發(fā)酵法

許多生物能以某些有機(jī)物為碳源，通過(guò)代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

3.2生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)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(xué)的發(fā)展，酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒(méi)有的特點(diǎn)。

3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)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(kāi)始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)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(yīng)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(huán)境污染問(wèn)題，以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常，對(duì)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(yī)用材料。目前，我國(guó)一年約生產(chǎn)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(tǒng)的糖衣片，而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)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(shù)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(xiàn)

[1]侯紅江，陳復(fù)生，程小麗，辛穎.可生物降解材料降解性的研究進(jìn)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(xué)與粘合，2008，(05).

第3篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞：高分子材料可降解生物

我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解，以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細(xì)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(chǔ)存方便，只要保持干燥，不需避光，應(yīng)用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機(jī)理，現(xiàn)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(jī)理

生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。

生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過(guò)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(nèi)，經(jīng)過(guò)種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進(jìn)的物理化學(xué)過(guò)程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)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。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。

2、生物可降解高分子材料的類型

按來(lái)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(yī)用和非醫(yī)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(chǎn)型

通過(guò)微生物合成的高分子物質(zhì)。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(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)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(diǎn)低，強(qiáng)度及耐熱性差，無(wú)法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高，強(qiáng)度好，是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料，但沒(méi)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?；嗵堑裙不熘频?。

2.4摻合型

在沒(méi)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(chǎn)品具有相當(dāng)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(kāi)發(fā)

3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)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(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過(guò)化學(xué)修飾和共混等方法，對(duì)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(jìn)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(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。

3.1.2化學(xué)合成法

模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)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(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。

3.1.3微生物發(fā)酵法

許多生物能以某些有機(jī)物為碳源，通過(guò)代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

;3.2生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)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(xué)的發(fā)展，酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒(méi)有的特點(diǎn)。

3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)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(kāi)始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)合成生物可降解高分子材料新晨

4、生物可降解高分子材料的應(yīng)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(huán)境污染問(wèn)題，以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常，對(duì)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(yī)用材料。目前，我國(guó)一年約生產(chǎn)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(tǒng)的糖衣片，而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)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(shù)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(xiàn)：

第4篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

【關(guān)鍵字】高分子材料；成型加工技術(shù)；進(jìn)展研究

中圖分類號(hào)：O63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1前言

近些年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高分子材料在眾多領(lǐng)域中被廣泛的應(yīng)用。高分子材料主要是通過(guò)對(duì)商品的制造來(lái)凸顯其價(jià)值所在。就目前而言，高分子材料成型加工技術(shù)也越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注，因此，要想充分的利用高分子材料，就要對(duì)其成型加工進(jìn)行深入的研究和探討。

2高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

近些年來(lái)，就高分子材料而言，其合成工業(yè)的發(fā)展有了很大的突破。其中取得進(jìn)步最大的就是造粒用擠出機(jī)，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得其產(chǎn)量有了很大的提高。在20世紀(jì)60年代進(jìn)行造粒主要采用的是單螺桿的結(jié)構(gòu)擠出機(jī)，這樣產(chǎn)量就相對(duì)較少；到了70年代到80年代的時(shí)候，有了一定的改善，主要采用的是連續(xù)混煉機(jī)和單螺桿擠出機(jī)相結(jié)合來(lái)進(jìn)行造粒，這時(shí)的產(chǎn)量就有了一定的提高；在80年代中期之后，進(jìn)行造粒主要采用的就是雙螺桿擠出機(jī)和齒輪泵相結(jié)合的模式，這是的產(chǎn)量已經(jīng)提升很大的一個(gè)高度；到了2010年的時(shí)候產(chǎn)量已經(jīng)提升了3億噸的產(chǎn)量。除此之外，通過(guò)對(duì)高分子材料合成技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單明了的控制，因此可以進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)運(yùn)作，并且還可以有效的降低生產(chǎn)成本。

就目前而言，高分子材料的成型加工技術(shù)主要追求的就是提高生產(chǎn)率、提高使用性能以及降低生產(chǎn)升本。而在制作的方面所追求的就是尺寸變小、質(zhì)量變輕。在加工成型方面，主要追求的就是研發(fā)的周期逐漸變短，而且要注重環(huán)保。

3對(duì)于高分子材料成型加工技術(shù)的研究探析

3.1對(duì)聚合物的動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)的探析

聚合物的反應(yīng)加工技術(shù)是通過(guò)對(duì)雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)而逐漸發(fā)展起來(lái)的。目前已經(jīng)研發(fā)出一種能夠進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)和混煉相結(jié)合的螺桿擠出機(jī)，這種螺桿擠出機(jī)具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，擺脫了傳統(tǒng)擠出機(jī)運(yùn)行是所存在的問(wèn)題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)也有了更大的需求。對(duì)于進(jìn)行聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)的主要反應(yīng)擠出的主要設(shè)備，即PC連續(xù)化生產(chǎn)以及尼龍生產(chǎn)。近些年來(lái)，大多數(shù)國(guó)內(nèi)外的企業(yè)所使用的反應(yīng)加工設(shè)備都是較為傳統(tǒng)的混合混煉相結(jié)合的設(shè)備來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的改造。這樣傳統(tǒng)的模式存在很多的問(wèn)題，比如說(shuō)，在傳熱或者傳質(zhì)的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于混煉和化學(xué)反應(yīng)都很難進(jìn)行控制，而且反應(yīng)的產(chǎn)物分子數(shù)量和分布情況都具有不可控制性。除此之外，這種模式的設(shè)備話費(fèi)量較大，耗能又較高，噪音比較大，這樣也使得在進(jìn)行加工的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。而聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工過(guò)技術(shù)不同于傳統(tǒng)的反應(yīng)加工技術(shù)，無(wú)論在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還是在反應(yīng)原理上都有了很大的改觀和創(chuàng)新，這種技術(shù)主要是在聚合物反應(yīng)基礎(chǔ)的過(guò)程中引入電磁場(chǎng)并且引發(fā)機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)的作用，這樣就可以對(duì)加工過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及對(duì)反應(yīng)所生成的物質(zhì)的狀態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的控制。

聚合物的動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)最重要的優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)聚合物的化學(xué)性能和預(yù)聚物混合混煉過(guò)程或者對(duì)停滯時(shí)間的分布進(jìn)行可有效的控制，并且對(duì)聚合物在進(jìn)行反應(yīng)加工的過(guò)程中由于振動(dòng)力場(chǎng)的作用其質(zhì)量和能量的傳遞以及平衡問(wèn)題進(jìn)行了有效的保持和解決，與此同時(shí)，還在技術(shù)上有效的對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)集成化進(jìn)行了合理的解決。除此之外，這種新技術(shù)設(shè)備不但體積重量相對(duì)較小，耗能量還較小，噪音又小，而且其可靠性又高。正是由于這些優(yōu)勢(shì)，使得這種技術(shù)受到了廣泛的歡迎。

3.2對(duì)基于動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)的新材料制作技術(shù)研究

這種技術(shù)不同于以往的傳統(tǒng)技術(shù)方式，其具有步驟簡(jiǎn)單、周期較短、耗能較低而且在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中不易受到污染等優(yōu)點(diǎn)，這種技術(shù)主要是將光盤級(jí)的PC樹(shù)脂生產(chǎn)、中間的儲(chǔ)運(yùn)以及光盤盤基成型這三個(gè)步驟集合為一種新型的具有動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)的成型技術(shù)。而這種新型的技術(shù)主要是進(jìn)行對(duì)酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)的研究，并且對(duì)光盤注射成型的裝備進(jìn)行研發(fā)，從而能夠有效的對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制，并且能夠達(dá)到節(jié)能低耗的作用。聚合物的這種新技術(shù)主要實(shí)在強(qiáng)大振動(dòng)的剪切力場(chǎng)的作用之下，對(duì)高分子顆粒的表面特性以及功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，并且在設(shè)計(jì)好的加工環(huán)境之下，可以選擇不嫁或者少加化學(xué)改性劑的前提之下，充分的利用聚合物的性質(zhì)，對(duì)高分子顆粒進(jìn)行原位表面的改性、原位包覆以及強(qiáng)制的分散等環(huán)節(jié)。

4對(duì)于高分子材料成型方法的具體分析

4.1對(duì)于擠出成型的分析

這種方法主要是將塑化成型的高分子材料通過(guò)采用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式，通過(guò)擠出機(jī)進(jìn)行連讀的擠出成型。高分子熔融物就會(huì)通過(guò)擠出機(jī)的機(jī)口成型，并且通過(guò)相應(yīng)的牽引裝置將成型的產(chǎn)品從機(jī)口連續(xù)的引出，在這個(gè)過(guò)程中還要對(duì)其進(jìn)行冷確定型，從而制作出所需要的產(chǎn)品。擠出成型這種方法主要是通過(guò)對(duì)高分子材料進(jìn)行加料、塑化、成型以及冷卻定型步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制作。

4.2對(duì)于注塑成型技術(shù)的分析

4.2.1對(duì)于注塑成型技術(shù)的概括

這種技術(shù)主要用來(lái)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料制品。因?yàn)檫@種技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)較廣泛，成型的周期又相對(duì)較短，再加上產(chǎn)品生產(chǎn)的效率較高，對(duì)于尺寸較為精密，因此這種技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用，也是目前進(jìn)行塑料加工使用最多的技術(shù)。就目前而言，絕大部分的塑料之所都可以使用注塑成型技術(shù)。如果想要使得制作出來(lái)的產(chǎn)品外觀和內(nèi)在的質(zhì)量都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，那么就要對(duì)原料的配方、擠出機(jī)的運(yùn)行水準(zhǔn)、對(duì)擠出機(jī)的設(shè)計(jì)和進(jìn)行加工的精密程度都有著密切的關(guān)系。在進(jìn)行成型的過(guò)程中，不但要注意過(guò)程的步驟和細(xì)節(jié)，而且還要注意成型的溫度、擠出機(jī)工作的速度等等因素。

4.2.2對(duì)于注塑成型技術(shù)的技術(shù)組合分析

可以通過(guò)對(duì)不同材料進(jìn)行不同的組合為特點(diǎn)的注塑成型技術(shù)；可以通過(guò)對(duì)惰性氣體進(jìn)行組合的注塑成型技術(shù)；可以通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程為特點(diǎn)的注塑成型技術(shù)；可以通過(guò)壓縮或者壓制過(guò)程進(jìn)行組合為特點(diǎn)的注塑成型技術(shù)；可以通過(guò)混合婚配進(jìn)行組合為特點(diǎn)的注塑成型技術(shù)；可以通過(guò)對(duì)取向或者延伸的過(guò)程進(jìn)行組合為特點(diǎn)的注塑成型技術(shù)；可以通過(guò)對(duì)模具移動(dòng)或者加熱進(jìn)行組合為特點(diǎn)的注塑成型技術(shù)等等。

4.3對(duì)于吹塑成型技術(shù)的分析

這種技術(shù)主要通過(guò)氣壓的壓力作用使得閉合在模具中的具有熱熔性的分子材料進(jìn)行吹塑，因此可以形成中空的制品。這種方法指目前發(fā)展最快的一種成型的方法。這種技術(shù)不僅設(shè)備的花費(fèi)較低，適應(yīng)性較強(qiáng)，而且可以制作較為復(fù)雜的制品。因此，這種方法也獲得了廣泛的應(yīng)用。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也隨之有了很大的進(jìn)步和發(fā)展，然而對(duì)于高分子材料的研究也有了進(jìn)一步的突破，越來(lái)越多的領(lǐng)域也都隨之投入到了對(duì)高分子材料研究的行列中。因此，對(duì)于高分子材料成型加工技術(shù)的研究也就變得越來(lái)越重要，只有不斷的對(duì)高分子材料成型的加工技術(shù)進(jìn)行深入的研究和分析，才能夠有效的控制高分子材料成型的過(guò)程，因而才能夠有效的促進(jìn)對(duì)高分子材料的研究的發(fā)展和進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王勇,黃銳.炭黑復(fù)合導(dǎo)電高分子材料成型加工研究進(jìn)展[J].工程塑料應(yīng)用,2003(3).

[2]黃漢雄.高分子材料成型加工裝備及技術(shù)的進(jìn)展、趨勢(shì)與對(duì)策(上)[J].橡塑技術(shù)與裝備,2006(5).

第5篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞：高分子材料 生物質(zhì) 加工改性

一、生物質(zhì)高分子材料PHA的概述

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)生物可降解高分子材料進(jìn)行了深入地研究和開(kāi)發(fā)，尤其是聚羥基脂肪酸酯PHA頗受關(guān)注。聚羥基脂肪酸酯是細(xì)菌胞內(nèi)合成的一種高分子化合物，在營(yíng)養(yǎng)不平衡的環(huán)境下，細(xì)菌把多余的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為探源和能源的儲(chǔ)備物，同時(shí)將水溶性小分子轉(zhuǎn)換為水不溶性的大分子PHA。PHA因具有某些合成塑料如聚丙烯、聚乙烯的物化特性，又具有獨(dú)特的生物可降解行、光學(xué)活性、生物兼容性、氣體相隔性以及壓電性等被認(rèn)為是可替代傳統(tǒng)的由石油合成的、不可降解的塑料，PHA被稱為新型的生物可降解塑料。

PHA結(jié)構(gòu)多樣，且因其自身結(jié)構(gòu)變化擁有較多的新材料性能，所以應(yīng)用前途比較廣泛。在食品包裝材料、衛(wèi)生材料、紙涂層材料、光學(xué)材料、電子工程材料以及一些一次性用品，如高檔包裝材料、新型醫(yī)學(xué)材料骨釘、骨板等方面廣泛應(yīng)用。

PHA由具有光學(xué)活性的R構(gòu)型降級(jí)脂肪酸單體組成，是一種線性可降解聚酯，其單體組成對(duì)自身的物理性質(zhì)起決定性作用，常見(jiàn)的PHA材料主要有以下幾種：聚β-羥基丁酸酯（PHB）、聚-3-羥基丁酸-3-羥基戊酸之（PHBV）、聚-3-羥基丁酸-3-羥基己酸酯（PHBHHX）、聚-3-羥基丁酸-4-羥基丁酸酯（P3/4HB）等。

二、聚合物的加工改性

經(jīng)過(guò)高分子材料科學(xué)成熟的發(fā)展，通過(guò)共混、共聚和表面改性等手段對(duì)高分子材料進(jìn)行化學(xué)改性或物理改性以此達(dá)到提高聚合物某些性能引起了人們廣泛的重視。將不同的聚合物混合，或者將種類相同但相對(duì)分子質(zhì)量不同的聚合物進(jìn)行混合，或者把聚合物和其他物料相互混合形成新的共混聚合物，通過(guò)以上的手段都可以實(shí)現(xiàn)聚合物的共混改性，聚合物共混改性后不單單是改變了聚合物的性能，更是開(kāi)發(fā)了新型聚合物材料的嶄新功能，因此，聚合物的共混改性已經(jīng)發(fā)展為當(dāng)今世界高分子材料工程科學(xué)中最為活躍的領(lǐng)域之一。PHB作為PHA中最具代表性的生物塑料，在生活的各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景，下面以PHB為例，探究一下生物質(zhì)材料的加工改性。

三、PHB的加工改性研究

1.制備聚合物

1.1制備單端槍擊聚羥基丁酸酯（PHB-OH）

用甲醇打斷大的PHB分子鏈，對(duì)PHB片段封端，從而可以制的只有一端含羥基的PHB片段（PHB-OH）。制備方法如下：氯仿作為溶劑，硫酸作為催化劑，將15gPHB溶于150ml的氯仿中，75°C回流30min后，取2.5nl濃硫酸溶于50ml甲醇中，冰浴冷卻之后逐滴地滴加到上述的回流流體中，根據(jù)自己需要可以控制回流時(shí)間，至設(shè)定時(shí)間后冷卻至室溫，然后大量蒸餾水洗滌、分液、靜置分層后棄去水層，有機(jī)層洗滌兩次后，用無(wú)水硫酸鎂干燥過(guò)夜，過(guò)濾，濾液使用無(wú)水甲醇沉淀，減壓過(guò)濾，將產(chǎn)物放在40°C的真空烘箱里面干燥48小時(shí)以上，即成。

1.2制備不飽和端基低聚物

取1.5g干燥的PHB-OH放在事先干燥好的四口瓶中，加入50ml除水的二氯甲烷和0.2ml的三乙胺，30°C油浴中磁子攪拌，完全溶解后，低價(jià)溶有0.3ml的丙烯酰氯的二氯甲烷30ml，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，過(guò)濾沉淀，濾液使用適量飽和的碳酸氫鈉洗滌兩次，使用蒸餾水洗滌三次，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥過(guò)夜，過(guò)濾之后的濾液使用甲醇沉淀，減壓過(guò)濾，最后產(chǎn)物常溫真空干燥，即成。

2.運(yùn)用傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)聚合物材料進(jìn)行定性表征

對(duì)于已經(jīng)提純過(guò)的待測(cè)樣品，將其配置成10mg/ml的氯仿溶液，然后滴3滴在KBr鏡片上面，在紅外燈的照射下干燥形成薄膜。之后用Nicolet IR200幸好傅里葉變化紅外光譜儀對(duì)其進(jìn)行32次的掃描，（該儀器分辨力為1cm-1）。觀察得到的紅外圖譜，可以確定待測(cè)物中的基因。

3.材料熱學(xué)性能測(cè)試

聚合材料的熱學(xué)性能測(cè)試，取少量樣品，通過(guò)熱失重分析儀或者示差掃描量熱儀對(duì)樣品溫度曲線進(jìn)行分析。

4.材料的力學(xué)性能測(cè)試

取少量待測(cè)樣品，將其裁剪成啞鈴型樣條，使用CMT4000型號(hào)微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，移動(dòng)千分尺，岑亮樣條的寬度、厚度、起始標(biāo)距，待位移回零之后，在室溫下儀5mm/min進(jìn)行拉伸，用計(jì)算機(jī)記錄材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得到材料彈性模量、拉伸強(qiáng)度以及斷裂伸長(zhǎng)率等參數(shù)。

5. PHB物理改性研究

使用增塑劑DOS，形成PHB/DOS共混體系。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，共混體系隨著增塑劑DOS的含量增加，材料的拉伸強(qiáng)度和楊氏模量降低，斷裂的伸長(zhǎng)率不明顯，當(dāng)共混體系中DOS含量達(dá)到35%時(shí)，共混體系的機(jī)械性最好，但對(duì)于共混體系來(lái)說(shuō)，DOS的增塑效果并不明顯，因此，DOS常作為輔助增塑劑。

使用乙酰檸檬酸三丁酯（ATBC）增塑PHB體系，和DOS對(duì)比，ATBC增塑效果較明顯，因?yàn)锳TBC自身的機(jī)型和分子量相對(duì)比較小，能很好的茶道PHB的鏈段之間，增加PHB鏈間的距離，減小高分子鏈間產(chǎn)生的相對(duì)滑移摩擦力，從而達(dá)到較好的增速效果。

四、結(jié)語(yǔ)

PHB作為生物質(zhì)高分子材料PHA的一類，有其顯著的缺點(diǎn)，PHB比較脆，但通過(guò)對(duì)PHB的加工改性，可以彌補(bǔ)其缺點(diǎn)，更好地發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。本文通過(guò)制備共混材料、測(cè)試其熱學(xué)性和力學(xué)性，選取增塑劑材料來(lái)改善PHB的熱學(xué)性能，以及使用物理方法加工改性材料，上述一系列的加工改性方法表明了，我們可以通過(guò)物理的、化學(xué)的加工改性方法提高PHA類材料的綜合性能，賦予PHA材料新的使用性能，使其擁有更美好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

第6篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞：緩釋藥劑；控釋藥劑；臨床應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】R283 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1672-3783(2012)08-0279-02

1 引言

藥物一般以制劑的形式用于預(yù)防、治療和診斷疾病，其有效性、安全性、合理性及精密性反映出醫(yī)藥水平，并決定藥物效果。第一代劑型指藥物經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工的供口服和外用的膏丹丸散，藥物活性較低。第二代劑型隨著給藥途徑的擴(kuò)大和工業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化而出現(xiàn)的，包括片劑、注射劑、膠囊劑和氣霧劑，第二代劑型的藥物活性大大提高，現(xiàn)已在臨床上廣泛應(yīng)用。第三代劑型利用新型藥用輔料，通過(guò)膜控技術(shù)、骨架阻滯技術(shù)及包衣技術(shù)等來(lái)控制片劑、膠囊劑的釋藥速度，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定速釋放，能延睦有效血藥濃度的持續(xù)時(shí)間，提高用藥的安全度和減少不良反應(yīng)。

2 緩釋、控釋制劑的涵義

2.1 緩釋、控釋制劑的定義：緩釋制劑指用藥后能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)釋放藥物進(jìn)而達(dá)到持續(xù)作用的制劑。控釋制劑指在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)藥物能以一級(jí)的預(yù)定速度自動(dòng)釋放，使血藥濃度長(zhǎng)時(shí)間恒定維持在有效濃度范圍內(nèi)的制劑。廣義的控釋制劑一般指控制釋放藥物的速度、方向及時(shí)間的制劑，包括靶向制劑和透皮吸收試劑等。狹義的控釋制劑指以零級(jí)或接近零級(jí)的速度在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)釋放的制劑。緩釋、控釋藥物制劑可以利用藥劑學(xué)設(shè)計(jì)獲得減慢藥物釋放速率的藥理屏障，藥物依靠自由擴(kuò)散、基本骨架的生物降解或者溶蝕及滲透壓的作用突破藥理屏障，是一種長(zhǎng)效制劑。

緩釋控釋制劑和藥物在體內(nèi)濃度有關(guān)，而與給藥時(shí)間無(wú)關(guān)。可見(jiàn)，緩釋制劑和控釋制劑的主要區(qū)別是控釋制劑按照零級(jí)速率釋放藥物，藥劑釋放量不受時(shí)間影響，釋放速度是恒速或者接近恒速，血藥濃度平穩(wěn)，峰谷波動(dòng)很小。

2.2 緩釋、控釋制劑的優(yōu)點(diǎn)：目前，提高醫(yī)療質(zhì)量和制劑質(zhì)量的期望促進(jìn)了藥物制劑發(fā)展，緩釋、控釋制劑的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)也是制劑研究的一個(gè)重點(diǎn)課題。理想的緩釋制劑應(yīng)該具備普通制劑的優(yōu)點(diǎn)。緩釋、控釋藥物的優(yōu)點(diǎn)一般包括給藥次數(shù)少、峰谷血藥濃度波動(dòng)小、降低腸胃不良反應(yīng)、釋放緩慢、降低吸收速率和安全經(jīng)濟(jì)等。

3 緩釋、控釋制劑技術(shù)

3.1 釋藥類型

（1）定位釋放技術(shù)：此技術(shù)可在特定吸收部位實(shí)現(xiàn)藥物的吸收。即提高藥物在口腔或胃腸道適當(dāng)部位的滯留時(shí)間，釋放定量藥物以達(dá)到提高局部治療的目的。如使用比重小于水并且具有高黏性的材料可使藥物在胃內(nèi)滯留。而對(duì)于只能在小腸釋放的藥物則需要減少藥物在胃內(nèi)的講解，使用小腸定位給藥系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)定位 釋放。

（2）定時(shí)釋放技術(shù)：此技術(shù)根據(jù)患者的生理?xiàng)l件和病情特點(diǎn)，釋放需要量的藥物，獲得最佳治療效果，也稱為脈沖釋放。例如，研究某些疾病發(fā)作的時(shí)間規(guī)律和藥物時(shí)辰動(dòng)力學(xué)，調(diào)節(jié)聚合物材料的溶蝕速度，進(jìn)而在預(yù)定時(shí)間釋藥。目前此技術(shù)主要應(yīng)用在治療晚上或清晨發(fā)作的疾病，包括高血壓、哮喘、心絞痛及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。

（3）定速釋放技術(shù)：制劑以一定速率在體內(nèi)釋放藥物，基本符合零級(jí)釋放的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，口服后在一定時(shí)間內(nèi)能使藥物釋放和吸收速率與體內(nèi)代謝速率保持相關(guān)性。此技術(shù)可以減少服藥次數(shù)、血藥濃度波動(dòng)，增加患者服藥的積極性，并利用片劑幾何形狀的改變控釋藥物的釋放，如環(huán)形骨架片、迭層擴(kuò)散骨架片和雙凹形帶孔包農(nóng)片等。

3.2 緩釋、控釋制劑劑型：緩釋、控釋制劑的藥物范圍應(yīng)用廣泛，特別適宜于臨床藥劑。包括作用強(qiáng)的藥物、半衰期過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)藥物、頭孢類抗生素及成癮性藥物等應(yīng)用于特殊醫(yī)療的藥物，其品種已囊括抗心律失常藥、激素降高血壓藥、抗生素、解熱鎮(zhèn)痛藥和抗組織胺藥等各方面；其類型包括骨架型緩釋制劑、包衣緩釋制劑、緩釋膜劑、微囊緩釋制劑和緩釋栓劑等。

4 研究進(jìn)展

藥物迅速在作用部位達(dá)到理想有效濃度，并維持此濃度適當(dāng)時(shí)間，而在機(jī)體其他部位無(wú)藥物分布或藥物濃度處于最低范疇，藥物應(yīng)在治療目完成后消除，這才是一種完美的緩釋、控釋制劑。近年隨著緩釋、控釋技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)及利用，臨床需求得到極大滿足，也為廣大患者提供了極大的便利。特別是生物制藥和醫(yī)用高分子材料等研究的不斷深入，不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)的各類新型藥物劑型有穩(wěn)定儲(chǔ)藏、納米微粒、控時(shí)緩釋的趨勢(shì)，其藥理控制更精確，利用率更高且副作用低?，F(xiàn)代研究考慮藥物的水溶性、油水分配系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性以及蛋白結(jié)合率等理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)；研究生理因素的影響，包括患者疾病狀態(tài)、給藥部位、首過(guò)效應(yīng)、胃腸蠕動(dòng)、血流供應(yīng)、藥物作用的靶器官等生理因素。

緩釋、控釋技術(shù)的研究熱點(diǎn)主要集中在新劑型、新材料及輔料種類、釋藥技術(shù)、新工藝等方面。

（1）緩釋、控釋新型制劑如多功能的高分子材料已廣泛應(yīng)用于制劑成型及工藝過(guò)程之中。在口服固體劑型中以口腔崩解片為代表的速溶固體制劑，在口腔內(nèi)遇到唾液十幾秒內(nèi)迅速分解，患者不需要水也可服藥。這種新型藥劑服用方便、起效快且生物利用度高。

（2）高分子輔料在制劑成型和制作工藝過(guò)程中應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在各種制備緩釋制劑的輔料可達(dá)40多種，多為天然產(chǎn)物和其簡(jiǎn)單提取物。

（3）定速釋放技術(shù)中用聚合樹(shù)脂制成雙氯芬酸鈉包衣緩釋片，其緩釋時(shí)間可達(dá)到10小時(shí)；用親水性高分子材料HPMC為骨架材料，制成了aspirin溶脹緩釋制劑。定位釋放技術(shù)利用固體分散技術(shù)制備了胃內(nèi)漂浮劑，進(jìn)而提高生物利用度；或鑒于結(jié)腸內(nèi)菌落可消化殼聚糖，將藥劑制成微球或膠囊藥等。而現(xiàn)在研究更注重于定速、定時(shí)及定位技術(shù)三者的結(jié)合，如結(jié)腸釋藥制劑。

緩釋、控釋藥物制劑的研究范疇很廣，技術(shù)研究的進(jìn)展也非常迅猛，其優(yōu)點(diǎn)受到臨床重視。研究有效經(jīng)濟(jì)安全的緩釋、控釋藥物制劑是醫(yī)藥工作者的重任。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱麗芳.緩釋、控釋藥物制劑的研究進(jìn)展及臨床應(yīng)用[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2011,17(18):26-27

[2] 王定營(yíng).緩釋、控釋藥物制劑的研究進(jìn)展及臨床應(yīng)用[J].吉林醫(yī)學(xué),2008,29(5):426-428

[3] 龐惠民,鄒靄珍,張灼贊等.緩釋、控釋藥物制劑的使用現(xiàn)狀分析及應(yīng)用進(jìn)展[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2012,18(17):142-143

第7篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；科學(xué)技術(shù)；材料；高分子；制備

中圖分類號(hào)：TB383.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 04-0000-01

從概念上來(lái)看，計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料則是屬于將高聚物以及相應(yīng)增強(qiáng)材料或者是填充材料有機(jī)組成的多相復(fù)合體，這種材料的基體是有機(jī)聚合物，在此基礎(chǔ)上連續(xù)纖維是增強(qiáng)材料組成。高分子復(fù)合材料之所以可以屬于理想載體，這主要是其所擁有的高模量特性與高強(qiáng)度纖維。擁有特別好粘結(jié)性能的基體材料可以牢固粘合纖維，還可以讓纖維對(duì)剪切載荷與壓縮承受。具備特別優(yōu)良的復(fù)合在基體與纖維兩者從而能夠?qū)⑦@兩者的優(yōu)點(diǎn)充分顯示，還讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以做到最佳狀態(tài)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這樣的情況，高分子復(fù)合材料是屬于一類最廣泛應(yīng)用與最迅速發(fā)展的復(fù)合材料。

一、計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料特性與結(jié)構(gòu)

（一）特性。一是用于良好的耐疲勞性能。相對(duì)來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料包含著基體與纖維界面可以對(duì)擴(kuò)散裂紋進(jìn)行有效的阻止，相當(dāng)一部分金屬材料疲勞強(qiáng)度極限是這種金屬材料拉伸極限的三成至五成，那么聚酯復(fù)合材料或者是碳纖維相對(duì)來(lái)說(shuō)則是這種材料拉伸極限的七成至八成范圍之內(nèi)；二是比模量與比強(qiáng)度都大。在計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料當(dāng)中，在玻璃纖維復(fù)合材料中往往不管是比模量還是比強(qiáng)度都會(huì)比較高，比強(qiáng)度聚合物材料當(dāng)中的增強(qiáng)有機(jī)纖維、硼纖維、碳纖維是三倍至五倍的鈦合金強(qiáng)度，而在進(jìn)行比模量則是四倍以上的金屬所具備的模量，那么所具備的性能在某一特定范圍內(nèi)在不同纖維排列進(jìn)行變動(dòng)；三是良好減震性。不僅計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形狀影響受力結(jié)構(gòu)自震頻率，自震頻率和結(jié)構(gòu)材料比模量平方根呈現(xiàn)正比例關(guān)系，這也就是指復(fù)合材料具備比較高的比模量，那么相應(yīng)也會(huì)存在著比較高的自震頻率。而且在這一過(guò)程當(dāng)中，復(fù)合材料存在吸振能力在界面上，這樣就可以對(duì)阻尼振動(dòng)在所使用材料。從相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果顯示，停止振動(dòng)輕合金梁必須九秒，同樣大小的振動(dòng)停止在碳纖維復(fù)合材料梁僅僅是2.5秒；四是可設(shè)計(jì)性的各向異性與性能。各向異性這是高分子復(fù)合材料的一個(gè)突出特點(diǎn)，那么性能可設(shè)計(jì)性預(yù)期存在相關(guān)性。按照不同工程結(jié)構(gòu)使用條件與載荷分布，那么在對(duì)鋪層設(shè)計(jì)與相應(yīng)材料選取以便來(lái)對(duì)既定要求滿足；五是統(tǒng)一性的結(jié)構(gòu)和材料。在對(duì)高分子復(fù)合材料進(jìn)行制造的過(guò)程當(dāng)中，還應(yīng)該做到對(duì)相應(yīng)制件獲取，也就是所謂的一次成型，一次成型同樣可以使用在復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的大型制件當(dāng)中，往往從一般的工程塑料實(shí)現(xiàn)卻比較困難；六是過(guò)載時(shí)擁有良好的安全性。往往存在著足夠的增強(qiáng)纖維在符合材料當(dāng)中，如果過(guò)載材料擯棄少量的纖維斷裂的時(shí)候，那么則會(huì)將相應(yīng)的載荷在尚未破壞的纖維當(dāng)中實(shí)施迅速的重新分配，那么可以在短時(shí)間內(nèi)整個(gè)構(gòu)建并不會(huì)對(duì)相應(yīng)承載能力失去。

（二）結(jié)構(gòu)。往往聚合物這是計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料的基體，那么精彩使用的則有酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、各種熱塑性聚合物、環(huán)氧樹(shù)脂。往往基體從一邊意義上比較是屬于單一性質(zhì)的聚合物，那么其中聚合物是其中的主要成分，還應(yīng)該將其他的輔助材料包含其中。在這些基體材料當(dāng)中，相應(yīng)的其他組成成分還有稀釋劑、固化劑、催化劑、增韌劑等，這些輔助材料同樣是屬于高分子復(fù)合材料基體當(dāng)中必不可少的組成成分。正是在高分子復(fù)合材料當(dāng)中加入這些輔助材料，這樣就可以將形式多樣的使用性能提供給復(fù)合材料，將成本有效降低，將應(yīng)用范圍擴(kuò)大，將工藝性進(jìn)行改進(jìn)。

對(duì)聚合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行了解則是對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)實(shí)施研究的根本目的，這樣就可以對(duì)聚合物材料能夠正確的使用與選擇，從而可以對(duì)聚合物極其復(fù)合材料的成型加工工藝條件更好掌握。將其性能進(jìn)行有效改變，達(dá)到具備指定性能的聚合物合成與設(shè)計(jì)的目的。

那么在高分子復(fù)合材料當(dāng)中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)性能主要包含著：將外界環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行隔絕以便做到對(duì)內(nèi)部物體實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)；對(duì)裝置各個(gè)儀器、配件等這些附件的空間進(jìn)行提供；結(jié)構(gòu)當(dāng)中可能承受的各種載荷，以便做到對(duì)使用壽命內(nèi)的安全做到確保。

二、計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料制備

從本質(zhì)上來(lái)看，制備計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料其主要就是設(shè)計(jì)配方。配方的設(shè)計(jì)絕對(duì)不屬于經(jīng)驗(yàn)性與簡(jiǎn)單組合各種原料，這是屬于充分研究計(jì)算機(jī)高分子材料性能和結(jié)構(gòu)關(guān)系背景下實(shí)施綜合所獲得的結(jié)果。如果相應(yīng)的制品具備良好的效果，并不應(yīng)該將其停留在設(shè)計(jì)配方的層面，還包含著成型設(shè)備選型與設(shè)計(jì)成型加工工藝，設(shè)計(jì)模具、設(shè)計(jì)制品外觀、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等。有鑒于此，那么對(duì)其進(jìn)行更為嚴(yán)格的規(guī)定，這也就是指設(shè)計(jì)制品。相應(yīng)的部分就是設(shè)計(jì)配方，要想獲得比較好的制品，除開(kāi)相應(yīng)的配方設(shè)計(jì)比較好，還應(yīng)該依賴于其他要素對(duì)其進(jìn)行配合。

而針對(duì)制品所做的設(shè)計(jì)則是立足于科學(xué)判斷與預(yù)測(cè)制品的使用性能、結(jié)構(gòu)、形狀等因素，從而對(duì)計(jì)算機(jī)高分子材料實(shí)施正確選用與充分把握。在設(shè)計(jì)制品的過(guò)程當(dāng)中所把握的原則為經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用，按照這樣的思路，這也就是指計(jì)算機(jī)制品生產(chǎn)效率要高、實(shí)用性要強(qiáng)、成本要低、成型加工工藝要好，以便做到對(duì)人們需求的滿足。而且在這一過(guò)程當(dāng)中，還應(yīng)該對(duì)能夠進(jìn)行選擇的計(jì)算機(jī)高分子化合物多樣性的品種、計(jì)算機(jī)制品應(yīng)用領(lǐng)域特殊性等這些因素進(jìn)行考慮。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料顯示，當(dāng)前往往具備兩種設(shè)備配方的方法：一是多因素的變量配方設(shè)計(jì)方法，從這種方法的適用范圍來(lái)看，往往是只能一個(gè)因素影響材料制品性能的佩服。通常具體來(lái)看主要有斐波那契搜集法、平分法、逐步提高法、拋物線法、黃金分割法、分批實(shí)驗(yàn)法等；另外一個(gè)則是指多因素變量配方設(shè)計(jì)方法，這種方法則是指制品的性能受到兩個(gè)或者是兩個(gè)以上因素影響的佩服。具體來(lái)看，主要有回歸分析法、正交設(shè)計(jì)法。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料擁有各種各樣的制備方法，如果選取的材料不同，那么相應(yīng)的加工方法也并不相同，甚至在同一種材料當(dāng)中也可以具備好幾種方法，這樣就必須按照實(shí)際情況來(lái)實(shí)施相應(yīng)的選擇與斟酌，在對(duì)生產(chǎn)成本降低的過(guò)程中，還應(yīng)該做到對(duì)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獲得，這樣就能夠得到最佳的性價(jià)比?？墒窃谘芯窟^(guò)程還看到雖然高分子復(fù)合材料擁有比較好性能，更廣應(yīng)用范圍，可是依然存在著部分缺點(diǎn)，這就應(yīng)該在今后對(duì)其實(shí)施進(jìn)一步改善研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]李侃社，王琪.導(dǎo)熱高分子材料研究進(jìn)展[J].功能材料，2002（02）.

第8篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞：導(dǎo)電高分子　納米復(fù)合材料　應(yīng)用

確切來(lái)說(shuō)，聚乙炔具有導(dǎo)電功能的發(fā)現(xiàn)是在上個(gè)世紀(jì)的1977年，距今也才四十五年的時(shí)間；而納米技術(shù)融合到導(dǎo)電高分子技術(shù)中的發(fā)展更短，不到二十年的時(shí)間，在這么短的時(shí)間里，導(dǎo)電高分子的研究已經(jīng)取得了飛躍的發(fā)展，同時(shí)導(dǎo)電高分子材料也被應(yīng)用在了眾多的領(lǐng)域眾多的產(chǎn)品中，給我們的生活生產(chǎn)起著重要的作用；從這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展中可以看出，其應(yīng)用的背景遠(yuǎn)不止目前這些。顧名思義，導(dǎo)電高分子中納米復(fù)合材料應(yīng)該具備有兩個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是納米功能，另一個(gè)是導(dǎo)電性；本文主要探討導(dǎo)電高分子技術(shù)中的納米復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)其發(fā)展略表看法。

一、導(dǎo)電高分子中納米復(fù)合材料的應(yīng)用

在導(dǎo)電高分子技術(shù)領(lǐng)域中，納米復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)非常多。從產(chǎn)品的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其具有高彈性、高可塑性、低密度、耐腐蝕性、質(zhì)量輕、柔軟和加工性能好等特點(diǎn)，另外其電導(dǎo)率的范圍非常寬，具有半導(dǎo)體的特點(diǎn)；從經(jīng)濟(jì)層面上來(lái)說(shuō)，這種材料的價(jià)格也很便宜。導(dǎo)電高分子材料包括納米復(fù)合材料的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值非常高，其不僅在我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中具有重要作用，在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)中也是意義重大；在這樣的時(shí)代背景下，其商業(yè)價(jià)值已經(jīng)不用明說(shuō)了。目前，不僅是科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，就連很多企業(yè)都已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行納米復(fù)合材料的研究工作了。具體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電高分子的納米復(fù)合技術(shù)和材料的應(yīng)用包括：

1.在電子元件特別是在晶體管和二極管上的應(yīng)用

納米復(fù)合技術(shù)及其產(chǎn)品在電子器件中的應(yīng)用非常廣泛（其他的導(dǎo)電高分子技術(shù)在這方面的應(yīng)用同樣非常廣泛），且從目前的形式來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用前景仍然非常大。在上世紀(jì)聚乙炔的導(dǎo)電性能被發(fā)現(xiàn)后，人們很快就在導(dǎo)電聚合物的基礎(chǔ)上研究出了一種可以彎曲并且也非常薄的電子元件，這種電子元件就是發(fā)光二級(jí)管；發(fā)光二級(jí)管的出現(xiàn)意義非常重大，其象征著導(dǎo)電高分子向著實(shí)用化邁出了第一步。另外，導(dǎo)電高分子很快也應(yīng)用到了場(chǎng)效應(yīng)管中，這種應(yīng)用很有可能會(huì)帶來(lái)下一步高分子材料的規(guī)模性應(yīng)用。另外，納米復(fù)合技術(shù)及其材料還被應(yīng)用到了高分子的發(fā)光二極管中，這項(xiàng)應(yīng)用時(shí)至今日仍然是社會(huì)討論和研究的熱門課題。就目前納米復(fù)合技術(shù)及其材料在電子器件中的應(yīng)用之一“發(fā)光二極管”在性能上已經(jīng)非常成熟，完全可以和那些無(wú)機(jī)的發(fā)光材料相提并論了。另外，除了聚乙炔，還出現(xiàn)了新的材料比如聚噻吩和聚吡咯，這些材料所制成的二極管都已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)被用在商業(yè)中，制成商業(yè)產(chǎn)品了。納米復(fù)合技術(shù)及其材料所制成的發(fā)光二極管在性能上相對(duì)傳統(tǒng)的二極管而言，具有成本低、可彎曲、可調(diào)色和面積大等特點(diǎn)。另外，納米復(fù)合技術(shù)及其材料已經(jīng)進(jìn)入到電子器件的壽命和發(fā)光效率的研究領(lǐng)域了；這表明這種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更加巨大，另外，這項(xiàng)研究也是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電高分子技術(shù)更加實(shí)用化的有效途徑。

2.在電磁屏蔽領(lǐng)域上的應(yīng)用

在導(dǎo)電高分子技術(shù)出現(xiàn)之前，人們用來(lái)對(duì)電磁進(jìn)行屏蔽的材料一般都是銅，這種屏蔽材料和方法自身在性能上的不足導(dǎo)致了電磁干擾的情況非常嚴(yán)重；另外，使用銅來(lái)進(jìn)行電磁的屏蔽并不能很好地滿足手機(jī)、電腦、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)房和一些醫(yī)療設(shè)備比如心臟的起搏器等的需求。在對(duì)人體健康愈加重視的今天，對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行良好的電磁屏蔽已經(jīng)越來(lái)越被重視。通過(guò)對(duì)導(dǎo)電高分子技術(shù)的研究也實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在對(duì)電磁進(jìn)行屏蔽的過(guò)程中將導(dǎo)電高分子特別是納米復(fù)合的技術(shù)及其材料融合在其中，不僅能夠起到防止靜電、對(duì)電磁進(jìn)行屏蔽的特點(diǎn)，還具有成本低和可塑性強(qiáng)不受形狀影響的優(yōu)異性能，是一種屏蔽電磁干擾的理想材料。隨著研究的不斷深入和發(fā)展，目前，導(dǎo)電高分子中的納米復(fù)合技術(shù)及其材料應(yīng)經(jīng)被應(yīng)用在電腦的屏保中了，這項(xiàng)應(yīng)用能夠有效防止電腦的電磁對(duì)人體的輻射。另外，在眾多的納米復(fù)合材料之中，聚苯胺的防電磁輻射性能最受重視。

3.在電池中的應(yīng)用

納米復(fù)合技術(shù)及其材料本身具有很好的摻雜與脫摻雜性能，如果將其應(yīng)用在電池中，將會(huì)帶來(lái)良好的效果。目前，對(duì)于高分子材料中的聚乙炔材料電池的研究已經(jīng)基本成功了，這款由日本生產(chǎn)出來(lái)的電池比傳統(tǒng)的電池要更加輕便，因此受到了消費(fèi)者的青睞。另外，聚吡咯也具有很好的穩(wěn)定性和高摻雜度，這種材料對(duì)電的敏感性也非常高，即使是在紡織物中圖上這種材料，也能讓其具有良好的導(dǎo)電性；所以，聚吡咯正在被研究應(yīng)用在對(duì)低濃度、可發(fā)揮的有機(jī)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)的傳感器中，這種傳感器具有很高的靈敏度。另一種納米復(fù)合材料乙烯也已經(jīng)開(kāi)始使用在太陽(yáng)能的電池中以及二次電池中；這種材料的使用有可能會(huì)使二次電池成為更加大眾的商品，但是這種材料在穩(wěn)定性和耐久性中的問(wèn)題目前還沒(méi)有得到很好的解決。另外，導(dǎo)電高分子的納米復(fù)合技術(shù)及其材料在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用也已經(jīng)開(kāi)始嘗試了。和一般的無(wú)機(jī)光電材料比較，這種導(dǎo)電高分子的材料具有價(jià)格便宜、能夠規(guī)模生產(chǎn)、制造簡(jiǎn)單和對(duì)太陽(yáng)光中的物質(zhì)進(jìn)行篩選選擇等優(yōu)點(diǎn)，但是這種材料也具有穩(wěn)定性較差、阻值比較高的缺陷。

4.在導(dǎo)電橡膠中的應(yīng)用

導(dǎo)電高分子材料本身具備良好的導(dǎo)電性，通過(guò)不同的納米復(fù)合技術(shù)摻雜和加工所生產(chǎn)出來(lái)的聚乙炔在導(dǎo)電性能上可以達(dá)到銅的效果，只是目前這種高分子的材料的導(dǎo)電穩(wěn)定性不夠，所以還沒(méi)有被廣泛使用。不過(guò)，通過(guò)納米復(fù)合技術(shù)研究出來(lái)的導(dǎo)電橡膠的使用意義非常大。這種導(dǎo)電的橡膠在一般情況下并不會(huì)導(dǎo)電，不過(guò)，只要對(duì)其施加壓力，就能夠使其產(chǎn)生導(dǎo)電的效果，并且這種導(dǎo)電的效果只是出現(xiàn)在被施加壓力的部位，沒(méi)有被施加壓力的地方的絕緣性能非常好。目前，這種導(dǎo)電橡膠已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在防爆開(kāi)關(guān)、壓敏傳感器、醫(yī)用電極、加熱原件和高級(jí)的自動(dòng)把柄中去了。

二、導(dǎo)電高分子中納米復(fù)合技術(shù)的前景

雖然納米復(fù)合技術(shù)在屏蔽電磁干擾、光電子原件、能源等方面都已經(jīng)得到了很多的應(yīng)用，但是其實(shí)用化還是沒(méi)有得到充分的利用，甚至說(shuō)其應(yīng)用尚未實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。目前，這些材料很多還是停留在“材料”的層面上，而產(chǎn)品層面還是比較少。在未來(lái)的研究工作中，主要研究的方向有：

1.對(duì)納米復(fù)合技術(shù)及其材料在穩(wěn)定性和加工型方面的研究。就目前來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電高分子的材料很多在導(dǎo)電性、加工性和穩(wěn)定性的融合上還做得很不足，解決這一問(wèn)題的一個(gè)比較有效的方向是對(duì)可溶性的納米復(fù)合材料進(jìn)行合成。

2.對(duì)納米復(fù)合技術(shù)及其材料在自摻雜和不摻雜方面的研究。材料不穩(wěn)定以及摻雜劑本身不穩(wěn)定往往會(huì)對(duì)納米復(fù)合材料在導(dǎo)電性能方面產(chǎn)生影響，所以對(duì)納米復(fù)合技術(shù)及其材料在自摻雜和不摻雜方面的研究能夠有效結(jié)局材料在穩(wěn)定性方面存在的問(wèn)題。

3.對(duì)納米復(fù)合技術(shù)及其材料在綠色生產(chǎn)上的研究。這項(xiàng)工作同樣引起了很大的關(guān)注。在研究的過(guò)程中如果能夠解決導(dǎo)電高分子的納米復(fù)合材料在加工上更加綠色的要求，將是一場(chǎng)對(duì)傳統(tǒng)的電子元件提出挑戰(zhàn)的革命。

參考文獻(xiàn)

[1]王彥紅, 王景慧, 岳建霞, 羅青枝, 王德松. 導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 化工時(shí)刊, 2007,(01) .

[2]柯一禮. 導(dǎo)電聚苯胺的研究及其應(yīng)用前景[J]. 建材世界, 2009,(05) .

第9篇：高分子材料的研究進(jìn)展范文

1 組織工程ACL種子細(xì)胞的選擇

組織工程ACL的關(guān)鍵要素之一就是要選擇合適的種子細(xì)胞。ACL細(xì)胞作為韌帶結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，在體外培養(yǎng)時(shí)可以較好地保持韌帶細(xì)胞表型，分泌Ⅰ、Ⅲ型膠原的能力強(qiáng)，有利于韌帶組織重建。Cooper JA等［1］將分離培養(yǎng)的兔ACL、內(nèi)側(cè)副韌帶(MCL)、髕韌帶、跟腱4種成纖維細(xì)胞分別種植于三維編織的聚乳酸(PLLA)ACL支架材料上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ACL細(xì)胞分泌I、Ⅲ型膠原和纖連蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)的基因表達(dá)水平高于其它3種成纖維細(xì)胞，認(rèn)為作為組織工程ACL的種子細(xì)胞，ACL細(xì)胞可能優(yōu)于其它3種成纖維細(xì)胞。但ACL細(xì)胞同樣存在來(lái)源限制的問(wèn)題，體外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞增殖較緩慢，如能解決其快速增殖的問(wèn)題，不失為理想的種子細(xì)胞。

骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow stromal cells，BMSc)具有向多種組織細(xì)胞分化的潛能，可以促進(jìn)韌帶組織修復(fù)。Ge Z［2］、Van Eijk F［3］等對(duì)分離培養(yǎng)的ACL、MCL、皮膚成纖維細(xì)胞和BMSc進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)BMSc分泌細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)能力強(qiáng)、細(xì)胞增殖快，認(rèn)為就細(xì)胞增殖而言，作為組織工程ACL的種子細(xì)胞，BMSc優(yōu)于其它3種細(xì)胞。但韌帶細(xì)胞表面沒(méi)有特殊標(biāo)記物［4］，BMSc如何向韌帶細(xì)胞誘導(dǎo)分化尚無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。有研究表明，在體外特定條件下，應(yīng)用機(jī)械應(yīng)力［5］、選擇利用生長(zhǎng)因子［6］和骨形態(tài)發(fā)生蛋白12(BMP12)可誘導(dǎo)BMSc向韌帶樣細(xì)胞分化［7］。但目前在體外培養(yǎng)的條件下，BMSc向韌帶細(xì)胞誘導(dǎo)分化的方法和技術(shù)還不成熟。而且BMSc能否在關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境下繼續(xù)增殖并促進(jìn)韌帶修復(fù)尚不清楚。BMSc要作為組織工程ACL的種子細(xì)胞尚需進(jìn)行進(jìn)一步研究。

2 生長(zhǎng)因子在組織工程ACL中的作用

大量研究表明，一定量的生長(zhǎng)因子可以促進(jìn)韌帶細(xì)胞增殖，有助于損傷韌帶修復(fù)并能促進(jìn)新生韌帶血管化和增強(qiáng)其力學(xué)性質(zhì)［8］。沈雁等［9］將成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(aFGF、bFGF)、表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(EGF)加入體外分離培養(yǎng)的兔ACL細(xì)胞中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單獨(dú)應(yīng)用aFGF、bFGF或聯(lián)用EGF都可以促進(jìn)ACL細(xì)胞增殖；Steinert SA等［10］使用轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGFβ)治療老鼠MCL，發(fā)現(xiàn)其力學(xué)性質(zhì)明顯增強(qiáng)，認(rèn)為TGFβ是促進(jìn)韌帶修復(fù)的重要生長(zhǎng)因子。Hankemeier　S等［11］的研究發(fā)現(xiàn)使用低劑量FGF2(3 ng／ml)可以促進(jìn)BMSC增殖并可提高ECM和細(xì)胞骨架成分蛋白mRNA轉(zhuǎn)錄水平，有助于韌帶組織工程構(gòu)建。但生長(zhǎng)因子參與韌帶形成的調(diào)節(jié)信號(hào)還知之甚少，有待于進(jìn)一步研究［12］。目前，有關(guān)生長(zhǎng)因子的研究主要集中在促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂方面。有關(guān)各種生長(zhǎng)因子的作用機(jī)理、生長(zhǎng)因子有效生理濃度的選擇、利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因?qū)敕N子細(xì)胞使生長(zhǎng)因子可持續(xù)表達(dá)、結(jié)合可生物降解聚合物的緩釋系統(tǒng)可使生長(zhǎng)因子緩慢釋放并持續(xù)作用等方面還需進(jìn)一步探討，可能成為今后研究生長(zhǎng)因子的重點(diǎn)之一。

3 組織工程ACL支架材料的研究進(jìn)展

組織工程ACL的另一個(gè)重要方向是研制和選擇合適的支架材料。理想的ACL支架材料應(yīng)具有以下特點(diǎn)：符合生物安全性要求；生物相容性良好；可生物降解性，既不會(huì)降解過(guò)快而重建失敗，又不會(huì)延遲降解產(chǎn)生應(yīng)力遮擋而影響新生組織長(zhǎng)入；力學(xué)性能良好，重建后膝關(guān)節(jié)功能可恢復(fù)到損傷前水平并能進(jìn)行早期功能鍛煉，而且隨著支架材料降解，在新生韌帶形成前，其力學(xué)性能可保持；利于宿主組織長(zhǎng)入，支架材料能與體內(nèi)局部環(huán)境進(jìn)行機(jī)械信號(hào)或生化信號(hào)聯(lián)系；有一定的孔徑、孔隙率和較高的比表面積；固定方法簡(jiǎn)單可靠，盡可能減少并發(fā)癥等。

目前用于組織工程ACL的支架材料主要有：合成高分子材料、天然高分子材料及其復(fù)合材料。

3.1 合成高分子材料

組織工程中研究和應(yīng)用最多的合成高分子材料是聚羥基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)及其共聚物(PLGA)，這類高分子材料已獲FDA通過(guò)，可以用于組織工程。大量實(shí)驗(yàn)證明，這類材料具有良好的生物相容性、可生物降解性、力學(xué)性質(zhì)可調(diào)、材料可塑性好。缺點(diǎn)是這類材料疏水性強(qiáng)、細(xì)胞黏附能力差、材料柔韌性差，經(jīng)過(guò)必要的修飾后可增加細(xì)胞黏附能力。而作為組織工程ACL，其柔韌性不足的問(wèn)題尚需進(jìn)一步解決。

Sharon L.Bourke等［13］分三階段使用聚碳酸酯纖維(polyDTE carbonate)在體外構(gòu)建組織工程ACL，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該材料可誘導(dǎo)新生組織長(zhǎng)入，人和兔的成纖維細(xì)胞可以在材料上黏附和增殖，體外降解后該材料可以很好地保持其力學(xué)性質(zhì)，其抗張強(qiáng)度也達(dá)到人ACL要求，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研制有望成為組織工程ACL支架材料，但其生物降解性能否滿足理想支架材料的要求尚需進(jìn)行研究。潘政軍等［14］使用聚乙烯醇-膠原(PVA／COL)復(fù)合材料在體外初步構(gòu)建組織工程ACL，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料具有較好的生物相容性，并能制成具有一定孔徑和孔隙率的支架材料，有較好的柔韌性和一定的抗張強(qiáng)度，如果能通過(guò)編織或改進(jìn)制備技術(shù)有望成為理想的組織工程ACL支架材料。

近年來(lái)，有學(xué)者使用三維編織技術(shù)構(gòu)建組織工程ACL，編織后的材料可形成具有一定孔徑和孔隙率的三維支架，其力學(xué)性能也增加，可以達(dá)到人ACL的力學(xué)要求，拓展了材料的使用范圍。Helen U．Lu［15］等使用三維編織技術(shù)對(duì)PLA、PGA、PLGA纖維分別進(jìn)行三維編織來(lái)構(gòu)建兔ACL。實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)過(guò)編織的支架材料具有較高的孔隙率和合適的孔徑結(jié)構(gòu)，其力學(xué)性質(zhì)，如最大拉應(yīng)力、抗張強(qiáng)度與兔ACL力學(xué)性質(zhì)相似。材料經(jīng)過(guò)FN修飾后可促進(jìn)兔ACL細(xì)胞黏附、增殖和分泌ECM。利用PLLA纖維編織構(gòu)建的人ACL支架材料，其最大拉應(yīng)力可以滿足人正常生理活動(dòng)的需要［16］。使用編織材料是構(gòu)建組織工程ACL的發(fā)展趨勢(shì)。編織后的支架材料可以較好地模擬ACL纖維走向，支架材料的骨隧道和關(guān)節(jié)內(nèi)部分的纖維可以形成不同的孔徑結(jié)構(gòu)，有利于新生組織長(zhǎng)入，為韌帶血管化和再生創(chuàng)造了條件［17，18］。

3.2 天然高分子材料

用于組織工程支架材料研究最多的天然高分子材料是膠原纖維。大量研究表明，膠原纖維具有良好的生物相容性、可生物降解性、對(duì)組織修復(fù)具有促進(jìn)作用、經(jīng)過(guò)處理基本可消除抗原性、無(wú)異物及毒性反應(yīng)。而且膠原作為韌帶基質(zhì)的主要成分，其獨(dú)特的序列結(jié)構(gòu)為韌帶細(xì)胞長(zhǎng)入提供特殊的微環(huán)境并對(duì)維持韌帶力學(xué)特性起著重要作用［19］。研究表明，使用未交聯(lián)的膠原纖維制作的韌帶支架材料其彈性模量和抗張強(qiáng)度均不能滿足組織工程ACL的力學(xué)要求［20］。因此常需與其它彈性模量大或抗張強(qiáng)度高的高分子材料聚合構(gòu)建組織工程韌帶支架材料［21］。交聯(lián)后膠原纖維的彈性模量和抗張強(qiáng)度大大提高［22］。但因使用了戊二醛、碳化二亞胺(EDC)等交聯(lián)劑，可能會(huì)對(duì)種子細(xì)胞黏附和增殖產(chǎn)生不利影響。如何提高膠原纖維的力學(xué)性能仍是今后研究的重點(diǎn)。

異種組織材料也是組織工程ACL研究的熱點(diǎn)。王昆等［23］使用豬肌腱通過(guò)消毒、去雜質(zhì)、環(huán)氧化物交聯(lián)、多方位去抗原處理等技術(shù)已初步研制成生物型人工韌帶，其力學(xué)強(qiáng)度達(dá)到了人ACL正常生理活動(dòng)的要求。體外實(shí)驗(yàn)證明該支架材料有較好的生物相容性，通過(guò)進(jìn)一步研制有望成為組織工程ACL支架材料。異種小腸黏膜下層(small intestinal submucosa，SIS)也可作為組織工程ACL支架材料［24］。該材料具有完整的力學(xué)性能和多孔結(jié)構(gòu)，允許細(xì)胞長(zhǎng)入、生長(zhǎng)因子滲透和血管再生，因有助于促進(jìn)組織修復(fù)和重建而得到廣泛關(guān)注。

Tokifumi Majima等［25］使用天然高分子材料海藻酸鹽和殼聚糖通過(guò)聚合研制成復(fù)合纖維支架材料。實(shí)驗(yàn)證明，兔肌腱成纖維細(xì)胞可以在該支架材料上黏附、增殖并能分泌I型膠原，其抗張強(qiáng)度達(dá)200 MPa以上，有望作為韌帶重建的理想支架材料。但其降解性能能否滿足ACL的要求仍有待于進(jìn)一步研究。

Gregory H．Altman等［26］使用蠶絲纖維構(gòu)建組織工程ACL獲得了初步成功。實(shí)驗(yàn)證明，蠶絲纖維具有良好的生物相容性、優(yōu)良的力學(xué)性能和彈性、可以在體內(nèi)通過(guò)水解而緩慢降解，是構(gòu)建組織工程ACL的理想材料。特別是材料編織后，其力學(xué)性質(zhì)，如極限拉伸強(qiáng)度(ultimate tensile strength，UTS)、線性剛度(linearstiffness)、屈服點(diǎn)拉應(yīng)力、拉伸率等與人ACL的各項(xiàng)生物力學(xué)指標(biāo)非常相似，而且有較強(qiáng)的耐疲勞性能。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，BMSC可以在支架材料上黏附、增殖并能分泌Ⅰ、Ⅲ型膠原和黏蛋白C(tenascinC)等ECM，是目前組織工程ACL較為理想的支架材料。以蠶絲纖維編織構(gòu)建組織工程ACL的研究仍在進(jìn)行中。 　　4 展望

目前，組織工程ACL在某些方面取得了一定的進(jìn)展，但與臨床要求尚有一段距離，在很多方面仍需進(jìn)一步研究和探索，如促進(jìn)ACL細(xì)胞快速大量增殖的技術(shù)、生長(zhǎng)因子的持續(xù)表達(dá)、理想的組織工程ACL支架材料的研制、組織工程ACL的固定、支架材料與界骨面之間的愈合、如何促進(jìn)支架材料的血管化和韌帶化等。

【參考文獻(xiàn)】

［1］ Cooper JA， Bailey LO， Carter JN， et al. Evaluation of the anterior cruciate ligament，medial collateral ligament，achilles tendon and patellar tendon as cell sources for tissueengineered ligament［J］. Biomaterial， 2006，27(13):2747-2754.

［2］ Ge Z， Goh JC， Lee EH. Selection of cell source for ligament tissue engineering［J］.Cell Transplant， 2005，14(8):573-583.

［3］ Van Eijk F， Saris DB， Riesle J， et al. Tissue engineering of ligaments: a comparison of bone marrow stromal cells， anterior cruciate ligament， and skin fibroblasts as cellsource［J］. Tissue Eng，2004，10(5-6):893-903.

［4］ VunjakNovakovic G， Gregory A， Rebecca H， et al. Tissue engineering of ligaments［J］. Annu Rev Biomed Eng， 2004，6:131-156.

［5］ Altman GH， Horan R， Martin I， et al. Cell differentiation by mechanical stress［J］.FASEB J， 2001，16:270-272.

［6］ Jodie E， Moreau， Jingsong C ， et al. Growth factor induced fibroblast differentiation from human bone marrow stromal cells in vitro［J］. Joumal of　Orthopaedic Research 2005，(23):164-174.

［7］ 曲彥隆，孟祥文，周曉光，等.BMP-12誘導(dǎo)下對(duì)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞分化潛能及生物學(xué)行為影響的實(shí)驗(yàn)研究［J］.傷殘醫(yī)學(xué)雜志，2005，13(4)：1-3.

［8］ John AK， Clemente I， Scott AR. Tissueengineered ligament: cells，matrix， and growth factors［J］. Tissue Engingering in Orthopedic Surgery， 2000， 31(3):437-452.

［9］ 沈雁，陳鴻輝，李賢讓，等.成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和表皮生長(zhǎng)因子及復(fù)合因子對(duì)兔ACL、MCL體外增殖作用［J］. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志，2005，19(3)：229-233.

［10］Steinert SA， Palmer GD，Evans CH. Gene therapy in the musculosketal system［J］.Current Opinion in Orthopaedics， 2004，15:318-324.

［11］Hankemeier S， Keus M， Zeichen J，et al. Modulation of proliferation and　differentiation of human bone marrow stromal cells by fibroblast growth factor 2:potential implications for tissue engineering of tendons and ligaments［J］. Tissue Eng，2005，11(1-2):41-49.

［12］James CG， Hongwei OY， Sweehin TEOH， et al. Tissueengineering approach to the repair and regeneration of tendon and ligaments［J］.Tissue Enigneering，2003， (9):31-43.

［13］Sharon L， Bourke， Joachim K.Dunn. Preliminary development of anovel resorbable synthetic polymer fiber for anterior cruciate ligament　reconstruction［J］.Tissue Engineering， 2004，10(1/2):43-52.

［14］潘政軍，陳鴻輝，葉春婷，等.聚乙烯醇/膠原共聚物在組織工程前交叉韌帶支架材料中的實(shí)驗(yàn)研究［J］.中國(guó)矯形外科雜志，2004，12(5)：368-370.

［15］Helen HL， James AC， Sharron M， et al. Anterior cruciate ligament regeneration using braided biodegradable scaffolds: in vitro optimization studies［J］.Biomaterials， 2005，26，4805-4816.

［16］James AC， Helen HL， Frank KK， et al. Fiberbased tissueengineered scaffold for ligament replacement: design considerations and in vitro evaluation［J］.Biomaterials， 2005，26，1523-1532.

［17］Cato TL，Joseph WF. Ligament tissue engineering: An　evolutionary materials science approach［J］. Biomaterials， 2005，26，7530-7536.

［18］Z. GE，JCH GOH， L WANG， et al. Characterization of knitted polymeric scaffolds for potential use in ligament tissue engineering［J］. J Biomater Sci Polymer Edn， 2005，16(9):1179-1192.

［19］Paolo P， Provenzano， Ray V Jr. Collagen fibril morphology and organization:implications for force transmission in ligament and tendon［J］. Matrix Biology， 2006，25:71-84.

［20］Noth U， Schupp K， Heyer A， et al. Anterior cruciate ligament constructs fabricated from human mesenchymal stem cells in a collagen type I hydrogel［J］.Cytotherapy， 2005，7(5):447-455.

［21］Guoping C， Takashi S， Masataka S，et al. Application of PLGAcollagen hybrid mesh for threedimensional culture of canine anterior cruciate ligament cells［J］. Materials Science and Engineering C， 2004，24:861-866.

［22］Eileen G， Andrea NL， Darryl AD，et al. Mechanical characterization of collagen fibers and scaffolds for tissue engineering［J］.Biomaterials， 2003，24:3805-3813.

［23］王昆，蔡道章.生物型人工韌帶的制備及體外形態(tài)學(xué)、細(xì)胞相容性和力學(xué)特性的觀察［R］.2005，廣東省人體生物組織工程學(xué)會(huì)第三次學(xué)術(shù)會(huì)議文稿.

［24］Volker M，Steven DA， Thomas WG， et al. The use of porcine small intestinal submucosa to enhance the healing of the medial collateral ligament:a functional tissue engineering study in rabbits［J］. Journal of Orthopaedic Research，2004，22:214-220.