❶ 高分子材料智能化應用前景有哪些
智能高分子材料
1.概述
材料的智能性是指材料的作用和功能可隨外界條件的變化而有意識地調節、修飾和修復[i]。智能高分子材料的品種多,范圍廣,智能凝膠、智能膜、智能纖維和智能粘合劑等均屬於智能高分子材料的范疇。由於高分子材料與具有感測、處理和執行功能的生物體有著極其相似的化學結構,較適合製造智能材料並組成系統, 向生物體功能逼近, 因此其研究和開發尤其受到關注。其主要分類及應用如下所示:[ii]
2.應用舉例
對其中兩類智能高分子材料的基本原理和應用進行說明。
2.1具有形狀記憶功能的高分子材料
形狀記憶高分子就是在一定條件下被賦予一定智能高分子材料的形狀(起始態),當外部條件發生變化時,它可相應地改變形狀,並將其固定(變形態) 。如果外部環境發生變化, 智能高分子材料能夠對環境刺激產生應答,其中環境刺激因素有溫度、p H 值、離子、電場、溶劑、反以待定的方式和規律再一次發生變化,它便可逆地應物、光或紫外線、應力、識別和磁場等,對這些刺激恢復至起始態。至此,完成記憶起始態固定變形態恢復起始態的循環。
產生有效響應的智能高分子材料和自身性質如相、高分子材料的形態記憶功能由其特殊的內部結構所決定。在其內部存在著互相結合成網狀的架橋,架橋的存在使高分子鏈間不發生滑動。把它加熱到高於Tg 溫度使之變形後,再冷卻至室溫,由於高分子鏈運動變形使之保持一定狀態。再重新加熱到Tg 以上溫度,殘留的翹棱被釋放出來,恢復到原來架橋出現時的狀態。
此外,由於高分子材料的這種形狀記憶智能,可製成熱收縮管、容器外包及襯里等,也可用於醫用器材和航空設備上。將形狀記憶高分子材料加熱軟化成管狀,趁熱向其內部插入直徑比該管內徑大的棒狀物,得到的製品為熱收縮管,使用時將此管套在需要包覆或連接的物體上。用加熱器將膨脹的管加熱到初始狀態,緊緊包覆在被包物體上。熱收縮管主要用於儀器內線路集合、線路終端的絕緣保護,通訊電纜的接頭防水以及鋼管線路接合處的防腐工程。在醫用器材上,應用形狀記憶樹脂來固定創傷部位可以代替傳統的石膏綳扎。還可使用具有生物降解性的形狀記憶高分子材料作醫用組合縫合器材、血管阻塞防止器、止血鉗等。在航空上,被用作機翼的振動控制。
2.2刺激應答性高分子凝膠
水溶性高分子經交聯或與疏水單體共聚可形成水凝膠.刺激響應性高分子凝膠是結構、物理性質、化學性質可隨外界環境而變化的凝膠,當這種凝膠受到環境刺激時就會隨之響應,即當溶液的組成、pH值、離子強度、溫度、光強、電場等刺激信號發生變化時,或受到特異的化學物質刺激時,凝膠就會發生突變,呈現相轉變行為,這種響應體現了凝膠的智能性。
高分子凝膠由三維高分子網路與溶劑組成,其網路的交聯結構使之不溶解而保持一定的形狀,而凝膠結構中的親溶劑性基團使它可被溶劑溶脹而達到一平衡體積。當外部環境的pH值、離子強度、溫度、光照、電場和化學物質變化時,凝膠的體積也會相應地變化,有時出現相轉變; 網孔增大、網路失去彈性、凝膠相區不復存在、體積急劇膨脹(數百倍變化) 等,並且這種變化是可逆的、不連續的。高分子凝膠能隨環境刺激因子變化而發生相轉變的內因是體系內存在的幾種相互作用力,即范德華力、氫鍵、疏水相互作用力及靜電作用力。由於這些力的相互組合和競爭使凝膠溶脹或收縮,因而產生體積相轉變[iii]。高分子凝膠的膨脹-收縮循環可用於化學閥、吸附分離、感測器和記憶材料;循環提供的動力可以用來設計「化學發動機」; 網孔的可控性適用於智能葯物釋放體系。由於凝膠的體積變化是不連續的和可以預測的,凝膠可作為記憶元件和開發的新型材料。
Heller 等以聚( 甲基乙烯醚-共-馬來酸酐) (PMVEMA) 為載體材料設計了如圖1 所示裝置[iv]:
圖1 載體材料設計圖
外層為包埋有脲酶的水凝膠,內層為包埋有葯物的PMVEMA 。外界脲濃度增大時, 系統p H 值升高,PMVEMA 逐漸溶解而使葯物釋放。
2.3智能織物[v]
將聚乙二醇與各種纖維(如棉、聚酯或聚醯胺聚氨酯)共混物結合,使其具有熱適應性與可逆收縮性。所謂熱適應性是賦予材料熱記憶特性,溫度升高時纖維吸熱,溫度降低時纖維放
熱,此熱記憶特性源於結合在纖維上的相鄰多元醇螺旋結構間的氫鍵相互作用。溫度升高時,氫鍵解離,系統趨於無序狀態,線團弛豫過程吸熱。當環境溫度降低時,氫鍵使系統變為有序狀態,線團被壓縮而放熱。這種熱適應織物可用於服裝和保溫系統,包括體溫調節和燒傷治療的生物醫學製品及農作物防凍系統等領域。
此類織物的另一功能是可逆收縮,即濕時收縮,干時恢復至原始尺寸,濕態收縮率達到可用於感測執行系統、微型發動機及生物醫用壓力與壓縮裝置,如壓力綳帶,它在血液中收縮
在傷口上所產生的壓力有止血作用,綳帶乾燥時壓力消除。
當前,分子納米技術與計算機、檢測器、微米或納米化機器的結合,又使織物的智能化水平得到了進一步提高。自動清潔織物和自動修補的織物等更加引起人們的關注。
3.結語
目前,我國智能高分子材料的研究與開發存在著不足,與世界先進水平相比尚有相當大的差距,影響了我國信息、航天、航空、能源、建築材料、航海、船舶、軍事等諸多部門的發展,有時甚至成為制約某些部門發展的關鍵因素。國外智能高分子材料正處於研究開發階段,各發達國家都對其相當重視。我們可以看到,世紀智能高分子材料會被更加廣泛的應用,從而引導材料學的發展方向。
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雨虹牌SPUA-351噴塗聚脲彈性防水塗料,是由A、B組份構成的現場噴塗成型雙組份彈性塗料。A組分是由異氰酸酯與低聚物二元醇或三元醇反應製得的半預聚體;B組分由端氨基樹脂或端羥基樹脂、液態胺擴鏈劑、顏料、填料以及助劑組成。A、B組分通過專用噴塗設備的計量泵輸送至噴槍,經快速混合,噴至基層表面,快速反應固結成富有彈性、堅韌的防水、防腐和耐磨塗層。
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❸ 自修復高分子,能夠像生命體新陳代謝似的自修復嗎
在人的一生當中,人體存在著各種新陳代謝,比如說有細胞死亡,就會有新的細胞產生,然而現在人的身體,時常的出現問題,導致新陳代謝也難以修復人體的損傷,所以科學家們研究出了修復高分子來修復人體,但自修復高分子,能夠向生命體新陳代謝似的自修復嗎?答案當然是不能,因為高分子和人體細胞存在有很大的區別。
而且生物體的自我修復,可以是多方面的,比如說對人體內的癌細胞以及死細胞進行修復,而高分子索要修復的只是自身的結構,所以兩者所針對的對象是不一樣的,所以無論是從兩者的修復方法來說,還是從兩者所修復的對象來說,高分子的自我修復和人體新陳代謝的自我修復是兩個不同的概念,所以高分子修復不能夠像人體新陳代謝那樣進行自我修復。
❹ 請問一下應用於工業領域,哪家金屬自修復材料更好一些謝謝!
福世藍的高分子復合材料,具有強大的粘著力、抗高溫、抗腐蝕性能、機加工和耐磨性能,可應用於各種金屬、橡膠、混凝土、塑料等材料的替代和修復。
主要應用點主要在:可修復和保護各種搪瓷罐體、金屬罐體、管道、閥門,避免腐蝕;可修復磨損的軸、軸襯、軸承座、鍵槽等的磨損等諸多功能
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❺ 高分子材料未來的發展 求教創業高手
我的師兄師哥基本上都是自己代理行業知名的品牌,然後攻製造業。
❻ 高分子材料未來的發展
有機/高分子材料是現代工業和高新技術的重要基石,已成為國民經濟基礎產業以及
國家安全不可或缺的重要材料。一方面量大面廣的通用高分子材料需要不斷地升級改造
以降低成本、提高材料的使用性能;另一方面各類新型的高分子材料將應運而生,尤其是有機及聚合物分子或少數分子組合體的光、電和磁特性將成為高分子向功能化以及
微型器件化發展的重要方向。
(1)分子材料與分子電子器件研究:該領域的主要研究方向是:新型功能分子的設計、合成與組裝;分子納米結構的構築;分子的組裝、自組裝以及自組裝技術在分子電子器件上的應用研究。這些分子電子器件主要包括分子電開關、分子光開關和分子電光開關的設計、分子導線、分子整流器、分子開關、分子晶體管、分子馬達及分子邏輯器等。
(2)光電信息功能高分子材料研究重點主要在:
●有機/高分子光子晶體材料:探索有機/高分子形成光子材料的途徑;: ●超高密度高分子存儲材料:開發存儲密度高的高分子材料;
●高分子傳輸材料:研究和開發應用於通訊傳輸的具有較高光學透過性,光學均勻! ,且高折射率、低光損耗的高分子塑料光纖●高分子顯示材料:有機/高分子電致發光材料、高分子液晶材料等,其發展方向
為開發出具有高的電致發光效率、低驅動電壓,具有不同發光波長(彩色)和長壽命的各種發光器件。
生物醫用高分子材料包括:
●葯物載體與控釋材料:研究適於各類葯物的新型生物降解高分子載體和控釋材料的設計與合成,葯物與載體的相互作用以及葯物載體體系的生物醫學性能(注射、口服 、吸收、分布、排泄等)評價;
●誘導組織自修復與再生材料:研究能夠誘導組織自修復與再生新型生物降解材料
的設計與制備,材料的形態、孔度、降解速度等與組織自修復和再生過程的相互作用關
●生物醫用材料的表面修飾以及生物相容性研究:研究不同結構的生物醫用材料表面修飾新方法以解決材料的生物相容性問題等.
與能源、環境相關的高分子功能材料
●燃料電池、太陽能電池的關鍵高分子材料:研究高能、長壽命固態電池及相關電+ 極材料;研究不同有機光敏染料和納米半導體結構體系的太陽能電池,柔性、薄膜太陽
能電池的研究將是未來發展的重要方向;
●吸收/分離高分子材料:重點研究用於廢氣與廢水處理的功能材料;具有高選擇
性吸附、分離功能的膜及納米介孔材料等;●環境敏感材料與材料智能化:研究對微量有害物質等環境因素高靈敏度感應和感測材料及危害防護材料等;
綠色、環保高分子材料研究:重點研究天然高分子材料(如澱粉、纖維素等)的
改性等。
❼ 拜途自修復輪胎貴嗎
不貴,個人覺得性價比超高!其他品牌的自修復輪胎要兩千多的,拜途的才幾百塊,個人覺得是良心企業了,為國產輪胎加油!
❽ 有誰知道中國防水材料前十名品牌
中國防水十大名牌排名是:1.東方雨虹、2.卓寶、3.青龍防水、4.科順、5.德高、6.禹王、7.大禹、8.龍馬、9.德安密、10.宏源。
其中科順防水實力非常不錯。科順防水科技股份有限公司,其成立於1996年,歷經二十餘年的穩健經營和高效發展,現已成長為以提供防水綜合解決方案為主業,集工程建材、民用建材、建築修繕業務板塊於一體,業務范圍涵蓋海內外的綜合建材公司。
科順防水已形成以防水材料研發、製造、銷售為主體,包括技術服務和工程服務的多業態組合,公司現為中國建築防水協會副會長單位,已連續10年當選「房地產500強首選防水材料品牌」,先後與碧桂園、萬科、融創中國、綠地控股、中海、世茂、龍湖集團、招商蛇口等超過100家知名房企簽訂戰略合作協議,行業綜合實力排名前三。
❾ 化工碩士,高分子自修復材料方向,這個方向以後可以進入殼牌等能源外企嗎高分子能在新能源領域應用嗎
如果你對自己很有自信 覺得自己的理論基礎很扎實 並對高分子的前沿科學有一定的了解 平時成績很好 可以選擇浙大(高分子的發源地)北大(高分子理論方面最牛)中科院長春所、北化所、上海有機所(這個多牛我就不解釋了 但你本科不是211不建議考)這三個地方搞什麼都牛 不用特意選方向 選個牛導就行了
2如果你覺得自己有一定的能力 並且有專精方向 可以考慮西工(材料學)川大(合成)、天大(化工類高分子)、華南(橡膠&加工)、華東(合成)、武大(分析和葯物傳遞)、 北航(學校名氣大 本專業不怎麼樣)、 復旦(理論很牛逼 高分子物理課本就是他們編的 但是很難考)
3 如果你覺得自己水平有限 基礎不是很好 你可以考慮北化(合成方面還是比較牛的 收的人多 好考)青島科技大學(橡膠加工方面目前全國最牛)中國紡織大學(就是東華大學 纖維最牛)北京服裝學院(纖維也很牛)這些都比較好考
拜託採納 打字很累的 如果有疑問可以私下聯系
另外補充一點 如果你英語很好 家裡有一定經濟基礎 建議出國比較好 比如美國的阿克隆大學(常春藤之類的就不說了 不現實)容易考的韓國川北大學、慶尚大學等 德國 日本的大學在這方面也很牛
建議查下資料
感覺問題主意不是很清晰
❿ 求高分子材料創業項目,最好是橡膠這一塊。資金都沒問題,只差項目,求高人指點,在線等!
這個項目是可以做成行業老大的產品,
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