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高分子材料的發(fā)展史范文第1篇

關(guān)鍵詞：材料 發(fā)展 金屬材料 無機非金屬材料 高分子材料

人類社會的發(fā)展歷程,是以材料為主要標志的。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。對材料的認識和利用的能力,決定著社會的形態(tài)和人類生活的質(zhì)量。歷史學家也把材料及其器具作為劃分時代的標志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代……

100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進入新石器時代?，F(xiàn)在考古發(fā)掘證明我國在八千多年前已經(jīng)制成實用的陶器,在六千多年前已經(jīng)冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀,鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,成為產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀中葉,現(xiàn)代平爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的出現(xiàn),使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應(yīng)用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應(yīng)用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業(yè)中一直占有主導(dǎo)地位。20世紀中葉以后,科學技術(shù)迅猛發(fā)展,作為發(fā)明之母和產(chǎn)業(yè)糧食的新材料又出現(xiàn)了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應(yīng)用僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅(qū),并在年產(chǎn)量的體積上已超過了鋼,成為國民經(jīng)濟、國防尖端科學和高科技領(lǐng)域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發(fā)展,使陶瓷材料產(chǎn)生了一個飛躍,出現(xiàn)了從傳統(tǒng)陶瓷向先進陶瓷的轉(zhuǎn)變,許多新型功能陶瓷形成了產(chǎn)業(yè),滿足了電力、電子技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展和需要。

現(xiàn)在人們也按化學成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機非金屬材料和有機高分子材料三大類以及他們的復(fù)合材料。

金屬材料科學主要是研究金屬材料的成分組織、結(jié)構(gòu)、缺陷與性能之間內(nèi)在聯(lián)系的一門學科。金屬材料科學與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應(yīng)過程和相的關(guān)系,金屬材料的制備方法和形成機理,結(jié)晶過程以及材料在制造及使用過程中的變化和損毀機理。對其按化學成份進行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復(fù)合金屬材料。按用途分類包括結(jié)構(gòu)材料和功能材料。

金屬基復(fù)合材料(mmc)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關(guān)注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強相的非均質(zhì)混合物,其共同點是具有連續(xù)的金屬基體。目前,特別是航空航天部門推進系統(tǒng)使用的材料,其性能已經(jīng)達到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強度大幅度增加的金屬基復(fù)合材料,已經(jīng)成為發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)材料的一個重要方向。1990年美國在航天推進系統(tǒng)中形成了3250萬美元的高級復(fù)合材料(主要為mmc)市場,年平均增長率16%,遠高于高性能合金的年增長率1.6%。

無機非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。在晶體結(jié)構(gòu)上,無機非金屬的晶體結(jié)構(gòu)遠比金屬復(fù)雜,并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強的離子鍵和混合鍵。這種化學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導(dǎo)電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無機非金屬材料已從傳統(tǒng)的水泥、玻璃、陶瓷發(fā)展到了新型的先進陶瓷、非晶態(tài)材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維、半導(dǎo)體材料以及光學材料。由于新型無機非金屬材料除具有傳統(tǒng)無機非金屬材料的優(yōu)點外,還有某些特征如:強度高、具有電學、光學特性和生物功能等,因此它們已成為現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國防和生物醫(yī)學所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。

高分子材料為有機合成材料,亦稱聚合物。自20世紀20年代德國著名科學家斯托丁格開創(chuàng)這一學科以來,高分子科學和技術(shù)的發(fā)展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業(yè)。它具有較高的強度,良好的塑性,較強的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優(yōu)良性能,在是工程上的發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結(jié)晶聚合物和無定型聚合物兩類。結(jié)晶聚合物的強度較高,結(jié)晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據(jù)機械性能和使用狀態(tài)將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國的合成纖維、合成樹脂和合成橡膠已分別居世界產(chǎn)能的第一、二和三位。

參考文獻:

[1]謝盛輝.《材料科學發(fā)展史》課程構(gòu)想及教學綱要. 2006,26,(5).

[2]許順生.金屬材料科學概述.中國科學院上海冶金研究所.

高分子材料的發(fā)展史范文第2篇

    為保證實驗的順利進行,我們會讓學生展開“往期問題”討論,將往屆學生實驗室遇到的實驗現(xiàn)象展現(xiàn)給大家:(1)預(yù)聚階段產(chǎn)生氣泡,難以排出;(2)澆模時進入氣泡;(3)低溫反應(yīng)階段出現(xiàn)產(chǎn)品與模脫離的情況;(4)后聚合的高溫反應(yīng)階段,出現(xiàn)氣泡,甚至爆聚。學生圍繞實驗現(xiàn)象展開討論,討論結(jié)束后教師進行總結(jié):(1)預(yù)聚反應(yīng)時,粘度增大,不要劇烈搖晃錐形瓶,否則會造成空氣摻入,形成很多氣泡;(2)澆模速度要慢,讓流體沿器壁緩慢、連續(xù)流入模內(nèi);(3)預(yù)聚時間要足夠長,否則后聚合時因產(chǎn)品收縮率較大,會造成與壁面脫離的情況;(4)低溫反應(yīng)時間要足夠長,完全消除凝膠效應(yīng),否則高溫反應(yīng)時,會出現(xiàn)氣泡,甚至爆聚。制備“人工琥珀”時,為防止產(chǎn)品產(chǎn)生氣泡,應(yīng)注意:(1)物件應(yīng)充分干燥,否則后聚合時會有水氣及氣泡產(chǎn)生,影響產(chǎn)品外觀;(2)物件表面要用單體或預(yù)聚物充分浸潤,否則澆模時表面極易殘留氣泡。此外,不要選取膨脹比相差過大的產(chǎn)品,否則高溫處理時會造成產(chǎn)品或模具開裂。為了體現(xiàn)材料的應(yīng)用性,對該實驗進行了改進,擴展內(nèi)容為透光率的測定。學生在學習理論知識時,已經(jīng)知道聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)被稱作有機玻璃,但是到底它的透光率和真的玻璃相比如何呢?帶著這種疑問,學生的學習的主動性提高,學習效果提高,我們的教學效果也可得到大大的提升。為了保證所得透光率數(shù)據(jù)的可比性,有機玻璃的透光率是使用分光光度計、根據(jù)國家標準GB/T2680-94《建筑玻璃———可見光透過比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)玻璃參數(shù)的測定》對“可見光透過比”進行測定的。實驗測得PMMA的透光率大都在86~92%,與市場產(chǎn)品的值所提的高達93%相接近。

    個別產(chǎn)品透光率較低,原因主要有:(1)表面收縮造成壁面不平;(2)模具夾層厚度上下不一致;(3)表面硬度不夠,因擦拭造成劃痕。與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,展現(xiàn)材料生產(chǎn)全過程基礎(chǔ)性實驗與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,開設(shè)綜合性實驗。綜合實驗要求學生完成從原料準備到產(chǎn)品檢測全過程,提高學生的綜合能力,尤其是工程實踐能力。如“線形酚醛樹脂的制備”實驗項目,根據(jù)金光集團酚醛泡沫恒溫板的生產(chǎn)工藝進行了改進,擴展為“發(fā)泡用酚醛樹脂的制備及性能檢測”。作為發(fā)泡用酚醛樹脂,樹脂合成后,學生不再進行常規(guī)的粘度測定和固含量測定,而重點進行發(fā)泡起發(fā)時間和固化時間測定。在25℃,稱取酚醛樹脂50g,將乳化劑(有機硅泡沫穩(wěn)定劑)2g和發(fā)泡劑(正戊烷)2g加入到酚醛樹脂中,用機械攪拌器攪拌1min,然后加入固化劑(對甲苯磺酸∶磷酸∶水=5∶3∶2)8g,同時用秒表開始計時,攪拌30s。一般所得酚醛樹脂室溫下發(fā)泡起發(fā)時間70~200s,固化時間3~10min。普通高化實驗無非就是高分子材料的合成,要求學生掌握高分子材料的合成工藝。該實驗在原有合成實驗基礎(chǔ)上,增加了“泡沫塑料的成型”工藝學的內(nèi)容,使學生掌握了利用低沸點發(fā)泡劑液體蒸發(fā)氣化而使聚合物發(fā)泡的方法[5],即物理發(fā)泡法。實驗技術(shù)講座中對泡沫塑料的發(fā)泡方法進行詳細講解,如聚氨酯軟泡沫塑料是采用異氰酸酯與水(或羧基)反應(yīng)放出CO2氣體的化學發(fā)泡法,又如脲甲醛開孔硬質(zhì)泡沫塑料采用機械發(fā)泡法。此外,該生產(chǎn)原有工藝中采用的發(fā)泡劑氯氟烴會導(dǎo)致大氣層臭氧層的破壞,對人類生態(tài)平衡不利,實驗室工藝中發(fā)泡劑改用了生理毒性較小的正戊烷。

    與學生創(chuàng)新成果相結(jié)合,組建設(shè)計性實驗在實驗室開放階段,曾指導(dǎo)學生對“苯乙烯的懸浮聚合”進行改進。實驗教材上選用的分散劑多為聚乙烯醇類的有機分散劑,但是理論上也可用無機分散體系。該實驗要求學生自選分散體系,進行實驗步驟設(shè)計,確定實驗所需儀器設(shè)備及藥品。學生有選用Mg(OH)2為分散劑的,也有選用聚乙烯醇為分散劑的。當分散介質(zhì)蒸餾水為100mL,引發(fā)劑過氧化二苯甲酰為0.6g,苯乙烯單體為20mL,攪拌速度為250r/min,在85℃反應(yīng)3h,分散劑用量選用1mol/LMgCl2溶液3mL和1mol/LNaOH溶液6mL或0.3%(wt)聚乙烯醇溶液8mL,所得產(chǎn)品顆粒均勻且直徑較大。前者所得直徑2.0~2.5mm,后者所得直徑3~3.5mm。因為是設(shè)計實驗,只要實驗方案切實可行的,都可進入實驗室做實驗,所以學生所選分散劑用量和攪拌速度等都不盡相同。但也恰恰是這種不同,讓學生直觀地認識到懸浮聚合的一些特點:攪拌速度較大時,顆粒粒徑較小;無機分散劑用量過多時,產(chǎn)品的透明度不好;聚合后如不進行表面處理,顆粒表面會殘留有分散劑。增加研究性實驗項目要求每位學生限選一個研究性實驗項目。比如“聚丙烯(PP)/蒙脫土(MMT)納米復(fù)合材料的制備及熱性能分析”實驗是根據(jù)老師的科研方向提煉出來的實驗項目[6]。教學與科研相結(jié)合,用高水平的科研帶動實驗課教學,培養(yǎng)了學生的初步科研能力和創(chuàng)新意識。通過高分子化學理論知識的學習,學生已經(jīng)知道Ziegler-Natta引發(fā)劑的發(fā)現(xiàn)在高分子科學的發(fā)展史上具有劃時代的意義,但其主要原料三乙基鋁在空氣中能自燃,遇水爆炸,對人體有灼傷作用;TiCl4與水接觸會發(fā)生劇烈反應(yīng),冒白煙,對呼吸道有刺激作用,而且該引發(fā)劑在空氣中放置會失去活性。因此,在引發(fā)劑制備及使用時都要采用無水無氧操作,且氮氣必須為高純氮氣。通過該探索實驗,學生很好地掌握了無水無氧操作技術(shù),如雙排管的使用、注射器法和內(nèi)轉(zhuǎn)移法移取溶液。為提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能,采用化學反應(yīng)法制備了MgCl2-MMT復(fù)合載體型Ziegler-Natta催化劑,通過單體原位插層聚合法有效地制備了剝離型PP/MMT納米復(fù)合材料。通過該實驗,學生了解了蒙脫土有機改性的方法,掌握了Ziegler-Natta復(fù)合載體催化劑的制備方法,掌握了一種聚合物/無機納米復(fù)合材料的制備方法———單體原位插層聚合法,了解了無機材料對高分子材料的改性作用。健全實驗室開放制度配合學生探索性實驗因為課程學時有限,學生有時不能完成高分子材料的性能測試與表征實驗內(nèi)容。通過開放實驗室,學生一方面可以繼續(xù)實驗,另一方面可根據(jù)個人興趣,進行探索性實驗。為了方便解決學生疑問,高分子化學實驗室每天安排有老師值班,隨時解答學生疑問。學生探索性實驗已經(jīng)取得一定成果。如“蒲公英橡膠的制備及物理性能研究”,采用組織破碎機破碎蒲公英植株的根部組織,用環(huán)己烷萃取破碎物中膠乳成分,將萃取液與水共沸蒸餾,抽濾后得蒲公英橡膠。粘度法測得蒲公英橡膠的粘均分子量為4.9×105;紅外光譜法測試顯示,所得蒲公英橡膠與天然橡膠的結(jié)構(gòu)相似;差熱-熱重分析法測得蒲公英橡膠失重15%的溫度為271℃,此數(shù)值與天然橡膠的測試結(jié)果相接近。該項目綜合運用了有機化學、高分子化學和化工原理等課程知識,2011年7月獲得了第十二屆山東省挑戰(zhàn)杯大賽三等獎。學生除了可以當面向老師請教外,還可通過《高分子化學實驗》課程網(wǎng)站、QQ和飛信與指導(dǎo)老師取得聯(lián)系。每個老師負責6~8位學生、2~3項探索性實驗項目。

    實驗技術(shù)講座的開展、綜合性實驗的開設(shè),使學生可以系統(tǒng)地掌握高分子實驗技術(shù)、高分子材料的合成及性能表征的方法,完善了學生的知識結(jié)構(gòu)。研究性和探索性實驗項目切實提高了學生的創(chuàng)造性思維及創(chuàng)新能力。工程性實驗項目培養(yǎng)了學生的工程意識,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供了新的途徑。開放實驗室為全面提高學生的創(chuàng)新能力、實踐能力提供了有力支持?？傊?通過高分子化學實驗教學體系改革,有效提高了學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。我們將進一步加強實驗教學的研究與探索,不斷進行實驗教學的改革,提高實驗教學水平,為全面培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型的高素質(zhì)人才而努力。我們將從以下幾點繼續(xù)努力:(1)深化教學改革,不斷將最新的科研成果應(yīng)用到教學中;(2)進一步加強實驗教材建設(shè),更新教材內(nèi)容;(3)加強教學隊伍建設(shè),吸收高學歷高水平的教師加入到實驗課程教學隊伍中;(4)以精品課程建設(shè)為契機,完善課程網(wǎng)站建設(shè),增加知識的先進性、全面性、導(dǎo)向性。

高分子材料的發(fā)展史范文第3篇

關(guān)鍵詞：聚醚多元醇 應(yīng)用 發(fā)展前景

近些年來，國內(nèi)外聚醚行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛。國外聚醚多元醇生產(chǎn)企業(yè)，例如Lyondell、Bayer、等憑自身的規(guī)模及產(chǎn)量順利躋身于全球市場，發(fā)展勢頭良好。而國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)也不甘示弱，大力研發(fā)新型產(chǎn)品，加快改建與擴建，聚醚多元醇的發(fā)展十分迅速。

一、聚醚的概念及發(fā)展史分析

聚醚，即“聚醚多元醇”，指的是一類分高分子化合物，這些高分子化合物具有一個共同特點，即分子主鏈上存在醚鍵―R―O―R'―（R、R'均為烴基）。

聚醚多元醇是在上個世紀30年代初開始發(fā)展的，其最初多用于非離子型表面活性劑的合成領(lǐng)域。在1939年，美國Wotter與Scretle成功利用聚醚多元醇合成了烷醇聚醚非離子型表面活性劑；在1940年，他們再次合成了烷基酚聚氧乙烯醚非離子型表面活性劑；隨后在1953年，Du Pont公司第一次利用聚醚多元醇合成了聚氨酯軟泡；次年，美國懷安多特公司利用氧化丙烯-氧化乙烯嵌段共聚醚合成了聚氨酯泡沫塑料，并在1957年，成功實現(xiàn)了聚醚類聚氨酯泡沫塑料的工業(yè)化生產(chǎn)。隨著近些年的發(fā)展，聚醚多元醇的產(chǎn)量不斷提高。全球聚醚生產(chǎn)規(guī)模相當大，生產(chǎn)也相對集中，多掌握在大型跨國公司，諸如拜耳、殼牌、陶氏及巴斯夫等化學企業(yè)手中。在2003年，世界聚醚生產(chǎn)量已超過380萬t，2005年，高達540萬t，2006年，上升到了610萬t，聚醚多元醇產(chǎn)量以年均3%的速度逐步增加。與此同時，國內(nèi)聚醚生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量及規(guī)模也在不斷增加，聚醚多元醇的產(chǎn)能迅速增加，由2005年的35萬t迅速發(fā)展成為2006年的87萬t。

二、聚醚的主要應(yīng)用分析

聚醚多元醇主要包括三類：1）PPG，即聚氧化丙烯多元醇，是以多元醇及有機胺等作為起始劑，同環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷共聚，或同環(huán)氧丙烷相聚合反應(yīng)生成的；2）POP，即聚合物接枝聚醚多元醇，可利用丙烯腈、苯乙烯等原料，同聚醚多元醇接枝產(chǎn)生聚合反應(yīng)生產(chǎn)；3）PTMEG，即聚四亞甲基醚二醇，是利用四氫呋喃二醇發(fā)生共聚或均聚反應(yīng)所合成的。以下針對不同類型聚醚的應(yīng)用進行具體分析：

1.聚氧化丙烯多元醇

聚氧化丙烯多元醇屬于一種通用型的聚醚多元醇，它應(yīng)用最為廣泛的當屬PU泡沫塑料領(lǐng)域。聚氨酯泡沫塑料是PU中最為重要的制品之一，它占PU的總產(chǎn)量的比例超過了50%，在各類PU制品中，軟質(zhì)泡沫塑料居首位。對于軟質(zhì)泡沫塑料而言，其不僅具有良好的回彈性，而且塑料柔軟、受壓后永久變形小，因此，在襯墊及包裝等材料中有廣泛應(yīng)用；對于硬質(zhì)泡沫塑料而言，由于其質(zhì)輕，具有較高的比強度，且隔熱性能佳、熱導(dǎo)率低，因此，在保溫隔熱材料中具有廣泛的應(yīng)用；就半硬質(zhì)泡沫塑料而言，其具有良好的抗沖及緩沖性能，因此，適用于工業(yè)緩沖、防震及包裝材料領(lǐng)域。此類制品所采用的聚醚分別為軟質(zhì)、半硬質(zhì)（多為三元醇聚醚），其中，硬質(zhì)泡沫塑料常采用的是四羥基、五羥基等多元羥基聚醚。

2.聚合物接枝聚醚多元醇

聚合物多元醇是在聚醚多元醇的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的，屬于二代聚醚，POP多應(yīng)用于進行高回彈、高荷載性能的彈性體、聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料及半硬質(zhì)泡沫塑料的合成與制備領(lǐng)域，POP適宜在PU泡沫塊狀、模塑及反映注射模塑發(fā)泡工藝中應(yīng)用。

3.聚四亞甲基醚二醇

聚四亞甲基醚二醇屬于一種高性能聚醚多元醇，多用于合成熱塑性PU彈性體及氨綸。由于聚四亞甲基醚二醇可以有效制備高性能的PU彈性體，因此，具有良好的耐水解、耐菌、耐磨、耐油性，具有高模量、電絕緣及低溫等性能，因而極受青睞。聚四亞甲基醚二醇多應(yīng)用在氨綸、電纜、薄膜、汽車配件、醫(yī)療器材、輪胎、耐油密封部件、膠輥及礦井、低溫場合所應(yīng)用的制品中。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球聚四亞甲基醚二醇在氨綸制備中的應(yīng)用占32 %，在熱塑性PU彈性體制備中的應(yīng)用占27%，在CPU中的應(yīng)用占21%。

此外，聚醚多元醇還包括了PEG（聚氧化乙烯多元醇），廣泛用于制藥、化妝品、橡膠、化纖、造紙、食品、電鍍加工等領(lǐng)域。

三、聚醚市場前景展望

當前，在我國聚醚多元醇的消費中，約有三分之二用于進行PU軟泡及硬泡的制造，雖然PU硬泡的消費較軟泡而言較低，但其應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速增長。我國PU硬泡約56%用于冷庫、冰箱及冰柜中，25%應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。在發(fā)達國家，聚醚多元醇有49%用于建筑領(lǐng)域，由此可見，聚醚在國內(nèi)建筑行業(yè)的市場應(yīng)用潛力仍相當大。

近些年來，隨著PU涂料、密封劑、膠粘劑及彈性體等市場的迅速增長，聚醚多元醇的市場需求量及前景將十分可觀。隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，聚醚在車用PU部件中的需求迅速增長。因此，我國聚醚的消費結(jié)構(gòu)已經(jīng)開始邁向多元化，并將推動該行業(yè)逐步朝著縱深方向發(fā)展。為了進一步改善PU制品的工藝，提高其性能，進一步拓展其用途，我國正在加快聚醚新品種的研發(fā)，例如耐高溫、阻燃、芳香族聚醚等。

此外，聚合物多元醇也開始朝著高固含量方向發(fā)展。國內(nèi)石化公司已經(jīng)成功研制出了高固含量POP，并開發(fā)了萬噸級連續(xù)法POP生產(chǎn)工藝，并在高承載、高回彈泡沫塑料、軟質(zhì)及半硬質(zhì)泡沫塑料制品中投入應(yīng)用，將在未來幾年中實現(xiàn)聚醚多元醇產(chǎn)量的大幅提高。

參考文獻：

[1] 翁漢元.聚氨酯工業(yè)發(fā)展狀況和技術(shù)進展[J].化學推進劑與高分子材料，2011（01）：101-106.

[2] 于劍昆.新型聚醚多元醇的合成應(yīng)用[C].中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會第十二次年會論文集，2012：35-38.

高分子材料的發(fā)展史范文第4篇

化學成為一門獨立學科的時間雖然不長，但化學作為一種實用的技術(shù)，早在史前時期就得到了具體的應(yīng)用，如用火燒制陶器等?；瘜W的發(fā)展經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代等不同的時期。銅、鐵等金屬以及合金的冶煉、酒的釀造等都是化學的早期成就。煤、石油、天然氣等化石燃料的開采和利用、造紙術(shù)的發(fā)明和發(fā)展等，對人類社會的進步都發(fā)揮了重要的作用。藥物化學的興起和冶金化學的廣泛探究，則為近代化學的誕生和發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。原子分子學說的建立，是近代化學發(fā)展的里程碑。在近代化學發(fā)展的歷程中，人們相繼發(fā)現(xiàn)了大量的元素，同時也揭示了物質(zhì)世界的一項根本性的規(guī)律——元素周期律。在原子的核模型的建立、高度準確的光譜實驗數(shù)據(jù)的獲得、輻射實驗現(xiàn)象，以及光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)等基礎(chǔ)上建立起來的現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論，使人們能夠深入地、科學地認識物質(zhì)內(nèi)部的奧秘，以及微觀粒子的運動規(guī)律，這將使對物質(zhì)的研究深入到了原子、分子水平的微觀領(lǐng)域。同時，化學與其他學科之間的相互滲透，使化學所涉及的領(lǐng)域越來越廣，掃描隧道顯微鏡的研制成功，使人們能夠清楚地觀察到原子的圖像和動態(tài)的化學變化。交叉分子束實驗則可以使人們詳細地研究化學反應(yīng)的微觀機理。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們已能通過先進的科學儀器觀察一些物質(zhì)的原子排列狀況。1990年前后，美國等少數(shù)國家首先在-269℃的低溫下移動了原子。1993年，中國科學院北京真空物理實驗室的研究人員，在常溫下以超真空掃描隧道顯微鏡為手段，通過用探針撥出硅晶體表面的硅原子的方法，在硅晶體的表面形成了一定規(guī)整的圖形。這種在晶體表面開展的操縱原子的研究，達到了世界水平。圖中的“中國”兩字就是這樣形成，并經(jīng)放大約180萬倍在計算機屏幕上顯示出來的。這兩個字的“筆畫”寬度約2nm，是目前已知的最小的漢字。

化學工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，也是高科技、新材料發(fā)展的重要組成部分，化學多門類、多學科，它與人類社會、人類自身與人類生活及環(huán)境息息相關(guān)。但在人類社會的實際生活中，人們往往對化學工業(yè)及其產(chǎn)品產(chǎn)生了許多誤解，甚至在輿論宣傳中也出現(xiàn)了一些有關(guān)化學與人類健康的錯誤信息。為了使廣大群眾正確認識化學與人類生存和健康的重要作用，了解化學與人類自身的相互關(guān)系，廣東省化工學會組織了中山大學、廣東工業(yè)大學、華南農(nóng)業(yè)大學等學府的教授、博士編寫了本書。本書特點是以人體自身的生命為本，以化學與人類健康之間的關(guān)系為中心，著重介紹化學元素在組成宇宙世界、地球和人體中的作用與地位，科學地闡述了食品及其添加劑、水、日用化學品、農(nóng)藥、農(nóng)膜、化肥、醫(yī)藥化學品等各個領(lǐng)域中的許多天然或合成化學品是人體生命要素，也是人體健康的物質(zhì)基礎(chǔ)，從理論到實踐詳細地敘述了人類的歷史長河中，在與自然界、生產(chǎn)、生活和人類疾病

的斗爭中，人類利用化學品為自身健康服務(wù)的知識、經(jīng)驗和正確的使用方法，從發(fā)展的角度描述了在知識經(jīng)濟和高新尖化學品日新月異的當今時代，未來化學品更好服務(wù)人類健康的前景，特別是基因工程產(chǎn)品的研制與生產(chǎn)將是社會發(fā)展、人類健康的福音。全書文字暢順、簡潔、內(nèi)容豐富、充實、深入淺出，體現(xiàn)了科普書的科學性、知識性、實用性和趣味性，有較強的前瞻性。相信《環(huán)境?化學與人類健康》一書對宣傳化學科普知識、正確使用化學品，服務(wù)社會，提高人類自身生活素質(zhì)，增強人類健康將會起到積極的作用。

北京一位中學生問諾貝爾化學獎獲得者英國化學家克羅托教授：“人們都說21世紀是生命科學和信息科學的世紀，您能否告訴我化學有什么用，我們?yōu)槭裁匆獙W習化學呢?”克羅托回答說：“正是因為21世紀是生命科學和信息科學的世紀，所以化學才更為重要?！被瘜W作為一門基礎(chǔ)學科已經(jīng)與各相鄰學科交叉綜合，出現(xiàn)了生命化學、農(nóng)業(yè)化學、環(huán)境化學、能源化學、地球化學、材料化學、計算化學、醫(yī)藥化學等，化學又是一門應(yīng)用性極強的學科，它已滲入到現(xiàn)代社會的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)藥、衛(wèi)生、交通、能源、環(huán)境、材料以及正在蓬勃發(fā)展的一切高科技領(lǐng)。

今日化學學科正積極向一些與國民經(jīng)濟和社會生活關(guān)系密切的材料、能源、環(huán)境、生命等學科滲透，使化學的作用與地位日益顯著。反過來，這種學科間的滲透，對化學學科的發(fā)展起著重要的促進作用。

人類很早就開始使用材料，從石器時代到現(xiàn)代，人類所使用的材料不斷地發(fā)生變化，材料的種類越來越多，用途也越來越廣。我們對于材料的認識，應(yīng)該包括為人類社會所需要并能用于制造有用器物的物質(zhì)這兩層涵義。也就是說，并不是所有的物質(zhì)都可以稱為材料。材料按其化學組成或狀態(tài)、性質(zhì)、效應(yīng)、用途等可以分為若干類。例如，按化學組成分類，陶瓷屬于非金屬材料；合金屬于金屬材料；橡膠、化纖等屬于有機高分子材料。歷史的發(fā)展表明：沒有新材料的出現(xiàn)，就沒有工業(yè)的進步和大量新產(chǎn)品的涌現(xiàn)。因此，許多科學家都認為新材料是高技術(shù)的突破口，只有更好地開發(fā)和應(yīng)用具有特殊性能的新材料，才能擁有更強大的經(jīng)濟優(yōu)勢和技術(shù)潛力。化學不僅在一般材料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用中發(fā)揮了巨大的作用，而且在研制具有特殊性能的新材料方面也會繼續(xù)發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢?？偲饋碇v，適應(yīng)科技迅猛發(fā)展所需的諸如耐腐蝕、耐高溫、耐輻射、耐磨損的結(jié)構(gòu)材料，以及敏感、記錄、半導(dǎo)體、光導(dǎo)纖維、液晶高分子等信息材料和超導(dǎo)體、離子交換樹脂與交換膜等高功能材料，它們的制取都是需要化學進一步參與研究的重要課題。

位于北京周口店的北京猿人遺址中的炭層，表明人類使用能源的歷史已非常久遠。人類社會的發(fā)展與能源消費的增長是密切相關(guān)的，我們現(xiàn)在使用的能源主要來自化石燃料——煤、石油和天然氣等，但化石燃料是一種不可再生，并且儲藏量有限的能源，而且在開采和燃燒過程中還會對自然環(huán)境造成污染。為了更好地解決能源問題，人們一方面在研究如何提高燃料的燃燒效率，另一方面也在尋找新的能源。這些都離不開化學工作者的努力。例如，核能和太陽能的發(fā)電裝置離不開特殊材料的研制；用氫作為能源需要考慮貯氫材料和如何廉價得到氫，等等。

環(huán)境問題是當今世界各國都非常關(guān)注的問題。在世界人口不斷增長、生產(chǎn)不斷發(fā)展、人民生活水平不斷提高的過程中，由于人們對環(huán)境與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)系認識不夠，以及對廢棄物處理不當，使環(huán)境受到了不同程度的破壞，如土地的沙漠化、水資源危機、酸雨、臭氧層的破壞、有毒化學品造成的污染等。因此，保護環(huán)境已成為當前和未來的一項全球性的重大課題之一，也是我國的一項基本國策。在這些關(guān)系到國計民生的環(huán)境問題中，化學工作者是大有作為的。因為污染問題的解決主要還得靠化學等方法。有的專家提出，如果對燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合，使之變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)想(圖5)能夠成為現(xiàn)實，那么，不僅可以消除對大氣的污染，還可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。

高分子材料的發(fā)展史范文第5篇

本文就以下幾個方面,談?wù)勑陆滩牟鍒D在教學中的運用。

一、運用插圖,激發(fā)學生學習化學的興趣

化學教學往往以其獨有的奇妙無比的現(xiàn)象,吸引學生的注意力。新教材豐富、精美的插圖更增添了化學學科的趣味性,激發(fā)了學生學習化學的興趣。

當學生領(lǐng)到新教材時,幾乎所有的學生都懷著好奇心,把教材從頭到尾翻個夠,并被其中一幅幅形象、生動的插圖所深深吸引。教師在第一節(jié)化學課上就要緊緊把握這一教學的好對機,結(jié)合緒言中的內(nèi)容,指導(dǎo)學生欣賞有關(guān)插圖。例如,教師可問學生:教材封面底紋是什么“花紋”?當學生還在搖頭、疑惑時,教師指出,這些“花紋”實際上是構(gòu)成物質(zhì)的、肉眼看不見的分子、原子的圖象。學生頓時興致勃勃、神情專注。進而教師用生動的語言描述封面的四幅畫面:在國民經(jīng)濟中占有重要地位的鋼鐵生產(chǎn),節(jié)日中五彩繽紛的氣球、焰火,千姿百態(tài)、引人入勝的桂林溶洞。這些都與化學密不可分。這時學生情緒高漲,興趣更加濃厚。接著指導(dǎo)學生看彩圖中“具有絕熱性能的高分子材料”和“用隔水透氣的高分子薄膜制的烏籠”兩圖,讓學生在驚訝中認識到化學世界的神奇、科學技術(shù)的偉大。教師要注意創(chuàng)造這種想問不成,想答而不能的情境,引起學生思維,從而激發(fā)他們強烈的求知欲和積極的學習動機。

此外,各章節(jié)的實驗儀器裝置圖、各種示意圖、物質(zhì)用途圖、古今科技成就圖等插圖都具有濃郁的趣味性,教師要重視以此培養(yǎng)學生學習化學的穩(wěn)定興趣,引起他們的有意注意,提高學習的主動性和積極性。

二、運用插圖,加強實驗教學

新教材中有關(guān)實驗內(nèi)容的插圖有近百幅,其中有化學儀器圖、基本操作示意圖、實驗裝置圖、操作過程示意圖等,它們有的是平面圖----前視剖面圖,線條簡單,示意明確;有的是立體圖----斜俯視實物圖,形象逼真,能清楚地說明一些復(fù)雜儀器的構(gòu)造和實驗操作的注意點。總之,它們直觀、形象,一目了然,是教師指導(dǎo)學生進行化學實驗的好資料。

化學儀器圖表示出各種儀器的形狀、構(gòu)造、特點。新教材第195-196頁表格中10種化學儀器的圖形加深了學生對實物認識產(chǎn)生的表象。另外13種常見化學儀器的示意圖,也使學生對儀器有了初步的認識。

新教材中出現(xiàn)得最多的是實驗裝置圖。一幅清晰完整的實驗裝置圖,能夠用來表明該化學實驗所需要的儀器、藥品、化學原理和實驗順序,具有直觀性、形象性、示意性等特征。因此,對于確保化學實驗有條不紊地進行并獲得良好的效果,關(guān)系重大,而且對幫助學生學習、記錄、復(fù)習有關(guān)實驗內(nèi)容和實驗技能,以及培養(yǎng)學生設(shè)計化學實驗的能力等均有重要的作用。新教材中,形象、生動的化學實驗裝置圖比比皆是。

例如,第18頁圖1-11白磷的燃燒,圖中兩處白磷、一處紅磷明顯不同的位置,加上適當?shù)氖疽?使學生形象地了解了可燃物燃燒的條件。從第197頁圖2中學生學到了如何往試管里送入固體粉末的方法。第140頁圖7-3過濾裝置圖為學生學習過濾操作作了很好的示范。制取氧氣、氫氣、二氧化碳的實驗裝置圖,示意清楚,學生不但可以從中掌握實驗所需的儀器、藥品、反應(yīng)條件、裝置注意點,而且對培養(yǎng)學生實驗技能也有很大的幫助。

學生實驗中品紅的擴散、木炭在氧氣里燃燒、配制氯化鈉溶液等實驗操作過程的圖示大大加強了教材的可讀性,減少了文字量,這是新教材化學實驗插圖的一大特色。例如,第215頁圖29配制氯化鈉溶液的圖例,將取氯化鈉、天平稱量氯化鈉、氯化鈉倒入燒杯、量筒量水、水倒入燒杯、攪拌溶解等操作分別作圖示說明,直觀性強。這樣,操作的連續(xù)過程用圖示形式表明,使學生在教師示范后,依據(jù)教材的圖示就可以進行操作練習。

在教學中,教師還可以對教材中的實驗儀器圖進行識圖、辨圖、改圖、說圖、選圖、釋圖、連圖、繪圖等類型的練習,從而加強對學生實驗技能、實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

三、運用插圖,促進學生對化學概念等知識的理解和記憶

新教材的插圖有的集中反映某物質(zhì)的用途,有的生動地表示物質(zhì)的組成、構(gòu)成,有的形象地揭示一些概念的內(nèi)涵,有的簡明地反映某一變化的過程,富有直觀性、趣味性和指導(dǎo)性,對學生的學習起到了啟發(fā)和點撥作用。

例如,新教材中分子和原子的圖象,是科學家用最先進的掃描隧道顯微鏡拍攝到的苯分子和硅原子的照片,呈現(xiàn)了物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微觀世界,使學生對分子、原子的真實性深信不疑。氧化汞分子分解、水分子分解的示意圖,更加深了學生對分子、原子概念的理解和記憶。

新教材對物質(zhì)的用途基本上采用圖示法,這是一個新突破,既增強了直觀性、形象性,又減少了文字量,好教易學,頗受歡迎。例如,氧氣、氫氣的用途既可使學生結(jié)合生活、生產(chǎn)的實際獲得感性認識,又可啟發(fā)學生展望發(fā)展前景。玻璃刀裁玻璃的圖示使學生不僅了解了金剛石的性質(zhì)和用途,而且對培養(yǎng)學生的勞動技能起到了示范作用。

在教材中,空氣成分示意圖簡單明了,水在人體中的存在示意圖生動形象,濃溶液和稀溶液的示意圖對比性強,木材結(jié)構(gòu)示意圖變小為大,氯化鈉的形成示意圖化抽象為具體。一幅幅插圖無不內(nèi)容豐富、形式活潑,使學生在愉悅中掌握化學知識。

四、運用插圖,重視科學態(tài)度的培養(yǎng)

新教材配合化學科學發(fā)展的歷史,刊印了拉瓦錫、道爾頓。侯德榜三位科學家的肖像。結(jié)合教材內(nèi)容,教師可引導(dǎo)學生閱讀相關(guān)的選學內(nèi)容,并用生動、富有鼓動性的語言介紹科學家嚴謹治學、獻身科學的精神。從道爾頓提出原子概念到原子。分子論的產(chǎn)生過程,認識到任何科學原理的建立都要經(jīng)過對大量客觀事物觀察分析,以及對相關(guān)資料,數(shù)據(jù)的歸納整理,經(jīng)過科學推斷提出假設(shè),再經(jīng)過證實后繼續(xù)深入研究和具體運用這樣一個發(fā)展過程,引導(dǎo)學生不僅要了解原子-分子論的發(fā)展史,?而且還要逐步學會這樣的科學方法和科學態(tài)度。200多年前拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置可以幫助我們領(lǐng)會拉瓦錫當時的實驗思路。拉瓦錫不怕失敗,致力于科學研究的精神,抓住事物間的微小差異而做出判斷的唯物主義觀點和作風,對培養(yǎng)學生認真、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,有著重要作用。

五、運用插圖,進行愛國主義教育

新教材介紹了不少我國古代和現(xiàn)代的科學技術(shù)成就,是進行愛國主義教育的好材料。運用插圖,可以將這些材料呈獻給中華民族的新一代,激發(fā)他們的愛國激情。例如,新教材引用《天工開物》中我國古代利用天然氣熬制鹽圖,說明我國是世界上最早利用天然氣的國家,為進行愛國主義教育提供了很好的歷史材料。