高分子科学的重要性

材料化学导论,高分子科学的重要性,第一章 高分子材料概论,第二节 高分子科学的重要性,学科重要性,高分子科学已经发展成为一门独立的学科，与其他传统学科不同，他既是一门基础学科又是一门应用科学。,目前已形成了高分子化学、高分子物理、高分子材料和高分子工艺四个主要的分支。,在基础的化学一级学科中，高分子与无机、有机、分析、物化并列为二级学科；而在应用性的材料学科中，高分子材料、金属材料和无机非金属材料共同组成最重要的三个领域。,高分子材料在人们日常生活中的地位,我被高分子,材料包围了,聚四氟乙烯,聚氯乙烯,蜜胺塑料,聚丙烯,聚丙烯,聚乙烯,PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯涤纶树脂）,EVA（热熔胶）,高分子材料在国民经济中的地位,高分子材料占飞机总重的65。,（即使采用最轻的铝/钛合金，其比重也大于2.7，而高分子材料的比重为1.5左右）,粘合,5,平方厘米,的钢件，能吊起一个大铁箱。,超强粘合剂,特种高分子材料,6.2mm厚的聚碳酸酯板，受大锤砸而不断裂，还能挡住38mm子弹从 3.6m远处的射击。,室温硫化硅橡胶板耐2000的高温,医用高分子材料,由硅橡胶,制作,的人工心脏，能成功地移植体内。,其他还有：,隐形眼镜、人工骨、人造皮肤，自吸收手术缝线，医用胶合剂等。,人工血管,常见手术：置换病变血管或进行搭桥手术,常用材料：聚酯纤维、真丝、膨体聚四氟乙烯、聚氨酯,人工瓣膜,常见手术：置换病变瓣膜,应用材料：聚氨酯、聚四氟乙烯、低温同性碳、硅橡胶、聚酯纤维,人工脏及心脏辅助装置,常见手术：置换心脏或加强病变心脏的功能,应用材料：聚氨酯、聚氯乙烯、硅橡胶、天然橡胶,心脏补片,常见手术：心脏修复手术,应用材料：聚四氟乙烯、聚酯纤维,人工血浆：代替血浆、血液增容等,常用材料：右旋糖肝、羟乙基淀粉、聚乙烯基吡咯烷酮、聚N-羟丙基丙基烯酰胺,人工血红蛋白：代替红血球输运氧气,常用材料：全氟三丁胺、全氟三丙胺、环氧乙烷与环氧丙烷共聚物乳胶,人工玻璃体：填充眼球玻璃体腔,常用材料：硅橡胶海绵、聚四氟乙烯海绵、骨胶原,人工晶状体：娇治白内障,常用材料：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、聚丙烯、聚有机硅氧烷凝胶,人工角膜：提供光线传递到视网膜的透径,常用材料：甲基丙烯酸酯类共聚物水凝胶、共聚涤纶、硅橡胶,人工泪管：娇治泪道慢性阻塞,常用材料：硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯,隐形眼镜：矫正视力，治疗角膜疾患,常用材料：聚甲基丙烯酸羟乙酯及其与乙烯基吡咯烷酮的共聚物、硅橡胶、聚氨基酸、甲壳素衍生物,耳鼓膜：康复听力,常用材料：硅橡胶,人工中耳骨：代替病变中耳骨，康复听力,常用材料：聚四氟乙烯与碳纤维复合物、聚甲基丙烯酸乙酯与羟基磷灰石共混物、,甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚多孔骨水泥、聚乙烯,人工食道：食道根除术后重建食道,常用材料：硅橡胶涤纶复合物、聚乙烯、聚四氟乙烯、天然橡胶,人工喉：喉头切除后发音功能恢复,常用材料：硅橡胶涤纶复合物、膨体聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯,人工肾：肾功能衰竭患者肾功能的替代,常用材料：醋酸纤维、铜氨纤维素、聚丙烯清、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚碳酸酯、丙烯氰苯乙烯共聚物、聚氨酯、聚 四氟乙烯、聚氯乙烯、硅橡胶、吸附树脂、炭化树脂、火胶棉,人工肝：急性肝功能衰竭治疗血液解毒净化,常用材料：活性炭、炭化树脂、吸附树肢、聚丙烯胺、环氧氯丙烷交联琼肢糖、火胶棉、白蛋白、硅橡胶、聚四氟乙烯、聚丙烯,人工肺：替代肺进行血液气体交换,常用材料：聚氯乙烯、硅橡胶、聚丙烯空心纤维、聚砜空心纤维,人工胰：替代胰功能，释放胰岛素，控制血糖水平,常用材料：海藻酸、聚丙烯氰、聚氨基酸、聚氨酯,人工胆道：替代摘除的胆道,常用材料：聚氨酯、硅橡胶,人工输尿管：替代摘除的输尿管,常用材料：聚氨酯、硅橡涤纶织物、聚甲基丙烯酸乙酯涂料,高分子药物释放和送达体系,如将对恶性肿瘤有治疗作用的5-氟尿嘧啶载于聚,-,甲基丙烯酸环氧丙酯上，5-,氟,尿嘧啶对人体有很大毒副作用，服用后产生恶心、呕吐、脱发等现象，且对肝、胃有影响，但高分子化后释放缓慢、均匀，上述症状明显改善。,海岛丝,超细合成纤维已工业化了，方法是首先纺成复合纤维，其形状如图所示，这种尼龙与第2种高分子形成的复合丝被称为“海岛丝”。然后再把第2种高分子用溶剂溶掉，就制成直径约1Um超细纤维。当今合成的纤维，这种丝1g的长度可绕地球2.5周。,超强吸水剂,例如淀粉接枝聚丙烯酰胺。超强吸水剂主要用于生理卫生用品，沙漠绿化，农林园艺水土保持材料、土木建筑中的止水隔水材料、工业脱水剂、人造雪、食品工业中的水凝胶等。,吸水前,吸水后,超强吸水高分子的吸水模型,感光高分子,感光性高分子主要用于印刷工业的制版，电子工业的印刷线路板和高集成度的半导体芯片的制造等。,曝光,显影,蚀刻,压 敏 纸,首先将隐性染料（如结晶紫内酯）的三氯联苯溶液制成微胶囊，微胶囊和酸性粘土（如高岭土）分别涂在纸的内表面形成夹层结构。当笔在纸上用力时，微胶囊破裂，隐性染料与酸性粘土反应而显色。,纸,微胶囊,其 他,塑料门窗节能、防腐蚀,塑料输油管道节能，减阻，防止凝固,塑料编织袋物料物料储运、抗洪救灾,塑料建筑材料轻质、防腐、保温、降噪,