天然高分子材料的优点范文1篇1

政策强力扶持新材料高调起步

国家产业发展战略的支持

近些年，我国新材料产业虽然取得了很大的进步，但由于发展起步较晚、底子弱，目前与发达国家相比，我国新材料总体水平与一些发达国家相差约10～15年，主要表现在跟踪仿制国外先进新材料多，拥有自主知识产权特别是具备高性能、高附加值的产品的专利成果依然相对较少；新材料研究成果转化率低，规模化生产程度较低。

为此，我国提出了“提升传统产业、形成经济新增长点、创造标志性成果、建立新材料产业基地和培养创新人才”的五大战略，力争在光电子材料与器件技术、特种功能材料技术和高性能结构材料技术的前沿性、前瞻性课题和热点问题上进行重点攻关，取得跨越式发展。

我国“十一五”（2006～2010年）规划纲要中，提出要加快发展高技术产业的方针，在第十章第四节明确指出要发展新材料产业，围绕信息、生物、航空航天、重大装备、新能源等产业发展的需求，重点发展特种功能材料、高性能结构材料、纳米材料、复合材料、环保节能材料等产业群，建立和完善新材料创新体系。

《高技术产业发展“十一五”规划》则明确了新材料是促进产业创新发展的重要物质基础，要围绕信息、生物、航空航天、重大装备、新能源等产业发展的需求，重点发展特种功能材料、高性能结构材料、纳米材料、复合材料、环保节能材料等产业群，建立和完善新材料创新体系。支持开发航空航天和现代交通专用钛合金、铝合金、碳纤维、高温合金等高性能材料及其制备技术，实现产业化生产；突破关键信息功能材料的核心制造技术，实现先进半导体、海量存储、平板显示等领域电子信息材料的规模化生产；开发高性能的光伏、储能、节能等能源材料，实现绿色材料的产业化。形成特种功能材料、纳米材料、复合材料等一批新材料产业群。

2009年11月3日，温总理在首都科技界大会上发表了《让科技引领中国可持续发展》的讲话，“新材料产业发展对中国成为世界制造强国至关重要……必须加快微电子和光电子材料和器件、新型功能材料、高性能结构材料、纳米材料和器件等领域的科技攻关，尽快形成具有世界先进水平的新材料与智能绿色制造体系。”

政策扶持将持续创造良好环境

早在1999年8月20日，中共中央、国务院的《关于加强技术创新、发展高科技、实现产业化的决定》中便提出要采取有效措施，营造有利于技术创新和发展高科技、实现产业化的政策环境，具体措施包括实行财政、税收扶持政策，加强金融信贷扶持，建立技术创新基金，培育有利于高新技术产业发展的资本市场，加大对成长中的高新技术企业的支持力度；对于取得的科研成果，要重视运用知识产权制度保护其合法权益等。

2000年，为了推动新材料技术及产业的发展，国家计委决定组织实施新材料高技术产业化专项，大力发展对国民经济有重要支撑作用的新材料，特别是重点发展具有自主知识产权可满足特殊需要且需求量较大、效益显著、实现产业化基础较好的新材料。

2006年财政部、国家税务总局的《关于企业技术创新有关企业所得税优惠政策的通知》对企业的技术创新实行税费优惠政策：在技术开发费用、职工教育费用、用于研究开发的仪器和设备加速折旧、税收四个方面给予优惠，鼓励新材料生产企业开发创新，研究开发新技术、新产品、新工艺。

2008年12月，发改委、财政部等几部委了《关于促进自主创新成果产业化的若干政策》，在新材料领域选择一批重大自主创新成果，实施自主创新成果产业化专项工程，给予适当的政策、资金等支持。

2009年7月，科技部《关于印发发挥国家高已现新技术产业开发区作用促进经济平稳较快发展若干意见的通知》，围绕新材料产业，组织企业和产业技术创新战略联盟参加国家重大专项等科技计划，促进战略性产业布局和发展。

新材料基地雏形已现

通过国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技攻关计划、国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家自然科学基金、火炬计划等计划的实施，中国新材料科技水平大大提高。同时国家政策、资金引导大量的社会资金向新材料领域投资，提高了新材料科技成果转化水平，极大地推动了中国新材料产业的发展，初步形成了比较完整的新材料产业体系。

新市场带来新空间

七大新兴产业产生外延市场，孕育新材料机遇。新兴产业需求材料的看点在于市场规模的外延式扩大。七大新兴产业是国家战略规划中大力发展的领域，规模的膨胀比较确定；所需的一些关键材料，其增长预期也发生了大幅提升。新兴产业需求材料的壁垒在于需求领域的转换，对原有的行业格局不产生重大影响。在此前提下，可选择原有领域中的龙头公司进行投资，长期分享行业增速；或可选择积极转型新领域的小型公司，具有高成长的业绩预期。

新能源领域是新材料的摇篮。新能源是新兴产业中启动较早的领域，对于新材料的需求仍在不断上升中。例如：多晶硅需求已从电子行业转入光伏领域，未来仍将保持年均30%的增速；高性能玻纤用于风电叶片等新能源领域，未来五年仍有30%的增速；电动汽车市场即将启动，正负级、隔膜、电解液等电池材料潜在的增长预期极高，应用于动力电池的材料需求增长将达50%；随着直驱风机渗透率的提升，稀土永磁需求继续看涨，而电动汽车达到百万辆后永磁材料需求将达万吨以上，综合来看磁性材料平均增速在20%以上。

其他新兴领域蕴藏新的材料需求。在高端制造制造、节能环保、新一代信息技术、生物领域，也蕴藏着大量的新材料需求。例如：国内高铁建设如火如荼、且在推进世界高铁网的建设，这将支撑减震材料的长期需求；建筑节能标准不断提升，新建建筑及旧建筑改造需要大量新型墙体材料、保温隔热材料、LOW-E玻璃；非晶变压器的节能推广需要非晶合金；LED节能照明推广需要外延片、芯片材料；新一代信息技术将成为万亿级的产业，需要大量的信息材料，包括信息探测、储存、处理、传输、显示材料。随着新兴产业的发展和新产业的不断涌现，其上游的新材料概念也将不断被发掘。

三大理由支持新材料具有长期投资价值

一方面是高起点启动，另一方面新兴产业带来广阔的市场规模，正是在些一系列利好因素的刺激下，近期新材料板块走势异常亮丽也就顺理成章了。但是，鉴于以往市场上概念的炒作均是短期效应，这次新材料板块的崛起，会否同样是“昙花一现”式的辉煌？对此，华创证券认为，新材料板块并非一般的概念炒作，有三大理由支持其具备长期投资价值。

新材料列入战略性新兴产业

二十年前高端电子化学品、高档有机硅产品、碳纤维等新材料几乎完全由国际巨头垄断。随着国家政策的鼓励和企业自主创新，国内少数企业打破了国外垄断，走进口替代的道路，这些产品在满足国防军工需求、企业自身获得良好经济效益的同时，迫使国际垄断企业这些产品在国内的销售价格出现较大幅度下降，产生的社会效益巨大。

在人们逐渐淡忘“21世纪影响世界的三大关键技术（信息技术、生命科学和生物技术、新型材料技术）”的背景下，2010年10月10日的《国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定》指出“战略性新兴产业20年后达到世界先进水平”，这从而使新材料迎来更好的环境。

先于其他新兴产业受益

新材料是战略性新兴产业的基石。作为国家战略性新兴产业之一的新材料，是所有战略性新兴产业发展的基石，对未来所有战略性新兴产业发展有着显著影响，是各领域孕育新技术、新产品、新装备的“摇篮”。第三届国际化工新材料(成都)峰会上，国资委副主任邵宁表示，“新材料将作为国家重点支持的战略性新兴产业，化工新材料作为新材料的重要方向，也会列入十二五规划加快培育。”

新材料先于其他新兴产业受益。“兵马未动，粮草先行”，新材料列为七大战略性新兴产业中的先导产业，其中“先导”两个字值得深思；根据产业发展投资先后顺序，对于传统产业，一个行业的上游设备制造商往往先于该行业出现景气度提升，材料提供最先启动，因此可以推定新材料先于其他新兴产业受益。2010年，作为其他新兴产业上游回天胶业的景气度持续提升就是新材料行业的一个缩影。

新材料技术壁垒高、盈利能力强

二十一世纪是新技术、新材料的时代，世界各国都把发展基础材料放在国民经济重要位置，纷纷加大对新材料的研发和投资力度。

新材料作为高端产品普遍具有技术壁垒高的特点，国际大型公司竞相争夺新材料的制高点。

高壁垒带来高的回报，以占比最大的化工新材料为例，尖端化工新材料产品毛利率在70%以上，远远超过大宗化学品15%左右的行业平均利润。新材料行业多数产品供大于求的矛盾不突出，部分产品供不应求，掌握核心技术的企业产能扩张即能获得与投资成正比的利润，多数企业能实现持续快速增长。

投资策略：优中选优

从产业投资的角度来看，新材料作为新时展的物质基础，未来将成为主导众多产业革命的原动力，因此该产业具备长期投资价值；但从金融投资的角度来看，由于新材料品种繁多，发展阶段各有不同，面临的技术、政策和市场环境均有不同，导致不同的新材料品种多的投资价值存在较大的差异性。对此，国联证券表示，寻找具有高成长性、高回报率的标的是构成我们投资逻辑的关键要素。

新材料作为国家七大战略性新兴产业，作为国民经济发展的先导产业，在未来的发展过程中将不断获得政策方面的支持。中国进行经济发展模式转型和产业升级离不开各类新材料的推广和应用，因此我们看好新材料产业长期的发展前景，给与行业“优异”的投资评级。

从字面意义上来看新材料最大的特点就是“新”，不管是应用创新还是材料创新，其性质决定在未实现产业化，进入市场推广之前都存在不确定性，选择合适的标的将能够有效降低风险，提高收益，特别是在重点子行业中的优势公司确定性更高，投资价值更大。因此，对新材料行业的投资策略是：“选择重点子行业，优中选优”。

新材料类公司的竞争优势主要集中在技术和资源两方面，技术的独有性能够建立进入壁垒，资源的垄断性能够带来超额收益，此外具有明确政策扶持，符合国家产业发展方向的新材料子行业其发展步伐会更快。基于以上标准，我们选择的重点子行业包括：新能源材料中的稀土材料、锂电池材料；节能环保材料中的净化材料；化工新材料中的高性能纤维等。

天然高分子材料的优点范文篇2

关键字：高分子材料；材料应用；生活应用

引言：

材料是科学与工业技术发展的基础。一种新材料的出现，能为社会文明带来巨大的变化，给新技术的发展带来划时代的突破。材料已当之无愧的成为当代科学技术的三大支柱之一。高分子材料科学已经和金属材料、无机非金属材料并驾齐驱，在国际上被列为一级学科。高分子材料的功能很多，而且应用十分广泛。

一、高分子材料的定义及特性

1.高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。

2.高分子材料的结构特性

高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。

3.高分子材料按来源分类

高分子材料按来源分，可分为天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂等。

二、生活中的高分子材料的应用

生活中的高分子材料很多，如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。其中塑料产量最大，主要用于包装材料、结构材料、建筑材料以及交通运输材料；橡胶的主要用途为制造轮胎；纤维的主要用途为衣着用料。此外结构高分子还包括工程塑料、耐高温高分子以及液晶高分子等。

（一）、塑料

塑料是一种合成高分子材料，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、剂、色料等添加剂组成的，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等品种，因为产量大、用途广、价格低，被称为“通用塑料”，主要用于日常生活用品、包装材料和一般零件。它的主要成分是合成树脂。

1.塑料的优点：

a）易于加工、易于制造、易于成型。b）可根据需要随意着色，或制成透明制品。c）可制做轻质高强度的产品。d）不生锈、不易腐蚀。e）不易传热、保温性能好。f）既能制做导电部件，又能制作绝缘产品。塑料本身是很好的绝缘物质，目前可以说g）减震、消音性能优良，透光性好。h）产品制造成本低。

2.塑料的缺点

a）回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上也不合算。

b）塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。

c）塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

d）耐久性差，易老化。

3.塑料的应用。

塑料制品在生活中的应用十分广泛。塑料应用按使用目的分有通用塑料、工程塑料、加纤塑料、合金塑料、降解塑料、纳米塑料、功能塑料等。例如透明塑料制成整体薄板车顶。薄板车顶的新概念基于透明灵活的聚碳酸酯或硅树脂材料，可以被永久性地塑造成单个的聚碳酸酯薄板，也可作为可折叠铰链和封条。拜耳材料科技研发的原型总共配备了四个灵活的薄板部件，形成了四扇“顶窗”，每扇窗都可单独打开和关闭。导轨用于连接薄板部件，形成一个牢固、透明的聚碳酸酯车顶外壳。一个同样透明的管子沿车顶结构中央纵向放置，在“顶窗”打开后用来调节折叠薄板。这样可以形成三维立体结构，组件比平坦的薄板更加牢固。同时也大大降低了单个组件的数量。

（二）、纤维素

纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50%以上。纤维素是存在量最大的一类有机化合物。它是植物骨架和细胞的主要成分。在棉花、亚麻和一般的木材中，含量都很高。

纤维素的用途：棉麻纤维大量用于纺织；木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸；制造硝酸纤维：火棉（含N量较高，制无烟火药）、胶棉（含N量较低，制赛璐珞和油漆）；制造醋酸纤维：不易着火，用于制胶片；制造粘胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，长纤维称人造丝，短纤维称人造棉）；膳食纤维：第七种营养成分，有利于消化。

（三）、建筑涂料

建筑涂料是一种专供建筑工程装饰用的涂料，它在涂料产品结构中是产量最大的一类品种。建筑涂料是以各种合成树脂为主要成膜物，添加颜料、填料、各种助剂调配而成。具有保护作用、装饰作用或特殊作用。

下面简要介绍几种涂料。

1.丙烯酸树脂

丙烯酸树脂是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体在引发剂的作用下，通过加聚反应生成的聚丙烯酸树脂及与其他烯类单体如苯乙烯、乙酸乙烯等共聚生成的共聚物树脂。

日前，在整个涂料工业中，乙烯类单体（尤其是丙烯酸酯单体）合成的树脂涂料比例不断增大。究其原因，首先是这类产品的原料是石油化工产品，资源丰富，价格低廉。其次是聚丙烯酸酪树脂及其共聚物树脂具有极好的耐光、耐候性，在户外紫外光照射下不易分解或变黄，能长久保持原有的光泽和色泽；耐热性好，在170℃下不分解，不变色，甚至在230℃左右或更高温度下仍不变色；树脂色泽浅，透明；有很好的耐酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等化学品的拈污及腐蚀性能；极好的柔韧性和最低的颜料反应性。聚丙烯酸酿树脂及其共聚物树脂与混凝土具有很好的附着性能，涂装后，具有预防混凝土性能降低，在一定程度上能增强建筑物的防水性能，因此而成为目前建筑外用涂料及高级内用涂料的最重要的基料之一。

2.聚氨基甲酸酯树脂

在分子结构中含有氨基甲酸酯重复链节的高分子化合物称为聚氨基甲酸酯树脂，简称聚氨酪。它由异氰酸酯单体和含活泼氢的化合物“逐步聚合”而成。

由于聚氨酯分子结构中存在大量的极性键合，以及分子间稳定的氢键，因此使聚氨酯涂料具有许多优异的性能，尤其是物理机械性能好，涂膜坚硬、柔韧、光亮、丰满、耐磨、附着力强，优良的耐高、低温性能，耐腐蚀性优异，良好的电性能，施工不受季节限制，与多种合成树脂混湾性优良，可制备各种性能不同的涂料产品等。因此聚氨酯涂料用途非常广泛，目前各产业部门都有其应用领域。聚氨酯涂料的不足之处主要体现在价格高和毒性大。异氰酸酷单体毒性较大，在涂料制备、施工应用时必须注意加强劳动保护，以防止中毒。

综上所述，高分子材料业已和我们的生活息息相关。从人类进入天然高分子化学改性阶段出现半合成高分子材料起，到1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类开始应用合成高分子材料，再到现代其与金属材料、无机非金属材料同成为科学技术、经济建设中的重要材料，高分子材料必将在各个领域大放光彩，并越来越拥有更重要的作用。

参考文献：

[1].李良，生活中的高分子材料.科学与技术2011、10

天然高分子材料的优点范文篇3

关键词：墙面装饰；材料；应用

室内装饰材料作为室内设计的实现因素，起到了至关重要的作用。它包含了建筑内部的墙面、顶棚、柱面、地面等材料。我们都知道，人的视平线在165cm左右，所以墙面的装饰材料在表现室内效果，突出室内风格方面，起到了承上启下的作用，同时还兼有绝热、防潮、防火、吸声、隔音等多种功能，起着保护建筑物主体结构、延长期使用寿命以及满足某些特殊要求的作用，所以墙面装饰材料越来越受关注。墙面装饰材料大致可以分为：涂料类、壁纸墙布类、人造装饰板类、石材类、陶瓷类、玻璃类和金属类等。

一涂料类

涂料类与其它饰面材料相比，具有重量轻、色彩鲜明、附着力强、施工简便、质感丰富以及耐水、耐污、耐老化等许多优点。可用于装饰一般饿住宅、商店、学校、库房办公楼等内外墙装饰。其主要功能有装饰作用美化建筑物。建筑涂料涂敷与建筑物表面形成连续的薄膜，厚度适中，有一定厚度和韧性，使其具有耐磨、耐候、耐老化侵蚀以及抗污染等功能。可以提高建筑物的使用寿命。建筑涂料能提高室内亮度，还可以起到标志作用和调节室内色彩的作用。

二壁纸墙布类

墙面装饰织物是目前我国使用最为广泛的墙面装饰材料。墙面装饰以多变的图案、丰富的色泽、仿制传统材料的外观、以独特的柔软质地产生的特殊效果柔化空间美化环境深受用户的喜爱。这些壁纸和墙布的基层材料有全塑料的、布基的、石棉纤维基层的和玻璃纤维基层的等等其功能为吸声、隔热、防菌、放火、防霉、耐水良好的装饰效果。在宾馆、住宅、办公楼、舞厅、影剧院等有装饰要求的室内墙面、顶棚应用较为普遍。

塑料壁纸施工要点：1墙面平整、干净无污垢及剥落。2墙面如有裂缝、空隙、凹凸等缺陷应涂刷腻子抹平。3黏结剂用聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯乳胶、粉末壁纸胶等。装饰壁纸除上述塑料壁纸外还有预涂胶塑料壁纸无底层塑料壁纸可剥离壁纸分层墙纸等。

三人造装饰板类

木材轻质、易与加工，有较高的弹性和韧性热容量大装饰性好。在室内装饰方面木材美丽的天然花纹给人以淳朴、亲切的质感，表现出朴实无华的传统自然美，从而获得独特的装饰效果。但木材也有缺陷，如内部结构不均匀，导致各向异性易随周围湿度变化而改变含水量，引起膨胀或收缩易腐蚀及虫蛀易燃烧天然瑕疵较多等。

科学技术的飞速发展，促进了建筑装潢材料科学的进步。目前新型建筑饰面材料种类繁多日新月异，但由于木材具有其独特的优良特性，木质饰面给人以一种独特的优美感觉。这是其它材料无法与其相比的，因此木材在建筑装饰领域中始终保持着重要地位。

主要是由于木材具有以下的特性：1轻质，这是木材最显著、最重要的特性。一般情况下木材的表观密度为550kg/m3，但其顺纹抗压强度和抗弯强度均在100Mpa左右，因此木材的比强度很高，属于轻质高强材料，具有很高的使用价值。2木材独特的结构。

四石材类

建筑石材是指具有可锯切抛光等加工性，能在建筑物上用于建筑装饰的部分产品。包括天然石材和人造石材两类。天然装饰石材指天然大理石和天然花岗岩。天然石材是从天然岩体中开采出来年并加工成块状或板状材料的总称。

天然石材的主要优点如下：1蕴藏丰富分布很广便于就地取材。2石材结构致密抗压强度高。3耐水性、耐磨性、耐久性好。4装饰性好石材具有纹理自然、质感厚重、庄严雄伟的艺术效果。天然石材的主要缺点是质地坚硬、加工困难自重大、开采运输不方便个别石材可能含有放射性需要进行必要的检测。天然石瓷主要用于宾馆、饭店、酒楼、展厅、博物馆、办公楼、会议室、大厦等高级建筑的室内墙壁。

五陶瓷类

建筑陶瓷是指建筑物室内外装饰用较高级的烧土制品。釉面砖是陶瓷建筑材料中较为常用的一种过去习惯称为“瓷砖”。釉面砖具有很多优良性能它色泽柔和典雅热稳定性能好防火强度高抗冻、防潮、耐酸碱绝缘、抗急冷急热并且易于清洗。主要用于厨房、浴室、卫生间、实验室、精密仪器车间等室内墙面。也可以用来砌筑水池卫生设施等。若经专门设计、彩绘、烧制而成的面砖可以镶拼成各式壁纸，具有独特的装饰效果。其装饰既清洁卫生又美观耐用并兼有绝热隔声的功能。

六玻璃类

建筑玻璃的装饰性能很丰富，玻璃的装饰特性可划分成：玻璃的透光性、玻璃的透明性、玻璃的半透明性、玻璃的折射性、玻璃的反射性、玻璃的多色性、玻璃的光亮性、玻璃表面图案的多样性、玻璃形状多样性、玻璃安装结构的多样性。不仅如此玻璃的装饰性能是活性的、是动态的、是充满着生命活力的。它与日光辉映可使建筑物色彩斑斓、光彩照人。

七金属类

金属材料用作建筑装饰材料具有轻盈、高雅、光彩夺目且具有强度等优点。金属材料的最大特点是色泽效果突出。铝、不锈钢、较具时代感钢材较华丽、优雅其中古铜色钢材较古典而铁则古朴厚重。金属材料还具有韧大、耐久性好、保养维护容易等特点。但金属材料造价高、硬度大、施工有一定难度。所以使用金属材料是一定要了解所用材料的规格尺寸尽量减少接缝、接点和接头以免影响外观效果。同时还要了解建筑装饰用金属材料的形态及表面处理方式。从未来建筑业的发展趋势上看应尽量减少材料的使用质量缩短施工工期构件生产标准化同时有利于再生循环利用在这些方面金属材料均优于混凝土材料。金属材料在建筑装饰过程中从使用性质与要求上可以分为两种情况：一为结构承重材料另一为饰面材料。结构承重材料较为厚重起支撑和固定作用。而饰面材料一般较薄且易于加工处理但表面精度要求较高。

综上所述，墙面装饰材料的重要性与必要性，我们要秉承绿色、环保、人性化的设计理念，将墙面装饰材料利用的更加合理。

天然高分子材料的优点范文篇4

中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：

一、常见防水材料分类与简介

常用的防水材料有四大种类，一是防水卷材；二是建筑防水涂料；三是刚性防水材料；四是建筑密封材料。

防水卷材

防水卷材是建筑工程防水材料的重要品种之一，目前主要包括沥青系防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材三大系列。

改性沥青防水卷材的优点是耐高温性能好，特别适合高温地区或太阳辐射强烈的地区。高分子防水卷材的优点是卷材的拉伸强度和抗撕裂强度高、断裂延伸率极大、耐热性和低温柔性好、抗穿孔性能好、耐腐蚀、耐老化、适宜冷施工等等。

2.建筑防水涂料

建筑防水涂料大宗的分为聚氨酯防水涂料和聚合物水泥基复合防水涂料。

聚氨酯防水涂料是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体。该类涂料具有强度高、延伸率大、耐水性能好等特点，对基层变形的适应能力强。聚合物水泥基复合防水涂料简称JS防水涂料，是一种以丙烯酸酯等聚合物为主要原料，加入其他外加剂制得的双组分水性建筑防水涂料。

3.刚性防水材料

刚性防水材料主要包括砂浆、混凝土防水剂和水泥基渗透结晶型防水材料。砂浆和混凝土防水剂主要有UBA型混凝土膨胀剂、有机硅防水剂、BR系列防水剂等。水泥基渗透结晶型防水材料是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材，掺入活性化学物质制成的粉状材料。

4.建筑密封材料

建筑密封材料是能使建筑上的各种接缝或裂缝、变形缝（沉降缝、伸缩缝、抗震缝）保持水密、气密性能，并且具有一定强度，能连接结构件的填充材料。常用的建筑密封材料有硅酮、聚氨酯、丙烯酸酯等密封材料。

二、防水材料的选择

防水材料的选择需考虑因素较多，在选择防水材料时，可重点考虑以下因素：

1.根据气候条件选材

(1)、夏季高温的江南地区。这些夏季气温达四十余度，暴露在屋面的防水层长时间经受暴晒。这种地区应选用的耐紫外线强的，软化点高的材料，如APP改性沥青卷材、三元乙丙橡胶卷材等。

(2)、干旱少雨的西北地区。这些地区显然对防水的程度有所降低，二级建筑作一道设防也能满足防水要求，如果作好保护层，能够达到耐用年限。

(3)、严寒多雪地区。这些地区一年中有四五个月被皑皑的白雪覆盖，雪水长久浸渍防水层，宜选用SBS改性沥青卷材或焊接合缝的高分子卷材。

2.根据建筑部位选材

不同的建筑部位，对防水材料的要求也不尽相同。

（1）、屋面防水层。屋面防水层暴露在大自然中，受到严寒酷暑的折磨，所以应选择抗拉强度高、延伸率大、耐老化好的防水材料。如高聚物改性沥青卷材、三元乙丙橡胶卷材等。

（2）、墙体。墙体出现渗漏，皆因现在墙体太薄，多为轻型砌块砌筑，大量内外通缝，再加上门窗樘与墙的结合处密封不严，雨水由缝中渗入。墙体防水不能用卷材，只能用涂料。

（3）、地下建筑。地下防水层长年浸泡在水中或十分潮湿的土壤中，防水材料必须耐水性好。底板防水层应用厚质的，并且有一定抵抗扎刺能力的防水材料。如果选用合成高分子卷材，最宜热焊合接缝。

（4）、厕浴间。厕浴间的防水不能选用卷材，只有涂料最合适，涂料中又以水泥基丙烯酸酯涂料为最合适，能在上面牢固的粘贴瓷砖。

3.工程条件要求选材

(1)、建筑等级是选择材料的首要条件。一、二级建筑必须选用优质防水材料，如聚酯胎高聚物改性沥青卷材，合成高分子卷材，复合使用的合成高分子涂料。三、四级建筑选材较宽，在此不列举。

(2)、坡屋面用瓦。粘土瓦、沥青油毡瓦、混凝土瓦、金属瓦、木瓦等，瓦的下面必须另中柔性防水层。因有固定瓦钉穿过防水层，要求防水层有握钉能力，防止雨水沿钉渗入望板。最合适的卷材是4mm厚高聚物改性沥青卷材。高分子卷材和涂料都不适宜。

(3)、振动较大的屋面，如近铁路、地震区等。因振动较大，砂浆基层极易裂缝，满粘的卷材被拉断。故应选用高延伸率和高强度的卷材或涂料，如三元乙丙橡胶卷材，聚酯胎高聚物改性沥青卷材等。

4.建筑功能要求选材

(1)、屋面作园林绿化。防水层上覆盖种植土种植花木。植物根系穿刺力很强，防水层除了耐腐蚀耐浸泡之外，还要具备抗穿刺能力。选用聚乙烯土工膜（焊接接缝）、聚氯乙烯卷材（焊接接缝），铅锡合金卷材、抗生根的改性沥青卷材。

(2)、屋面作娱乐活动和工业场地，如舞场、小球类运动场、茶社、晾晒场、观光台等。防水层上应铺设块材保护层。防水材料不必满粘。对卷材的延伸率要求不高，多种涂料都能用，也可作刚柔结合的复合防水。

(3)、倒置式屋面。这是保温层在上、防水层在下的作法。保温层保护防水层不受阳光照射，也免于暴雨狂风的袭击。选用的防水材料范围很宽，但是施工要特别细致。

三、几点注意事项

1．关于好坏材料的评价

用了好材料，一年后出现渗漏；用了次材料，八年不见渗水，孰好孰坏呢？用什么标准评价呢？评价材料好坏当有三个条件：

第一是材料的物理性能好。诸如抗拉强度、断裂延伸率、耐高温低耐温柔性、不透水性和耐老化性等指标均较好，施工操作方便等优点，比同类型的材料为优。我们说这是好材料。

第二是对建筑的某一部位防水适应性好。卷材铺贴大面积屋面很好，用在厕浴间和墙面防水，就显得无能为力，使用涂料便得心应手。面积小，凹凸较多的基面是涂料的用武之地。

第三是充分发挥材料的特长性能。如高密度聚乙烯土工膜，抗穿刺扎轧的强度高，但柔性较差，用于种植屋面好，用在垃圾掩埋场更好，若用在外形复杂的屋面，一筹莫展。

2．刚性防水认为是永久的，但实际并不可靠

多年来一些人认为混凝土自防水效果永久的，物美价廉，用于地下室防水好，厕浴间也行，似乎处处皆宜。这是片面夸大自防水的功能，没有看到不利的一面，其实刚性自防水有较多弱点。

（1）、天然开采的砂石或人工破碎的砂石，都很难满足理想的级配要求，达不到理想抗渗的曲线。

（2）、砂、石、水泥、水的级配难以均匀、准确。

（3）、砂、石含泥量往往过大，超过要求的2%。

（4）、混凝土重在养护，但常常养护不好。

（5）、施工振捣不均时有发生、肉眼可见的蜂窝麻面不为奇，更多的是不可见的蜂窝麻面。

四、结束语

防水材料品种繁多、形态不一，性能各异，价格高低悬殊，施工方式各不相同，没有一种材料是“包打天下”的。我们更应该在充分了解各种防水材料的性能特点的基础上，发挥材性之长，避其短，选择合适的防水材料。

参考文献：

GB18242《弹性体改性沥青防水卷材》、

GB18243《塑性体改性沥青防水卷材》

天然高分子材料的优点范文篇5

关键词：塑料；优点；缺点；环保；可持续发展在常用的非金属材料品种中，塑料以其比重小、比强度大、耐腐蚀、耐磨、绝缘、减磨、消声等优良的综合性能，在社会生产中越来越得到广泛的应用。但该产业在迅猛发展的时候，也给环境造成了非常大的污染。在推动塑料产业高速发展的同时，我们也应该走环保、低碳、和谐的可持续发展之路。

大家都知道，塑料是一种以天然或合成树脂为原料，再加入其他材料，然后在一定的温度和压力条件下加工成型、并在常温下保持形状不变的一种材料。塑料多以合成树脂为主要成分，加入其他添加剂等。

一、塑料的优点

塑料的优点非常多，因此塑料制品一问世，便迅速应用到社会各个方面，深受大众欢迎。

1.加工性能好，成本不高

塑料可以根据使用要求改变成多种形状的产品，便于采用大规模生产。塑料主要从石油等物质中提取，它不像其他材料，如金属般很贵重。大部分塑料都是容易制造的，绝大部分塑料的价格都是很低廉的，这也正是塑料得到广泛应用的原因。

2.质量轻

塑料的密度范围在0.75g/cm3■-2.3g/cm3■之间，大概是钢的1/3-1/4，铝的1/2左右，混凝土的1/3，与木材密度很接近，所以在装饰、装修工程中应用较多。

3.比强度大

塑料的比强度远远高于钢筋水泥混凝土，它属于一种质地轻、强度高的材料。

4.导热性能系数小

塑料的导热性能系数非常小，大概为金属材料的1/500-1/600。而泡沫塑料的导热系数更小，大概只有0.02W/mK-0.046W/mK，是非常理想的绝热材料。

5.化学稳定性较高

塑料对一般的酸碱盐及油脂有非常好的耐腐蚀性，而金属材料和一些无机材料远远次于它。在化工厂的门窗、地面、墙体等方面得到广泛应用。

6.绝缘性能高

多数塑料都不能导电。因其表面电阻、体积电阻很大等，所以普通塑料都是电的不良导体。

7.设计性能好

可以通过改变塑料配方，加工工艺路线，制造成各种具有特殊性能的工程材料。如，强度高的碳纤维复合型材料、隔音并保温的复合板材、密封防水材料等。

二、塑料的缺点

虽然塑料给人们的生活带来很多便利，但同时它也给人们带来很多困扰，比如，回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上也不合算。塑料还具易燃性，燃烧时会产生大量的有毒气体，从而对环境造成污染；塑料的原材料是石油，而石油资源又是非可再生资源；塑料无法被自然分解，对其处理较为困难。

1.易老化

塑料制品的老化是指制品暴露在阳光、空气、热及环境下，在介质酸、碱、盐等作用下，分子结构产生变化，从而使其性能变差，发生破坏现象。

2.易燃

塑料燃烧非常容易，在燃烧时产生大量烟雾，并且燃烧时会放出有毒气体，其残渣也具有毒性且不易分解，危害人体健康，对环境也会造成污染。

3.耐热性能差

在生活中，我们经常看到，塑料在受热时容易变形，甚至产生分解的问题，所以在使用中要注意其温度不能过高。

4.塑料的刚度小

5.塑料回收利用困难，分类困难

6.塑料无法在自然中自行分解

三、塑料的现状及未来发展趋势

目前，随着经济的发展，中国塑料工业已处于世界塑料先进大国的行列，优势逐年在提升，名优品牌逐年在增多。但随着产业规模的不断壮大，产品种类和产量不断增多，废弃物的回收处理、再生利用逐渐成为全球关注的焦点，如果处理不当就会给环境带来非常大的影响。随着环境、能源以及人类健康等问题逐渐被重视，绿色环保塑料产品逐渐得到重视。

总之，任何事物都具有两面性，塑料在带给人们很多便利的同时，也对人体健康和自然环境造成了危害和污染。我们要不断地发扬塑料的优势，弥补其缺陷；不断地改善塑料制品的性能，杜绝塑料制品中的有害成分，大力发展高科技合成的复合塑料，将塑料制造业引向一个可持续发展的光明大道。

参考文献：

［1］叶久新，王群．塑料成型工艺及模具设计［M］.北京：机械工业出版社，2008.

天然高分子材料的优点范文篇6

富贵比金

银最早用来做装饰品和餐具，后来才作为货币使用。我国古代常把银与金、铜并列，称为“唯金三品”。在自然界，银和金也经常相伴而生，天然金几乎总是与少量银形成合金。我国古代已知的琥珀金，在英文中被称为electrum，就是一种天然的金、银合金，含银量约为20%。银在自然界中很少以单质状态存在，大部分是化合物状态。

在经济史上，金和银都长期作为货币使用。同为重要的贵金属，白银却一直活在黄金的阴影下，主要是因为“金子太少”，而“银子太多”。银在地壳中的含量要比金高（大约是黄金的15倍），但由于它比黄金活泼，很少以单质状态存在，因而，白银的发现要比黄金晚，一般认为发现时间在距今5500～6000年以前。由于古代人们取得银的量很小，使得它的价值最初比金还贵。公元前1780～前1580年间，埃及王朝的法典规定，银的价值为金的两倍。甚至到了17世纪，日本金、银的价值还是相等的。随着人类采矿分离技术的提高，超过市场流通所需量的银子不断注入市场，使得白银持续贬值，并最终退出货币舞台；而黄金因其产量稳定，依然作为硬通货活跃在世界经济舞台。

尽显神威

除作为装饰品和货币外，银因其具有的诸多独特物理性质而被广泛应用。例如，它具有良好的延展性，其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的。因此，银常被用来制作灵敏度极高的物理仪器元件，在各种自动化装置、火箭、潜艇、计算机、核装置以及通讯系统中，各种设备上的接触点大都是用银制作的。这些接触点平均工作上百万次，必须耐磨且性能可靠，能承受严格的工作要求；而银完全能满足这些要求。如果在银中加入稀土元素，其性能更为优良。用这种加稀土元素的银制作的接触点，寿命比原来延长好几倍。

银的化学活性比金强，但比铜差；常温下，甚至加热时，也不与水和空气中的氧作用。然而，当空气中含有硫化氢时，银的表面会失去银白色的光泽，这是因为，银和空气中的硫化氢化合成黑色硫化银的缘故。在我国古籍中，记载有“银针试毒”的故事，这种手段是通过观察银针变色来检验毒药——砒霜（主要成分为As2O3）是否存在。在这个过程中，银针真正试出的“毒”其实是毒药中的含硫杂质。由于自然界的砷大部分存在于硫化物矿物中，灼烧矿物制取的砒霜多少会掺有硫杂质；因此，当用银针试毒时，银与硫反应，生成“银锈”——硫化银，砒霜便暴露了自己的行踪。

改善银的抗硫化性能，也是通过合金化的手段，如添加金和钯，降低硫化银膜生成的速度。另外，金属元素如锰、锑、锡、锗、镍加进银中，也可以改善其抗硫化性能。

银和很多金属之间能以任意比例相熔。银基合金就是以银为基与其他金属组成的合金。

银铜合金常用来制作银饰。这是由于，100%的足银较软，制作时不能成型，不便做成银饰，而且比较容易“氧化”，俗称“变色”。在做首饰时，要在银中加入7.5%的铜。这种含银92.5%、含铜7.5%的合金，在国际上称为标准银（925银）；在英国，则称为英镑银（sterling，史特令银）。

银汞合金也是银的著名合金之一。汞，俗称水银，由此可以看出与银关系之密切。银汞合金之所以出名，在于它塑形期柔软、成型后坚韧，为牙医提供了一种极好的镶牙材质。

新的天地

银基钎料：钎料是钎焊（用比母材熔点低的钎料和焊件一同加热，使钎料熔化后润湿并填满母材连接的间隙，钎料与母材相互扩散形成牢固连接的方法）时用做钎缝的填充金属。钎料的熔点必须比焊接的材料熔点低，适宜于连接精密、复杂和异类材料的焊接。钎料按熔点高低分为软钎料（熔点低于450℃的钎料），硬钎料（熔点高于450℃的钎料）。钎料按组成分软钎料有锡基、铅基、锌基等钎料。硬钎料有铝基、银基、铜基、镍基等钎料。其中，银基钎料是在银铜基的基础上加入一些其他合金元素形成不同系列的钎料，这类钎料具有优异的工业性能，熔点不高，湿润性能及填缝性能良好，强度、塑性、导电、耐蚀等性能优异，可用来钎焊除铝、镁及其他低熔点金属外的几乎所有黑色金属和有色金属，因而得到广泛应用。银基钎料种类繁多，但常用的钎料几乎都含有铜。为降低熔点和减少银含量，通常加入锌、镍、镉等合金元素，构成三元或多元合金。例如南京航空航天大学利用高频感应钎焊的方法，以添加铬粉的银铜合金作为钎料，实现了金刚石与钢基体间的牢固结合。

银基触头材料：电接触材料是各种高低压开关、电器、仪器仪表元器件的核心部件，被广泛应用于航空、航天、航海等工业领域和民用工业的各种交直流接触器、断路器、转换开关等，其性能直接决定整个电器的通断容量、使用寿命和可靠性等。电触头亦有100年的发展历史，最初使用纯金、纯银、纯铂做触头材料，20世纪40年代开始使用银铜、银金、银铂等合金，20世纪60年代以来发展了多元贵金属合金和特种贵金属复合材料。

天然高分子材料的优点范文篇7

作者以美学视角为切入点，以材料特性为前提，研究茶秆竹产品的设计创新途径。通过对茶秆竹材质特性进行研究，可知茶秆竹是材质优良的线型材料，致密、柔韧以及良好的曲线加工能力可使之成为表达线型美的良好载体。文章以对线型美的表达作为茶秆竹产品创新设计的重要思路，从表现自然形态美、肌理线型美、弯曲线型美等角度进行产品设计的实践尝试，从而检验了茶秆竹对产品线型美的表现潜力及创新可行性。

【关键词】

茶秆竹；线型美；产品设计

俗语有云：爱美之心人皆有之。美是人们共同的价值标准之一，当一款产品满足了人们对基本功能的需求以后，人们在购买这款产品时就会将评判的标准提高到审美的层面，因为美是人们永恒的追求。①在对传统产品、传统材料的设计创新过程中，美学要素应是设计师重点研究的对象。

一、线型是产品美学的重要表现媒介

产品美学是产品设计的重要组成部分，在产品同质化日益普遍、产品的价格因素日趋透明的今天，美学因素是产品是否能获得消费者认可的决定性因素。从产品美学的角度而言，任何的产品形态都可以将其归纳为点、线、面、体的表现形式。与之相对应的是，点、线、面、体等形式均可以用于表述产品的美学意义，但又各有优劣。点适合于表达少而精的美学要义，但是对产品的描述不够完整；面虽然能表达更多的美学信息，但是过于复杂，难以被消费者在短时间内认知和理解；线源于点而延展成面，是承下启上的造型元素，包含了可以联系点和面的重要造型信息，是决定产品形态的基本要素。设计师可以根据不同的需要选择不同的线型，如直线型、曲线型、几何线型、自由线型等。不同的线型传递出来的美学意义是多姿多彩的，有刚毅美、柔和美、简练美、细腻美等，它们都是美学的重要表现形式。②线型在信息表现和传达这两个关键层面有着独特的优势：一方面，线型是构成立体形态的要素和表现语言，可以自由而忠实地表现设计师的创意理念；另一方面，线型具有美的形态和艺术的感染力，决定了立体形态的视觉艺术效果，且善于向消费者传达产品的美学意义，充当着沟通设计师与消费者之间的桥梁，是产品美学的重要表现媒介。就产品的设计开发而言，再好的线型也不能只停留在设计师的笔端，最终必须要以产品实物的形式实现其美学价值，这就离不开材料以及制作工艺的支持。各种材料都有着不同的造型表现性能，并不是所有的材料都适合表现线型美。因此，在产品设计的过程中应充分尊重材料的特性，积极挖掘材料的优势，因势利导地开展产品设计探索。由于篇幅所限，本文仅对线型表达能力优异的茶秆竹——这一传统材料的产品设计开发进行探讨。

二、优越的线型材料——茶秆竹

茶秆竹以竹秆通直、节疏、坚韧、弹性强、耐虫蛀而著称，拥有较为优越的材料性能。随着科学技术的发展，近几十年以来，各种金属、塑料、碳素纤维、复合材料等新型材料不断涌现。在很多产品领域，越来越多的传统材料被新型材料取代，如塑料替代了木材成为部分家具的主要用材；铝合金以及碳素纤维材料取代了竹子，成为高档钓鱼竿、滑雪杆的制作材料，而以上正是传统茶秆竹较能显示自身价值的领域。由此看来，在新型材料的冲击之下，茶秆竹似乎光芒不再。然而，这种有着竹王”美誉的传统材料，一样有着很多新型材料难以企及的优越性，并有待人们继续开发。

（一）环保语境下的优越材料

在新材料日新月异的当下，人造材料在带给人们便利、时尚的同时，其负面影响也越来越大，如产生环境污染、危害身心健康等。③这些情况使人们亟待从环保的角度对产品材料的优劣进行评价，竹材的优势便凸现出来。首先，竹材以其高效的自然生长速度，当之无愧的成为最环保的材料之一。④而茶秆竹作为一种优质的竹种，一般只需要3至5年便可以成材，砍伐后能重新发笋成竹，具有生长快、成材早、产量高等特点，是我国重要的可再生资源之一。其次，茶秆竹材质坚硬，含糖量较少，可自然降解，茶秆竹制品的整个产品周期对环境的污染都很小。最后，茶秆竹具有良好的吸湿、隔音功效，大量使用茶秆竹制品能够有效调节室内湿度、改善室内声场，实现对室内环境的改良。在日益严峻的环保形势下，茶秆竹材质属性的绿色优势将更加明显。

（二）商业语境下的优越线型材料

对于商家而言，一种产品材料是否优异，必须以商业因素来进行衡量。一般而言，加工性能、货源保障、成本因素应该是商家对原材料评价时重点考虑的范畴，这些指标可以用来衡量茶秆竹的商业价值。在加工性能方面，茶秆竹的材料性能与它的生物结构密切相关，由于竹子的细胞细长且呈平行排列，因此在材料力学上体现出明显的各项异性特征。茶秆竹是商品竹中密度最高、柔韧度最佳的品种，线型加工性能非常优越，为竹材产品的线型美表达提供了材质基础。径切以及弦切的方式可以轻松地把茶秆竹劈成竹条或竹篾，且强度以及柔韧性俱佳。在货源及成本因素方面，茶秆竹主要产于广东肇庆市的怀集、广宁县，产地较为集中，年产量多达十几万吨。其中，怀集茶秆竹种植面积达4万公顷，生产加工的相关企业有350多家，形成了以怀城镇、坳仔镇为中心的竹制品加工集中产业带。⑤充足、稳定的货源供应为茶秆竹产品的商业开发提供了可靠的原料保障，也为茶秆竹产品价格的平稳、低廉提供了前提条件。优质茶秆竹的原竹每吨价格仅为1000至1300元，相对于价高且货源不稳定的藤材而言，成本优势巨大。加工性能良好、成本低廉、货源供应稳定，这三大因素决定了茶秆竹是一种优秀的商业材料。

三、茶秆竹产品的线型美表现

（一）自然形态美

茶秆竹作为一种小型禾本科植物，其竹秆直径通常在20至60mm，也有不少直径在10mm左右。总体而言，茶秆竹的竹秆直径与常见的毛竹、青皮竹相比，显得较为纤细。很多品种的竹秆多为粗细不均的长锥形，且以空节为主，竹秆壁的厚度也呈不均匀状态。⑥但是茶秆竹的竹秆较为匀称，尖削率较小，高约10米的植株可用竹秆能高达4到6米，且竹节平整光滑，通体线性特征明显。可见，茶秆竹本身具有良好的自然形态美，不经深加工就已具有很好的直线型。使用茶秆竹表现直线造型，既可以整竹为线，表达一种原生态的挺拔感、生长感，也可以将茶秆竹破开为竹条，甚至可以充分发挥其硬度高、柔韧性好的特点。将茶秆竹制成小于1mm的圆形竹丝时，能表达一种严谨、细致的线条美。如这盏竹制灯具，纤细的茶秆竹丝紧密排列，组成一圈虚实相间的灯罩，在保护光源的同时，让灯光变得柔和有序，透露出一种温馨的氛围。基于挺拔、流畅的自然形态，茶秆竹可用于制作笔杆、鞋抽等产品，致密紧致的自然结构会使产品越用越，给人带来较好的使用体验。如用茶秆竹来制作鞋抽，竹材天然的内弧与人的脚跟弧线能完美契合，是上佳之选。

（二）肌理线型美

茶秆竹的材质坚硬、致密，在所有商品竹中强度最高，有钢竹”之称。致密的材质赋予茶秆竹细致的肌理、紧密而流畅的导管排列和滑润的光泽，使去除竹青以后的茶秆竹透露出丝绸一样的质感，这是其他竹材很难媲美的。据测试，茶秆竹抗弯强度和抗弯弹性模量比普通毛竹高约81%和74%。⑦优异的材质特性为茶秆竹制品走向高端化奠定了基础。如利用茶秆竹制作烟斗、烟嘴，其流畅的肌理能给人以自然、柔顺的感官体验；也可以将竹材与电子产品结合，创造出自然与科技融为一体的设计成果。摩托罗拉公司在2015年初推出的智能手机XT1085，采用个性化定制的设计策略，用户可以在摩托罗拉官网上自主订制其硬件配置以及外观材质、颜色等。其中最大的设计亮点是在高配版本中用户可以选用天然的材质，大大提升了产品的品位。天然竹材的质地与圆润的机身曲线设计完美融合，一改以往手机冷峻刻板的形象，使温和的视觉与柔润的手持感觉完美统一，为手机设计传达出一股自然的体验新风。美中不足的是这款手机的外壳采用的竹材纤维不够细致，纹理的线型不够流畅，精美度及耐用感不足，类似于普通毛竹的质感。茶秆竹的硬度以及密度都远高于毛竹，既能进行精细加工，使产品具备细致的工艺美，又能提升产品的耐用性。如果能将手机背板的竹材替换为致密的茶秆竹材质，其纹理的光泽度以及细腻、柔顺的感觉将能得到很大的提升。茶秆竹紧致的天然肌理配上紧密的金属边线，能使手机展现出一种紧密精致的线型美，且茶秆竹拥有天然的茶泽，在保持产品优雅脱俗气质的同时，可以让产品更加耐看，并具备良好的防污功能。

（三）弯曲线型美

1.整竹弯曲

一般而言，在使用圆管制作弯曲件时，对于相同弧度的弯曲件，圆管的半径越大越难制作。由于茶秆竹的竹秆细长、匀称，因此在使用竹秆制作曲线部件时，弯曲件的内外弯曲半径比例小，竹材在弯曲时的内应力较小，且受力均匀，不容易产生破损。制作相同弧度的产品时，茶秆竹的加工难度远小于木材以及其他大直径的竹材，良品率高。因此，整体圆竹弯曲是茶秆竹造型的一大优势。如竹制长凳，主要就是使用茶秆竹弯曲部件组合加工而成的。图示中的作品采用了标准化、模块化的设计理念，以廉价的小径材茶秆竹为原材料，经局部火烤热弯的工艺制成标准的椅面及扶手部件。此标准件是拱形的，不但具有纤细优雅的曲线造型，而且具备非常优越的承重性能。设计者将标准件按照一定的间距重复排列组合，并安装固定在底座部件上，一张线条优美、结构牢固的茶秆竹长凳就制作出来了。此设计实现了美学要素与力学要素的完美结合，已顺利获得国家设计专利。在此基础上，可以根据实际的需要改变底座的长短以及形状，轻松改变产品的最终形态，从而实现产品的系列化以及个性化设计，并以有序排列的拱形竹构件塑造出一种渐变的空间线型美。

2.竹片、竹篾弯曲

与毛竹相比，茶秆竹的竹纤维的壁腔比较小，因而具有较好的缠绕、交织的性能。⑧将茶秆竹破成竹片或者竹篾等部件以后，也可以进行弯曲线型的表达。将茶秆竹以一分为四、一分为八的形式破成竹片以后，将竹片内侧强度较低的竹肉去除，留下强度较高的竹肉，这样处理以后的竹片厚度也会变得更加轻薄。薄型竹片的弯曲性能比未经处理的竹片更加优越，可以塑造轻盈且富有张力的曲线型体。竹制灯具就是采用茶秆竹竹条作为主体材料制作的，它的弯曲工艺较简单，但是整体造型流畅，线型条件优越。此外，茶秆竹也是性能优越的篾用竹种，可以劈出上乘的篾条。竹篾是由靠近竹青的部分加工而成的，是竹材中最坚韧的精华部分。茶秆竹的篾条是柔韧性突出的线型材料，可以游刃有余地将其用以加工制作不同形态的产品。将多根竹篾平行排列使用，利用其天然纹理强化直线的延伸感，可造就循环流动的自然线型美；也可以遵循化整为零的设计思路，以线组面，以面构体，用茶秆竹篾条进行形态相对复杂的产品设计制作。这样既可以构建几何形体，也可以构建有机形体，显示出茶秆竹巨大的型体构建潜力。当茶秆竹篾条被打薄后，会呈现一种半透性的特质，将其用以制作灯罩等产品部件时，在光源的映衬下竹篾的脉络线条会清晰可见，可以映照出富有诗意的灯光效果。

结语

茶秆竹是我国传统悠久的优势资源，具有良好的材质特性，长期大量供给出口，但是经济收益一直不高。这与其粗放式的资源利用、单一的产品类型关联甚深。只有对茶秆竹进行深入的研究，充分发掘其材质优势，利用好茶秆竹优越的线型表现潜力，力争设计生产出美观时尚的新型产品，才能使茶秆竹的材质价值以及经济价值得到充分体现。

作者：王锡斌单位：肇庆学院

（注：本文为2014年广东省教育厅重点平台与重大项目成果，项目名称基于肇庆茶秆竹资源的产品设计研究”，项目编号：2014WQNCX158）

注释：

①苗广娜.产品设计中式审美的文化倾向表现研究[J].包装工程，2015（12）：135.

②陈慎任.设计形态语义学——艺术形态语义[M].北京：化学工业出版社，2005：6.

③杨祖彬，戴佩华，戴宏民等.食品包装材料安全保障体系的系统研究[J].食品工业科技，2009（6）：295.

④彭茜，孟永刚，王向阳.儿童房中绿色安全细部设计[J].包装工程，2014（24）：45.

⑤宋德奇.怀集茶秆竹——名扬世界的富贵竹[J].中国质量万里行，2014（9）：58.

⑥杨凌云.圆竹家具新型接合结构设计研究[J].竹子研究汇刊，2015（1）：26.

天然高分子材料的优点范文篇8

工业产品设计致力于为人们的生活带来便利和美。材料是产品设计的物质条件。设计师对材料的合理选择是提供一切好的设计基础。对于任何新材料的发现和合理应用都是令人兴奋和激动的，它将会刺激更多的设计可能性。气凝胶就是一种可以令设计师激动的新型材料，它是一种充满气体的凝胶状态，是目前已知的最轻的固体材料之一，它所具有的轻质、隔热、绝缘、高强度等实用性能以及它半透明呈色的美学性能使它在设计上具有很大的应用潜力。目前设计圈对该材料的了解不太多，其优良性能和应用尚未得到充分发挥。本文对该材料的性能特点及其设计应用，尤其是在飞机内饰设计上的应用潜力进行了较详细的论述，有助于让设计界的人们了解这种新材料，为设计行业注入新思路。

关键词：

气凝胶材料设计飞机内饰CMF

1.概述

气凝胶（aerogel）是一种充满气体的凝胶状态，因凝胶中液体被气体所代替，因此它呈现出内部填充气体的固体形态，密度也因此非常小，成为迄今为止世界上已知的最轻固体材料之一。

除了气凝胶质量非常小的特征之外，还有很多吸引人的优良性能。如它虽然是一种充满气体的固体物质，但是却有非常高的强度，可以承受相当于自身质量几千倍的压力，坚固耐用且绝缘能力好：温度达到1200°时才会溶化，常被作为浇铸用模具；气凝胶在所有固体材料中热导率最低，常用作保温隔热材料；尤其要强调一点的是它的呈色也在不断产生新的效果。比如，因固体中的气体而表现出一种透明或半透明的状态，呈现出漂亮、神奇的淡蓝色状态。俗称“蓝烟”，如图1所示。现在一些科研单位已经研制出除淡蓝色之外的其他鲜艳颜色，有红色、淡紫色等，如四川科宁泰科技有限公司所研制出的彩色气凝胶立方体。这些特殊呈色与状态使这种材料充满神秘高贵的气质，引发设计师无限的创作空间。

气凝胶的使用形式可分为块状、薄膜和涂层三种状态，并分别使用在不同环境中。按照微观组成成分的不同又可分为有机气凝胶和无机气凝胶两种。一般常见的无机气凝胶为硅气凝胶，主要成分为二氧化硅。有机气凝胶的基体为高分子材料，比无机气凝胶具有更强的红外吸收能力和更低的辐射热导率。有机气凝胶与无机气凝胶都是电的绝缘体，但有机气凝胶经过炭化以后得到炭气凝胶是唯一具有导电性的气凝胶。

2.气凝胶的现有应用

2.1气凝胶在工业化领域中的应用

气凝胶以其独特的性能特点对先进工业产品的设计制作带来了全面的革新。气凝胶以板、毡、颗粒等多种形式在大型工业化设备中获得广泛应用。如在输热管道方面，利用该材料的高保温性能以毡的形式襄附在管道外来减少热量损失，如图3所示。也有以涂料的形式在保温保冷和隔热方面发挥作用。在国外，气凝胶早已用于屋顶的太阳能集热器，以大大提高集热器效率，有效降低盖板与吸热板及周围环境的热损失，如图4所示。

建筑上，气凝胶被用在内外墙，屋顶，地板，玻璃窗户等部位，可以达到整体保温隔热的效果，实现节能减排，如图5所示。气凝胶材料的使用可以满足使墙体变薄，房屋的净空增加，占地变小的要求。

2.2气凝胶在航空航天领域的应用

气凝胶的超轻和隔热特性使其在航空、航天领域具有极大的优势。气凝胶可以作为飞机机舱的隔热层材料，可作为核潜艇、蒸汽动力导弹驱逐舰的核反应堆、蒸发器、锅炉以及复杂的高温蒸汽管路系统的高效隔热材料，使隔热效果增强，降低舱内的温度同时有效降低隔热材料的用量，增大舱内的使用空间有效改善各种工作环境。

2.3气凝胶在民用产品领域的应用

除了大量应用在工业和航空航天领域，气凝胶也逐渐在民用产品上面获得应用。如，在睡袋，登山鞋，耐寒帐篷，防护服的设计制作上，使用气凝胶材料将会更具有保温性能和更少的厚度及重量，也具有更大的设计空间。优越的性能，优良的疏水性也赋予了户外环境更好的适应性。

随着气凝胶材料的深入研究和更新换代，其在服饰、体育用品等更生活化的产品中应用潜力也不可忽视，如图6所示。美国的Dunlop体育器材公司已成功研发了含有气凝胶的网球拍，这种网球拍击球的能力得到明显提高，如图7所示。

气凝胶还被应用到护肤品当中，如科颜氏男士清爽净致保湿乳液采用AeroliteTechnology气凝净肤科技材质，以气凝胶技术为基础，用来吸附肌肤多余油脂，去除泛油现象，以保证能够持续吸收面部油脂和汗液，令肌肤呈现清爽无油的哑光质感。

气凝胶应用更加平民化意味着该材料的研制技术更加先进，制备过程越来越完善，也意味着制作成本也会逐渐降低，更能拓展其材料的使用范围和能力。为新的设计创意提供了更广阔的空间。

3.气凝胶材料在飞机内饰中的设计应用拓展

3.1飞机内饰设计的重要性和发展潜力

飞机内饰设计没有约定俗成的定义，作者的理解是，飞机舱内整体和局部在空间布局，色彩材料和表面处理（CMF）以及照明方面的装饰设计，以达到机上人员在功能，美学，情绪各个方面最可靠和最舒适的感受。在安全性和功能性得到满足以后，飞机内饰设计的美学性和宜人眭被逐渐提到日程上，许多飞机制造商和运营商都开始将内饰设计作为宣传的重点。荷兰油漆涂料供应商阿克苏诺贝也在致力于更个性化，更有品质的飞机舱内色彩设计。中国民航机队未来20年也将达到如今规模的3倍，成为全球第二大航空市场，用户对于民用飞机内饰的设计及体验要求也大幅提高。在这样的背景下，对机内饰的设计加强将从色彩、材料和表面处理等方面来全面提升机舱整体品质，同时飞机内饰也是影响用户的使用体验和感受最直观的媒介。研究表明材质和表面肌理都会让乘客感受到视觉记忆、环境情感和美的享受、乘坐体验，这些都能增加飞机自身的附加价值，让飞机本身更具有市场竞争力。

3.2气凝胶对于内饰设计的适宜性

航空内饰材料在功能上最基本的是要满足适航性要求，按照民航标准FAR25部的规范，其中最重要的包括使用材料必须符合阻燃，无烟，无毒的要求。如果内饰材料是能够阻燃、低烟、低热释放时将可以大大提高乘客在着火事件中的生存率。气凝胶除满足阻燃，无烟，无毒的基本要求以外，还具有质轻，隔热、隔音、绝缘等其他优异性能，因而作为内饰的应用在功能上说是合适的。当然，它需要通过设计创意，和其他材料在形式上进行合适的搭配与组合。

3.3气凝胶在飞机舱内天顶设计的可能性

在飞机客舱中天顶面积占据舱内空间的近1/3，对于整个氛围打造起着非常重要的作用。目前飞机制造商和运营商在内饰上的创新集中表现在更符合人机的座椅、更具空间感的行李架、更有个性的面料或图案、更开阔的窗口视野等方面，而对于舱内天顶的设计改变其力度比较小，呈现出的式样比较单一。目前，只有在波音787的梦想飞机中，天顶的呈现出现较有新意的模拟天空设计。气凝胶材料可以很好地契合天顶的应用，对于更好的舱内氛围改造表现出很好的可实现性。气凝胶材料的轻质性，使用在天顶的设计中，无疑大大降低了飞机的重量，从而节省航空油；气凝胶材料的隔热性，有效地起到舱内温度的保温；气凝胶材料的视觉半透明性，将会为设计引发无限想象，为乘客打造梦幻的天顶效果，通过天顶的设计渲染出别样的舱内环境。气凝胶和灯光的配合能够打造出与众不同的效果，其鲜艳或朦胧的呈色效果也可使这个设计点更加令人憧憬。具体应用的方式可以是气凝胶与其他材料相结合。在结构上可以采用透叠，镂空，镶嵌等多种方式。

3.4气凝胶在飞机舱内厨房空间设计的可能性

气凝胶这种新型材料还可以被使用到飞机内饰设计的很多地方，例如飞机舱内厨房的设计等。厨房内的空间有被分成许多格子的储物柜来存放食物饮料，还有许多格分别来放置热水壶、烤箱、推车、垃圾箱、送餐车等，同时这个小空间除了储存功能还要连接到飞机的通风、电源、饮用水和污水系统，提供相关的水合电源方面的需求。如果在储物柜的设计上使用气凝胶材料填充将会有效地起到保温隔热的效果，使食物饮料保持最佳口感，使用气凝胶涂层又能发挥材料疏水阻燃和吸油的性能，从而方便厨房的清洁和降低安全隐患。试想如果将每一个储物格子的门都采用气凝胶透明材料填充设计，直观可视，将更能方便乘务人员拿取食物了。送餐车的食物储存隔板也可以采用气凝胶材料设计，可以降低推车重量，减小推力。

3.5气凝胶在飞机舱内卫生间设计的可能性

飞机机舱的卫生间是一个很小的私密空间，安全性能同样在这个小空间有非常高的标准。但是，卫生间整体设计为用户带来的体验也是提升用户乘坐体验感受的重要方面。目前机上卫生间在视觉上给人的感觉总是很狭窄，显得压抑。如果这个小空间将气凝胶材料引入，半透明的材质配合色彩与灯光的变化，来呈现较为活跃和丰富的气氛，从而提高用户的乘坐体验，也是有很大的设想空间的。

作者所想到的可以在飞机内饰中使用气凝胶的区域大致有以下几处，如图8中所示区域。

当然每一个小空间里，都需要做好防水，防污，防电防潮等工作。气凝胶除合适的满足了实用性的功能需求外，又因其质轻的突出特点，能够节省整体重量，节省燃油，节约成本；同时用于舱内内饰设计是一次性投入，从长远来看，也可以节约成本。

4.气凝胶材料设计创新的机会与挑战

气凝胶材料的创新机会与挑战体现在三个方面：一是性能的优化；二是成本的降低：三是设计应用领域的拓展。虽然气凝胶材料以其独特的性能特点开辟了设计应用的新视野，然而大多数研制出的气凝胶材料仍然具有一些缺点，比如说质脆、韧性小、结构不稳定，以及成本高，极大地限制了其发展和应用。为了以更低的成本得到更纯净的，更高性能的气凝胶材料还需要严格，高标准的制备过程。相信随着技术的进一步提高，优质的气凝胶材料将会越来越容易制备出来，这也将会推动该材料的大范围推广更加商业化。气凝胶材料的现有应用局限于制造领域，并没有与设计相结合，纵观现有对气凝胶材料的应用，几乎所有产品都是应用这种材料的强大功能，密度低、质量轻；保温隔热；阻燃；绝缘等，但并没有注重优化气凝胶的感觉性能（如色彩、质感等）并与实用功能进行完美匹配和结合。目前大多以毡、板的形式设置在夹层位置，起到良好的功能作用，而其视觉上的美观性并不突出尽管大部分情况下不需要外露。虽然这一点很大程度上还是受到本身材料在制备上的困难，但在其他的应用场合下，需要更多创意的融入，共同推进材料的开发。相信随着技术的发展，能够更好地供设计师设计使用的气凝胶材料会很快出现。

天然高分子材料的优点范文篇9

随着塑料工业的快速发展，塑料产品已经广泛应用到人们的生活当中，给人类带来了许多的便利，与此同时，由于人们对其大量需求致使废弃物中的塑料越来越多，这对生态环境造成了严重的污染。因而，现在许多科学家都在寻找新的环境友好型材料。其中生物可降解高分子材料就属于环境友好型材料，这其中最受人们关注的就是聚乳酸（PLA），具有良好的生物降解性，在微生物作用下分解为二氧化碳和水，对环境不会造成危害。人们之所以选择聚乳酸作为环境友好型材料来研究，是因为聚乳酸具有强度高，透明性好，生物相容性好等优点，可以应用于很多领域，包括医用、包装、纺织等。但是由于其结晶性能差，脆性大等缺点，使其在某些性能方面存在严重的不足，这就严重限制了聚乳酸的应用[1]。为了使聚乳酸能够更好的应用到各个领域，研究者们对其进行表面改性，使其性能得到改善，能够得到更好的应用。

1.生物可降解高分子材料

生物可降解高分子材料是环境友好型材料中最重要的一类。它是指在一定条件下，一定的时间内，能被细菌、真菌、霉菌、藻类等微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的一类高分子材料。由于其具有无毒、生物降解及良好的生物相容性等优点，生物降解高分子被广泛应用于医药、一次性用品、农业、包装卫生等领域。按照来源的不同，可将其分为天然可降解高分子和人工合成可降解高分子两大类。

天然可降解高分子：有淀粉、纤维素、蛋白质等，这类高分子可以自然生长，并且降解后的产物没有毒性，但是这类高分子大多不具备热塑性，加工起来困难，因此不常单独使用，只能与其它高分子材料掺混使用。

人工合成可降解高分子：有聚乳酸、聚己内酯、聚乙烯醇、聚己二酸乙二酯等。这类聚酯的主链大多为脂肪族结构单元，通过酯键相连接，主链比较柔软，容易被自然界中微生物分解。与天然可降解高分子材料相比较，人工合成可降解高分子材料可以在合成时通过控制温度等条件得到不同结构的产物，从而对材料物理性能进行调控，并且还可以通过化学或物理的方法进行改性[2]。

在以上众多的天然可降解高分子材料和人工合成可降解高分子材料中，天然可降解高分子材料加工困难，成本高，不被人们选中，因此，人们把目光集中在了人工合成可降解高分子材料中，这其中聚乳酸具有其良好的生物相容性、生物可降解性、优异的力学强度和刚性等性能，在诸多人工合成可降解高分子材料中脱颖而出，被人们所选中。

2.聚乳酸材料

在人工合成可降解高分子材料中，聚乳酸是近年来最受研究者们关注的一种。它是一种生物可降解的热塑性脂肪族聚酯，是一种无毒、无刺激性，具有良好生物相容性、强度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。合成聚乳酸的原料可以通过发酵玉米等粮食作物获得，因此它的合成是一个低能耗的过程。废弃的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水，而且降解产物经光合作用后可再形成淀粉等物质，可以再次成为合成聚乳酸的原料，从而实现碳循环[3]。因此，聚乳酸是一种完全具备可持续发展特性的高分子材料，在生物可降解高分子材料中占有重要地位。迄今为止，学者们对聚乳酸的合成、性质、改性等方面进行了深入的研究。

2.1聚乳酸的合成

聚乳酸以微生物发酵产物-乳酸为单体进行化学合成的，由于乳酸是手性分子，所以有两种立体结构。

聚乳酸的合成方法有两种；一种是通过乳酸直接缩合；另一种是先将乳酸单体脱水环化合成丙交酯，然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸[4]。

2.1.1直接缩合[4]

直接合成法采用高效脱水剂和催化剂使乳酸低聚物分子间脱水缩合成聚乳酸，是直接合成过程，但是缩聚反应是可逆反应，很难保证反应正向进行，因此不易得到高分子量的聚乳酸。但是工艺简单，与开环聚合物相比具有成本优势。因此目前仍然有大量围绕直接合成法生产工艺的研究工作，而研究重点集中在高效催化剂的开发和催化工艺的优化上。目前通过直接聚合法已经可以制备具有较高分子量的聚乳酸，但与开环聚合相比，得到的聚乳酸分子量仍然偏低，而且分子量和分子量分布控制较难。

2.1.2丙交酯开环缩合[4]

丙交酯的开环聚合是迄今为止研究较多的一种聚乳酸合成方法。这种聚合方法很容易实现，并且制得的聚乳酸分子量很大。根据其所用的催化剂不同，有阳离子开环聚合、阴离子开环聚合和配位聚合三种形式。（1）阳离子开环聚合只有在少数极强或是碳鎓离子供体时才能够引发，并且阳离子开环聚合多为本体聚合体系，反应温度高，引发剂用量大，因此这种聚合方法吸引力不高；（2）阴离子开环聚合的引发剂主要为碱金属化合物。反应速度快，活性高，可以进行溶液和本体聚合。但是这种聚合很难制备高分子量的聚乳酸；（3）配位开环聚合是目前研究最深的，也是应用最广的。反应所用的催化剂主要为过渡金属的氧化物和有机物，其特点为单体转化率高，副反应少，易于制备高分子量的聚乳酸。但是开环聚合有一个缺点，所使用的催化剂有一定的毒性，所以目前寻找生物安全性高的催化剂成为配位开环聚合研究的重要方向。

2.2聚乳酸的性质

由于乳酸单体具有旋光性，因此合成的聚乳酸具有三种立体构型：左旋聚乳酸（PLLA）、右旋聚乳酸（PDLA）和消旋聚乳酸（PDLLA）。其中PLLA和PDLLA是目前最常用，也是最容易制备的。PLLA是半结晶型聚合物，具有良好的强度和刚性，但是其缺点是抗冲击性能差，易脆性断裂。而PDLLA是无定形的透明材料，力学性能较差[5]。

虽然聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可降解性、优异的力学强度和阻隔性，但是聚乳酸作为材料使用时有明显的不足之处；韧性较差并且极易弯曲变形，结晶度高，降解周期难以控制，热稳定性差，受热易分解，价格昂贵等。这些缺点严重限制了聚乳酸的应用与发展[6]。因此，针对聚乳酸树脂原料进行改性成为聚乳酸材料在加工和应用之前必不可少的一道工序。

2.3聚乳酸的改性

针对聚乳酸的以上缺点，研究者们对其进行了增韧改性、增强改性和耐热改性，用以改善聚乳酸的韧性和抗弯曲变形能力，提高热稳定性，进一步增强聚乳酸材料。

2.3.1增韧改性

在常温下聚乳酸是一种硬而脆的材料，在用于对材料要求高的领域，需要对其进行增韧改性。增韧改性主要分为共混和共聚两种方法。但是由于共聚法在聚乳酸的聚合过程中工艺比较复杂，并且生产成本高，因此在实际工业生产中，主要用共混法来改善聚乳酸的韧性。共混法是将两种或两种以上的聚合物进行混合，通过聚合物各组分性能的复合达到改性目的[7]。为了拓展聚乳酸材料在工程领域的用途，研究者们常采用将聚乳酸与其它高聚物共混，这样一方面能够改善聚乳酸的力学性能和成型加工性能，另一方面也为获得新型的高性能高分子共混材料提供了有效途径。

增韧改性所用的共混法工艺比较简便，成本相应低一些，在实际工业生产中更加实用。不过受到聚乳酸本身的硬质和高模量限制，共混法改性目前主要方向为增韧、调控亲水性和降解能力。

2.3.2增强改性

聚乳酸本身为线型聚合物，分子链中长支链比较少，这就使聚乳酸材料的强度在一些场合满足不了使用的要求。因此要对其进行增强改性，使其强度达到要求。目前主要采用了玻璃纤维增强、天然纤维增强、纳米复合和填充增强等技术来对聚乳酸进行改性，用以提高聚乳酸材料的力学性能[7]。

目前，植物纤维和玻璃纤维对增强聚乳酸的力学性能效果相差不大，但是植物纤维价格低廉，并且对环境友好，因而成为对聚乳酸进行增强改性的常见材料。而填充增强引入了与聚合物基体性质完全不同的无机组分并且综合性能提升明显，因此受到广泛的关注。这其中，以纳米填充最有成效，填充后可以全面提升聚乳酸的热稳定性、力学强度、气体阻隔性、阻燃性等多种性能。此外，聚乳酸具有生物相容性和可降解的特性，因此用做人体骨骼移植、骨骼连接销钉等医学材料。

2.3.3耐热改性

耐热性差是生物降解高分子材料共有的缺点。聚乳酸的熔点比较低，因此它在高温高剪切作用下易发生热降解，导致分子链断裂，分子量降低，成型制品性能下降。因此需要对聚乳酸进行耐热改性，用以提高其加工性能，通常采用严格干燥、纯化和封端基等方式提高其热稳定性[8]。目前，添加抗氧剂是提高聚合物耐热性的常用方法，除了采用添加改性或与其它树脂共混改性来提高聚乳酸耐热性，还可以通过拉伸并热定型的方法提高聚乳酸的耐热性，与此同时，还可以改善其聚乳酸复合材料韧性和强度。在纺织、包装业等领域有很好的应用。

从上述几种改性结果来看，与聚乳酸相比，改性后的聚乳酸复合材料综合性能等方面都得到了全面的提升，在医学、纺织、包装业等领域都得到了很好的应用。因此，聚乳酸复合材料得到了人们的喜爱与关注，并逐渐将人们的生活与之紧紧联系在了一起。成为国内外研究者所要研究的重点对象。

3.聚乳酸复合材料及研究进展

3.1聚乳酸复合材料

经过改性剂改性过的聚乳酸复合材料是一种新型复合材料，它是以聚乳酸为基体，在其中加入改性剂混合用各种方式复合而成的。同时它具备与聚乳酸相同的无毒、无刺激性、良好的生物相容性等性质，但是在性能方面要都优于聚乳酸。聚乳酸复合材料在柔顺性、伸长率、力学、电、热稳定性等方面都表现出了优异的性能，目前已经将其应用与医学、农业、纺织、包装业和组织工程等[9]领域，应用非常广泛。

聚乳酸复合材料可以在微生物的作用下分解为二氧化碳和水，对环境不会造成任何的危害，加上其在各个方面都具有优异的性能，可以用于各个领域。因此成为了新一代的环境友好型材料被国内外的研究者们广泛关注。目前，就聚乳酸复合材料的研究，国内外研究者们都取得了一定的成果和进展。

3.2聚乳酸复合材料研究进展

由于聚乳酸作为生物相容，可降解环境友好材料，存在着结晶速度慢、结晶度低、脆性大等缺陷，将需要与具有优异导电、导热、力学性能，生物相容性等优点的填料复合进行填充改性[10]。这个方法成为目前国内外研究的重点。对于聚乳酸复合材料的研究以下是国内外研究者的研究进展。

盛春英[1]通过溶液共混法制备了聚乳酸/碳纳米管复合物，用红外光谱和DSC研究了复合材料的等温结晶和非等温结晶性能，重点研究了CNTs的种类、管径、管长、质量分数以及聚乳酸分子量对复合物结晶性能的影响，以及等温结晶对复合材料拉伸性能的影响。

范丽园[2]将左旋聚乳酸和纳米羟基磷灰石用含有亲水基团的JMXRJ改性剂，通过溶液共混法，加强两者亲水性能和结合能力。以碳纤维为增强体，制备出碳纤维增强改性PLLA基复合材料。并分析其化学结构、结晶行为、热性能以及等温结晶时晶球变化。

张东飞等[3]人介绍了碳纳米管制备的三种方法，即石墨电弧法、化学气相沉积法和激光蒸发法，并阐述了碳纳米管导热基本机理，对碳纳米管应用于复合材料热传导性能进行了研究与展望。

赵媛媛[4]采用溶液超声法，选用多壁碳纳米管作为填充物，制备聚乳酸/碳纳米管复合材料，并对其进行改性研究。以碳纳米管化学修饰及百分含量的变化对其在PLLA基体中的分散性、形态、结晶行为、力学性能和水解行为的影响为主要研究对象。

张凯[5]通过对有效的碳纳米管分布对复合材料的导电性能进行研究。并重点从形态调控角度，调节碳纳米管在高分子基体中的有效分布，构建了高效的导电网络。并从晶体排斥、相态演变、隔离的角度，设计三种不同形态的导电聚乳酸/复合材料，降低了材料的导电逾渗值。

冯江涛[6]通过采用混酸处理、表面活性剂修饰和表面接枝三种方法对对碳纳米管表面进行修饰，利用溶剂蒸发法制备聚乳酸/碳纳米管复合材料，采用红外吸收光谱、拉曼光谱、偏光显微镜、透射电镜、扫描电镜、差示扫描量热分析仪对复合材料的表面形貌和结构进行了分析和总结。

李艳丽[7]通过混合强酸酸化与马来酸酐接枝相结合，对碳纳米管表面修饰，增强了碳纳米管与聚乳酸之间的界面相互作用，获得了碳纳米管分散均匀的聚乳酸/碳纳米管纳米复合材料。并且研究不同条件下碳纳米管对聚乳酸结晶行为的影响，发现碳纳米管对聚乳酸的结晶有明显的异相成核作用。

许孔力等[8]人通过溶液复合的方法制备聚乳酸/碳纳米管复合材料，并对其力学性能和电学性能进行了详细的研究，而且对复合材料的应用前景进行了展望。

李玉[9]通过将聚乳酸与具有优异导电、导热、力学性能、生物相容性的碳基纳米填料进行填充改性。考察了静电纺丝参数对聚乳酸纤维的形貌影响，并且考察了不同含量的碳纳米管对复合纤维形貌和结构的影响。此外，还对静电纺丝和溶液涂膜制备工艺对复合材料性能影响。

赵学文[10]通过将碳纳米粒子引入聚合物共混体系实现了复合材料的功能化与高性能化。并且他们提出一种基于反应性碳纳米粒子的热力学相容策略，有效的提高了不相容共混物的界面粘附力，增强了材料的力学性能，同时赋予了导电等功能。

MosabKaseem等[11]人通过热、机械、电气和流变性质对聚乳酸基质中碳纳米管的类型、纵横比、负载、分散状态和排列的依赖性。对不同性能的研究表明，碳纳米管添加剂可以提高聚乳酸复合材料的性能。

MainakMajumder等[12]人通过对聚乳酸/碳纳米管复合材料制备和表征方面的研究，

综述有关碳纳米管在聚乳酸基质中分散的有效参数。并且将聚乳酸与不同材料结合用来改变其性能。

WenjingZhang等[13]人通过溶液共混制备了一系列PLLA/碳纳米管复合材料。测试了形态，机械性能和电性能。通过研究发现随着碳纳米管含量达到其渗透阈值，PLLA/碳纳米管复合材料的体积电阻降低了十个数量级。通过光学显微镜图像显示了纳米复合材料的球晶形态，用差示扫描量热法（DSC）测量，其结果显示，随着碳纳米管含量的增加，冷结晶温度升高。

EricD等[14]人通过研究在半结晶聚合物碳纳米管复合材料中，碳纳米管被视为可以影响聚合物结晶的成核剂。但是，由于碳纳米管的复杂性。不同的手性，直径，表面官能团，使用的表面活性剂和样品制备过程可能会影响复合材料结晶。研究了半晶复合材料的结构，形态和相关应用。简要介绍聚合物中的结晶和线性成核。使用溶液结晶方法揭示了界面结构和形态。

Kandadai等[15]人通过拉曼光谱分析表明PLLA和碳纳米管之间的相互作用主要通过疏水的C-CH3官能团发生。复合材料的直流电导率随碳纳米管负载的增加而增加。导电的碳纳米管增强的生物相容性聚合物复合材料可以潜在地用作新一代植入物材料，从而刺激细胞生长和通过促进物理电信号传递来使组织再生。

从以上国内外研究者的研究进展中，可以看到，大部分的研究者都是通过溶液共混的方法制备聚乳酸复合材料，这种方法对于国内外的研究者们来说比较简便可靠。并且他们将制备好后的聚乳酸复合材料通过红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热、拉曼光谱和偏光显微镜等手段进行其结构和性能的观察和分析，发现聚乳酸复合材料的性能在各个方面都有显著的提高，并且可以应用与各个领域，应用前景非常广阔。聚乳酸复合材料作为新一代性能全面的环境友好型材料，国内外的研究者们对聚乳酸复合材料的研究还在进行着，并且对于它的发展都有很高的期待。

4.本课题的研究思路及研究内容

4.1研究思路

聚乳酸作为可降解生物材料，同时又具有生物相容性，力学性能好等优点。碳纳米管则具有良好的生物相容性，功能性等优点。将两种材料复合可以进一步改善聚乳酸结晶性能、力学性能、赋予其导电性。

对于聚乳酸/碳纳米管复合材料的制备可以通过共混法、原位聚合及静电纺丝法来制备，目前通常采用溶剂挥发法制备聚乳酸/碳纳米管复合材料。通过拉曼光谱、电子能谱、扫描电子显微镜、示差扫描量热来测定其结合能、材料表面形貌以及结晶、熔融温度等方面进行观察分析。

天然高分子材料的优点范文

【关键词】智能高分子材料；智能给药系统；应用；发展前景

中图分类号：TB381文献标识码：A文章编号：1006-0278(2012)02-106-01

智能高分子材料是一种新型的现代高分子材料，又名智能聚合物、环境敏感性化和物等，它随着外界环境等影响因素的变化而发生自身性能的改变，比如在温度、压力、磁场等不同因素影响下，其外在形状、电场、面积大小等随之做出相应改变，来适应不同环境的变化，，是一种新型的现代化的智能应用材料。随着科技的发展，智能高分子材料的应用领域越来越广，不但在建筑工程、化工、高科技领域得到充分发展体现，近年来，智能高分子材料被越来越多地应用到医学领域，特别体现智能给药系统的应用上，预示着良好的发展前景。智能高分子材料具体可分为合成智能高分子材料、半合成智能高分子材料、天然智能高分子材料，下面，我们具体对三种不同类型的高分子材料在智能给药系统中的应用进行分析探究。

一、合成智能高分子材料

合成高分子材料之一是智能高分子凝胶，它是由三维交联网络结构的聚合物和低分子介质组成的多元体系结构的一直合成智能高分子，随着外界环境因素的变化而变化，体现在体积大小上的收缩、持续或间断的变化，具有良好的收缩和溶胀的性能。因此在智能给药系统中，发挥其自我调节和反馈的功能，智能高分子凝胶粒具有感应温度、血糖、磁场等性能，并在身体状态良好的情况下保持收缩状态，当其收到病情信号时，体积膨胀从而扩散到身体病变部位，扩散药物以便达到良好的治疗功效，对智能给药系统具有良好的调节和促进作用；此外，可生物降解的聚酯类是合成智能高分子材料的另一种重要应用，同样在医学等各个领域都得到了广泛应用。同时，在智能给药系统中，由于可生物降解的聚酯类具有可生物降解、化学稳定性高、无毒无害等优点，大量被用于注射给药系统中，并且在肿瘤药物治疗中，可生物降解的聚酯类相对于其它游离药物具有减缓肿瘤生长等功效，有效地解决了医学领域许多棘手的难题，在智能给药系统中更是得到了充分体现和发展。

二、半合成智能高分子材料

半合成智能高分子材料作为智能高分子材料的一个重要组成部分，具有毒性小、粘度大、溶解度高等优点，可以有效地控制药物在人体的释放速度，增加药物吸收程度、降低了药物毒副作用提高药效等，对治疗各种疾病起到良好的促进作用，因而被广泛地应用到缓释药物制剂的研发和利用中，发挥了其在智能给药系统中的重要作用。比如，在智能给药系统中，蛋白质或肽类药物既可以在保持其生物活性的同时，又提高了载药量，是一种适合在肠道定向给药的特殊蛋白质药物递送系统，最大限度的降低了药物降解，起到了提高药效等作用。此外，对于心脏病等疾病，利用半合成智能高分子材料设计一种时控型的药物释放系统，按照药理学和患者病情定量给药，从而发挥其药效和并起到良好的预防作用。

三、天然智能高分子材料

相对于合成和半合成高分子材料，天然智能高分子材料特别具有良好的生物溶解性、天然无毒性等优点，是医学领域特别是智能给药系统中应用广泛和发展前景宽广的一种智能高分子材料。具体表现为壳聚糖、海藻酸盐、明胶三种类别。壳聚糖具有良好的生物降解性和溶解性、生物活性、粘附性等多种优点，被广泛地应用到结肠定位系统、缓控释、蛋白多肽等给药系统中，并且壳聚糖可进行交联。酯化等多种化学改性，从而研究制成具有不同特性的壳聚糖衍生物，并通过各种研发，研制了各种壳聚糖凝胶给药系统，提升了其在智能给药系统中的地位，大大扩展了其在医学领域的应用范围，具有良好的发展前景；其次，海藻酸盐在智能给药系统中的运用主要体现在与蛋白药物领域的结合，通过各种化学反应的作用，提高蛋白物的活性，制成各种蛋白质药物给要系统，提高了蛋白质药物的生物利用度，更加有利于患者治疗；再次，利用明胶和葡聚糖半互穿网络结构研制成的脂质微球，是一种双重刺激响应的半互穿网络系统，这种系统对于治疗多种复杂疾病具有良好的功效，在控制明胶相变温度变化的前提下，研制的半互穿网络结构水凝胶,具有特殊的控制脂质微球降解的功效，此外，脂质微球从凝胶中释放的基础是A-糜蛋白酶和葡聚糖酶同时存在的情况下，因此这种可生物降解的水凝胶构成的半互穿网络系统，在医学领域很有发展潜力,不但阻止了单一酶存在导致的药物快速降解负面影响，而且当在两种酶同时存在时,药物才能从脂质微球中释放出来,从而起到了药物缓控释释放的效果，从而实现智能给药系统对于疾病的综合治理，在医学领域展现了良好的发展前景。

四、结语

伴随着现代社会高科技的迅猛发展，智能高分子材料作为一种新型的、发展前景巨大的应用材料，已经普及到社会发展的各个领域和发展事业，不仅体现在国外的良好的发展前景，目前，在我国，智能高分子作为一种高科技研发、具有多样性和复杂性的智能材料在医学领域更是得到了长足和充分体现，对于在治疗各种疾病，制备多种给药系统的应用上发挥了重要作用。随着智能高分子材料研究的不断深入，并且通过各个领域的合作交流，智能高分子材料越发朝着信息化、智能化、自动化的方向发展，更加智能化的透析病理生理，制备兼具多种功能的智能释放药物系统，在我国医学领域必将得到充分、长足的发展运用。

参考文献：

[1]张胜兰,杨庆等.智能材料的现状及发展趋势[J].中国纺织大学学报,2000(03).

[2]陶宝祺.智能材料结构[M].北京:国际工业出版社,2009(07).

天然高分子材料的优点范文1篇11

关键词：消防安全防火材料防火性

1．前言

随着人们生活水平和消防安全意识的提高，消防安全问题己引起人们的高度重视，特别是现代建筑向高层化发展，室内装修要求也越来越完善，这些都给建筑材料在防火上提出了更高的要求。许多火灾的发生，除了与消防设施及消防管理存在问题有关外，防火材料的好差也起了致命作用。1994年12月8日，新疆克拉玛依的一场大火，遇难325人，受伤130人；同年11月29日，辽宁阜新的歌舞厅大火造成了200多人丧生，这些火灾的造成与损失的导致，在很大程度上与建筑材料的防火性差有很大关系。因此，研究开发出具有足够强度、不易燃烧、高温下不易分解、导热性能差的防火材料显得十分关键。本文就几种传统防火材料和新型防火材料作简要介绍和探讨。

2．传统防火材料

2.1防火板

防火板是目前市场上最为常用的材料，其优点是防火、防潮、耐磨、耐油、易清洗，主要用于建筑物出口通道、楼梯井和走廊等处的防火吊顶建设，能确保火灾时人员的安全疏散，并保护人们免受蔓延火势的侵袭。

2.2防火木制窗框

防火木制窗框周围嵌有木制密封材料，遇热膨胀，能防止火焰从缝隙钻入。这种窗框用松木制成，四周粘贴用石墨制成的密封材料，以堵住细微缝隙，增加防火效果。据实验，在距离窗框10厘米处，用喷火器对准该窗框，喷出温度高达800℃的火焰，历时20分钟，火焰也未能透过窗框，表明其防火能力是铝制窗框的数倍。

2.3防火玻璃

防火玻璃的主要优点是具有良好的透光性能和耐火、隔热、隔声性能，常见的防火玻璃主要包括3种：夹层复合防火玻璃、夹丝防火玻璃和中空防火玻璃。防火玻璃是金融保险、珠宝金行、图书档案、文物贵重物品收藏、财务结算等重要场所和商厦、宾馆、影院、医院、机场、计算机房、车站码头等公共建筑以及其他设有防火分隔要求的工业及民用建筑的防火门窗和防火隔墙等范围的理想防火材料。

2.4防火涂料

防火涂料是一类特制的防火保护涂料，由氯化橡胶、石蜡和多种防火添加剂组成的溶剂型涂料，具有耐火性好的优点。防火涂料施涂于普通电线表面后，遇火能膨胀产生200毫米厚的泡沫，炭化成保护层，隔绝火源，因此，适用于发电厂、变电所等级较高的建筑物室内外电缆线的防火保护。

3．新型防火材料

3.1ZRY天然纤维阻燃液

ZRY天然纤维阻燃液是一种具有良好阻燃性能的新型阻燃剂。它无色透明、无毒、无味、不腐蚀，凡棉织物、麻织物、木材、纸张、纤维板、刨花板、胶合板及其他的植物纤维制品，经ZRY阻燃处理、整理后，就有显著的阻燃效果，它遇火不燃烧，能有效地抑制火焰的蔓延，阻止火灾的发生。

3.2FQ复合型防火防腐桥架

FQ复合型防火防腐桥架以无机不燃材料为基体，内外表面复合有机高分子难燃材料制成。具有氧指数高、防火性能好；拉伸、弯曲、压缩强度高、刚性好、耐腐性、耐火性好等特点，且价格较低，适用于户内外的各种环境条件。FQ复合型防火防腐桥架与普通钢桥架相比，具有优异的防火防腐性能，不需要再进行防火处理，而且具有桥架轻、安装维护方便、桥架整体美观等优点。

3.3艾格劳尼

艾格劳尼为双组份阻燃混合泡沫，能起到密闭气体和瓦斯，填充没有机械强度要求的密闭空间或裂隙的作用，如对采煤工作面的上隅角及下隅角、冒顶区进行填充。其防火的机理是：艾格劳尼为双组份混合泡沫，两种组份为树脂和发泡剂以1:l的体积比混合，借助于压风作动力，在发泡枪内机械发泡，发泡倍数最大可达原来体积的25倍。实践证明，艾格劳尼是一种新型的填充材料，且能阻止燃烧，在防火中的使用，取得了较好的安全效益，对保障安全生产具有积极意义。

3.4可瓷化高分子复合材料

可瓷化高分子复合材料是一种新型防火材料，是在含硅的高分子（如硅橡胶）基体中加入粘土类矿物粉末填料、结构控制剂以及其它助剂制备而成的。这种复合材料在室温下具有普通电线与电缆的绝缘层材料的性质，遇高温燃烧时形成坚硬的陶瓷保护层，可以隔绝火焰而达到防火的效果。

4．防火材料研究进展

随着科学技术的发展，防火材料的研究与开发获得了前所未有的重视，每年都有新的防火材料研制成功。最近，德国开发出一种利用植物纤维素等原料制成的新型防火材料。这种新型防火材料不仅防火效果好、使用方便、无化学毒性。该产品是从废旧纸张中提取的植物纤维素加入一些不可燃的特殊矿物材料，按照特定比例混合而制成的。尽管纤维素本身是可燃的，但防火材料中的不可燃成份在遇到火焰时会逐渐融化。混合纤维素在被保护物体与火焰之间形成如同一件“外套”一样的保护层，而且随着温度的升高，保护层会越发坚硬，起到稳定的绝热作用。该新型防火材料使用简便，可以通过喷涂的方式直接涂在被保护物体表面，并能立即发挥作用。

5．结束语

近年来，随着许多先进技术的应用，防火材料的研制有了较大的提高，特别是在绿色、新型及高科技含量防火材料方面，有了长足的进步，防火材料的综合性能有了较大的改善，但面对日益关注的消防安全问题，防火材料的开发与研究还需要得到更多的重视。

参考文献：

[1]苏雪筠，苏茂尧．化学发泡氯氧镁水泥防火材料的研究[J]．硅酸盐学报．2002.

[2]叶建军，张军．新型防火材料——艾格劳尼在新集二矿的应用[J]。矿业安全与环保，2004，(12)．

天然高分子材料的优点范文

【关键词】气体膜分离技术

在二十世纪的时候，气体膜分离技术就已经成熟发展起来，而且与之前比较传统的冷凝分离技术相比，有较大的差异，首先就是节约能源，降低能耗，其次就是分离的更加彻底，工作效率较高，而且这种技术操作起来更加简单方便，不会造成二次污染。然而，气体膜技术并不是完美的，因为高效的膜分离材料难找，气体膜分离技术只能限制在某些领域应用，而不能应用在更广阔的领域。本文通过具体的例子介绍了气体膜分离技术在石油工业中的应用，并对实际情况进行了分析，除此之外，对气体膜技术今后的发展趋势做了些研究。

1进行气体分离膜所需要的关键材料

气体分离膜技术的实施需要几个关键材料，根据材料性能上的差异，可以把膜材料分为高分子材料、无机材料和金属材料三种，详细的说明如下：

1.1高分子材料

高分子材料的组成成分并不是单一的，主要是由聚二甲硅氧烷、聚砜、醋酸纤维素、乙基纤维素等早期气体所合成。在分离膜材料的实际应用中，通常也采用其他的成分应用在分离膜领域。目前大量的研究工作者开始对高性能的气体分离膜进行多面钻研，尽力找出各类聚合物的分子结构与气体分离性能两者之间的联系。通过实际应用可得应用高分子具有很高的透气性，在气体分离领域有着很多的应用，并且取得了很好的应用效果。

1.2无机材料

和高分子材料一样，无机也是一种合成材料，目前主要有陶瓷膜，微单玻璃膜，金属膜和碳分子薄膜等作为主要成分合成的无价材料。具有良好的化学性能和热稳定的无机材料，它可以在更高的温度下工作，强酸性环境，沸石膜的无机晶体结构，具有良好的耐高温和化学降解性能，但缺点是该分子膜的制备环境需要达到一定的条件，目前只能在实验室中生产，在其他工厂由于无法运用严格的技术设备进行控制而无法量产。目前应用最多的就是无机陶瓷材料，因为其与无机膜和玻璃膜相比具有许多特点使得生产工艺简单，易于生产，其过滤面积大，能够使气体分离更加彻底。

1.3金属材料

这里所指的金属材料，并不包括所有的金属，而主要是稀有金属，尤其是钯以及合金材料，在分离膜技术上具有较好的应用，一般用于H2的分离。钯银合金的特点使得其在分离膜的构成材料上得到较好的应用，这主要在就在纯钯在气体分离的过程中会变脆，影响分离的效果。目前，钯膜材料已应用于加氢、脱氢及氢氧化等过程。

2气体分离膜的应用

根据市场和油田企业的需要，气体膜技术的应用也越来越广泛，实际应用主要包括：

2.1有机蒸汽的净化及回收

气体分离膜的应用是较为广泛的，在石油、化工和喷涂等行业中都是必不可少的，主要原因在于在这些行业的生产经营过程中，都会释放出大量的有机蒸汽，这些气体所含的许多有机物是有毒的，而且气体中有些成分还易燃易爆，如果不对它们进行合理的处理，及时的进行净化，整个企业的安全就存在着较大的威胁。正因为如此，才需要运用气体膜分离技术，将这些蒸汽进行较好的分离，保证环境不被污染，回收利用有价值的气体。我国自1989年采用了第一套膜法有机蒸汽回收装置（主要用于汽油罐区的排放气的回收）以来，经过了多次改良，目前已经能够较好运行，一套膜的使用寿命长达4年之久，这充分表明了气体分离技术的进步和发展。在有些化学工厂中，运用了气体膜分离技术，不但会给企业带来更多的具有经济价值的气体，还能对周围的环境进行保护，这样就为企业增加额外的经济效益，为企业的进一步发展准备了条件。

2.2气体脱湿

进行气体分离技术的过程中，还需要对气体进行脱湿处理，一般情况下，气体脱湿主要包括天然气脱湿、空气脱湿两种。天然气脱湿主要是处理水溶液中的第二天然气，在处理过程中，尤其是寒冷的冬天，必须及时对水中的天然气进行处理，且天然气的含水量要低于6立方米。从膜中的酸性气体脱除天然气中分离，而且去除水分，因此没有额外的空气干燥脱水设备。在这方面，传统的机械设备不但投资大，效果不佳，而且操作起来比较繁琐。因此，气体脱湿过程中采用一般是空气除湿，其设备操作起来比较简单，且分离效果也符合技术要求。经过空气除湿后，空气露点温度为60～40℃。达到标准的天然气管道，将需要的水分去除，膜分离，其原理就是天然气自身的压力作为分离动力，这样一来能源就会大大的节约，这种去湿过程不会添加分离剂，容易操作和控制。

2.3天然气中H2的脱除及油田二氧化碳回收利用

事实上，在上世纪80年代开始，国外的一些石油企业就已经采用了三次采油的方法，这个步骤主要是将二氧化碳压入进行自喷称为一次采油，然后进行注水采油称为二次采油，这两个过程采油比较多，而当油井枯竭时，还需要进行第三次采油，也就是对残留在井中的余油进行开采。当然，除了油田企业使用气体分离技术外，在对城市垃圾进行处理和沼气分离中也要采用，基本是运用二氧化碳分离膜进行分离。处理天然气使采用膜技术，不但具有装置小易于操作的特点，还具有良好的分离效果。

3气体膜分离技术的发展趋势

气体膜分离技术也在飞速发展，出现的新科技也随之增多，目前发展趋势主要有以下几个方向：

3.1不断开发研制高效的气体分离膜材料

经过研究表明，聚合物的渗透性和选择性是相反的，也就是说当聚合物的选择性加强的时候，其渗透量就减少了，这样的特性就导致其无法进行大规模生产。正因为这样，科研工作者致力于新的聚合物材料的研究以克服一般聚合物的缺陷，目前研发的聚酰亚胺就是一个典型的例子。

3.2积极开发膜组件组合及优化

传统的膜组件主要有空心纤维膜组件、卷绕式膜组件及垫套式膜组件等等，这几种膜组件各有优点，但同时又存在着弊端，就螺旋卷绕式膜组件来说，其粘合技术较低，且粘合宽度的减少，这就需要在今后的科研中不断改进以加强膜分离技术的发展。

3.3发展集成分离技术

无论哪种技术，都具有技术边界和经济边界，膜分离技术也是如此，正因为这样，在特定的条件下，膜分离技术才能发挥出最佳的效果。于是，在实践中，需要将膜分离技术与其它技术结合起来，这样就会实现最优的工艺组合和最低的经济投资，同时也扩大了气体膜分离技术应用的领域和适用范围，如采用固体脱硫和膜法脱水相结合，进行天然气外输前的净化处理。此外，在净化和回收卤代烃上也研究出了新方法，就是采用膜分离和冷凝法两者相结合的方法。

参考文献