国内外高分子材料发展概况与趋势课件

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1、硕士研究生课程高分子材料改性郭宝春 贾志欣 王小萍 贾德民2011年11月2012年1月国内外高分子材料发展概况与趋势课件第一章第一章 绪论绪论一、国内外高分子材料的一、国内外高分子材料的发展概况与趋势发展概况与趋势 国内外高分子材料发展概况与趋势课件 前前 言言n n 材料是人类赖以生存和生产的物质基础，材料是人类赖以生存和生产的物质基础，材料是人类赖以生存和生产的物质基础，材料是人类赖以生存和生产的物质基础，n n 当代新材料当代新材料当代新材料当代新材料 是其他高新技术发展的物质基础和先导；是其他高新技术发展的物质基础和先导；是其他高新技术发展的物质基础和先导；是其他高新技术发展的物质基

2、础和先导；n n 新材料是我国优先发展的战略性新兴产业。新材料是我国优先发展的战略性新兴产业。新材料是我国优先发展的战略性新兴产业。新材料是我国优先发展的战略性新兴产业。n 材料：金属材料材料：金属材料材料：金属材料材料：金属材料 无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃) 高分子材料高分子材料高分子材料高分子材料( ( ( (塑料、橡胶、纤维、涂料、粘塑料、橡胶、纤维、涂料、粘塑料、橡胶、纤维、涂料、粘塑料、橡胶、纤维、涂料、粘 合剂、油墨、高分子复合材料、功能合剂、油墨、高分子复合材料、功能合剂、油墨、

3、高分子复合材料、功能合剂、油墨、高分子复合材料、功能 高分子材料、天然高分子材料等）高分子材料、天然高分子材料等）高分子材料、天然高分子材料等）高分子材料、天然高分子材料等） 复合材料复合材料复合材料复合材料国内外高分子材料发展概况与趋势课件n n高分子材料是当代新材料的后起之秀，但其发展速高分子材料是当代新材料的后起之秀，但其发展速高分子材料是当代新材料的后起之秀，但其发展速高分子材料是当代新材料的后起之秀，但其发展速度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料，度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料，度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料，度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料，

4、已成为工业、农业、国防、科技和日常生活等领域已成为工业、农业、国防、科技和日常生活等领域已成为工业、农业、国防、科技和日常生活等领域已成为工业、农业、国防、科技和日常生活等领域不可缺少的重要材料。不可缺少的重要材料。不可缺少的重要材料。不可缺少的重要材料。世界合成高分子材料的总产世界合成高分子材料的总产世界合成高分子材料的总产世界合成高分子材料的总产量已达量已达量已达量已达3 3 3 3亿吨，亿吨，亿吨，亿吨，其体积产量超过金属材料。其体积产量超过金属材料。其体积产量超过金属材料。其体积产量超过金属材料。n n我国是高分子材料生产和消费的大国我国是高分子材料生产和消费的大国我国是高分子材料生产

5、和消费的大国我国是高分子材料生产和消费的大国，合成高分子，合成高分子，合成高分子，合成高分子材料产量达材料产量达材料产量达材料产量达3000300030003000万吨左右，在全球排名第二，年消万吨左右，在全球排名第二，年消万吨左右，在全球排名第二，年消万吨左右，在全球排名第二，年消费量费量费量费量5000500050005000万吨左右。万吨左右。万吨左右。万吨左右。国内外高分子材料发展概况与趋势课件1. 1. 高分子材料与人类生活高分子材料与人类生活 高分子材料越来越普及和深入到人类生活的各个方面，高分子材料越来越普及和深入到人类生活的各个方面，高分子材料越来越普及和深入到人类生活的各个方

6、面，高分子材料越来越普及和深入到人类生活的各个方面，给人类生活带来了翻天覆地的变化。给人类生活带来了翻天覆地的变化。给人类生活带来了翻天覆地的变化。给人类生活带来了翻天覆地的变化。n n衣衣衣衣：天然纤维、合成纤维、皮革；：天然纤维、合成纤维、皮革；：天然纤维、合成纤维、皮革；：天然纤维、合成纤维、皮革；n n食食食食：天然高分子食品：淀粉、蛋白质等；：天然高分子食品：淀粉、蛋白质等；：天然高分子食品：淀粉、蛋白质等；：天然高分子食品：淀粉、蛋白质等； 食品包装：食品包装：食品包装：食品包装： 现代农业：现代农业：现代农业：现代农业：农用薄膜与温室技术农用薄膜与温室技术农用薄膜与温室技术农用薄

7、膜与温室技术使北方人民冬天可以使北方人民冬天可以使北方人民冬天可以使北方人民冬天可以 吃到新鲜蔬菜；吃到新鲜蔬菜；吃到新鲜蔬菜；吃到新鲜蔬菜； 滴灌技术：滴灌技术：滴灌技术：滴灌技术：显著提高缺水地区农作物产量显著提高缺水地区农作物产量显著提高缺水地区农作物产量显著提高缺水地区农作物产量, , , , 改造沙漠改造沙漠改造沙漠改造沙漠。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件n n住住住住：高分子建材高分子建材高分子建材高分子建材：塑料管材、塑料门窗、塑料板材、建筑粘：塑料管材、塑料门窗、塑料板材、建筑粘：塑料管材、塑料门窗、塑料板材、建筑粘：塑料管材、塑料门窗、塑料板材、建筑粘合剂、建筑防水材料

8、、家具、涂料、装修材料（人造板、电合剂、建筑防水材料、家具、涂料、装修材料（人造板、电合剂、建筑防水材料、家具、涂料、装修材料（人造板、电合剂、建筑防水材料、家具、涂料、装修材料（人造板、电线、开关等）、高性能混凝土外加剂等。线、开关等）、高性能混凝土外加剂等。线、开关等）、高性能混凝土外加剂等。线、开关等）、高性能混凝土外加剂等。 用高分子建材代替金属和无机非金属材料符合节能减排用高分子建材代替金属和无机非金属材料符合节能减排用高分子建材代替金属和无机非金属材料符合节能减排用高分子建材代替金属和无机非金属材料符合节能减排和低碳原则。和低碳原则。和低碳原则。和低碳原则。国内外高分子材料发展概况

9、与趋势课件行行行行：汽车汽车汽车汽车：含有轮胎和数以千计的高分子含有轮胎和数以千计的高分子含有轮胎和数以千计的高分子含有轮胎和数以千计的高分子 材料零部件，一辆小轿车要使材料零部件，一辆小轿车要使材料零部件，一辆小轿车要使材料零部件，一辆小轿车要使 用一百多公斤各种高分子材料，用一百多公斤各种高分子材料，用一百多公斤各种高分子材料，用一百多公斤各种高分子材料， 是汽车轻量化的关键是汽车轻量化的关键是汽车轻量化的关键是汽车轻量化的关键 。 高速列车高速列车高速列车高速列车：减震降噪依赖于橡胶减震减震降噪依赖于橡胶减震减震降噪依赖于橡胶减震减震降噪依赖于橡胶减震 制品。制品。制品。制品。 大型客机

10、大型客机大型客机大型客机：需要上万个高分子材料零件。需要上万个高分子材料零件。需要上万个高分子材料零件。需要上万个高分子材料零件。 机身使用碳纤维增强树脂复合材料机身使用碳纤维增强树脂复合材料机身使用碳纤维增强树脂复合材料机身使用碳纤维增强树脂复合材料 （如（如（如（如A380A380占占占占50%50%以上）。以上）。以上）。以上）。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件用用用用：各种家用电器、办公用品都离不开塑料、橡胶等高分子材各种家用电器、办公用品都离不开塑料、橡胶等高分子材各种家用电器、办公用品都离不开塑料、橡胶等高分子材各种家用电器、办公用品都离不开塑料、橡胶等高分子材料料料料：空调、

11、冰箱、洗衣机、电视机、电脑、复印机、各种小家：空调、冰箱、洗衣机、电视机、电脑、复印机、各种小家：空调、冰箱、洗衣机、电视机、电脑、复印机、各种小家：空调、冰箱、洗衣机、电视机、电脑、复印机、各种小家电电电电）国内外高分子材料发展概况与趋势课件 2. 2. 高分子材料与当代高新技术高分子材料与当代高新技术电子信息：电子信息： 印刷电路印刷电路板（板（PCBPCB，覆铜板）；，覆铜板）； 光敏树脂；光敏树脂； 按键（导电硅橡胶）按键（导电硅橡胶） 复印机、打印机复印机、打印机 （导电胶辊及墨水）（导电胶辊及墨水） . . 光盘；光盘；生物技术：生物技术： 人工脏器（人工肾，人工心脏瓣膜、人工脏器

12、（人工肾，人工心脏瓣膜、 人工关节、人工关节、人造眼角膜人造眼角膜，等等），等等）; ; 医用导管与介入疗法医用导管与介入疗法; ; 高分子药物：高分子药物：长效、缓释、靶向长效、缓释、靶向长效、缓释、靶向长效、缓释、靶向； 目前高分子材料在医学上的应用有目前高分子材料在医学上的应用有90 90 多个品种、多个品种、18001800余种制品。余种制品。国内外高分子材料发展概况与趋势课件航空航天：航空航天： 卫星与飞船外壳卫星与飞船外壳 （碳纤维（碳纤维/ /环氧树脂复合材料）环氧树脂复合材料） 挑战者号航天飞机失事挑战者号航天飞机失事 （火箭密封圈失效）（火箭密封圈失效）新能源：新能源： 新型

13、电池新型电池 （锂离子电池隔膜、燃料电池隔膜）（锂离子电池隔膜、燃料电池隔膜） LEDLED灯灯（封装材料）（封装材料） 风力发电风力发电（风翼）（风翼）国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.1 3.1 高性能化高性能化 80808080年代以来年代以来年代以来年代以来, , , ,由于新的工业化大品种聚合物几由于新的工业化大品种聚合物几由于新的工业化大品种聚合物几由于新的工业化大品种聚合物几乎未再出现，通过各种改性手段实现现有高分子材乎未再出现，通过各种改性手段实现现有高分子材乎未再出现，通过各种改性手段实现现有高分子材乎未再出现，通过各种改性手段实现现有高分子材料及其制品的高性能化成为当前

14、高分子材料的重要料及其制品的高性能化成为当前高分子材料的重要料及其制品的高性能化成为当前高分子材料的重要料及其制品的高性能化成为当前高分子材料的重要发展趋势。发展趋势。发展趋势。发展趋势。 3.3.国内外高分子材料的发展动向国内外高分子材料的发展动向国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.1.1 3.1.1 塑料的高性能化塑料的高性能化n n通用塑料的工程化通用塑料的工程化通用塑料的工程化通用塑料的工程化和和和和工程塑料的高性能化工程塑料的高性能化工程塑料的高性能化工程塑料的高性能化（“比铁还比铁还比铁还比铁还硬，比钢还强硬，比钢还强硬，比钢还强硬，比钢还强”）n n塑料高性能化的方法（塑料高性

15、能化的方法（塑料高性能化的方法（塑料高性能化的方法（改性塑料改性塑料改性塑料改性塑料）：）：）：）： （1 1 1 1）化学改性化学改性化学改性化学改性（茂金属催化聚合、间规聚合、超（茂金属催化聚合、间规聚合、超（茂金属催化聚合、间规聚合、超（茂金属催化聚合、间规聚合、超 高分子量聚乙烯等）；高分子量聚乙烯等）；高分子量聚乙烯等）；高分子量聚乙烯等）； （2 2 2 2）共混与合金化共混与合金化共混与合金化共混与合金化（物理共混、接枝、嵌段、互（物理共混、接枝、嵌段、互（物理共混、接枝、嵌段、互（物理共混、接枝、嵌段、互 穿聚合物网络、相容剂技术）；穿聚合物网络、相容剂技术）；穿聚合物网络、相

16、容剂技术）；穿聚合物网络、相容剂技术）； （3 3 3 3）填充填充填充填充（偶联剂技术、纳米复合技术等）；（偶联剂技术、纳米复合技术等）；（偶联剂技术、纳米复合技术等）；（偶联剂技术、纳米复合技术等）； （4 4 4 4）纤维增强纤维增强纤维增强纤维增强（高性能纤维增强塑料、自增强技术）。（高性能纤维增强塑料、自增强技术）。（高性能纤维增强塑料、自增强技术）。（高性能纤维增强塑料、自增强技术）。国内外高分子材料发展概况与趋势课件 （5 5 5 5）塑料高性能化的成型加工新技术塑料高性能化的成型加工新技术塑料高性能化的成型加工新技术塑料高性能化的成型加工新技术： 1 1 1 1）反应挤出技术；

17、）反应挤出技术；）反应挤出技术；）反应挤出技术； 2 2 2 2）微波技术；）微波技术；）微波技术；）微波技术； 3 3 3 3）振动技术；）振动技术；）振动技术；）振动技术； 4 4 4 4）挤出和注射自增强技术；）挤出和注射自增强技术；）挤出和注射自增强技术；）挤出和注射自增强技术； （6 6 6 6）无卤阻燃技术）无卤阻燃技术）无卤阻燃技术）无卤阻燃技术 从上世纪从上世纪从上世纪从上世纪90909090年代以来，年代以来，年代以来，年代以来，国内改性塑料行业已成为发国内改性塑料行业已成为发国内改性塑料行业已成为发国内改性塑料行业已成为发展最快的新兴产业（如金发科技）。展最快的新兴产业（如

18、金发科技）。展最快的新兴产业（如金发科技）。展最快的新兴产业（如金发科技）。国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.1.2 3.1.2 橡胶的高性能化橡胶的高性能化n n子午线轮胎：是世界轮胎工业的发展方向。子午线轮胎：是世界轮胎工业的发展方向。子午线轮胎：是世界轮胎工业的发展方向。子午线轮胎：是世界轮胎工业的发展方向。世界世界世界世界轮胎子午化率达轮胎子午化率达轮胎子午化率达轮胎子午化率达90909090以上，而中国为以上，而中国为以上，而中国为以上，而中国为80808080左右。左右。左右。左右。n n高性能轮胎高性能轮胎高性能轮胎高性能轮胎是当前轮胎工业的发展方向：是当前轮胎工业的发展方向

19、：是当前轮胎工业的发展方向：是当前轮胎工业的发展方向： 包括包括包括包括“绿色绿色绿色绿色”轮胎、节能轮胎、安全轮胎、轮胎、节能轮胎、安全轮胎、轮胎、节能轮胎、安全轮胎、轮胎、节能轮胎、安全轮胎、高里程轮胎、智能轮胎等，其特点是兼具高里程轮胎、智能轮胎等，其特点是兼具高里程轮胎、智能轮胎等，其特点是兼具高里程轮胎、智能轮胎等，其特点是兼具低滚动低滚动低滚动低滚动阻力、高抗湿滑性、高耐磨、高寿命阻力、高抗湿滑性、高耐磨、高寿命阻力、高抗湿滑性、高耐磨、高寿命阻力、高抗湿滑性、高耐磨、高寿命等优良综合等优良综合等优良综合等优良综合性能。滚动阻力下降性能。滚动阻力下降性能。滚动阻力下降性能。滚动阻力

20、下降2020202035353535，节油，节油，节油，节油3 3 3 35 5 5 5。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件高性能轮胎是当前世界轮胎工业的重要发展趋势高性能轮胎的三个基本性能： (1) 低滚动阻力; (2) 高抗湿滑性； (3) 高耐磨性节能能环保保安全安全耐用耐用高性能轮胎是绿色、环高性能轮胎是绿色、环保型轮胎保型轮胎国内外高分子材料发展概况与趋势课件汽车油耗的汽车油耗的汽车油耗的汽车油耗的40%40%40%40%左右用于克服轮胎左右用于克服轮胎左右用于克服轮胎左右用于克服轮胎的滚动阻力，的滚动阻力，的滚动阻力，的滚动阻力，轮胎对汽车的节能具有轮胎对汽车的节能具有轮胎对汽车

21、的节能具有轮胎对汽车的节能具有关键作用。关键作用。关键作用。关键作用。 汽车尾气污染成为城汽车尾气污染成为城市大气污染的罪魁祸首！市大气污染的罪魁祸首！ 高性能轮胎能减少汽车尾气污染，是一类绿色、环保型轮胎国内外高分子材料发展概况与趋势课件 按照高性能轮胎的节油率按照高性能轮胎的节油率5 5计计算，如果在全国推广应用，每年可算，如果在全国推广应用，每年可节省燃油节省燃油500500万吨，相当于节省人民万吨，相当于节省人民币约币约500500亿元！亿元！美国美国美国美国“大众机械大众机械大众机械大众机械”杂志杂志杂志杂志把低滚阻轮胎评为把低滚阻轮胎评为把低滚阻轮胎评为把低滚阻轮胎评为200920

22、0920092009年美国十大科技之一年美国十大科技之一年美国十大科技之一年美国十大科技之一 国内外高分子材料发展概况与趋势课件 轮胎的抗湿滑性与行车安全密切相关。高轮胎的抗湿滑性与行车安全密切相关。高轮胎的抗湿滑性与行车安全密切相关。高轮胎的抗湿滑性与行车安全密切相关。高速公路上汽车事故的速公路上汽车事故的速公路上汽车事故的速公路上汽车事故的50%50%50%50%以上与轮胎有关以上与轮胎有关以上与轮胎有关以上与轮胎有关! ! ! ! 兼兼兼兼具具具具低低低低滚滚滚滚动动动动阻阻阻阻力力力力和和和和高高高高抗抗抗抗湿湿湿湿滑滑滑滑性性性性的的的的新新新新材材材材料料料料的的的的研研研研究究究

23、究是研制高性能轮胎的关键。是研制高性能轮胎的关键。是研制高性能轮胎的关键。是研制高性能轮胎的关键。国内外高分子材料发展概况与趋势课件n n汽车用非轮胎橡胶制品：汽车用非轮胎橡胶制品：汽车用非轮胎橡胶制品：汽车用非轮胎橡胶制品： 汽车的轻量化对橡胶制品耐热、耐油和耐化学品性能要求提汽车的轻量化对橡胶制品耐热、耐油和耐化学品性能要求提汽车的轻量化对橡胶制品耐热、耐油和耐化学品性能要求提汽车的轻量化对橡胶制品耐热、耐油和耐化学品性能要求提高高高高 ，促进了丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、氟橡，促进了丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、氟橡，促进了丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、氟橡，促进了丙

24、烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、氟橡胶、氢化丁腈橡胶、三元乙丙橡胶等的使用。胶、氢化丁腈橡胶、三元乙丙橡胶等的使用。胶、氢化丁腈橡胶、三元乙丙橡胶等的使用。胶、氢化丁腈橡胶、三元乙丙橡胶等的使用。n n减震隔震橡胶制品：减震隔震橡胶制品：减震隔震橡胶制品：减震隔震橡胶制品： 应用于地震地区的应用于地震地区的应用于地震地区的应用于地震地区的房屋建筑橡胶隔震支座（如汶川地区房屋建筑橡胶隔震支座（如汶川地区房屋建筑橡胶隔震支座（如汶川地区房屋建筑橡胶隔震支座（如汶川地区重建）重建）重建）重建）、汽车、桥梁、铁路、船舰（、汽车、桥梁、铁路、船舰（、汽车、桥梁、铁路、船舰（、汽车、桥梁、铁路、船舰（潜

25、水艇减震潜水艇减震潜水艇减震潜水艇减震）等领域。）等领域。）等领域。）等领域。国内外高分子材料发展概况与趋势课件新建的汶川第二小学采用了橡胶减震技术。隔震橡胶支座建筑隔震专家周福霖院士（广州大学）国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.1.3 3.1.3 纤维的高性能化纤维的高性能化n n高性能纤维高性能纤维高性能纤维高性能纤维：高强度纤维、高模量纤维、：高强度纤维、高模量纤维、：高强度纤维、高模量纤维、：高强度纤维、高模量纤维、 耐高温纤维、阻燃耐火纤维耐高温纤维、阻燃耐火纤维耐高温纤维、阻燃耐火纤维耐高温纤维、阻燃耐火纤维 耐腐蚀纤维耐腐蚀纤维耐腐蚀纤维耐腐蚀纤维n n特点特点特点特点: :

26、 : : (1) (1) (1) (1) 具有远优于普通纤维的物理机械性具有远优于普通纤维的物理机械性具有远优于普通纤维的物理机械性具有远优于普通纤维的物理机械性 能、热性能和化学性能；能、热性能和化学性能；能、热性能和化学性能；能、热性能和化学性能； （2 2 2 2）采用高技术制备，应用于高科技或）采用高技术制备，应用于高科技或）采用高技术制备，应用于高科技或）采用高技术制备，应用于高科技或 特殊领域；特殊领域；特殊领域；特殊领域； （3 3 3 3）高附加值。）高附加值。）高附加值。）高附加值。n n主要品种主要品种主要品种主要品种: : : : 碳纤维碳纤维碳纤维碳纤维、芳纶纤维芳纶纤

27、维芳纶纤维芳纶纤维、PBOPBOPBOPBO纤维纤维纤维纤维 聚芳酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维聚芳酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维聚芳酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维聚芳酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维国内外高分子材料发展概况与趋势课件碳纤维及其碳纤维及其复合材料复合材料航天（火箭、卫星、航天（火箭、卫星、飞船外壳、烧蚀材料）飞船外壳、烧蚀材料）建筑（混凝土增强、建筑建筑（混凝土增强、建筑物加固、桥梁加固）物加固、桥梁加固）航空（飞机机身、航空（飞机机身、直升飞机叶片、刹车器，直升飞机叶片、刹车器，A350CFRP占占62%，B787占占50%）汽车（车身、传动轴，汽车（车身、传动轴，减重减重30%，节能

28、，节能20%）各种机械零各种机械零件、武器件、武器高速列车车身高速列车车身（减少噪音、减震、隔热）（减少噪音、减震、隔热）体育、休闲器材体育、休闲器材新能源（风叶、采油、新能源（风叶、采油、电极、核电、复合电缆）电极、核电、复合电缆）国内外高分子材料发展概况与趋势课件其他新型高性能纤维其他新型高性能纤维n n芳纶纤维：芳纶纤维：芳纶纤维：芳纶纤维： 具有超高强度、高模量、高韧性、耐高温、耐酸耐碱、重具有超高强度、高模量、高韧性、耐高温、耐酸耐碱、重具有超高强度、高模量、高韧性、耐高温、耐酸耐碱、重具有超高强度、高模量、高韧性、耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能量轻等优良性能量轻等优良性能量轻等

29、优良性能, , , ,其强度是钢丝的其强度是钢丝的其强度是钢丝的其强度是钢丝的 5 5 5 56 6 6 6倍倍倍倍 ，模量为钢丝或玻模量为钢丝或玻模量为钢丝或玻模量为钢丝或玻璃纤维的璃纤维的璃纤维的璃纤维的2 2 2 23 3 3 3倍，韧性是钢丝的倍，韧性是钢丝的倍，韧性是钢丝的倍，韧性是钢丝的2 2 2 2倍，而重量仅为钢丝的倍，而重量仅为钢丝的倍，而重量仅为钢丝的倍，而重量仅为钢丝的1/51/51/51/5左左左左右。右。右。右。广泛应用于航天航空、轮胎及传送带骨架材料、防弹衣、广泛应用于航天航空、轮胎及传送带骨架材料、防弹衣、广泛应用于航天航空、轮胎及传送带骨架材料、防弹衣、广泛应用

30、于航天航空、轮胎及传送带骨架材料、防弹衣、头盔、高强绳索等方面。头盔、高强绳索等方面。头盔、高强绳索等方面。头盔、高强绳索等方面。n nPBOPBOPBOPBO纤维（纤维（纤维（纤维（ZylonZylonZylonZylon）：）：）：）： 聚对苯撑苯并双恶唑聚对苯撑苯并双恶唑聚对苯撑苯并双恶唑聚对苯撑苯并双恶唑 ，是新世纪的超强纤维，是新世纪的超强纤维，是新世纪的超强纤维，是新世纪的超强纤维 。其强度超其强度超其强度超其强度超过碳纤维、芳纶纤维，也超过不锈钢纤维。过碳纤维、芳纶纤维，也超过不锈钢纤维。过碳纤维、芳纶纤维，也超过不锈钢纤维。过碳纤维、芳纶纤维，也超过不锈钢纤维。可用于航空航天、

31、可用于航空航天、可用于航空航天、可用于航空航天、防弹材料、防护服、消防服、增强材料、耐热垫等。整天穿著防弹材料、防护服、消防服、增强材料、耐热垫等。整天穿著防弹材料、防护服、消防服、增强材料、耐热垫等。整天穿著防弹材料、防护服、消防服、增强材料、耐热垫等。整天穿著之防彈背心，厚度僅為之防彈背心，厚度僅為之防彈背心，厚度僅為之防彈背心，厚度僅為3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm 。可作为。可作为。可作为。可作为“月球天梯月球天梯月球天梯月球天梯”材料。材料。材料。材料。国内外高分子材料发展概况与趋势课件艺术家笔下的“月球电梯”想象图国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.2 功能化功能

32、化 随着高新技术的发展，各种功能化高分子材随着高新技术的发展，各种功能化高分子材随着高新技术的发展，各种功能化高分子材随着高新技术的发展，各种功能化高分子材料及其制品的应用越来越广泛，品种越来越多，料及其制品的应用越来越广泛，品种越来越多，料及其制品的应用越来越广泛，品种越来越多，料及其制品的应用越来越广泛，品种越来越多，要求越来越高，市场需求量越来越大，从而为高要求越来越高，市场需求量越来越大，从而为高要求越来越高，市场需求量越来越大，从而为高要求越来越高，市场需求量越来越大，从而为高分子材料产业提供了许多新的发展机遇。分子材料产业提供了许多新的发展机遇。分子材料产业提供了许多新的发展机遇。

33、分子材料产业提供了许多新的发展机遇。 功能高分子材料已经或正在形成新的产业，功能高分子材料已经或正在形成新的产业，功能高分子材料已经或正在形成新的产业，功能高分子材料已经或正在形成新的产业，成为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长成为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长成为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长成为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长点。点。点。点。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 电子信息用高分子材料电子信息用高分子材料电子信息用高分子材料电子信息用高分子材料: : : :n n印刷线路板印刷线路板印刷线路板印刷线路板n

34、 n感光高分子材料感光高分子材料感光高分子材料感光高分子材料 随着集成电路的集成化程度的不断提高，对印刷电路随着集成电路的集成化程度的不断提高，对印刷电路随着集成电路的集成化程度的不断提高，对印刷电路随着集成电路的集成化程度的不断提高，对印刷电路感光高分子材料的要求越来越高。感光高分子材料的要求越来越高。感光高分子材料的要求越来越高。感光高分子材料的要求越来越高。n n硅橡胶按键硅橡胶按键硅橡胶按键硅橡胶按键n n磁性高分子材料磁性高分子材料磁性高分子材料磁性高分子材料: : : : 由由由由高分子材料与磁性粉末复合高分子材料与磁性粉末复合高分子材料与磁性粉末复合高分子材料与磁性粉末复合而成。

35、而成。而成。而成。可记录声、光、可记录声、光、可记录声、光、可记录声、光、电等信息电等信息电等信息电等信息，并有重放功能，广泛用于电子、电气、通讯、，并有重放功能，广泛用于电子、电气、通讯、，并有重放功能，广泛用于电子、电气、通讯、，并有重放功能，广泛用于电子、电气、通讯、航空航天、汽车、家电、计算机、复印机等。航空航天、汽车、家电、计算机、复印机等。航空航天、汽车、家电、计算机、复印机等。航空航天、汽车、家电、计算机、复印机等。n n塑料光纤（塑料光纤（塑料光纤（塑料光纤（PMMA,PS,PC)PMMA,PS,PC)PMMA,PS,PC)PMMA,PS,PC)： 具有大口径、高开口数、处理方

36、便、加工简便、价廉、具有大口径、高开口数、处理方便、加工简便、价廉、具有大口径、高开口数、处理方便、加工简便、价廉、具有大口径、高开口数、处理方便、加工简便、价廉、接续方便等优点，接续方便等优点，接续方便等优点，接续方便等优点，适用于短距离通信网络适用于短距离通信网络适用于短距离通信网络适用于短距离通信网络，将会成为未来，将会成为未来，将会成为未来，将会成为未来信息社会的新兴产业。信息社会的新兴产业。信息社会的新兴产业。信息社会的新兴产业。国内外高分子材料发展概况与趋势课件 3.2.2 3.2.2 3.2.2 3.2.2 导电和光电高分子材料导电和光电高分子材料导电和光电高分子材料导电和光电高

37、分子材料 导电聚合物导电聚合物导电聚合物导电聚合物二十世纪高分子领域的重大发现（二十世纪高分子领域的重大发现（二十世纪高分子领域的重大发现（二十世纪高分子领域的重大发现（2000200020002000年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖），具有革命性影响。），具有革命性影响。），具有革命性影响。），具有革命性影响。 含大含大含大含大键的的高分子材料，经化学或电化学掺杂而成。键的的高分子材料，经化学或电化学掺杂而成。键的的高分子材料，经化学或电化学掺杂而成。键的的高分子材料，经化学或电化学掺杂而成。具有导电性、电致变色、电致发光、非线性光学等性能。包具有导电性、电致变色、电

38、致发光、非线性光学等性能。包具有导电性、电致变色、电致发光、非线性光学等性能。包具有导电性、电致变色、电致发光、非线性光学等性能。包括聚乙炔及其衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯乙烯撑括聚乙炔及其衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯乙烯撑括聚乙炔及其衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯乙烯撑括聚乙炔及其衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯乙烯撑（PPVPPVPPVPPV）、聚噻吩等。）、聚噻吩等。）、聚噻吩等。）、聚噻吩等。 高分子电致发光材料（高分子电致发光材料（高分子电致发光材料（高分子电致发光材料（OLEDOLEDOLEDOLED）：）：）：）：n n （1 1 1 1）新一代平板显示器）新一代平板显示器）新

39、一代平板显示器）新一代平板显示器：具有视角宽、能耗低、响应：具有视角宽、能耗低、响应：具有视角宽、能耗低、响应：具有视角宽、能耗低、响应速度快、超薄、超轻、成型加工简便、可制备全固化薄膜器速度快、超薄、超轻、成型加工简便、可制备全固化薄膜器速度快、超薄、超轻、成型加工简便、可制备全固化薄膜器速度快、超薄、超轻、成型加工简便、可制备全固化薄膜器件和柔性显示等优点。件和柔性显示等优点。件和柔性显示等优点。件和柔性显示等优点。 （2 2 2 2）平面光源：）平面光源：）平面光源：）平面光源：白光照明，成本低。白光照明，成本低。白光照明，成本低。白光照明，成本低。 聚合物太阳能电池聚合物太阳能电池聚合

40、物太阳能电池聚合物太阳能电池：大面积，柔性、质轻、易制备、易：大面积，柔性、质轻、易制备、易：大面积，柔性、质轻、易制备、易：大面积，柔性、质轻、易制备、易修饰、开路电压高、成本低等优点，效率已达修饰、开路电压高、成本低等优点，效率已达修饰、开路电压高、成本低等优点，效率已达修饰、开路电压高、成本低等优点，效率已达5-75-75-75-7。 华南理工大学曹镛院士的工作华南理工大学曹镛院士的工作华南理工大学曹镛院士的工作华南理工大学曹镛院士的工作。国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.2.3 3.2.3 3.2.3 3.2.3 生物医学高分子材料生物医学高分子材料生物医学高分子材料生物医学高分子

41、材料 人工脏器材料人工脏器材料人工脏器材料人工脏器材料 医用导管及其他医疗卫生用品；医用导管及其他医疗卫生用品；医用导管及其他医疗卫生用品；医用导管及其他医疗卫生用品； 高分子药物：长效、缓释、靶向、治癌高分子药物：长效、缓释、靶向、治癌高分子药物：长效、缓释、靶向、治癌高分子药物：长效、缓释、靶向、治癌 组织工程支架材料：组织工程支架材料：组织工程支架材料：组织工程支架材料：在体外预先构建一个有生物活性的种在体外预先构建一个有生物活性的种在体外预先构建一个有生物活性的种在体外预先构建一个有生物活性的种植体，然后植入体内，修复组织缺损，替代组织、器官的一部植体，然后植入体内，修复组织缺损，替代

42、组织、器官的一部植体，然后植入体内，修复组织缺损，替代组织、器官的一部植体，然后植入体内，修复组织缺损，替代组织、器官的一部分或全部功能，其核心是分或全部功能，其核心是分或全部功能，其核心是分或全部功能，其核心是活的细胞活的细胞活的细胞活的细胞和可供细胞进行生命活动的和可供细胞进行生命活动的和可供细胞进行生命活动的和可供细胞进行生命活动的可降解支架材料可降解支架材料可降解支架材料可降解支架材料，这是组织工程学研究的主要科学问题。，这是组织工程学研究的主要科学问题。，这是组织工程学研究的主要科学问题。，这是组织工程学研究的主要科学问题。 人造皮肤人造耳人造颅骨生长良好整形美容进入组织工程时代国内

43、外高分子材料发展概况与趋势课件3.2.4 3.2.4 3.2.4 3.2.4 功能涂料功能涂料功能涂料功能涂料 装饰、保护和特殊功能相结合装饰、保护和特殊功能相结合装饰、保护和特殊功能相结合装饰、保护和特殊功能相结合，如导电、阻尼、阻燃，如导电、阻尼、阻燃，如导电、阻尼、阻燃，如导电、阻尼、阻燃防火、隔热、示温、防辐射、防火、隔热、示温、防辐射、防火、隔热、示温、防辐射、防火、隔热、示温、防辐射、微波吸收微波吸收微波吸收微波吸收、防水、防水、防水、防水、自洁性自洁性自洁性自洁性、杀虫、空气净化、荧光、杀虫、空气净化、荧光、杀虫、空气净化、荧光、杀虫、空气净化、荧光、超疏水超疏水超疏水超疏水等特

44、种涂料。等特种涂料。等特种涂料。等特种涂料。3.2.5 3.2.5 3.2.5 3.2.5 高吸水树脂高吸水树脂高吸水树脂高吸水树脂 卫生用品、水土保护、沙漠改造。卫生用品、水土保护、沙漠改造。卫生用品、水土保护、沙漠改造。卫生用品、水土保护、沙漠改造。3.2.6 3.2.6 3.2.6 3.2.6 其他其他其他其他 分离膜材料；分离膜材料；分离膜材料；分离膜材料； 形状记忆材料形状记忆材料形状记忆材料形状记忆材料； 水处理材料；水处理材料；水处理材料；水处理材料； 高分子催化剂等。高分子催化剂等。高分子催化剂等。高分子催化剂等。 3.2.73.2.73.2.73.2.7 高分子制品的功能化高

45、分子制品的功能化高分子制品的功能化高分子制品的功能化 如智能轮胎、如智能轮胎、如智能轮胎、如智能轮胎、跑气保用轮胎跑气保用轮胎跑气保用轮胎跑气保用轮胎、智能鞋等。、智能鞋等。、智能鞋等。、智能鞋等。国内外高分子材料发展概况与趋势课件大自然的启发大自然的启发荷叶，水黾。荷叶，水黾。超疏水材料超疏水材料表面接触角大于表面接触角大于150150滚动角小于滚动角小于55的材料。的材料。结构特点结构特点：疏水性聚合物表面具有微纳米粗糙结构。：疏水性聚合物表面具有微纳米粗糙结构。 应用应用：（：（1 1）超疏水自洁性外墙涂料；）超疏水自洁性外墙涂料； （2 2）输电电缆防冰冻；）输电电缆防冰冻； （3 3

46、）革命性水上交通工具（浮力大、阻力小、速度快、）革命性水上交通工具（浮力大、阻力小、速度快、 能耗低）；能耗低）； （4 4）无需雨刷的汽车挡风玻璃；）无需雨刷的汽车挡风玻璃； （5 5）冰箱、空调等防霜；超级防水衣；）冰箱、空调等防霜；超级防水衣； （6 6）超抗腐蚀金属材料）超抗腐蚀金属材料 。超疏水材料超疏水材料国内外高分子材料发展概况与趋势课件图5 BBT (a) 、(b), BBOT (c) 、(d) 超疏水表面的扫描电镜照片国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.3 3.3 复合化复合化1.纤维增强树脂复合材料： 1. 1. 玻璃纤维增强树脂复合材料（玻璃钢）；玻璃纤维增强树脂复合材

47、料（玻璃钢）； 2. 2. 高性能（先进）复合材料：高性能（先进）复合材料： 高性能纤维高性能纤维（碳纤维碳纤维、芳纶纤维芳纶纤维、高模量、高模量聚乙烯纤维等、氧化铝纤维、碳化硅纤维、氮化聚乙烯纤维等、氧化铝纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维、硼纤维等）硅纤维、硼纤维等） 高性能树脂高性能树脂（特种环氧树脂、聚酰亚胺、双（特种环氧树脂、聚酰亚胺、双马来酰亚胺、氰酸酯树脂、特种热塑性树脂如马来酰亚胺、氰酸酯树脂、特种热塑性树脂如PEEKPEEK、PSFPSF等）等）国内外高分子材料发展概况与趋势课件 2. 2. 聚合物聚合物/ /无机物纳米复合材料无机物纳米复合材料： 纳纳米米材材料料是是二二十十世世

48、纪纪后后期期崛崛起起的的一一类类具具有有划划时时代意义的新材料代意义的新材料. . 聚聚合合物物/ /无无机机物物纳纳米米复复合合材材料料的的主主要要特特征征是是复复合合 体体 系系 的的 一一 个个 组组 分分 至至 少少 有有 一一 维维 以以 纳纳 米米 尺尺 寸寸（100nm100nm）均匀分散在另一组分的基体中。）均匀分散在另一组分的基体中。 聚合物聚合物/ /无机物纳米复合材料的性能无机物纳米复合材料的性能( (包括包括力学力学性能、阻隔性能、阻燃性能、热性能、电性能、生性能、阻隔性能、阻燃性能、热性能、电性能、生物性能物性能等）比相应的宏观或微米级复合材料有非常等）比相应的宏观或

49、微米级复合材料有非常显著的提高，甚至表现出全新的性能。显著的提高，甚至表现出全新的性能。国内外高分子材料发展概况与趋势课件聚合物聚合物/ /无机物纳米复合材料可分为无机物纳米复合材料可分为3 3类类: : (1) (1) 聚合物聚合物/ /粒状无机物纳米复合材料：粒状无机物纳米复合材料： 纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛等。纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛等。 (2) (2) 聚合物聚合物/ /层状无机物纳米复合材料：层状无机物纳米复合材料： 层状硅酸盐（蒙脱土、高岭土等），层状石墨等。层状硅酸盐（蒙脱土、高岭土等），层状石墨等。（3 3）聚合物聚合物/ /无机纳米管纳米复合材料：

50、无机纳米管纳米复合材料： 碳纳米管，埃洛石碳纳米管，埃洛石NR/nano SiO2(nano granules)NR/Motmorillonite(nano layers)SBR/halloysite (nanotubes)国内外高分子材料发展概况与趋势课件3.4 3.4 环境友好化环境友好化 高高分分子子材材料料工工业业是是一一个个与与环环境境保保护护密密切切相相关关的的产产业业，不不仅仅其其生生产产过过程程存存在在环环境境污污染染问问题题，其其产产品品在在使使用用和和废废弃弃过过程程中中也也对对环环境境有有重重大大影影响响，高高分分子子材料工业与环境的关系越来越受到各国的重视。材料工业与环

51、境的关系越来越受到各国的重视。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件 再生资源产业是战略性新兴产业n n19921992年年, ,联合国环境与发展大会提出了联合国环境与发展大会提出了可持续发展道路可持续发展道路的概念的概念n n欧欧洲洲国国家家首首先先倡倡导导循循环环经经济济发发展展战战略略, ,并并得得到到全全世世界界广广泛泛的的响响应应。再再生生资资源源产产业业被被许许多多国国家家作作为为发发展展循循环环经经济济的的关关键键产产业业而而得得到到迅迅速发展。速发展。由线性经济发展为循环经济。由线性经济发展为循环经济。n n九九十十年年代代以以来来，全全球球再再生生资资源源产产业业以以每每年年1

52、5%-20%15%-20%的的速速度度增增长长，目目前产值约为前产值约为1.81.8万亿美元。万亿美元。n n在在未未来来3030年年内内, ,再再生生资资源源产产业业为为全全球球提提供供的的原原料料将将由由目目前前占占原原料料总总量量的的30%30%提提高高到到80%80%左左右右, ,产产值值超超过过3 3万万亿亿美美元元, ,将将提提供供3 3亿亿个个以以上上的的就就业业岗岗位位, ,将将形形成成“有有多多少少旧旧就就再再生生多多少少新新”、“天天下下无无废废物物”的的循环经济、循环社会与循环世界。循环经济、循环社会与循环世界。n n再再生生资资源源产产业业已已经经成成为为世世界界性性的

53、的朝朝阳阳产产业业，成成为为2121世世纪纪的的主主导导产产业之一。业之一。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件v中国每年产生废塑料1200万吨，可再生利用约1000万吨v大力发展废旧塑料回收和综合利用，是世界的发展趋势，是我国循环经济和可持续发展的重要一环，对我国社会的科学发展将产生深远的影响。v废塑料再生利用的方向高性能化再生或改性再生。国内外高分子材料发展概况与趋势课件 电子废弃物造成越来越严重的环境污染，其中电子废弃物造成越来越严重的环境污染，其中废废PCBPCB的资源化利用是关键之一。的资源化利用是关键之一。 大量增长的电子废弃物已成为困扰全球的环境大量增长的电子废弃物已成为困扰全球

54、的环境问题。电子废弃物处理已经成为全球可持续发展面问题。电子废弃物处理已经成为全球可持续发展面临的一个新的重大挑战。其中废印刷电路板临的一个新的重大挑战。其中废印刷电路板(PCB)(PCB)是是电子废弃物中最难回收利用的组成部分。电子废弃物中最难回收利用的组成部分。废废PCB的资源化利用的资源化利用国内外高分子材料发展概况与趋势课件废橡胶的回收利用1 1）做燃料（产生大量）做燃料（产生大量COCO2 2）2) 2) 再生胶（水油法由于污染被淘汰，混炼再生法仍再生胶（水油法由于污染被淘汰，混炼再生法仍 在发展，但能量消耗大）在发展，但能量消耗大）3 3）废胶粉直接利用技术废胶粉直接利用技术迅速获

55、得发展，是当前废橡迅速获得发展，是当前废橡胶回收利用的方向。胶回收利用的方向。 （直接加入橡胶配方、增韧塑料、热塑性弹性体、（直接加入橡胶配方、增韧塑料、热塑性弹性体、改性沥青、跑道等）改性沥青、跑道等）国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑复合材料（木塑复合材料（WPC)WPC) 木塑复合材料（木塑复合材料（Wood-plastic composites,WPC)Wood-plastic composites,WPC)是近年蓬勃兴起的一种新型复合材料，是近年蓬勃兴起的一种新型复合材料，由占由占5050以上以上的木粉、稻壳、桔梗等废天然纤维与废旧热塑性塑料的木粉、稻壳、桔梗等废天然纤维与废旧热

56、塑性塑料（PEPE，PPPP，PVCPVC等）经特殊工艺制成等）经特殊工艺制成的性能优良的的性能优良的环环保型绿色复合材料保型绿色复合材料，兼有塑料与木材二者的优点，还，兼有塑料与木材二者的优点，还有许多塑料与木材不具备的新特点，在园林包装、物有许多塑料与木材不具备的新特点，在园林包装、物流、家具、汽车等许多领域具有广泛的用途。流、家具、汽车等许多领域具有广泛的用途。 木塑复合材料木塑复合材料符合节约资源，保护生态环境，发符合节约资源，保护生态环境，发展循环经济的原则。展循环经济的原则。国内外高分子材料发展概况与趋势课件二、木塑复合材料的应用二、木塑复合材料的应用市政园林、体育场馆露天桌椅，栅

57、栏，水上设施，露天 地板，亭子，花箱，垃圾箱，下水井盖等；建筑装修材料围墙，走道，地板，防潮隔板，洗脸间防 潮设施，护墙板，踢脚板，天花板，装饰板，壁板、建筑模 板等；交通高速公路噪音隔板，铁路轨枕等 ；包装材料托盘，搬运垫板，包装箱（免检），周转箱；其他家具，汽车等 。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 花箱国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 垃圾箱国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 休闲椅、凳国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 栏杆国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 水上设施国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 园林国内外高分子材料发展概况与

58、趋势课件木塑产品 建筑、室外装修国内外高分子材料发展概况与趋势课件国内外高分子材料发展概况与趋势课件国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 室内装修国内外高分子材料发展概况与趋势课件国内外高分子材料发展概况与趋势课件木塑产品 汽车配件、托盘、包装箱国内外高分子材料发展概况与趋势课件WPC 行业的国内外状况国外木塑复合材料生产和应用始于二十世纪九十 年代，至今只有十几年的时间；北美、欧洲，日本、韩国、澳大利亚、新西兰等国和台湾地区都在大力发展木塑复合材料，木塑复合制品的年增长率达16%。中国近年发展迅速，将以年增长率50%以上的速度发展，最终形成年产一千万吨或上千亿产值的新兴工业体系。国内外

59、高分子材料发展概况与趋势课件n n可降解天然高分子材料及其复合材料可降解天然高分子材料及其复合材料 （1 1）全全降降解解淀淀粉粉塑塑料料（淀淀粉粉/ /聚聚乳乳酸酸，淀淀粉粉/ /聚聚乙乙烯醇）；如何代替烯醇）；如何代替EPSEPS快餐盒、地膜、垃圾袋？快餐盒、地膜、垃圾袋？ （2 2）聚乳酸、聚羟基酸、聚氨基酸等；）聚乳酸、聚羟基酸、聚氨基酸等； （3 3）可全降解复合材料；）可全降解复合材料； （4 4）体内可降解高分子材料（如聚乳酸骨钉）体内可降解高分子材料（如聚乳酸骨钉） 国内外高分子材料发展概况与趋势课件n n由非石油资源制造高分子材料 （1 1）由煤制造液体燃料和烯烃：由煤制造液

60、体燃料和烯烃： 如南非是世界第一如南非是世界第一个利用煤大规模生产乙烯和化工产品的国家。个利用煤大规模生产乙烯和化工产品的国家。 （2 2）由）由C1C1（甲烷、甲醇）原料制造烯烃；甲烷、甲醇）原料制造烯烃； （3 3）由由COCO2 2制造高分子材料制造高分子材料; ; (4) (4) 由植物资源制造高分子材料由植物资源制造高分子材料：淀粉、纤维素、：淀粉、纤维素、木质素、壳聚糖、聚乳酸等。美国已建有木质素、壳聚糖、聚乳酸等。美国已建有13.613.6万吨聚乳万吨聚乳酸工厂，其成本可与石油化工产品竞争。酸工厂，其成本可与石油化工产品竞争。国内外高分子材料发展概况与趋势课件n n高分子材料生产

61、和使用过程的环保问题： 粉尘污染；粉尘污染； 溶剂污染；溶剂污染； 某些橡胶促进剂（某些橡胶促进剂（TMTDTMTD，NOBSNOBS）和防老剂（防）和防老剂（防老剂老剂A A、D D）具有致癌作用，必须用其它品种代替。）具有致癌作用，必须用其它品种代替。 取缔或限制使用有毒重金属助剂和部分含溴阻取缔或限制使用有毒重金属助剂和部分含溴阻燃剂（欧盟燃剂（欧盟ROHSROHS指令）。指令）。 开发开发非卤阻燃剂非卤阻燃剂( (无机阻燃剂、含磷氮阻燃剂、无机阻燃剂、含磷氮阻燃剂、含硅阻燃剂等）。含硅阻燃剂等）。国内外高分子材料发展概况与趋势课件n n高高分分子子材材料料及及其其制制品品，特特别别是是

62、制制鞋鞋和和橡橡胶胶生生产产过过程程对对环环境境的的污污染染及及对对工工人人的的危危害害已已成成为为一一个个众众所所周知的问题，要从技术和法规上加以解决。周知的问题，要从技术和法规上加以解决。 水性聚氨酯鞋用胶黏剂是发展方向。水性聚氨酯鞋用胶黏剂是发展方向。qq减减少少VOCVOC的的排排放放，满满足足环环保保法法规规，涂涂料料正正朝朝着着水水性性涂涂料料、高高固固体体份份涂涂料料、粉粉末末涂涂料料和和辐辐射射固固化化涂涂料料等绿色涂料方向发展。等绿色涂料方向发展。qq装修污染装修污染：国内外高分子材料发展概况与趋势课件 环境友好、绿色化学和可持续发展的概念： （1 1）从从“原子经济性原子经

63、济性”的原则出发，从化学的原则出发，从化学原理的源头减少或消除环境污染，减少资源和能原理的源头减少或消除环境污染，减少资源和能源的浪费；源的浪费； （2 2）尽可能节约不可再生的原料资源，使用）尽可能节约不可再生的原料资源，使用可再生的生物资源作原料；可再生的生物资源作原料； （3 3）采用无毒无害的原料、催化剂、溶剂和）采用无毒无害的原料、催化剂、溶剂和助剂；助剂； （4 4）采用高效、节能、清洁的化工生产过程）采用高效、节能、清洁的化工生产过程强化技术，最大限度减少废料排放；强化技术，最大限度减少废料排放； （5 5）兼顾产品的经济效益、社会效益和环境）兼顾产品的经济效益、社会效益和环境效

64、益，走可持续发展的道路。效益，走可持续发展的道路。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件二、高分子材料改性概况国内外高分子材料发展概况与趋势课件2.1 2.1 聚合物改性的定义：聚合物改性的定义： 聚合物改性是用各种化学方法、物理方法或者聚合物改性是用各种化学方法、物理方法或者聚合物改性是用各种化学方法、物理方法或者聚合物改性是用各种化学方法、物理方法或者二者结合的方法改变聚合物的结构，从而获得具有二者结合的方法改变聚合物的结构，从而获得具有二者结合的方法改变聚合物的结构，从而获得具有二者结合的方法改变聚合物的结构，从而获得具有所希望的新的性能和用途的改性聚合物的过程。所希望的新的性能和用途的改

65、性聚合物的过程。所希望的新的性能和用途的改性聚合物的过程。所希望的新的性能和用途的改性聚合物的过程。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件1.2 1.2 聚合物改性的研究内容聚合物改性的研究内容 （1 1 1 1）大分子的化学反应（如氢化，卤化，氯磺化，环氧化，）大分子的化学反应（如氢化，卤化，氯磺化，环氧化，）大分子的化学反应（如氢化，卤化，氯磺化，环氧化，）大分子的化学反应（如氢化，卤化，氯磺化，环氧化， 异构化，离子化等）；异构化，离子化等）；异构化，离子化等）；异构化，离子化等）； （2 2 2 2）接枝共聚；）接枝共聚；）接枝共聚；）接枝共聚； （3 3 3 3）嵌段共聚；）嵌段共聚；

66、）嵌段共聚；）嵌段共聚； （4 4 4 4）共混；）共混；）共混；）共混； （5 5 5 5）互穿聚合物网络；）互穿聚合物网络；）互穿聚合物网络；）互穿聚合物网络； （6 6 6 6）填充与增（补）强；）填充与增（补）强；）填充与增（补）强；）填充与增（补）强； （7 7 7 7）纤维增强复合材料；）纤维增强复合材料；）纤维增强复合材料；）纤维增强复合材料； （8 8 8 8）其它：交联，增塑，阻燃，稳定，表面改性等。）其它：交联，增塑，阻燃，稳定，表面改性等。）其它：交联，增塑，阻燃，稳定，表面改性等。）其它：交联，增塑，阻燃，稳定，表面改性等。 （9 9 9 9）成型加工过程的改性：如双向

67、拉伸、反应挤出、微波技术、）成型加工过程的改性：如双向拉伸、反应挤出、微波技术、）成型加工过程的改性：如双向拉伸、反应挤出、微波技术、）成型加工过程的改性：如双向拉伸、反应挤出、微波技术、 振动技术、自增强技术等。振动技术、自增强技术等。振动技术、自增强技术等。振动技术、自增强技术等。国内外高分子材料发展概况与趋势课件1.3 1.3 聚合物改性的发展历史聚合物改性的发展历史1.3.1 1.3.1 1.3.1 1.3.1 高分子材料及其改性的发展历史高分子材料及其改性的发展历史高分子材料及其改性的发展历史高分子材料及其改性的发展历史: : : :（1 1 1 1）天然高分子材料的利用（远古）天然

68、高分子材料的利用（远古）天然高分子材料的利用（远古）天然高分子材料的利用（远古19191919世纪中期）：世纪中期）：世纪中期）：世纪中期）： 远古时代：不自觉地使用各种天然高分子材料，如食用的五谷远古时代：不自觉地使用各种天然高分子材料，如食用的五谷( (淀粉淀粉) )、肉类（蛋白质），御寒的兽皮（蛋白质），用做工具的木材（纤维素）等肉类（蛋白质），御寒的兽皮（蛋白质），用做工具的木材（纤维素）等 我国人民在几千年前就已经懂得种植棉麻，纺纱织布，养蚕缫丝，穿我国人民在几千年前就已经懂得种植棉麻，纺纱织布，养蚕缫丝，穿绸着缎。商朝的丝绸业和纺织业已非常发达。汉唐时代中国的丝绸远销中绸着缎。商朝

69、的丝绸业和纺织业已非常发达。汉唐时代中国的丝绸远销中亚和欧洲，形成了著名的亚和欧洲，形成了著名的“丝绸之路丝绸之路”。 广州发掘的广州发掘的21002100多年前的南越王墓中就有大量丝绸随葬品，后来广州多年前的南越王墓中就有大量丝绸随葬品，后来广州成为成为“海上丝绸之路海上丝绸之路”的起点之一。的起点之一。 马王堆古墓中马王堆古墓中500500多件精美的漆器和漆棺，表明中国两千多年前就已经多件精美的漆器和漆棺，表明中国两千多年前就已经熟练地利用天然高分子材料熟练地利用天然高分子材料生漆了。生漆了。 中国在西汉时期发明的造纸术，是天然纤维素加工利用的典型实例，中国在西汉时期发明的造纸术，是天然纤

70、维素加工利用的典型实例，被誉为中国古代四大发明之一。被誉为中国古代四大发明之一。国内外高分子材料发展概况与趋势课件（2 2）天然高分子的改性（）天然高分子的改性（1919世纪中期世纪中期2020世纪初期）世纪初期）： 橡胶的硫化（1839，Goodyear）：标志天然高分子改性时 代的开始。 纤维素的硝化（1868）：赛璐珞世界上第一个塑料（3 3）高分子材料的合成（）高分子材料的合成（2020世纪初世纪初至今）：至今）： 20世纪初（1909）：世界第一个合成高分子材料酚醛塑 料投产，标志合成高分子时代的开始； 20世纪五十年代：石油化工大规模发展； 20世纪七十年代：所有大品种高分子材料均

71、实现产业化； 20世纪八十年代以后：特种高分子材料的合成 国内外高分子材料发展概况与趋势课件 二十世纪二十世纪二十世纪二十世纪80808080年代以来年代以来年代以来年代以来, , , ,新的工业化大品种聚合物几乎新的工业化大品种聚合物几乎新的工业化大品种聚合物几乎新的工业化大品种聚合物几乎未再出现，为了满足各行各业对高分子材料提出的各种未再出现，为了满足各行各业对高分子材料提出的各种未再出现，为了满足各行各业对高分子材料提出的各种未再出现，为了满足各行各业对高分子材料提出的各种各样的性能要求，通过各种改性手段实现现有高分子材各样的性能要求，通过各种改性手段实现现有高分子材各样的性能要求，通过

72、各种改性手段实现现有高分子材各样的性能要求，通过各种改性手段实现现有高分子材料及其制品的高性能化、功能化、复合化和环境友好化，料及其制品的高性能化、功能化、复合化和环境友好化，料及其制品的高性能化、功能化、复合化和环境友好化，料及其制品的高性能化、功能化、复合化和环境友好化，成为当前高分子材料工业和科学的主要发展趋势之一。成为当前高分子材料工业和科学的主要发展趋势之一。成为当前高分子材料工业和科学的主要发展趋势之一。成为当前高分子材料工业和科学的主要发展趋势之一。 （4 4）合成高分子的改性（）合成高分子的改性（2020世纪世纪8080年代至今）：年代至今）：国内外高分子材料发展概况与趋势课件

73、1.3.2 1.3.2 高分子科学的发展历史：高分子科学的发展历史：（1 1）高分子科学的创建：）高分子科学的创建： 20世纪20年代 Stadinger提出高分子的链结构理论，高分子化学开始发展； 20世纪50年代Flory奠定了高分子物理基础。 （2 2）高分子科学的发展：）高分子科学的发展： 均聚共聚接枝与嵌段共聚； 缩聚自由基聚合离子型聚合配位聚合活性离子型聚合 单组分聚合物多组分聚合物聚合物共混物与合金聚合物复合材料； 均聚物结构聚合物的多尺度结构形态学、界面理论； 力学性能改进（增强、增韧等）功能的改进。国内外高分子材料发展概况与趋势课件1.4 1.4 聚合物改性在当代科学技术中的作用聚合物改性在当代科学技术中的作用（1 1）提高现有高分子材料性能或功能的主要手段；）提高现有高分子材料性能或功能的主要手段； 增强，增韧，增塑，耐热，阻燃增强，增韧，增塑，耐热，阻燃 导电，绝缘，光电，光导，磁性导电，绝缘，光电，光导，磁性（2 2）制备新型高性能高分子材料和功能高分子材）制备新型高性能高分子材料和功能高分子材 料的重要方法。料的重要方法。 国内外高分子材料发展概况与趋势课件本章完国内外高分子材料发展概况与趋势课件