高分子材料的意义

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高分子材料的意义范文第1篇

关键词：翻浆冒泥；室内模型试验；注胶试验

1引言

由于铁路路基岩土材料的特性，当列车通过轨道时，产生的动荷载作用，导致液化基床出现向上的“泵吸力”，泥浆通过道床向上窜出的现象形成基床翻浆冒泥现象，进而影响行车的安全性和舒适行[1-5]。针对有砟轨道路基翻浆冒泥的整治方法是铺设土工布的方法，但由于土工布使用寿命短，且需进行道床开挖，工序繁琐，因此寻找整治翻浆冒泥的新材料和新工艺是未来发展的趋势[6-8]。

针对翻浆冒泥现象，本文在室内模拟铁路路基进行不开挖的柱状注胶试验，得到注胶材料在路基各层的流动状态、反应情况和胶结面状态。该试验提供了一种新型的注胶方式，该注胶方式可减少开挖路基时间，施工操作方便，减少整治成本[9]。

2试验材料和设备

室内注胶试验的原材料主要为聚氨酯材料和聚脲材料，其中聚氨酯材料为异氰酸酯和混合白料，聚脲材料为混合白料和混合黑料，见表1。土石层主要为粒径为1cm左右的石子，掺加部分砂性土。

3试验模型

模型箱尺寸长*宽*高为80cm*60cm*100cm，结构层从下向上分别为40cm细沙，20cm土石，10cm细沙，10cm干粘土，10cm饱和粘土和10cm道砟，试验中将直径为1cm的钻杆钻入模型结构层中，其中钻杆侧面具有开好的的注胶孔，其中注胶孔分别位于细沙层、干粘土层和饱和粘土层，注胶压力为0.3MPa。

4试验结果和分析

当模型注胶完成后，打开模型一侧，可见模型的开挖断面如图1，发现注胶材料在局部层具有良好的分布效果，可形成连续的结构层，通过对模型进行进一步开挖，得到注胶材料在不同土层的流动状态、反应情况和各层典型的胶结面状态见图2。

图2可知，注胶材料可在细沙、土石、干粘土和道砟层很好的扩散，其中在干粘土层的扩散直径为18cm，在细沙中的扩散直径为20cm，而在土石层和道砟层基本扩散至整层，且注胶材料与土体胶结形成一个整体，各结构层的土体强度提高，起到了加固土体的作用，改变了结构层散粒体的属性；由于饱和粘土层内的孔隙率较低，注胶材料在饱和粘土层内流动性差，基本无扩散效果，說明注胶效果与各结构层的孔隙率有必然的联系，当将该工艺应用到实际工程时需采用相应的施工工序降低基床材料的含水量；在饱和粘土层和干粘土层之间具

有一层封闭塑料薄膜，由于注胶材料在下部的干粘土层、土石、细沙层扩散，饱和粘土层具有一定的向上鼓起现象，说明注胶材料与各层材料胶结时会造成一定的体积增长，在实际工程应用将会造成道床抬升；由于各结构层材料属性的差异，注胶材料与各结构层会形成典型的胶结面，特别是在渗透系数最大的道砟层，可在后续的试验中充分利用该性质，达到最少的注胶材料，最优的整治效果的施工工艺。

5结论

本文针对有砟铁路的翻浆冒泥病害，采用室内模型试验，模拟铁路路基不开挖的柱状注胶试验，分析了注胶材料在不同土层的流动状态、反应情况和各层典型的胶结面状态，发现注胶材料可在孔隙率较大的结构层形成一个整体，土体强度提高，起到了加固土体的作用，但注胶材料与各层材料胶结时会造成一定的体积增长，出现道床抬升问题。

参考文献： 

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高分子材料的意义范文第2篇

关键词：合成类高分子材料 生物可降解 药物载体 生物医学

Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2013.08.066

【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2013）08-0070-02

生物可降解高分子材料在主链上一般含有可以水解的基团，如酯、酸酐、碳酸酐、酰胺或氨酯键等，在活体环境中，这些基团可以通过简单的化学反应或者酶催化作用而降解[1]，降解产物为水、二氧化碳等小分子，从而能够被生物体代谢、吸收或排除，对人体无毒无害，而且这类材料具有良好的生物相容性和亲和性，物理化学性质可调节等优点，可用于受损生物体组织和器官的修复、重建以及药物载体材料。

1 生物可降解高分子材料的分类

生物可降解高分子材料按其来源可以分为天然的和合成的两大类。天然的可降解高分子如壳聚糖、明胶、纤维素、淀粉等，因具有良好的生物相容性和可降解特性而被广泛用作药物载体材料[2]。Hejazi等[3]用化学交联的方法制备的四环素-壳聚糖微球，研究发现，通过调节PH改变微球中谷氨酰胺带电性质，可实现药物的靶向释放。淀粉微球在鼻癌治疗中的应用也越来越引起关注[4]。明胶是动脉栓塞疗法治疗肿瘤的常用天然基质材料。近年来研制的抗肿瘤明胶微球如甲氨蝶呤明胶微球、羟基喜树碱明胶微球等，研究证明其治疗效果明显优于传统给药方法，且理化性质稳定。然而，天然高分子大多具有热塑性差、成型加工困难、耐水性差，单独使用时性能差等缺点，应用中受到很多限制。

2 合成类高分子材料的分类

2.1 生物合成类高分子材料。合成类高分子材料可分为生物合成和化学合成降解高分子。生物合成可降解高分子主要是由微生物或酶合成，如聚羟基烷酸酯（PHAs），其具有良好的生物相容性，已被应用于药物载体、手术缝合线、植入材料、骨夹等生物医学装置。但是PHAs力学强度差、降解过慢，适合长期植入材料，为了满足实际要求，往往将不同种类的PHAs按一定比例共混，调节材料的强度和降解速度。Hu等[5]制备了PHAs类聚酯的三元共聚物，研究发现其具有较粗糙的表面，亲水性优于PLA等，材料表面的骨髓基质细胞生长量和成骨性都优于其它PHAs类聚酯。然而这种材料价格较为昂贵，限制了它的临床推广。

2.2 化学合成类高分子材料。

2.2.1 脂肪族聚酯类。化学合成的可降解高分子材料主要有聚酯类、聚碳酸酯、聚氨酯类和聚酸酐类等。脂肪族聚酯类是目前研究最多、应用最广的生物可降解合成高分子，常见的有聚乙交酯（PGA）、聚丙交酯（PLA）、聚己内酯（PCL）及其共聚物，它们具有良好的生物相容性、成膜性好、化学稳定性高、降解产物无毒无害、降解速度和物理化学性能可以通过调节聚合物组分、组成比例和分子量来实现，其单体大部分来源于植物、石油、天然气等再生资源，因此成为目前应用最广泛的合成类生物降解高分子材料[6]。聚乳酸（PLA）材料韧性差且降解慢，而PGA力学强度大，加工成型难度大，降解速度快，所以两者共聚可以取长补短，通过调节两组分比例和分子量改变共聚物的特性来满足实际应用要求。有时也会加入其它的聚合物来改善共聚物的性能，如把亲水性的聚乙二醇（PEG）（B段）插入到PLGA、PCL、LA或GA（A段）的链段中，形成温度敏感型嵌段共聚物ABA或BAB类型，用于调节共聚物的亲水性和降解速度。Ruan等[7]合成了PLA-PEG-PLA嵌段共聚物，并作为水溶性抗癌药物紫杉醇的药物载体，研究表明PEG的加入提高了聚合物的亲水性和释药速率。

2.2.2 聚磷酸酯类。聚磷酸酯类最近几年报道较多，在生物医学、塑料工业、饲料行业等都有应用，但在药物控释领域研究尤为突出。主要原因有三[8]，其一，聚磷酸酯中的五价磷原子结构使其更容易被修饰和功能化，可直接接枝药物分子或活性分子；其二，磷酸酯类大量存在于人体内，而且是细胞膜的主要组成之一，因此聚磷酸酯类在生物体内具有很好的细胞亲和性和细胞膜通透能力，而且易被水解和被酶分解；其三，肿瘤细胞内磷酸酯酶和磷酰胺酶等的含量和活性都高于正常细胞，聚磷酸酯载药微粒易被分解而释放药物，达到靶向释放的目的。因此，聚磷酸酯作为抗肿瘤药物的载体越来越受到重视。具有提高人体白细胞作用的茜草双酯和磷酰二氯缩聚反应合成的聚磷酸酯，可以作为抗肿瘤药物5-Fu的载体，降解释放的茜草双酯和5-Fu可达到治疗癌症放化疗引起的白细胞减少症和抗癌的双重功效[9]。Wang等人[10]用含阳离子的聚磷酸酯与其他聚合物合成三嵌段共聚物纳米胶束，作为带负电的小干扰RNA的基因载体，可较好的沉默细胞异性蛋白的表达。聚磷酸酯在组织工程领域也引起越来越多的关注。聚磷酸酯与对苯二甲酸乙酯的共聚物，可作为神经导管材料，生物相容性好，有利于神经再生长[11]。

2.2.3 聚氨基酸类。聚氨基酸具有很好的生物相容性和可降解特性，无毒无害，已广泛应用于药物载体、组织工程材料等生物医学领域。但因其降解性能难控，实际应用中常通过与其他化合物共聚，改变各组分比例、分子量等手段得到具有新特征的材料，如聚赖氨酸-聚乙二醇共聚物、聚天冬氨酸-聚乙烯醇共聚物、聚谷氨酸-氧化硅接枝共聚物、聚氨基酸-聚乳酸共聚物等。目前，研究最热的是聚氨基酸-聚乳酸共聚物。聚乳酸具有亲水性差、细胞亲和性不理想、结晶度高、降解慢的缺点，对聚乳酸的改性成为研究的重点。聚氨基酸含有羟基、氨基、羧基等多个活性官能团，可以固定蛋白质、多肽等生物活性因子，将聚氨基酸与聚乳酸共聚，不仅可以改善聚乳酸的亲水性、细胞亲和性和降解速度，还可以引入活性基团。叶瑞荣[12]等人用直接熔融法合成聚（乳酸-甘氨酸）和聚（乳酸-天冬氨酸），研究发现，改性后的聚乳酸为无定型态，结晶度降低，亲水性和降解速度均提高，可作为药物缓释材料。严琼姣等人[13]用3S-[4-（苄氧羰基氨基）丁基]-吗啉-2，5-二酮和丙交酯共聚，制备了RGD多肽接枝聚（乳酸-羟基乙酸-L-赖氨酸）共聚物，RGD修饰后的共聚物具有很好的神经细胞亲和性和亲水性，可作为神经修复支架材料。

2.2.4 聚碳酸酯。聚碳酸酯是一类环境友好型和生物相容性较好的高分子材料，因主链和侧基的不同而种类繁多，可通过引入功能化侧基（如羧基、羟基、氨基、双键等）和化学设计分子主链等方式，改变其亲水性、降解速度和热力学性能，同时还可以接入多肽、抗体等活性基团。近年来在药物控释系统、手术缝合线、骨固定材料等领域应用越来越广泛。聚碳酸酯根据主链结构的不同，可分为脂肪族聚碳酸酯和含芳香族主链的聚碳酸酯。聚碳酸三亚甲基酯（PTMC）是最常见、研究最多的线型脂肪族聚碳酸酯，在体内生物酶的作用下可加速其降解[14]。聚碳酸酯可通过引入功能化侧基、物理共混和化学共聚的方法进行改性。Zhuo等[15]以甘油为起始原料合成了主链含有羟基的聚碳酸酯，研究证明该聚合物具有较好的生物相容性，羟基的引入改善了聚合物的亲水性和降解特性。Albert-stson等[16]制备了以PTMC为载体的阿米替林释药模，但是药物释放速度很慢，通过PTMC与一定量的聚酸酐共混，可明显提高阿米替林的释放速度。商品名为Maxon的生物可吸收手术缝合线就是由32.5%（摩尔比）的TMC与GA共聚得到的Poly（GA-co-TMC），该聚合物具有很好的弹性，弥补了PTMC降解速度慢的缺点[17]。

2.2.5 聚酸酐类。聚酸酐类最早由Bucher和Slade在1909年合成。直到八十年代，人们发现它的易水解特性才将其应用到药物缓释体系中。聚酸酐具有以下特点：①表面溶蚀的降解特性。其在人体内的药物释放接近零级释放，且无药物暴释现象。②降解速度可调节。可以通过调节共聚物的组成、组分比例和分子量等调节降解速度和药物释放速度。③具有良好的生物相容性，对人体无毒害作用。④在药物释放领域具有良好的药物稳定作用。目前，用聚酸酐局部控制给药体系治疗实体瘤癌症已引起高度重视，成为研究的热点。美国FDA已批准其用于复发恶性脑瘤的辅助化疗。

3 应用和发展趋势

目前，合成类生物可降解高分子材料在药物控释体系、组织工程、手术缝合线、超声造影等领域已经得到广泛的关注和应用。在药物控释领域，根据作用部位不同，可加工成微球、纤维、片剂、膜、棒、纳米乳和亚纳米乳等。为了提高药物的靶向性，纳米颗粒和磁性纳米颗粒成为研究的热点。单个的聚合物材料因自身缺点往往不能满足生物医学的要求，常与其他高分子共聚、共混或引入活性官能团，通过改变各组分配比、分子量、制备方法和条件等因素，或对侧基进行功能化修饰，制备出符合现实要求的、兼顾各自优点的新型高分子材料。当然，新型材料制备的经济成本和工艺实现工业化等问题也应引起重视。未来，合成类生物可降解高分子材料在生物医学领域的应用会越来越广阔。

参考文献

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高分子材料的意义范文第3篇

关键词新型高分子材料

1新型高分子材料的分类

1.1高分子分离膜

高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择透过性功能的半透性薄膜。与以温度梯度、压力差、电位差或浓度梯度为动力，使液体混合物、气体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比，具有高效、省能和洁净的特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜的形式有多种，一般用的是空中纤维和平膜。应用高分子分离膜的推广可以获得巨大的经济效益和社会效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人类在开拓磁与高分子聚合物新应用领域的同时，赋予磁与高分子传统应用以新的涵义和内容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石，后来才利用磁铁矿烧结或铸造成为磁性体。现在工业常用的磁性材料有稀土类磁铁、铁氧体磁铁和铝镍钻合金磁铁等三种。它们的缺点是硬且脆加工性差。为了克服这些缺陷，将磁粉混炼于橡胶或塑料中制成的高分子磁性材料。这样制成的复合型高分子磁性材料，不仅比重轻，容易加工成复杂形状、尺寸精度高的制品，还能与其它的元件一体成型。因而这样的材料越来越受到人们的关注。高分子磁性材料主要可分为结构型和复合型两大类。目前具有实用价值的主要是复合型。

1.3光功能高分子材料

所谓光功能高分子材料指的是能够对光进行吸收、透射、转换、储存的一类高分子材料。这类材料主要包括光记录材料、光导材料、光加工材料、光转换系统材料、光学用塑料、光导电用材料、光合作用材料、光显示用材料等。光功能高分子材料可以制成品种繁多的线性光学材料，像普通的安全玻璃、各种棱镜、透镜等。利用高分子材料曲线传播的特性，又以开发出非线性的光学元件，如塑料光导纤维等。先进的信息储存元件光盘的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有机玻璃。

2开发新型高分子材料的重要意义

从高分子材料的出现到现代，世界工业科学不再只是对基础高分子材料的开发研究。从90代开始，科学家们就将注意力转到了高智能的高分子材料的开发上。现代工业对于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的开发主要集中在制造工艺的改进上，以提高产品的性能，节约资源，减少环境的污染。就目前而言，以茂金属催化剂为代表的新一代聚烯烃催化剂的开发仍是高分子材料技术开发的热点之一。开发应用领域在不断扩大。在开发新聚合方法方面，着重于基团转移聚合、阴离子活性聚合和微乳液聚合的工业化。与此同时，我们要重视在降低和防止高分子材料在生产和使用过程中造成的环境污染。我们应该大力进行有利于保护环境的可降解高分子材料的研究开发。新型高分子材料的开发，不但能够满足现代工业发展对于材料工业的高要求，更重要的是能够促进能源与资源的节约，减少环境的污染，提高生产的能力，体现现代科技的高速发展。

3新型高分子材料的應用

现代高分子材料相对于传统材料（如玻璃）而言是后发展的材料，但其发展速度的应用广泛性却大大超过了传统材料。高分子材料不仅可以用于结构材料，还可以用于功能材料。现阶段新型高分子材料大致包括高分子分离膜，高分子复合材料，高分子磁性材料，光功能高分子材料这几大类。这些新型的高分子材料在人类的社会生活、医药卫生、工业生产和尖端技术等方方面面都有广泛的应用。例如，在生物的医用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亚丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺损修复的高效材料；开发的苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂及聚酰亚胺等热固性树脂复合材料，这些材料比模量和比强度比金属还高，是国防、尖端技术等方面不可缺少的材料；在工业污水的处理中，在不添加任何药剂的情况下，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；同样，在药物的传递系统中应用新型的高分子材料，在包转材料中的应用，在药剂学中应用等等。

4结语

新型的高分子材料已经渗透于人类生活的各个方面。材料是是人类生活和生产的物质基础，人类用来制造各种产品的物质，是一个国家工业发展的重要基础和标志。随着时代的发展，技术的进步，高分子材料作为材料的重要组成部分越来越能影响人类的生活和工业的进步。不同于我们已经开发研究成熟的一些传统的材料，高分子材料的研究开发存在着无穷的潜力。正如一些科学家预言的那样，新型高分子材料的开发很有可能会带来现代材料界的一次重大改革。材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础，是一个国家工业发展的重要基础和标志。我国国民经济和高技术已进入高速发展时期，需要日益增多的高性能、廉价的高分子材料，环境保护则要求发展环境协调、高效益的高分子材料制备和改性新技术，实施高分子材料绿色工程。作为材料重要组成部分的高分子材料随着时代的发展，技术的进步，越来越能影响人类的生活，工业的进步。

参考文献 

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[2] 罗华云，孙玲.高光注射成型技术的发展及应用[J].现代制造技术与装备，2009（04）. 

高分子材料的意义范文第4篇

关键词：功能高分子材料；教学探讨；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0139-02

一、引言

《功能高分子材料》是材料化学、高分子材料、复合材料和应用化学专业的主干综合性课程，同时是一门以高分子化学和物理为基础，与生物学、物理学和医学等学科都有交叉的交叉学科。随着科技迅速发展，当前社会领域内对功能高分子的应用更为普遍，因其种类多、内容丰富成为新技术革命中不可或缺的关键材料并充斥在人类生活中，这使得《功能高分子材料》课程的教学显得尤为重要。高分子材料的功能化主要体现在对其组成及结构上的设计，而《功能高分子材料》的教学目的就是让学生在掌握关于功能高分子材料基本知识的基础上，可以制备和设计功能高分子材料。因此，提高对《功能高分子材料》课程教学方法的重视，打破传统的教学方式，对于培养出运用功能高分子材料的高素质优秀人才尤为重要。

二、教学内容和课程特点

《功能高分子材料》是一门专业选修课，同时是一门重要的核心主干课程，不仅要求学生了解并掌握高分子材料的基础知识，更要求学生具备动手设计和制备有关的功能高分子材料的能力。而这也就要求在功能高分子材料的教学过程中，始终贯穿高分子材料的分子“设计―结构―性能”之间的关系，这往往需要学生运用和掌握大量的高分子化学与高分子物理的基础知识。

三、目前《功能高分子材料》课程教学现状与存在的部分问题

首先，功能高分子是一门结构复杂、跨学科性强的专业学科。因此，该门课程在教学内容的选择上不能拘泥于在传统模式中选取某一本教材内容进行教授，而是应需要进一步的去完善和提炼综合各版本的优势内容，再进行教学内容的选取；其次，晦涩难懂的教学重点是要求学生理解高分子材料是怎样从组成、结构上进行设计而使材料功能化的，但理论知识往往比较刻板生硬，使得学生学习兴趣低下。那么，如何提高学生学习积极性是教学关键。传统的“填鸭式”教学并不适用于这门课程，因为在缺乏以学生兴趣作为保障的前提下，我们很难将内容多、更新快、知识点晦涩、难点较多的功能高分子材料这门学科讲清楚。因此，教师应充分考虑更新教学手段、教学方法以及考核方式，提高自身专业素养并调动学生积极性来克服这一困境。

四、《功能高分子材料》课程教学改革方法与实践

1.教材的选定和内容的精讲。目前多数学校对于这门课程安排的课时、学时较短，主要集中于学生找工作和考研的大四阶段。那么，这就有赖于授课教授前期对课程教学内容的精心设计，更要求教师掌握当代先进的高分子材料的前沿知识和发展进程，不断更新自我的知识结构，对课程内容进行系统的分析和归纳，突出课程重点，授课时选择精练重点，深入浅出进行授课，从而解决教学内容多与学时少之间的矛盾。其次，功能高分子是一门相对新兴的前沿学科，因此选择其内容要跟随时代的发展，不可将陈旧的知识拿来反复陈述，而是要跟上科学步伐不断更新、充实和完善授课内容，教师应多方面的关注功能高分子材料领域的前沿动态，不断积累并更新自己的知识量，将先进的学术成果及时应用到平时的教学过程中，使得学生对高分子材料充满好奇，从而提高学生学习功能高分子的积极性，进而牢固掌握高分子材料的基础知识。

2.多媒体教学与传统教学方式相结合。多媒体教学越来越广泛的应用于现代教学中，相比传统的板书口述的传输途径，多媒体具有生动形象的图片和模型、涵盖的信息更广、交互性更强的特点，更容易令学生理解和接受教学过程中复杂的知识难点。近些年，越来越多的课程都已经实行多媒体教学，由于功能高分子材料这门课程的新概念多并且涉猎领域广，引入多媒体辅助教育将更有利于学生直观感受有关功能高分子设计的实例，尤其是教师可利用各种软件、网络资源和视频，生动地展示各种原理模型，把抽象枯燥的功能高分子材料课程变得更加具象、具体，以此调动学生的各种感官、启发学生思考，从而激发学生参与到功能高分子学习中来的兴趣，加强学生对高分子材料中的教学难点的理解和掌握。然而任何事物都是具有两面性的，不能过分依赖多媒体教学，在教学过程中，对于某些特别重要的理论公式的学习和推导，通过多媒体教学难以使学生在较短的时间内完全理解，这时教师就应该采用传统的板书教学方式，通过板书并逐渐讲解过程使得学生能够慢慢理解，加强学生的记忆。总之，多种教学方法有机的结合才能达到完美的理想效果。

3.强化理论与实践紧密结合，培养创新性思维。教师在传授功能高分子材料的理论知识的同时应开设与此课程相关的开放实践课程，如开放性的设计实验。在教师指导下，学生自己动手设计、操作并最终提交实验结果，在整个实验操作中不仅需要现实性的应用学到的理论知识，还可以锻炼学生的自主创新能力。这种自己动手操作设计实验的方式不仅培养了学生的动手能力，更加深了学生对所学知识的理解；还可以带学生去功能高分子材料的工厂参观，切身感受理论结合实际的生产过程，开阔学生的视野，教学实践相结合使得教学成果更为显著。

4.从生活实际出发，激发学生学习动力。教师在教学活动中介绍功能高分子材料的时候，可以以生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展为例子，让学生认识到功能高分子材料的重要性，同时让学生对最新的研究成果有所了解，从而提高学生们对科学研究的兴趣。例如，教师可以以环保问题为切入点，介绍对于废水、废气处理方面的功能高分子材料；在讲解导电高分子材料时，可以用“诺贝尔化学奖科学贡献―导电聚乙炔发现”的案例切入；在讲电致发光功能高分子材料时，可以先从熟悉的智能计算机谈起，慢慢讲解其屏幕发光机理和应用机制；讲解吸波材料时，教师则可以从各国隐身战斗机的发展入手，从材料的特殊功能入手，再慢慢引出高分子材料的不足之处，从而引导学生主动思考、发掘原因，引导学生获取解决问题的方法，感受到成功的乐趣增进自信，提高学习功能高分子的学习动机。总之，要让学生在学习中建立起功能高分子材料与现实生活的紧密联系，感受到功能高分子学习在未来职业和社会生活中的作用。

5.教学手段多样化，增强教与学的互动性。采取多种教学手段并用，增强互动性教学在功能高分子材料这门学科中是非常重要的，尤其是教与学的互动性，在一定程度上可以促进学生的学习兴趣，在互动中得到对知识的理解和掌握。在互动性教学中，教师可以提出一些问题并适当的给学生安排一些课下查阅资料的任务，锻炼学生的文献检索能力，并能在文献中了解和掌握更为前沿的学科知识；更可以放手安排让学生在讲台上讲授，这样不仅可以促进学生对知识的掌握，还可以锻炼学生的胆量和演讲能力。此外，还可以鼓励学生撰写一些功能高分子材料相关的综述性论文，在培养学生论文写作能力的同时也对功能高分子材料领域有一个广博的认知。总的来说，互动模式可以督促学生主动对知识进行获取，增强学习的效果。

6.科研与教学相融合，以科研促进教学。在功能高分子材料教学过程中，应将教学和科研有机的结合起来。科研教学一体化不但能够提高教师水平，把握前沿的功能高分子材料的知识，更能丰富关于功能高分子材料的教学内容，为学生营造浓郁的学术氛围，提高学生的科研素养和创新能力，进而全面提高关于功能高分子材料的教学质量。

7.改革考核方式，端正学习态度。学生的考核情况是反应教学效果的标准，教师应该随时注意自己的教学效果，随时做好查漏补缺的工作，并积极调整教学方式以达到预期的教学效果。传统的考核方式主要是通过考试成绩来评价这门课的教学效果，而在这种情况下，学生往往是阵前磨枪，突击复习，这种瞬时记忆导致学生知识点很快被忘却。因此，改革考核方式变得尤为重要。首先，重视课堂表现力和出勤率，培养学生上课的纪律性和交流思考能力，该方面要占总成绩的30%；其次，要注重课堂报告和文献检索能力，从而锻炼学生检索资料、撰写报告以及演讲能力，并占总成绩的20%；再次，为了培养学生理论联系实践的创新性思维能力，那么设计性试验和课后作业要占总成绩的20%；最后就是考查学生对概念、原理、性能以及实验设计方案的掌握，占总成绩的30%。这种全新的考核方式能够有效促进学生素质的提高，使得分数不再是衡量学生的标准，对功能高分子材料课程教学效果的提升起到了重要的作用。

五、结语

在随着科技的发展，功能高分子材料科学也在飞速发展，这就要求高分子专业的人才的素质也要与时俱进。因此，在功能高分子材料的课程教学过程中，教师要不断提升自身素质，并及时掌握高分子材料研究的前沿内容，系统归纳课程内容，改变教学观念运用多重教学手段，采用理论与实践结合的教学思路，培养学生独立思考、解决问题的能力，调动学生自主性和积极性，为该科研领域不断输送优秀人才。

参考文献：

[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工，2011，（05）.

[2]周立，孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].科技信息，2010，（21）.

[3]吐尔逊・阿不都热依木，如仙古丽・加马力.关于《功能高分子材料与化学》课程教学的几点思考[J].广东化工，2011，（11）.

高分子材料的意义范文第5篇

[关键词]高分子材料；表面改性；医用

生物医用高分子材料（Biomedical polymeric ma-terials）主要用来诊断、治疗与器官再生与合成，是一种新型高分子材料。当前，较为普遍的应用在药物控制释放、组织工程、人工器官合成、牙齿治疗等领域，其高技术含量与科学意义非常显著，并与患者的康复紧密相关，在医疗领域发挥着重要价值。鉴于生物医用高分子材料有较多局限性，在以合成方式进入到人体以后，其细胞表面会受体接触，发出信号用来与异体区分，没有经过表面改性的高分子材料生物相容性非常差。为此，对医用高分子材料表面进行改性成为人们关注的重点。

一、生物医用高分子材料的生物相容性

（一）血液相容性

当高分子材料与血液接触时，将不会引发凝血或者是血小板凝聚的情况，这种情况就被称为血液相容性，溶血情况很少发生。鉴于高分子材料与血液接触建立在材料表面，建立在材料表面合成设计是抗凝血材料的主要工作[1]。

（二）组织相容性

组织相容性就是指生物活体组织与材料接触时，细胞、组织功能依然正常，并没有引发炎症、癌变的情况。而使用合成高分子依然存在一些弊端，可游离的有毒物质将在接触生物组织过程中产生有毒物质，长期在人体中存在将产生异化反应。组织相容性要确保材料无毒、无害、不损伤组织结构，要想解决这一问题可以通过改性材料实现[2]。

二、生物医用高分子材料表面改性

（一）物理方法

1、表面涂层

一旦异体与血液接触，异体表面就会吸附一层蛋白质，很多血小板都粘附在蛋白质上，还有一些会以吸附形式存在于异体表面血纤维蛋白上，通过特定作用对血小板进行粘附与活化，最终导致凝血的出现。而通过生物医用高分子材料能够使表面增加抗凝血涂层，使生物材料表面得以钝化，血液将不会接触材料表面，能够使高分子表面抗凝血型提升。Ishihara等通过研究研究合成了2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱聚合物，将其涂层到基材表面，能够对材料凝血性能进行抑制，抑制材料凝血性能的提升[3]。Lewis等合成了交联的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱聚合物、甲基丙烯酸月桂醇脂、甲基丙烯酸三甲氧基硅丙脂等涂层。这种合成的涂层粘合力非常强，能够将其涂到易脱落的医疗器材元件上，增加器材的牢固性。使用方法较为简单、能够均匀的对生物材料表面进行涂层，吸附力将更强，防止出现脱落。

2、物理共混

将一小部分抗凝血添加剂与基材混合能够得到良好的抗凝血材料。材料中有较多的两性共聚物与抗凝血添加剂，在与基材融合以后，会在基材的表面聚集。将甲基丙烯酸正丁脂、2-甲基丙烯酰氧基磷酰胆碱聚合物将聚砜混合，能够使聚砜的血液相容性增强。聚氧乙烯内部有长链的共聚合物也可以当成是抗凝血的添加剂，与材料混合以后使材料的抗凝血性增强，并能防止出现渗透基材的情况[4]。

（二）化学方法――表面接枝改性

改善血液相容性，提高材料抗凝血性可以通过接枝亲水基团实现，这种方式下能够使基材与表面充分聚合，进而防止出现表面脱落。用来接枝表面的有等离子体法、高能辐射法、臭氧活化法、化学试剂法等，近年来，化学固定法的出现备受人们关注。以上所有方法都是通过接枝侧链增强对血细胞的排斥，进而减少吸附，侧链良好的水溶性、柔顺性将非常有利于血细胞正常形态维持，进而依靠生物膜实现抗凝血的目的。

1、表面接枝聚氧乙烯

良好的血液相容性是生物医用高分子材料的重要特征，实现相容性的条件就是表面要就有长链结构。PEO接枝链表面抗凝血材料的使用得到广泛认可[5]。因为PEO血液相容性强、亲水性与柔顺性均非常好，能够与水形成一个PEO链，并且水合的悬挂链能够使蛋白材料作用降低，进而阻止发生蛋白吸附情况。

2、等离子体表面处理

等离子体表面处理就是将材料放置在非聚合气体当中，利用等离子体的能量粒子、活性物与材料表面发生反应，并在材料表面产生官能团，使材料表面结构改变，实现对材料的改性。比如，CH4、NH3、N2、O2、Ar等气体。使用O2等离子体对聚丙烯中空纤维膜表面进行处理，处理过后的烷氧基等基团明显提升，表面自由也得以释放，材料的溶血性与血小板粘附密度将大大降低。

（三）表面肝素化

肝素是被成为最天然的抗凝血药物，通过对凝血酶原活化进行抑制能够使纤维蛋白网络形成的凝血得以延缓与阻止，抗凝血效果将非常好，进而使通过导管引入的细菌感染得以减少，降低了感染的发生率。将肝素利用在医用生物高分子材料中，能够使抗凝血性得以改善，也可以使用物理吸附法、化学偶合法改善抗凝血型，但肝素的基本形态不变；化学耦合方法将造成结构不稳定，肝素构象将不利于形成，大大降低了抗凝血性能。

（四）表面磷脂化

通常，细胞膜外表面的最主要构成要素是卵磷脂。卵磷脂中的两性磷酸胆碱基团有非常强的抗凝血效果，并且PC基表面呈现出惰性情况较多，将不会吸附血小板；此外，PC端基亲水性非常好，能够减少出现蛋白弱化情况，能够对蛋白进行吸附，维持蛋白基本形态。

结语

一个良好的生物相容性是确保生物医用高分子材料发展的目标之一，优化并提升生物相容性是医用高分子材料应用的重点，为此，加强对高分子材料表面改性研究是非常重要的。

参考文献

[1]罗祥林，黄嘉，何斌等.光化学固定法--医用高分子材料表面改性的一种新方法[J].生物医学工程学杂志，2010，17（3）：320-323.

[2]刘鹏，丁建东.等离子体表面改性技术在医用高分子材料领域的应用[J].中国医疗器械信息，2011，11（5）：39-42.

[3]胡小洋，陈红，张燕霞等.聚乙二醇及其衍生物改性生物医用材料表面的血液相容性[J].高分子材料科学与工程，2012，23（6）：127-131.