高分子材料的表面改性新技術(shù)

魏開明

摘 要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，目前，高分子化工材料是研究領(lǐng)域里十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。所以，以后發(fā)展就應(yīng)持續(xù)打破高分子化工材料的局限，優(yōu)化不同材料性能，使其可以體現(xiàn)出自身最大的價(jià)值，避免過分依賴自然資源，并確保發(fā)揮出整體效果，推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。主要研究了高分子化工材料在我國的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高分子材料;表面改性新技術(shù)

0 引言

高分子材料表面改性技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用，結(jié)合目前生產(chǎn)實(shí)際與研究現(xiàn)狀，首先介紹了高分子材料表面改性技術(shù)的方法與工藝類型，其次對高分子材料表面改性技術(shù)的技術(shù)原理進(jìn)行了探討，并在最后對高分子材料表面改性技術(shù)市場化應(yīng)用的趨勢、前景進(jìn)行了解析，希望可以有效提升高分子材料表面改性技術(shù)的市場化應(yīng)用水平，為行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

1 表面改性方法

高分子材料表面改性技術(shù)應(yīng)用過程中，需要涉及到多種不同類型的改性手段。首先，最為常見的就是直接涂覆技術(shù)，該技術(shù)通過高分子材料表面直接涂覆有機(jī)物的方式來達(dá)到基材相互融合的效果，不但具有材料基本性能，還具有官能團(tuán)的功能，所以能夠滿足表面材料改造的特殊需求，比如說親水材料的處理。不過，該技術(shù)存在明顯的缺陷，就是耐久性不足，使用壽命較短;表面氧化處理工藝是一種借助于表面氧化來實(shí)現(xiàn)聚合物表面聚集的處理工藝。其中，火焰處理方法是通過高溫瞬間氧化的方式來實(shí)現(xiàn)表面處理，比較具有代表性的就是油墨印刷技術(shù)。電暈放電技術(shù)則是通過薄膜表面電場的方式來達(dá)到等離子效應(yīng)，進(jìn)而滿足自由基的改善作用。通過表面引入氧原子，能夠輕松達(dá)到表面改性的效果。酸處理技術(shù)則是通過熱鉻酸溶液處理的方式來改善表面的官能團(tuán)，主要通過基團(tuán)整體代入基材的方式來達(dá)到表面改性的效果;最后，等離子體處理與紫外輻射技術(shù)。等離子體處理也是通過等離子放電的方式來達(dá)到有機(jī)物氫鍵消除與其他類型有機(jī)鍵結(jié)合的處理效果。紫外輻射則是通過紫外光輻射下基材表面改性的方式來達(dá)到表面處理效果的技術(shù)，由于成本不高，再加上能夠不影響材料的本身性能，所以該技術(shù)的發(fā)展速度很快，具有廣闊的市場前景。

2 高分子化學(xué)材料的種類與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 稀土催化材料概述

稀土元素的電子結(jié)構(gòu)十分特殊，化學(xué)反應(yīng)時(shí)可以展示出其十分優(yōu)秀的催化性能，對于石油、化工、環(huán)保等催化應(yīng)用而言有著廣闊的發(fā)展空間。所以，應(yīng)用輕稀土的催化材料不但能夠切實(shí)提升生產(chǎn)效率，還可以節(jié)省大量能源，起到了保護(hù)環(huán)境的目的。

2.2 稀土催化材料的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在，普遍的稀土催化材料具體分三類：分子篩稀土催化、稀土鈣鈦礦催化與鈰鋯固溶體催化材料。第一種通常是被當(dāng)成煉油催化劑應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn);第二種用于分解水制氫、石油化工行業(yè)等，作用優(yōu)勢明顯;最后一種是應(yīng)用于凈化汽車尾氣，可以優(yōu)化其中的氧化還原反應(yīng)。

2.3 聚烯烴材料概述

聚烯烴是烯烴的聚合物，具體包含多種類型的烯烴還有一些環(huán)烯烴在單獨(dú)或共聚合后形成的一種熱塑性樹脂總稱。聚烯烴作為高分子化工材料有著十分廣泛的應(yīng)用，它的優(yōu)點(diǎn)也很明顯，包括有著豐富的原料、物美價(jià)廉、加工性能好等。

2.4 聚烯烴材料的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)對此的研究從二十世紀(jì)七十年代開始的，后來的幾十年時(shí)間中，我國對不同聚烯烴材料的研究與合成都有著矚目的成就，十分有利于推動聚烯烴材料在生產(chǎn)生活上的廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，研究聚烯烴的主流趨勢是使用金屬催化劑聚合等不同烯烴，目前取得的成就矚目。

2.5 生物醫(yī)用高分子材料概述

生物醫(yī)用高分子化工材料是功能性的，其主要應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，在診斷、檢查、治療、修復(fù)人工器官與保健上有著很大的應(yīng)用空間，能夠延長生命，提升生活質(zhì)量，所以其十分安全，不需要擔(dān)心對人體的不良影響。

3 高分子材料的表面改性新技術(shù)的市場應(yīng)用

3.1 改善有機(jī)材料穩(wěn)定性

高分子材料表面改性技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的解決有機(jī)材料光穩(wěn)定性不足的問題。從客觀上來看，導(dǎo)致有機(jī)材料壽命縮短的重要因素就是紫外線的影響，所以近些年來高分子材料表面改性技術(shù)都逐漸傾向于光穩(wěn)定性劑的應(yīng)用。盡管常規(guī)的穩(wěn)定劑可以添加到材料當(dāng)中，但是該方法也存在明顯的缺陷。采用丙烯酸縮水甘油酯時(shí)，表面的層級接入環(huán)氧基團(tuán)，從而使得基團(tuán)進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)部分。比如說胺類的化合物，能夠改善整體的光穩(wěn)定性，常用的穩(wěn)定劑在抗光氧化效果方面具有明顯的優(yōu)勢。

3.2 印刷與生物領(lǐng)域應(yīng)用

高分子材料表面改性技術(shù)在印刷領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。采用電暈放電法，能夠解決聚烯烴薄膜印刷性能不足的問題，該方法不但具有操作簡單、技術(shù)成本低的問題，同時(shí)也能夠滿足大多數(shù)的生產(chǎn)需求。不過，該技術(shù)也存在一些缺陷，比如說耐久性不充分，使用時(shí)間較長后容易出現(xiàn)脫落的問題。采用表面光接枝的模式可以很好的引入聚烯烴的極性單體，從而在客觀上解決這個(gè)問題。高分子材料表面改性技術(shù)在生物領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于兩個(gè)方面，一個(gè)是生物相容性問題，另外一個(gè)是血液接觸的抗凝血問題。實(shí)際上，目前市面上大多數(shù)的高分子材料都無法滿足上述要求，所以只有通過高分子材料表面改性的方式才能夠提升整體使用性能。比如說肝素膜改性就可以滿足材料表面的處理要求，從而降低使用過程中血栓的出現(xiàn)率，有助于患者預(yù)后改善。

3.3 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用

高分子材料表面改性技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用由來已久。近些年來，通過高分子表面改性，不但提升了膜防水防霧的效果，同時(shí)也可以滿足透光率的使用要求，從而避免透光率不足導(dǎo)致的植物光合作用差的情況，在一定程度上促進(jìn)了植物的生長。另外，目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用較為普遍的依然是聚合物表面活性劑，該材料的表面溶于水達(dá)到3個(gè)月后就會出現(xiàn)失效的情況。通過高分子材料表面改性技術(shù)調(diào)整后，提升表面活性水平，有效減輕水的影響，該材料的吹霧有效期較低，沒有什么換代產(chǎn)品與材料，銷路相對比較好。

3.4 高分子材料納米化的應(yīng)用

現(xiàn)在，化學(xué)反應(yīng)需保證分子間能夠相應(yīng)的排列組合，形成單體聚合，那么拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就突破了空間限制，可以復(fù)制原子，不過組合形式與自由組合還是有所不同，需要再提煉成高分子納米材料，才可確保有效控制整體分子與原子，保障良好的納米效果。

3.5 膜技術(shù)行業(yè)內(nèi)高分子化工材料的使用

膜科技在高分子化工材料技術(shù)上有著很大進(jìn)步，其基礎(chǔ)為高分子化工材料，而且一直在創(chuàng)新發(fā)展。同時(shí)，其在生產(chǎn)技術(shù)上的性能也有進(jìn)步。膜材料的發(fā)展推動了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以需要重視對該技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化。

4 結(jié)語

綜上所述，高分子材料表面改性技術(shù)在高分子材料的處理與工業(yè)現(xiàn)代化應(yīng)用中具有廣泛的使用前景。通過高分子材料表面改性技術(shù)的處理，能夠使得高分子材料更好的滿足印刷、生物、服裝生產(chǎn)等行業(yè)，同時(shí)通過復(fù)合材料的應(yīng)用，有助于縮減生產(chǎn)成本，提升經(jīng)濟(jì)效益與社會整體效益，促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)也降低了自然資源的浪費(fèi)問題，所以具有廣闊的市場應(yīng)用前景，希望可以為我國化工行業(yè)以及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供新的思路與見解，為促進(jìn)國家現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)一份力量。

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