高分子分离膜的简述及应用
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（大学学院，河南郑州450001）
摘要：介绍了膜的概念及分类，高分子分离膜的分离原理、机理和材料、膜分离技术在工业中的应用，并对膜分离过程的未来发展进行了展望。
The paper introduces the concept and classification of membrane, separation principle, mechanism and the material of the polymeric membrane for separation, the application of membrane separation technology in the industry, and prospects the future development of membrane separation process.
关键词：高分子分离膜分离应用
0 前言
膜广泛存在于我们的日常生活中，有很多功能，比如精制、浓缩、分隔和选择性透过等。上世纪80年代以来，膜分离技术越来越受到人们的关注。新的膜材料、新的膜分离方法也在不断开发研究中。
1 膜的概念及分类
高分子分离膜是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯，由于使传统的分离工序发生革命性的变化，所以高分子分离膜，广泛地应用于化学工程、生物技术、医学、食品工业、环境保护、石油探测等众多领域内，在当代高新技术领域内，高分子分离膜将作为开发的重点，而分离膜将作为高效能材料将进一步获得发展。[1]
常见的分离膜有以下几种：微滤膜、超滤膜、超细滤膜、密度膜、电透析膜、液体膜、溶胀密度膜、拉伸半晶体多孔膜、烧结多孔膜，以及特殊的界面型LB 膜和自我成型膜(SA)等。
（1）根据筛分原理可分为：微滤膜、超滤膜、超细滤膜、密度膜、电透析膜、液体膜等。（2）根据分离过程中不同的用途可分为：渗析膜、电渗析膜、气体分离膜、液体分离膜、动力形成膜、镶嵌带电膜、仿生膜、生物医学用膜等。
（3）根据材料结构可分为：均质膜、非均质膜、致密膜、多孔质膜、不对称膜、含浸型膜等。
（4）根据膜的外观形态可分为：平板膜、褶状膜、螺旋膜、管式膜、卷式膜、中空纤维膜等。
2 高分子分离膜的分离原理、机理和材料
2.1分离原理[2] [3]
在膜分离过程中，由于膜的具有选择透过性，当膜两侧存在某中推动力时，原料侧组分将选择性地透过膜，从而可以达到分离提纯的目的。它的传递过程极为复杂。通过多孔型的膜有孔模型、微孔扩散模型、优先吸附-毛细管流动模型；通过非多孔膜的主要是溶解-扩散模型等。因而不同的膜过程使用的膜不同，推动力不同，其传递机理也不同。
2.2机理
表1列出了已发展起来的主要膜分离过程的推动力和分离机理。
表1 膜分离过程的特性[4]
过程主要功能推动力机理
微滤(MF) Microfiltration 滤除≥ 50nm 的颗粒压力差
( 0. 1～0. 5) M Pa
筛分
超滤(UF) Ultrafiltration 滤除( 5～100 ) nm
的颗粒
压力差
( 0. 1～1) M Pa
筛分
反渗透(RO) Reverse Osmosis 水溶液中溶解盐类
的脱除
压力差
( 1～10) M Pa
溶解扩散
渗析( D) Dialysis 水溶液中无机酸、盐
的脱除
浓度差溶解扩散
电渗析(ED) Electrodialysis 水溶液中酸、碱、盐
的脱除
电位差离子荷电
气体分离( GP) Gas Permeation 混合气体的分离分压差
( 0. 1～15) MPa
溶解扩散
渗透汽化( PV )
Pervaporation
水-有机物的分离分压差
( 0. 1～100) M Pa
溶解扩散
液膜( L)
Liquid Membrane 盐、生理活性物质的
分离
化学位差载体输送
2.3分离材料
原则上讲，凡能成膜的高分子材料和无机材料均可用于制备分离膜。实际上，真正成为工业化膜的膜材料并不多。这主要决定于膜的一些特定要求，比如：（1）膜应具有较大的透过速度和较高的选择性；（2）机械强度好，耐压；（3）耐热、耐酸、耐碱、耐微生物；（4）可以高温灭菌；（5）价格低廉。
虽然不同的应用场合对分离膜的材料有不同的要求，但是材料成膜以后的必要强度，韧性和抗折性是共同的。[14]
研究和已经应用的聚合物分离膜材料大致可归纳为以下10类：（1）纤维素衍生物类；（2）聚砜类；（3）聚酰胺类；（4）聚酰亚胺类；（5）聚酯类；（6）聚烯烃类；（7）乙烯类聚合物；（8）含硅聚合物；（9）含氟聚合物；（10）甲壳素类。[4]
2.4制膜技术
从所周知，Loeb和Sourirajan[5] [6]用同样的醋酸纤维素( CA )作膜材料、采用相转化工艺制造出具有非对称结构的反渗透膜，比原来的均质膜透水量提高近一个数量级而仍保持高脱盐率。
目前市面上有很多高性能的分离膜，然而并没有广泛、便宜地普及。这是因为只有掌握其制备技术的公司才能生产它们。所以自从高分子分离膜问世以来，膜分离的使用和分离膜的制备技术一直是研究的焦点、开发的热点，并且长盛不衰。膜的材料和制造技术共同决定了分离膜的性能。
应用得最多最广泛的是有机高分子非对称分离膜。它分为分非对称膜和复合膜。
非对称膜主要用L-S沉浸凝胶相转化法制造。合膜常用的制备方法有界面缩聚和就地聚合等。非对称膜的致密皮层和多孔支撑层通常是同一种膜材料一次形成的。而复合膜是先制成多孔支撑层，再在其表面覆盖一层起分离作用的超薄致密皮层。影响膜性能的工艺参数有很多，以溶剂、铸膜液浓度及其组成、凝胶液温度及组成为主。[4]
3 膜分离技术在工业中的应用
3.1 水处理[4-7]
膜技术已广为普及应用于国外的工业和日用中的废水处理当中。有些过程已成为像流体输送、蒸馏、萃取一样的、标准的单元操作。纯水、超纯水的制备采用反渗透法、超滤法等能较好的克服缺点，流程简单、成本低廉并且处理过的水水质优良。工业废水的处理中，是反渗透法和液膜法的应用最为广泛。
3.2 在石油化工中的应用[11] [12]
作为一种高新技术，膜分离技术使得石油化工中的污染问题、资源利用问题、产品质量问题等方面都有了较大的进步。例如，在合成氨的生产过程中，每天都有大量氢气没有被利用而是被混在施放气中烧掉。据报道，现在的合成氨厂由于采用了一种叫Prism的氢反应器这种膜分离装置，日产1 000t每天可增产50t氨。
3.3 食品、医疗及生物上的应用[13]
目前，分离膜技术在食品工业、生物制品工业以及医疗中的应用开发正在蓬勃发展。随着许多政府对膜研究支持力度的不断加大，一大批膜科技专家致力于高分子分离膜的应用研究。膜的分离技术广泛应用于食品的脱酸、脱矿、保存保鲜等方面；在医学上主要是用于人造器官、骨的再生、医用纯水及注射用水制备等。应用高分子分离膜也是当今制药工业技术创新的一大潮流。比如用膜开发制药新工艺、在生产线装备新型膜分离装置等。
3.4其他
（1）工业金属、盐的分离和回收反渗透法对重金属的分离具有良好的效果。
（2）气体的分离和富集现在入们对气体分离膜的研究也很多。选择性气体分离所用的膜大体可分为多孔质和非多孔质。由于膜对不同气体的渗透速度不同,可以用其实现对某种气体的分离和富集。研究气体分离膜是研究其材料、透气性、选择性、结构表征、制膜方法等。材料常选用聚酰亚胺、陶瓷膜、玻璃膜、中空纤维式膜等；常用的表征方法有很多，比如扫描电镜、X射线衍射、核磁共振等。随着研究的推进新表征方法比如动态光散射的方法也常被采用。
（3）电化学方面的应用同体聚电解质膜主要用于酸液的电解、现代电池、固体电解质燃料系统和其它电化学方面。
4 高分子膜材料展望
膜分离技术现在已在许多方面得到了成熟运用。然而在要求提升产品质量，同时要求控制生产成本的今天，高分子分离膜材料在很多方面还不成熟，进一步的深入研究仍然需要。
膜分离技术的核心是膜。分离膜材料的结构和性质对膜的分离性能有重大影响。然而目前一些膜性能并不理想。因此应根据现今对膜分离机理的认识，继续合成各种市场需要的高分子分离膜，继续研究分子结构与分离性能之间的关系，改进其分离性能或改变其物理、化学性质等。
总而言之，随着科学技术的逐步发展和膜研究的不断推进，高分子分离膜的应用将会越来越普遍。
参考文献:
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200810230129 许莎莎08材化(一)班(材料合成与加工课程论文) 高分子材料在各领域的应用及前景 1高分子材料的发展现状与趋势 高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向：工程塑料，复合材料，液晶高分子材料，高分子分离材料，生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进?步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。 2 高分子材料各领域的应用 （1）高分子材料在机械工业中的应用 高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “以塑代钢”、
“塑代铁”成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体，聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。 2 高分子材料在燃料电池中的应用 高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响, 减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻, 获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换 膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是电池运转时保水率降低, 又要影响电解质膜的导电性, 所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术, 保证了膜的优良导电性, 也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。PEFC的发展离不开新材料的发现及其在燃料电池中的应用, 今后随着高性能、低成木的高分子材料开发研究, 有希望促进实现商业应用, 成为
第八章高分子功能膜材料 膜是一种能够分隔两相界面，并以特定的形式限制和传递各种物质的二维材料，在自然界中随处可见。天然存在的膜有生物膜，膜也可以人工制作，如高分子合成膜。膜可以是均相的，也可以是非均相的；可以是对称的，也可以是非对称的；可以是固体的，也可以是液体的；可以是中性的，也可以是带电荷的。膜的厚度可从几微米到几毫米不等。 随着科学的发展，越来越多的人工合成膜相继被开发出来，应用到各个行业中，起到分离和选择透过等重要作用。高分子功能膜作为人工合成膜中的重要一员，在药物缓释、膜修饰电极、气体分离等领域表现出特殊的分离功能，并因其广阔的应用前景而受到极大的关注。本章将主要讨论高分子功能膜的分离原理，并以主要的分离膜为代表，介绍其制备方法和应用。 8,1 概述 8.1.1 高分子分离膜的分类 高分子分离膜是具有分离功能，即具有特殊传质功能的高分子材料，又称为高分子功能膜。其形态有固态，也有液态。高分子分离膜的种类和功能繁多，不可能用单一的方法来明确分类，现有的分类既可以从被分离物质的角度分，也可以从膜的形状、材料等角度分，目前主要有以下几种分类方式。 8.1.1.1 按被分离物质性质分类 根据被分离物质的性质可以将分离膜分为气体分离膜、液体分离膜、固体分离膜、离子分离膜和微生物分离膜等。 8.1.1.2按膜形态分类 根据固态膜的形状，可分为平板膜(flat membrane)、管式膜(tubular membrane)、中空纤维膜(hollow fiber)、毛细管膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜等。液膜是液体高分子在液体和气体或液体和液体相界面之间形成的膜。 8.1.1.3按膜的材料分类 从膜材料的来源来看，分离膜可以是天然的也可以是合成的，或者是天然物质改性或再生的。不同的膜材料具有不同的成膜性能、化学稳定性、耐酸、耐碱、耐氧化剂和耐微生物侵蚀等，而且膜材料对被分离介质也具有一定的选择性。这类膜可以进一步分为以下几类。 (1)纤维素衍生物类纤维素类膜材料是研究最早、应用最多的高分子功能膜材料之一．主要有再生纤维素、硝酸纤维素、二醋酸纤维素和三醋酸纤维素、乙基纤维素等。 (2)聚烯烃类聚烯烃及其衍生物是重要的高分子聚合物，很多都可以用于制备气体分离膜，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈等。 (3)聚酯类涤纶、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯这类树脂强度高、尺寸稳定性好、耐热和耐溶剂性优良，被广泛用于制备分离膜的支撑增强材料。 (4)聚酰（亚）胺类尼龙-6和尼龙-66是这一类分离膜材料的代表，常用于反渗透膜和气体分离膜的支撑底布，芳香族聚酰胺是第二代反渗透膜材料，用于中空纤维膜的制备。含氟聚酰亚胺作为具有实用前景的气体分离膜材料目前处于开发阶段。用聚酰胺类制备的膜，具有良好的分离与透过性能，且耐高压、耐高温、耐溶剂，是制备耐溶剂超滤膜和非水溶液分离膜的首选材料，缺点是耐氯性能较差。 (5) 聚砜类这类材料包括聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜、磺化聚砜等，是高机械强度的工程塑料，具有耐酸、耐碱的优点，多用于超滤膜和气体分离膜的制备，较少用于微滤，可在80℃下长期使用，缺点是耐有机溶剂的性能较差。
高分子膜材料的制备 方法 xxx级 xxx专业xxx班 学号：xxxxxxx xxx
高分子膜材料的制备方法 xxx （xxxxxxxxxxx，xx） 摘要：膜技术是多学科交叉的产物，亦是化学工程学科发展的新增长点，膜分离技术在工业中已得到广泛的应用。本文主要介绍了高分子分离膜材料较成熟的制膜方法（相转变法、熔融拉伸法、热致相分离法），而且介绍了一些新的制膜方法（如高湿度诱导相分离法、超临界二氧化碳直接成膜法以及自组装制备分离膜法等）。 关键词：膜分离，膜材料，膜制备方法 1.引言 膜分离技术是当代新型高效的分离技术，也是二十一世纪最有发展前途的高新技术之一，目前在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子领域等得到广泛应用，并将成为解决人类能源、资源和环境危机的重要手段。目前在膜分离过程中，对膜的研究主要集中在膜材料、膜的制备及膜过程的强化等三大领域；随着膜过程的开发应用，人们越来越认识到研究膜材料及其膜技术的重要性，在此对膜材料的制备技术进行综述。 2.膜材料的制备方法 2.1 浸没沉淀相转化法 1963年，Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法，从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值，自此以后，相转化制膜被广泛的研究和采用，并逐渐成为聚合物分离膜的主流制备方法。所谓相转化法
制膜，就是配置一定组成的均相聚合物溶液，通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，最终转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同，可以分为一下几种：溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转化法。
谈谈高分子材料在现代生活中的应用 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，由相对分子质量较高的化合物构成。高分子材料的高分子链通常是由103~105 个结构单元组成，高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征（如同分异构体、几何结构、旋转异构）外，还具有许多特殊的结构特征。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。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。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。 一高分子材料在生活中的应用简介高分子按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础，我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成
织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然 高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合 成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料；高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等 一般将高分子材料按特性分为五类，即橡胶、纤维、塑料、 胶粘剂、涂料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状，有天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯；合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的各种轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、
高分子染料的合成及应用 摘要:高分子染料是通过一定的化学反应将发色基团引入高分子的主链或侧链而形成的一类新的着色高分子聚合物。通常高分子染料的制备有两条路线：单体合成路线(即通过含生色侧基单体的加聚、缩聚、配位聚合等制备高分子染料)和大分子的改性路线(即通过大分子的侧链功能化)来获得高分子染料，本文主要根据染料发色体与高分子骨架的相对位置对高分子染料进行了分类,阐述了不同类型高分子染料的合成方法,综述其在纤维、塑料、油墨、食品、化妆品、医药、光电等领域的应用。 关键词:高分子染料; 染料; 合成；应用。 1.引言 21世纪是人类与自然环境相互协调发展的世纪。在不断开发新材料, 改善已有材料性能的同时,更要注重环境保护以及人类自身的健康。 当今世界生态环境急剧恶化, 年联合国在斯德哥尔摩召开第一次人类环境会议, 将环境污染、人类健康等问题提到日事议程当中之后, 世界各国纷纷制定环保法规, 借以保护环境和生态平衡。绿色化学正是基于环境无害或环境友好的思想发展起来的一门新兴学科。借助于绿色化学, 发达国家竞相发展绿色工业。虽然目前绿色产品的总产值所占比例不大, 但是它的发展势不可挡。 在染料领域, 一般染料活性染料除外是通过离子键、氢键、疏水性相互作用等固定在被染材料上, 结合力不强。在放置、水洗、干洗过程中, 由均匀分散状态迁移至材料表面, 不断脱落而变色。许多染料潜在的致癌性又相继被发现, 同时更多的有机染料的癌变性还待进一步的证实。1994年德国颁布了禁用部分偶氮染料的法令, 22种致癌芳香胺合成的染料受到禁用。这使人们将目光转向代用染料的合成和开发。 低分子染料的高分子化就可以有效地解决上述问题。高分子染料就是将染料小分子结合到聚合物的主链或侧链上, 用于各种染色过程的材料。 2.高分子染料的优点 (1)高分子染料明显改善了一般小分子染料易迁移的缺点。尤其是偶氮染料和葱醒染料的耐迁移性大大提高； (2)高分子染料在溶剂中一般溶解很少或完全不溶解, 不易褪色; (3)高分子染料分子量极大, 不能为细胞膜所透过, 不会被细菌、微生物分解。因此, 不为生物体所吸收, 对生物体无害; (4)高分子染料具有较高熔点, 耐热性大大提高。相容性则因材料而异。如果染料高分子所用的单体与被着色高分子单体化学结构相似, 则相容性好。 很显然, 由于大分子中含有了发色团, 它成为结构有色材料。高分子染料属于功能高分子, 符合今后材料学发展的方向, 同时也符合绿色染料化学发展的宗旨。 3.高分子染料的合成方法举例 3.1 高聚物侧链悬挂发色体的高分子染料的合成
高分子材料的应用——防水防尘新型材料等方面的研究进展的介绍 高分子材料是门内容广泛，与其他许多学科交叉渗透，相互关联的综合性新兴学科随着社会的发展，普通的材料已经不能满足需求，高分子材料则越来越多的用于人们的日常生活.目前高分子材料的发展迅猛，应用的方面也越来越多，越来越广！下面就高分子材料用于防水方面的研究进展进行介绍！ 一开始想到这个方面是由于一年前班主任开班会时候对高分子进行的介绍，其中有一点就是应用于防水方面。当时他举了个列子——荷叶.众所周知，荷叶表面的水可以聚成水珠，不会粘在荷叶上，从这个出发研究荷叶的结构从而得到防水防尘方面的启发！ 荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”，“山包”上长满绒毛，好像山上密密的植被，“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的只有纳米级的空气层。由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说，无异于庞然大物，于是，当雨水和灰尘降落时，隔着一层纳米空气，它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触，无法进一步“入侵”。水形成水珠，滚动着洗去了叶面的尘埃。荷叶的这种纳米级的超微结构，不仅有利于它自洁，还有利于防止空气中飘浮的大量的各种有害细菌和真菌对它的侵害！ 对于这方面我从一些文献中找出了一点将荷叶的功能应用的实际的列子——德国Sto 上市公司下属ISPO 公司，根据荷叶效应机理和硅树脂外墙涂料的实际应用结果，经过3 年研究工作，成功地把荷叶效应移植到外墙乳胶漆中，开发了微结构有机硅乳胶漆，即荷叶效应乳胶漆。这种荷叶效应乳胶漆采用具有持久憎水性的少乳化剂有机硅乳液等一些专门物质，并形成一个纳米级显微结构，从而使其涂膜具有类似荷花叶子的表面结构，达到拒水保洁功能 但是荷叶的防水防尘功能是有限的，我们需要做的就是从荷叶的结构方面进行改进，用高分子技术做出更加全面的防水防尘材料！荷叶只是一个列子，只是给我们一个启发。真正要研究的是高分子的结构和结构所表现出来的功能！ 1防水方面 世界各地对高分子的研究都是积极的。以前用于防水的材料主要是沥青和砂浆虽然这2种方法能起到防水作用但是作用远远没有高分子的作用好台湾一流的防水中心｛张百兴张凯然｝在土木建筑工程中使用了一种新型的施工方法——高分子涂膜防水！
高分子分离膜在水处理中的应用 早在20世纪初已有用天然高分子或其衍生物制透析、电渗析、微孔过滤膜。1953年，美国C.E.里德提出了用致密的醋酸纤维素制的膜将海水分离为水和盐，当时由于水的透过速度极小而未能实用。1960年S.洛布和S.索里拉金成功地开发了各向异性的不对称膜的制备方法。由于起分离作用的活性层极薄，流体通过膜的阻力小，从而开拓了高分子分离膜在工业上的应用。之后出现了中空纤维膜，使高分子分离膜更适于工业用途。70年代以来，气体分离膜、透过蒸发膜、液体膜以及生物医学用膜的研究，开拓了高分子分离膜应用新领域。 高分子分离膜是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。膜分离过程就是用分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的。单位时间内流体通过膜的量（透过速度）、不同物质透过系数之比（分离系数）或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。分离膜只有组装成膜分离器，构成膜分离系统才能进行实用性的物质分离过程。一般有平膜式、管膜式、卷膜式和中空纤维膜式分离装置。 以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。 反渗透膜应用现状 在各种膜分离技术中，反渗透技术是近年来国内应用最成功、发展最快、普及最广的一种。估计自1995年以来，反渗透膜的使用量每年平均递增20％；据保守的统计，1999年工业反渗透膜元件的市场供应量为8英寸膜6000支，4英寸膜26000支。2000年和2010年的市场更为强劲，膜用量一年比一年有较大幅度的提高。据估算，反渗透技术的应用已创造水处理行业全年10亿人民币以上的产值。 国内反渗透膜工业应用的最大领域仍为大型锅炉补给水、各种工业纯水，饮用水的市场规模次之，电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环保等行业的应用也形成了一定规模。 反渗透膜最新进展 超低压膜由于节省电耗和降低相关机械部件的压力等级引起材料费下降等优点，自1999年以来超低压膜的应用比重日益增大，这在以使用4英寸膜为主的小型装置中应用最为突出，大型装置中应用超低压膜也呈上升趋势，目前使用超低压膜的最大装置的产水量为650吨/小时。 低污染膜膜污染是反渗透应用中的最大危害。目前已有几种抗污染性能强、使用寿命长、清洗频度低且易清洗的低污染膜问世。
膜材料的结构与性能 学校名称：华南农业大学 院系名称：材料与能源学院 时间：2017年2月27日
膜材料的结构与其性能之间的关系，是膜研究的重要内容。对于分离膜，其分离性能中的透过率和选择性分别依赖于膜的孔径和材料性质、被分离物的体积和性质以及二者之间的相互作用。根据材料微观和宏观结构，从以下几个层次对分离膜结构与性能之间的关系进行分析。 １.化学组成 化学元素及化学基团是物质组成的基础，决定了物质的基本性质，如氧化还原性、酸碱性、极性、溶解性和物理形态等。化学组成还决定了分离膜材料的化学稳定性，亲水性或亲油性，以及对被分离材料的溶解性等，直接影响膜的透过性、溶胀性、毛细作用等性质。在分子结构中增强极性基团，如羟基、羧基、磺酸基，膜的亲水性会改善；以氧原子、硫原子等引入到聚合物主链中，或将极性较大的基团，如三氟甲基接枝在聚合物主链上，聚合物的柔性会增加，分子量增大，在气体分离膜应用过程中有利于气体的透过。 2.高分子链段 构成高分子分离膜材料的单体和链段的结构，对聚合物的结晶性、溶解性、溶胀性等性质起主要作用，也在一定程度上影响分离膜的力学性能和热学性能。对于均聚物，单体的结构最重要，其次包括聚合度、分子量、分子量分布、分支度、交联度等。对共聚物，链段结构，如嵌段共聚、无规共聚、接枝共聚等因素直接影响分离膜的各种性质，包括立体效应和化学效应的产生。 3.高分子立体构象 聚合物分子的微观结构，多与分子间的作用力相关，如范德华、氢键力、静电力。这直接影响膜制备的粘度、溶解度，也与成膜后的力学性能和选择性密切关系。聚合物分子间作用力的增加则倾向于形成结晶度高的分离膜。 4.聚集态和超分子 聚合物高分子的排列方式和结晶度，以及晶胞的尺寸、膜的孔径和分布等因素，与膜材料的使用范围、透过性能、选择性等密切相关。高分子材料的聚集态结构和超分子结构与分离膜的制备条件和方法以及后处理工艺等更是相互联系。 5.分离膜的形态 目前常见分离膜的形态主要有管状膜、中空纤维膜、平板（平面）膜。管状分离膜便于清洗，适合连续操作和动态研究分析，多用于高浓度料液或污物较多的物料分离，缺点是能耗大，有效分离面积小；中空纤维膜的力学性能强，适合高压场合的分离操作，缺点是容易被污染且难以清洗；平板膜是宏观结构最简单的一种，适用于各种分离形式，制作简单，使用方便，成本低廉，适用性最广泛。
水溶性高分子及其应用 马建 常州轻工职业技术学院 10线缆331 1013433138 摘要：水溶性高分子材料是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。它具有性能优异、使用方便、有利环境保护等优点，广泛应用于国民经济的各个领域。本文主要论述了水溶性高分子材料的概念、分类、功能和应用、以及研究发展现状及前景。 关键词：水溶性 高分子 发展应用 1、 水溶性高分子的概念 水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。通常所说的水溶性高分子是一种强亲水性的高分子材料，能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系”。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；② 阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。 2、分类 a 、按来源分类 1 ）天然水溶性高分子。 天然水溶性高分子以植物或动物为原料，通过物理的或物理化学的方法提取而得。许多天然水溶性高分子一直是造纸助剂的重要组分，例如常见的有表面施胶剂天然淀粉、植物胶、动物胶 （干酪素）、甲壳质以及海藻酸的水溶性衍生物等。 2）半合成水溶性高分子 。 这类高分子材料是由上述天然物质经化学改性而得。用于造纸工业中主要有两类：改性纤维素 （如羧甲基纤维素） 和改性淀粉 （如阳离子淀粉）。 3）合成水溶性高分子。 此类高分子的应用最为广泛，特别是其分子结构设计十分灵活的优势可以较好地满足造纸生产环境多变及造纸工业发展的要求。 b 、按分子量分类 可分为低分子量、高分子量、超高分子量 C 、按用途分类 可分为驱油剂（聚丙烯酰胺、改性淀粉、瓜胶），絮凝剂（聚丙烯酸、改性纤维素、壳聚糖） 3、功能 O OH O OH O CH 2OH OH O OH O CH 2OH OH O OH COOH
医用高分子材料的应 用
医用高分子材料的应用 1概述 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，可以利用聚合的方法进行制备，是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质，以满足不同的需求，耐生物老化，作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型，原料易得，便于消毒灭菌，因此受到人们普遍关注，已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90多个品种，西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%～20%的速度增长。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求，我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 2种类和应用 2.1与血液接触的高分子材料 与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料，要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性，即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形，不发生以生物材料为中心的感染。此外，还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醚氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外，还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等，可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素、尼龙、聚砜及聚醚砜等。 2.2组织工程用高分子材料 组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科，它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系，以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。生物相容性材料的开发是组织工程核心技术之
学年论文 题目：NVP聚合物的研究及其应用学院：化学化工学院 专业：化学 学生姓名：宫铁莉 学号：201073010219 指导教师：王荣民
NVP聚合物的研究及其应用 宫铁莉 （化学化工学院化教二班） 摘要本文综述了N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）分别以均聚、共聚、互穿网络方法等方法制备各种聚合物的研究，及其在医疗、日用化工、食品工业、纺织染整工业等领域中的应用现状。 关键词N-乙烯基吡咯烷酮；聚乙烯基吡咯烷酮；应用 N-乙烯基毗咯烷酮(NVP)，是德国BASF公司最先采用乙炔法合成的[1]，至今已有80余年的历史。近年来NVP在聚合物的研究中大量出现，基于内酰胺类化合物的NVP 在结构中含有一个N原子五元环，并在N原子上连有一个乙烯基团，使NVP的性质具有易聚合和易水解性。NVP作为单体制备的聚合物具有一些独特的性质，如其均聚产物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)就是NVP成功应用的一个典型例子[2]。特别是由于PVP的分子结构类似于简单的蛋白质模型结构，使其具有化学稳定性、优良的生理安全特性、优异的溶解性、成膜性等性能，被广泛地应用于医药、化妆品、食品、印染等行业[3]。近年来研究人员对NVP的兴趣不断增长，又把NVP的研究扩展到NVP与其它不饱和单体共聚的上，特别是在应用NVP合成聚合物凝胶方面，所合成的聚合物凝胶在药物控制释放、免疫分析、固定化酶、生物大分子提纯和环境刺激响应材料等领域有着广泛的应用[4]。 1 NVP聚合物的合成 1.1 均聚反应合成聚合物水凝胶 PVP水溶液进行交联或用NVP进行交联聚合都可得到交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)凝胶。线性PVP在交联剂的作用下生成具有一定交联度的PVPP凝胶；用过硫酸盐或双氧水、肼等处理PVP，通过自交联得到轻度交联的PVPP软凝胶；将PVP的水溶液通氮气除氧后经钴源室辐射可得到有交联网络的吸水性凝胶；采用水溶液聚合法，加入交联剂可合成PVPP凝胶[5]。在不同交联剂存在下以无机盐水溶液为溶剂，以AIBN为引发剂可合成具有不同交联度的PVPP凝胶；在碱金属氢氧化物存在下，将NVP加热到
1 试解释几种主要加工助剂的作用和功能 助剂主要有四种： 有助于加工的润滑剂 改进材料力学性能的填料、增强剂、抗冲改性剂、增塑剂等 改进耐燃性能的阻燃剂 提高使用过程中耐老化的各种稳定剂 填料：降低成本和收缩率 增塑剂：降低聚合物玻璃化温度和成型温度的作用 稳定剂：防止塑料在光、热、氧等条件下过早老化，延长制品寿命 润滑剂：使塑料制品顺利脱模和提高制品表面的光洁 2 比较LDPE 和HDPE 的结构和功能. LDPE 高压法制得的聚乙烯分子链中含有较多的长短支链 结晶度较低，密度较小，质轻、 柔软、耐寒性、耐冲击性较好 生产薄膜、管材、电缆绝缘层和护套 HDPE 低压法制得的聚乙烯分子链中含有较少的长短支链 结晶度较高、具有较高的使 用温度，硬度，机械强度和耐化学药品 适宜中空吹塑，注塑和挤出制成各种制品 PP 和PE 有哪些共性和主要差别? 共性：外形外观相似，燃烧现象相似；都是脂肪碳氢化合物，无极性，都为结晶型；与 HDPE 类似的助剂、催化剂和合成方法. 差别：PP 的ρ<1，小于PE ，比PE 透明；PP 强度、刚性比PE 好；PP 耐热性和使用温度 高于PE ；PP 导热系数差；PP 比PE 耐环境应力好. PP 突出缺点：耐老化性差必须加抗氧剂、紫外线吸收剂，成型收缩率大，耐低温和耐冲 击强度差. 工业生产的PP 有哪几种结构：无规、等规、间规. 用做塑料的PP 性能及其等规度有什么关系： 均聚 共聚 拉伸强度 25－30（高） 15－25（低） 弯曲强度 25－40（高） 15－30（低） 抗冲击强度 1－4（低） 5－80（高） 热变形温度 100－125℃（高）95－110℃（低）3 简述PVC 的主要应用形式，配方组成特点，工艺性能及制品性能，列出10种PVC 制品及用途. 主要应用形式：紧密型塑脂,俗称“玻璃球塑脂”,颗粒表面光滑,内部无空,呈实心球状结构 疏松型结构,俗称“棉花球塑脂”,颗粒表面粗糙,内部疏松多空 配方组成特点： 工艺性能及制品性能：pvc 制品的抗冲压强度和表面硬度高,刚性好,延伸率低pvc 化学稳定性好,耐热性和热稳定性差.若超过180℃,制品颜色将变黄,最后变黑.若低于0℃,制品会变硬,温度再降低,制品就容易脆裂.若加入少量增塑剂、稳定剂及填料等,可制得硬质PVC 塑料.其机械强度高,耐酸碱腐蚀.可以代替一些贵重的不锈钢和耐腐蚀材料制造储槽、离心泵 4简述PS 的性能特征？ABS 塑料是针对PS 哪些缺点而该性的一种塑料？ PS 具有较大的刚性，不易结晶，吸水性差，有优良的耐腐蚀性和电性能，耐辐射.透明度高，表面易上色，印刷和金属化处理.在PS 中加入15～20％的丁苯橡胶，可利用橡胶的高弹性改性聚苯乙烯，可提高其韧性和耐冲击性. Idkn & Clark Digitally signed by Idkn & Clark DN: CN = Idkn & Clark, C = CN Reason: I am the author of this document Date: 2003.06.11 21:41:52 +08'00'
生物医用高分子材料研究及应用 1.引言 高分子材料和加工技术的发展，使得人工合成材料在医学上的应用，变得越来越广泛。医学发展和临床应用，证明医用高分子材料在人体内外, 获得了成功的应用，而医学的进步,，又给高分子材料提出了大量新的课题, 使其向“精细化”、“功能化”的方向发展，赋予了高分子材料以新的生命力。 生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。生物医用功能高分子材料中有的可以全部植人体内，有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外，或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。随着现代生物工程技术的高度发展，又使得利用生物体合成生物材料成为可能。此类材料由于具有良好的生物相容性和生物降解性备受世人瞩目。 2．生物医用高分子材料概述 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，可以利用聚合的方法进行制备，是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质，以满足不同的需求，耐生物老化，作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能，易加工成型，原料易得，便于消毒灭菌，因此受到人们普遍关注，已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种，近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90 多个品种，西方国家消耗的医用高分子材料每年以10% ~ 20% 的速度增长。以美国为例，每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍，需进行800 万次手术进行修复，年耗资超过400 亿美元，器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求，我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 3．生物医用高分子材料分类及特点 生物医用高分子材料按来源可分为天然和合成生物材料两类 天然生物材料是指从自然界现有的动、植物体中提取的天然活性高分子，由于他们来自生物体内且都具有很高的生物功能和很好的生物适应性，在保护伤口、加速创面愈方面具有强大的优势，自然界广泛存在的天然生物材料仍有着人工材料无可比拟的优越性能。 合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年，其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料，如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年，其标志是医用级有机硅橡胶的出现，随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚一氨)酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料，这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段，其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。 4. 生物医用高分子材料在人工脏器、医疗器械及药剂方面的应用 4．1硅橡胶在医疗上的应用 橡胶表现出疏水性、耐氧化以及抗老化性。此外，在正常使用温度(250℃以下)不发生
《功能材料》课程论文考核表
高分子分离膜材料的研究进展 应用化学1005410220 袁强 摘要：高分子分离膜是用高分子材料制作而成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。本文将简单介绍高分子分离膜材料的起源、发展史，重点介绍高分子分离膜材料的应用前景和研究现状。 关键词：高分子材料；高分子分离膜；分离；材料 1．高分子分离膜概述 高分子分离膜（polymeric membrane for separation），是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。膜分离过程就是用分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的。单位时间内流体通过膜的量（透过速度）、不同物质透过系数之比（分离系数）或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。 2．高分子分离膜的起源和发展史 2.1．国外高分子分离膜发展史 1849年，德国学者惠柏思用硝基纤维素制成第一张高分子膜。 1920年，麦克戈达开始观察和研究反渗透现象。 1930年，人们将纤维素膜用于超滤分离。 1940年，离子交换膜开发和利用电渗析方法建立。 1950年，加拿大学者萨利拉简研究反渗透。 1960年，洛萨和萨利拉简成功制备了具有完整表皮和高度不对称的第一张高效能反渗透膜，为该法奠定了基础。 1970年以来。超滤膜、微滤膜成功开发和应用，有支撑的液膜和乳液膜及气体分离膜也相继问世。 2.2．国内高分子分离膜发展史 我国的膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的，六十年代进入开创阶段。1965年着手反渗透技术的探索。1967年开始全国的海水淡化会战。大大促进了我国膜技术的发展。70年代进入开发阶段。这时期，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来，80年代跨入推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他膜的开发阶段。 3.高分子分离膜所用到的材料 最初用作分离膜的高分子材料是纤维素酯类材料。后来，又逐渐采用了具有各种不同特性的聚砜、聚苯醚、芳香族聚酰胺(见芳香族聚酰胺纤维)、聚四氟乙烯（见氟树脂）、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯并咪唑、聚酰亚胺等。高分子共混物和嵌段、接枝共聚物（见聚合物）也越来越多地被用于制分离膜，使
高分子染料研究及应用 1.1 研究背景及意义 1856年英国有机化学家Perkin合成了苯胺紫，从此染料工业伴随着化学理论的发展飞速增长，各国科学家先后合成出几十万种染料，其中实际应用的染料有几千种。染色对象的发展，促进着染料本身的发展,同样也促进着染料改性技术的发展。 1994年德国颁布了禁用部分偶氮染料的法令，有22种致癌芳胺合成的染料受到禁用；能与纤维以共价键结合的活性染料在染色和贮存过程中部存在严重的活性基水解的问题，每年因活性基水解而造成了20％~50％的活性染料损失，这不仅严重浪费资源，而且造成了环境的污染；另外低分子量的分散染料在对合成纤维染色时还存在易迁移及不耐溶剂萃取等缺点。 高分子染料由于分子尺寸大，化学及热稳定性好，不易被皮肤所吸收，具有安全低毒等特性，而且高分子染料在结构上可调，既可以设计出与合成纤维相似的结构，也可以设计出用于天然纤维染色的多活性基结构的高分子染料，从而染色合成纤维时与所染纤维有好的相容性及耐萃取能力。这些优点使高分子染料成为研究开发禁用染料的代替品及合成更高效环保染料的热点I1l。 二十世纪以来，合成纤维的出现和广泛应用向染料行业提出了更高的要求。由于合成纤维（聚酯、尼龙、聚丙烯等）分子链紧密敛集，结晶度和取向度高，分子链中又缺乏能和染料分子结合的活性基，传统染料难以对其染色。尽管工业上采用了高温高压染色法、热熔连续染色法、载体染色法[2]和纤维改性法[3]，但仍然存在着工艺复杂、能耗大和染色牢度不够等缺点。从根本上讲，是因为这些方法没有解决染料分子与纤维高分子链的结合问题。染料的可聚合改性，即聚合染料技术，则从分子结构这一层面上解决了染料分子与纤维高分子链的结合问题。 聚合染料，即高分子染料，是通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或悬挂于侧链上而形成的有色高分子聚合物[4,5]，分子结构由高分子骨架和发色体
高分子膜材料 姓名：*** 指导老师：** 专业：高分子材料2011年6月8号
摘要：高分子膜材料具有制备简单、性能稳定以及与指示剂相容性好等特点。本文介绍高分子膜材料的分类、性能以及高分子膜材料在工业、农业以及日常生活中的应用，主要是论述高分子膜材料的研究进展以及发展前景等。 前言：高分子膜材料虽然很早就出现，但是对它的研究还是近些年来才开始。在上世纪20年代，由于石油工业的发展促进了三大合成材料品种的不断增多，高分子膜材料的应用范围也在逐渐扩大。由包装膜开始，在30年代已经将纤维膜应用于超滤分离；40年代则出现了离子交换膜和点渗析分离法；50年代出现了饭渗透法膜分离技术；60年代又加拿大和美国学者分别成功的制造出了高效能膜和超过滤膜，总之，国外高分子膜材料技术的发展是迅速的。近年来，我国的科研工作者也开始重视这方面的研究，膜的汇总类及应用范围在不断扩大，其中用量最大的是选择性分离膜，如离子交换膜、微孔过滤膜、超过滤膜、液膜、液晶膜等等。目前已应用的领域有核燃料及金属提炼、气体分离、海水淡化、超纯水制备、污废处理、人工脏器的孩子早、医药、食品农药、化工等各个方面。
众所周知，进入二十一世纪以后，环境已经成为制约各国发展的重要因素，各种各样的工业废水、废气以及工业垃圾对环境造成了巨大破坏。而高分子膜材料以其独特的微处理性可以很好的清除废水、废气以及工业垃圾中所含有的有毒重金属、有机物和矿物质等物质，因而在新世纪高分子膜材料必然迎来新的发展。
目录 第一节：高分子膜材料的研究分类 (2) 第二节：各种高分子膜材料的的介绍 (3) 第三节：高分子膜材料的发展前景 (5) 第四节：高分子膜材料的性能 (6) 第五节：高分子膜材料的应用 (8) 参考文献 (11)
高分子分离膜的改性方法 张爱娟（04300036） [摘要]：随着膜技术的发展，人们对膜材料的性能不断提出新的要求，其中改善膜的亲水 性，提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。由于单一的膜材料很难同时具有良好的亲水性、成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、耐微生物性侵蚀、耐氧化性和较好的机械强度等优点，因此采用膜材料改性或膜表面改性的方法来提高膜的性能，是解决这一问题的关键。其中，化学改性可以通过膜材料和膜表面的化学改性来实现；而物理改性则主要是通过材料共混改性和表面涂覆或表面吸附来实现。 [关键词]：膜；改性；物理改性；化学改性 一 引言 膜分离技术具有设备简单,操作方便，无相变，无化学变化，处理效率高和节能等优点，作为一种单元操作日益受到重视，已在海水淡化、电子工业、食品工业、医药工业、环境保护和工程的领域得到广泛的应用。然而，随着膜技术的发展，人们对膜材料的性能不断提出新的要求，其中改善膜的亲水性，提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。目前使用的大多数膜的材料是聚丙烯（PP）。聚乙烯，聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、聚砜、聚醚讽和聚氯乙烯等。当这些膜与欲分离的物质相接触时，在膜表面和孔内的污染物聚集，使得膜通量随运行时间的延长而下将，特别时当聚合物膜材料用于生物医药领域中（如血液透析）时，在膜便面吸附的蛋白质加速纤维性和抗生素碎片在膜表面的聚集，导致一系列的生物反应，例如形成血栓及免疫反应。即使当蛋白质对分离膜的影响可以忽略，膜基体材料的亲水性、荷电性及荷电密度等性质对蛋白质的吸附都会产生重要的影响。因此，为了拓展分离膜的应用，通常需要对膜材料进行改性或改变膜表面的物理化学性能，赋予传统分离膜更多功能，增大膜的透水性，提高膜的抗污染性，改善膜的生物相容性。对膜材料的改性的方法有物理改性，化学改性和表面生物改性。 二物理改性 2．1 表面物理改性 2．1．1 表面涂覆改性【1】 以分离膜为支撑层，将表面活性剂涂覆在支撑层表面而达到改性的目的，表面活性剂可以是有机物或无机物。但膜表面涂覆方法的改性效果并不十分理想，存在的最大问题是活性剂易从高分子表面脱离，不能得到永久的改性效果。但这种方法显示了制备一系列具有不同截留率分离膜的可能性。 2．1．2 表面吸附改性【2】 表面活性剂是由至少两种以上极性或亲媒性显著不同的官能团，如亲水基和疏水基所构成。由于官能团的作用，在溶液与它相接的界面上形成选择性定向吸附，使界面的状态或性质发生显著变化。表面活性剂在膜表面的吸附使膜表面形成一层亲水层，其带电特性又形成了对蛋白吸附的阻挡作用。从而在增大膜的初始通量的同时又能降低使用过程中通量衰减和蛋白
2004 A 2.对比聚乙烯和聚丙烯的结构，分别阐述它们的性能和应用。(10分) 3.阐述聚乳酸(PLA)与聚乙醇酸的降解性能的差异和它们的降解机理。(10分) 4.玻璃纤维增强环氧树脂和玻璃纤维增强不饱和树脂的主要性能和应用领域。(10分) 5.试述MF、UF、NF、RO膜的名称、膜孔径的大致范围，驱动力和主要应用领域。(10分) 6.水性涂料和溶剂性涂料的优缺点？(10分) 7.阐述共轭二烯烃类橡胶的结构和性能特点，举例说明如何提高橡胶的耐热、耐油、耐紫外光及耐臭氧性能？（10分） 二、论述题 1.合成纤维有那几种主要纺丝方法？为什么不可以采用熔体纺丝的方法加工聚丙烯腈纤维？如果你想采用熔体纺丝方法加工聚丙烯腈纤维，你需要从原料上作那些改进？请说明原因。(15分) B 二、论述题 1何谓熔体纺丝？何谓溶液纺丝？列出两种主要的溶液纺丝方法。为什么有的聚合物不可以采用熔体纺丝方法加工成纤维？ (15分) 2从分子结构出发论述聚丙烯、聚氯乙烯耐热性的特点，并讨论改进它们耐热性的方法。(10分) 3塑料的分类方法有哪几种？塑料的主要成型方法有哪几种？（10分） 4请问主要有哪几种膜材料？这些膜孔径的大致范围，驱动力和主要应用领域。(10分) 5什么是高分子液晶，它在材料加工中有什么意义？请举例说明。（10分） 6为什么水性涂料近年来得到较快的发展？(10分) 7常见的特种橡胶有哪些？指出它们各自的优点和不足之处级主要用途。（10分） 补考 二、论述题 1.运动装大多选用细旦丙纶作为里层，棉或涤纶为外层的双层织物，为什么？请给出适当 的解释？（15） 2.按应用对塑料进行分类，每一类型的塑料给出一个代表性的例子。（10分）