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高分子材料種類及用途范文第1篇

關鍵詞：高分子材料；可降解；生物

中圖分類號：TQ464 文獻標識碼:A

我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列，每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3 種方式： 生物的細胞增長使物質發生機械性破壞； 微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

1生物可降解高分子材料概念及降解機理

生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。

生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內，經過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量，最終都轉化為水和二氧化碳。

因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環境有關。

2生物可降解高分子材料的類型

按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產型

通過微生物合成的高分子物質。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環境的生物可降解塑料。如英國ICI 公司生產的“Biopol”產品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(PET) 和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結構的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質制得的脫乙酰基多糖等共混制得。

2.4摻合型

在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產品具有相當程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。

3生物可降解高分子材料的開發

3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法

傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學修飾和共混等方法，對自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產量小，限制了它們的應用。

3.1.2化學合成法

模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻，副產品多，工藝復雜，成本較高。

3.1.3微生物發酵法

許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難，且仍有一些副產品。

3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學的發展，酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質，并擁有了催化一些特殊反應的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。

3.3酶促合成法與化學合成法結合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料。

4生物可降解高分子材料的應用

目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環境污染問題，以保證人類生存環境的可持續發展。通常，對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫用材料。目前，我國一年約生產3000 多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片，而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考文獻

[1]侯紅江，陳復生，程小麗，辛穎.可生物降解材料降解性的研究進展[J].塑料科技，2009，(03):89-93.

[2]翟美玉，彭茜.生物可降解高分子材料[J].化學與粘合，2008，(05).

高分子材料種類及用途范文第2篇

高分子材料：以高分子化合物為基礎的材料，高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，由千百個原子彼此以共價鍵結合形成相對分子質量特別大、具有重復結構單元的有機化合物。

高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬，所含原子數目一般在幾萬以上，而且這些原子是通過共價鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網狀時，這種高分子由于一般都不是平面結構而是立體結構，所以也叫體型高分子。

二、高分子材料的結構特征

高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個結構單元組成，高分子鏈結構和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態結構形成了高分子材料的特殊結構。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結構特征(如同分異構體、幾何結構、旋轉異構)外，還具有許多特殊的結構特征。高分子結構通常分為鏈結構和聚集態結構兩個部分。鏈結構是指單個高分子化合物分子的結構和形態，所以鏈結構又可分為近程和遠程結構。近程結構屬于化學結構，也稱一級結構，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結構單元的排列順序、支鏈類型和長度等。遠程結構是指分子的尺寸、形態，鏈的柔順性以及分子在環境中的構象，也稱二級結構。聚集態結構是指高聚物材料整體的內部結構，包括晶體結構、非晶態結構、取向態結構、液晶態結構等有關高聚物材料中分子的堆積情況，統稱為三級結構。

三、高分子材料按來源分類

高分子材料按來源分，可分為天然高分子材料、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纖維素、蛋白質、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。

四、生活中的高分子材料

生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。

（一）、塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。

塑料主要有以下特性：①大多數塑料質輕，化學性穩定,不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩定性差，容易變形；⑧多數塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優點1、大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點1、回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結構基本有兩種類型：第一種是線型結構，具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結構，具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結構（包括支鏈結構）高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。轉

塑料的應用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂的新概念基于透明靈活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關閉。導軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結構中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調節折疊薄板。這樣可以形成三維立體結構，組件比平坦的薄板更加牢固。同時也大大降低了單個組件的數量。

（二）、纖維素

纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機溶劑。是植物細胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機化合物。它是植物骨架和細胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。

纖維素的結構：纖維素是一種復雜的多糖，分子中含有約幾千個單糖單元，即幾千個（C6H10O5）；相對分子質量從幾十萬至百萬；屬于天然有機高分子化合物；纖維素結構與淀粉不同，故性質有差異。

高分子材料種類及用途范文第3篇

關鍵詞： 高中化學教學 新課標 基本策略

人的衣食住行、醫療保健、生命科學等無一不和化學密切相關。高一化學新教材鹵素一章介紹了碘與人體健康，高二化學結合有機化學知識介紹了添加劑與人體健康，并以大量的彩圖形象地介紹了各類無機物和有機物的用途。高三化學在電解池教學中，常識性介紹了以氯堿工業為基礎的化工生產，結合生產實際及其他相關學科知識探討硫酸工業的綜合經濟效益，樹立學生的主人翁意識，這是素質教育、創新教育的一種方式。它隨時空環境的改變而不斷更新。環境科學是一門綜合性的學科，而環境化學是解決環境問題的鑰匙，環境教育與能源問題的提出對提高學生的創新意識和實踐能力，培養公民綜合素養有著重要的作用。

一、化學教育價值實現的基本策略

高中化學新課程要求課程實施遵循以下三個基本原則：

一是基礎性原則：中學教育的基礎性決定了化學教育是一種大眾化的基礎化學教育，從課程構建模式上來說，主要以化學學科基本結構為課程框架滲透有關化學與社會的內容。

二是社會價值原則：化學與社會內容十分廣泛，作為課程形態的化學教學應全程體現化學——人類社會進步的關鍵。

三是動態發展性原則：由于教科書編著的時間性及使用的相對穩定性限制，使得教科書總有一定的滯后性，因此，教師要具有現代課程意識，要不斷將動態的具有較高價值的新成果引入教學過程。

高中化學的教育價值定位，既決定著化學課程的知識、技能整體素質結構，又決定著化學教學的認知過程和操作過程。

二、遵循教學原則，在課改實踐中總結基本策略

（一）主題型教學策略

化學—人類進步的關鍵是高中化學新課程的總主題，在整個高中化學教學過程中應該盡可能體現這一主題。如糖類、蛋白質、油脂可以人類重要的營養物質為主題；氮族元素結合生物圈中氮的循環以固氮為主題；硅和硅酸鹽工業、金屬和合成材料以材料為主題；化學反應與能量、原電池原理以開發新能源為主題；烴以石油化工為主題。主體型教學策略可以使學生認識到自己所學內容的社會價值及其實用性，有利于學生學習興趣的激發和保持。

（二）用途聯系型策略

在元素化合物教學中應該將現代最新的有價值的有關元素化合物用途納入教學之中。如在學習NO的性質時，可聯系醫學新成就，介紹NO對人體某些疾病的治療作用，然后提出問題：為什么大量NO吸入人體有害，而少量的NO吸入卻能治療某些疾??？在學習有機高分子材料時，可聯系智能高分子材料、導點高分子材料、醫用高分子材料、可降解高分子材料、高吸水性高分子材料等；在鹵素學習時，可聯系海水化學資源的開發、利用和飲水與消毒化學；在硅和硅酸鹽學習時，可聯系新型無機高分子材料等。

（三）情境滲透型策略

對某些與中學基礎知識有密切關系的新的應用型成果可采取情境滲透型策略。例如，進行晶體類型與性質學習時，可以將晶體缺陷對晶體生長、晶體的力學性能、電學性能、磁學性能和光學性能等有重要影響，如許多過渡金屬氧化物中的價態可以變化并形成非整比化合物，從而使晶體具有特意色彩等光學性質，甚至具有半導性或超導性。情境，討論具有NaCl型結構的NiO晶體發生晶體缺陷形成的非整比化合物NiXO的結構特征等。

（四）實驗探究式策略

化學是以實驗探究為基本特征的，因此，化學教學也應體現這一特征，并將其作為化學教學的主模式。探究的內容有物質的組成、結構、性質、變化規律及物質的實用性等。在教學中，可把一些演示實驗改為邊講邊實驗，將驗證性實驗改為探索性實驗。如：聯系生物實驗空氣中SO■含量的測定，可讓學生聯系化學知識設計反應原理，根據具體操作，提出問題：為什么抽拉活塞時不能過快也不能過慢？設計HCO■■結合H■容易還是CO■■結合H■容易等探索性實驗。這些都是在創設出一種問題情境后，發揮學生的積極性和主動性，激發學生的求知欲，進而引導學生探索化學知識的價值活動。

（五）調查研究型策略

對于某些與社會聯系緊密的、具有開放性的問題可采用“調查研究型”策略。如：調查食品添加劑的用途、種類；調查合成洗滌劑的成分、性能、種類、價格；調查各種電源的組成、性能、價格、使用壽命等；調查太原市工業污染的現狀并提出合理的建議，等等。學生通過接觸社會、接觸生活的方式，進一步認識到化學在社會生活中的應用。

（六）專題研討型策略

化學與能源、材料、環境、人體健康、軍事等社會問題領域有著密切的聯系，教學中，可以將上述領域內容作為專題組織學生進行交流討論。教師和學生可以通過查閱圖書資料、上網進行充分的討論前準備。這樣的活動既拓寬了學生的化學視野，又培養了學生多渠道獲取信息的能力，同時也很好地體現了教學的民主性。

有關新教材中化學教育價值的體現還有很多，其他方面就不一一贅述了。諸如上述化學教育的價值，它們的具體實施需要手段，它包括觀念手段（即無形手段）和操作手段（即有形手段），二者要有機地結合起來。

綜上所述，面對知識經濟的挑戰，聯系當前社會發展的實際，對于化學教育價值的研究投以探索的目光，是組建化學教育價值體系的一種科學方法，對研究化學教學的觀念、模式及改革有著重要的指導意義。學校里的化學教育，無論是從理論還是從實踐的角度來看，都是一個大型的人文系統工程。按照系統論的觀點，它應該包括價值目標、時空環境、價值手段、過程監控和評估反饋等結構環節。

高分子材料種類及用途范文第4篇

一、用途

聚丙烯酸鈉因其相對分子質量的不同而具有不同的用途。高相對分子質量的聚丙烯酸鈉（106～107）用作絮凝劑及高吸水性樹脂。聚丙烯酸鈉用作絮凝劑有以下幾個方面的用途：天然水澄清，去除污水中的磷酸鹽，從氧化鋁中分離赤泥及用做土壤改良劑等。聚丙烯酸鈉類吸水性樹脂是近年來國內外廣泛開發研究的一種新型功能高分子材料，它是一種具有松散網絡結構的低交聯度的強親水性高分子化合物，具有超高的吸水和保水性能，無毒無臭，在醫療衛生、石油化工、土壤保水等方面得到廣泛應用。中相對分子質量聚丙烯酸鈉（104～106）可用作增稠劑和保水劑，低相對分子質量聚丙烯酸鈉（103～104）可用作分散劑、阻垢劑，超相對低分子質量（700以下）聚丙烯酸鈉的用途還未被完全開發。

二、工藝路線及其合成方法

聚丙烯酸鈉的生產工藝路線如下。

1.聚合法

先用丙烯酸和燒堿反應生成丙烯酸鈉單體，再將單體在過硫酸鹽、還原劑引發下聚合成聚丙烯酸鈉。

2.中和法

首先將丙烯酸在氧化還原劑作用下聚合成聚丙烯酸，然后將聚丙烯酸與燒堿中和生成聚丙烯酸鈉。

3.皂化法

先由丙烯酸與甲醇反應生成丙烯酸甲酯，將丙烯酸甲酯聚合后的懸浮液或乳膠在氫氧化鈉水溶液中加熱，制得聚丙烯酸鈉。

4.水解法

先有丙烯酰胺聚合生成聚丙烯酰胺，然后在堿性條件下將聚丙烯酰胺水解生成聚丙烯酸鈉。

目前一般使用聚合工藝路線，中和后的丙烯酸鈉聚合速率平穩，工業反應容易控制。

聚丙烯酸鈉主要合成方法有本體聚合、水溶液聚合、反相懸浮聚合、反相乳液聚合、輻射聚合等。本體聚合、水溶液聚合是高分子化學中常用的聚合方法。反相懸浮聚合法是將反應物分散在油溶性介質中，單體水溶液作為水相液滴或粒子，水溶性引發劑溶解于水相中引發聚合的方法。從20世紀90年代開始，研究者將反相懸浮聚合工藝應用于丙烯酸鈉聚合，不僅解決了黏度高及攪拌傳熱困難等難題，并兼有聚合速度大和產物相對分子質量高等優點，且反應條件溫和，可直接制成粉狀或粒狀產物。對于反相懸浮聚合而言，有效的懸浮分散劑包括親水性高嶺土、硅烷化的硅酸或者礦物填料等，其他的懸浮分散劑有山梨糖醇油酸酯和帶有-COOH、-SO3H和-NH2等親水性取代基的可溶性聚合物，也可以采用一些含有親油親水基的嵌段共聚物。反相懸浮聚合法還存在受攪拌速率影響大、易聚結、共沸時體系不穩定、易產生凝膠、出水時間長等問題。反相乳液聚合法是將反應物分散在油性介質中，通過乳化劑的作用，在攪拌或劇烈震蕩下分散成乳液狀進行聚合的方法。該方法與一般的乳液聚合的不同之處在于：單體是親水性或水溶性的，水相中的單體分散在油性介質中，為“油包水”型聚合系統。采用乳化劑的親水親油平衡值（HLB）為3～8。反相乳液聚合法具有廣闊的發展前景，引起了國內外高分子學者的高度重視。輻射聚合可歸結為本體聚合，該方法在生產過程中不添加任何助劑，產品純度高。近年來雖然有對高吸水性樹脂的輻射聚合研究，但工業化尚有困難。

三、研究方向及展望

隨著國民經濟的飛速發展，水處理的必要性日益突出，絮凝技術是提高水處理效率的最常用技術之一。特別是作為絮凝劑的高相對分子質量聚丙烯酸鈉，已經成為國內外科研人員競相研究的課題。研究丙烯酸及其共聚單體的反相乳液聚合，首先應對乳化劑的選配、引發劑體系的選擇及其用量、聚合溫度及時間的確定等方面進行探討，研究體系的中和度、共聚單體的種類和配比、單體總濃度、非極性溶劑的種類和混配等。應繼續發展和完善現有的聚合方法和工藝條件，對各個聚合機理及聚合動力學進行深入研究，開發新的高效、合理的聚合引發體系，探討高性能的緩聚劑，探索更有效的聚合方法（比如半連續聚合方法、微乳液聚合方法、反相微乳業聚合方法），研究如何提高相對分子質量以優化其性能，研究高固含量聚合和新技術在各聚合方法中的應用，研制高分子型的乳化劑，探索反相微乳液聚合方法，從而使聚丙烯酸鈉從實驗室研究向產業化、工業化進軍。隨著經濟建設的蓬勃發展，科學技術的不斷進步，對高分子水溶性的聚合物尤其聚丙烯酸類的產品性能要求會越來越高，其勢必會有更廣闊的發展前景。

高分子材料種類及用途范文第5篇

關鍵詞：選擇性激光燒結；高分子粉末材料

中圖分類號： F406 文獻標識碼： A

0前言

目前 SLS 高分子粉料的制備工藝處于行業保密狀態，沒有完整、公開的工藝流程可供參考，本文根據高分子粉末的制備方法，通過資料分析，總結出了低溫粉碎法和溶劑沉淀法兩種可行的 SLS 高分子粉料的制備方法和工藝流程。合理的工藝參數組合是獲得良好成型質量的關鍵，成型工藝參數的設置和材料的性能有關，

1選擇性激光燒結材料的概況

燒結材料是 SLS 技術發展的關鍵環節，它對燒結件的成型速度和精度及其物理機械性能起著決定性作用，直接影響到燒結件的應用以及 SLS 技術與其他快速成型技術的競爭力。因此，在 SLS 技術方面有影響力的公司如 3D（DTM）、EOS 公司都在大力研究并提供激光燒結材料，有很多科研機構和一些從事材料生產的專業公司也加入到激光燒結材料的研究開發當中。目前已開發出多種激光燒結材料，按材料性質可分為以下幾類：金屬基粉末材料、陶瓷基粉末材料、覆膜砂、高分子基粉末材料等。金屬基粉末材料主要有兩大類，一類是用聚合物作粘結劑的金屬粉末，包括用有機聚合物包覆金屬粉末材料制得的覆膜金屬粉末及金屬與有機聚合物的混合粉末。另一類是不含有機粘合劑的金屬粉末，這類金屬粉末可用大功率的激光器直接燒結成致密度較高的功能性金屬零件和模具。金屬粉末的直接燒結成型因工藝簡單而倍受關注，但因燒結溫度高，用激光燒結成型有較大的難度。陶瓷粉料的燒結溫度很高，難以直接用激光燒結成型，因此，用于 SLS 工藝的陶瓷基粉末材料是加有粘結劑的陶瓷粉。在激光燒結過程中，利用熔化的粘結劑將陶瓷粉末粘結在一起，形成一定的形狀，然后再通過后處理以獲得足夠的強度。目前陶瓷基粉末的激光燒結工藝尚不成熟，還沒有實現商品化。

2 選擇性激光燒結高分子粉末材料分類

2.1熱塑性塑料粉

熱塑性塑料粉又可分為晶態和非晶態兩類，非晶態由于從熔融狀態到固態沒有結晶過程，故收縮率較低，成型工藝易于控制。玻璃化溫度 Tg、粘流溫度 Tf和材料的熔融指數是非晶態材料成型的三個重要的工藝控制參數。Tg與 Tf差值對成型過程材料的收縮變形有很大影響，而熔融指數直接影響成型零件的密度和強度。晶態成型粉料的特點是材料本身的模量和強度較高，同時在熔點以下粉末顆粒不會粘接，因而易于控制成型溫度，獲得較高密度的成型件。結晶類材料的缺點是從熔體到固體存在結晶相變，材料的收縮變形大，因此必須設法在燒結時給予補償。對此類材料的成型，控制結晶的過冷區和速率是關鍵?，F在已投入使用的結晶類成型粉料還不多，一般只是尼龍及共聚尼龍的粉料，由于結晶類成型材料具有較高的強度和韌性，有較大的發展潛力。

2.2熱固性塑料材料

熱固性塑料粉的成型過程是在激光的熱作用下，材料分子間發生交聯反應使粉體顆粒彼此粘接。最常用的熱固性材料是環氧樹脂和酚醛樹脂，此類材料一般不能單獨使用，它們可以作為粉末顆粒間的粘結劑。因此樹脂顆粒在母體材料表面的包覆狀態是至關重要的。熱固性樹脂的優點是零件變形小，尺寸穩定，價格低廉，缺點是固化反應時間一般高于激光掃描停留時間，因此來不及充分反應，零件的初始強度往往較低，需要做后期固化處理?，F在較成熟的熱固化成型材料是覆膜樹脂砂，可用于鑄造成型的型芯和型殼。

3選擇性激光燒結高分子粉料燒結件的用途

由于 SLS 技術的靈活性和快捷性，它的應用領域幾乎包括了制造領域的各個行業，在醫療、藝術、人體工程、文物保護等行業也得到了越來越廣泛的應用。

3.1制造業領域

在制造業特別是航空、航天、國防、汽車等重點行業，其核心部件一般均為金屬零件，而且相當多的金屬零件是非對稱性的、有不規則的曲面或結構復雜且其內部又含有精細結構。這些零件的生產常采用鑄造或解體加工的方法。在鑄造生產中，模板、芯盒、壓鑄模的制造往往是用機械加工的方法完成的，有時還需要鉗工進行修整，不僅周期長、耗資大，而且從模具設計到加工制造是一個多環節的復雜過程，略有失誤有時甚至要全部返工。特別是對一些形狀復雜的鑄件，如葉片、缸體等模具的制造更是一個難度相當大的問題，在加工技術與工藝可行性方面仍有很大困難?？梢栽O想，如果遇到此類零件的樣品或小批量生產，其制造周期、成本及風險是相當大的。

3.2新產品開發過程中的設計驗證與功能驗證

RP 技術可快速地將設計的 CAD模型轉換成物理實物模型，這樣可以方便地驗證設計人員的設計思想和產品結構的合理性、可裝配性、美觀性，發現設計中的問題可及時修改。如果用傳統方法，需要完成繪圖、工藝設計、工裝模具制造等多個環節，周期長、費用高。如果不進行設計驗證而直接投產，則一旦設計失誤，將會造成極大的損失。例如，家電及通訊產品的外形、結構設計，裝配試驗、功能驗證，模具制造等；為客戶提品樣件，進行市場宣傳等，快速成型技術已成為并行工程和敏捷制造的一種技術途徑。

3.3醫療、人體工程、文物保護領域

醫療器械的設計、試產、試用。以醫學影像數據為基礎，把 CT 掃描信息實物化，利用 RP 技術制作人體器官模型作為醫療專家的可視模型，進行模擬手術或對特殊病變部分進行修補，人體骨關節的配制，文物的仿制等。

4 結語

目前，國內使用的 SLS 高分子粉料僅限于 PS、PA、PC 等粉料，大多數是各研究單位針對自己研發的 SLS 設備而研制的，成本較高，對設備的依賴性強，并且成型性能不穩定，成型件表面粗糙，表面硬度和強度不高。成型粉料和成型工藝是獲得良好燒結成型質量的關鍵，SLS 高分子材料和工藝的改進研究仍有以下工作要做： 1.需要研制出更多種類、不同用途的粉料，逐步擴大 SLS 技術的工業應用領域。SLS 成型粉料的開發和生產應向商品化、系列化、規?；较虬l展。國內目前尚無專業的快速成型材料制造商和銷售商，各快速成型技術的研發單位開發的粉料品種比較單一，工藝適應性較差，不便于推廣應用。2.開發高性能、低成本、低污染的高分子粉料，改變目前價格昂貴制約工業應用的現狀。

參考文獻