1、高分子材料：macromolecular material，以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。天 然 高 分 子 是 生 命 起 源 和 进 化 的 基 础 。 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
2、 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 橡 胶分 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 。天 然 高 分 子 材 料与 可 持 续 发 展郑 州 大 学 水 环 学 院2008 级 道 桥 一 班郑 曼 丽高 分 子 材 料 （ macromolecular materi
3、al） 是 以 高 分 子 化 合 物 为 基 础 的 ，由 相 对 分 子 质 量 较 高 的 化 合 物 构 成 的 材 料 ， 包 括 橡 胶 、 塑 料 、 纤 维 、 涂 料 、胶 粘 剂 和 高 分 子 基 复 合 材 料 。 而 高 分 子 材 料 有 可 按 合 成 来 源 分 为 天 然 高 分 子材 料 和 改 性 高 分 子 材 料 。 其 中 ， 天 然 高 分 子 是 生 命 起 源 和 进 化 的 基 础 。 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
4、 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 。随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 人 们 越 来 越 追 求 绿
5、 色 环 保 型 技 术 。 因 此 ， 以 酚醛 树 脂 为 代 表 的 不 可 回 收 利 用 高 分 子 材 料 正 准 备 淡 出 人 们 的 视 线 。 越 来 越 多的 天 然 的 或 可 回 收 或 可 降 解 的 高 分 子 材 料 进 入 人 们 的 眼 球 。 “不 使 用 也 不产 生 有 害 物 质 ， 利 用 可 再 生 资 源 合 成 环 境 友 好 化 学 品 ”已 成 为 国 际 科 技 前沿 领 域 。可 再 生 天 然 高 分 子 来 自 自 然 界 中 动 、 植 物 以 及 微 生 物 资 源 ， 他 们 是 取 之不 尽 、 用 之 不 竭 的 可 再
6、 生 资 源 。 而 且 ， 这 些 材 料 废 弃 后 很 容 易 被 自 然 界 微生 物 分 解 成 水 、 二 氧 化 碳 和 无 机 小 分 子 ， 属 于 环 境 友 好 材 料 。 尤 其 ， 天 然 高分 子 具 有 多 种 功 能 基 团 ， 可 以 通 过 化 学 、 物 理 方 法 改 性 成 为 新 材 料 ， 也 可 以通 过 新 兴 的 纳 米 技 术 制 备 出 各 种 功 能 材 料 ， 因 此 ， 世 界 各 国 都 在 逐 渐 增 加 人力 和 财 力 的 投 入 对 天 然 高 分 子 材 料 进 行 研 究 与 开 发 。 也 因 此 ， 而 是 一 些
7、 传统 工 艺 得 到 进 化 ， 减 轻 了 对 环 境 的 污 染 ， 实 现 了 一 定 程 度 上 的 可 持 续 发 展 。比 如 纤 维 素 。 纤 维 素 上 地 球 上 最 古 老 最 丰 富 的 可 再 生 资 源 ， 主 要 来 源 于树 木 、 棉 花 、 麻 、 谷 类 植 物 和 其 他 高 等 植 物 ， 也 可 通 过 细 菌 的 酶 解 过 程 产 生 。长 期 以 来 ， 人 们 利 用 传 统 的 粘 胶 法 利 用 纤 维 素 生 产 人 造 丝 和 玻 璃 纸 ， 而 其 中的 CS2 道 之 路 环 境 的 严 重 污 染 。 而 现 在 ， 实 验
8、室 开 发 了 新 一 类 溶 剂 NaOHP尿 素 ， NaOHP 硫 脲 、 LiOHP 尿 素 水 溶 液 体 系 ， 他 们 在 低 温 下 能 迅 速 溶 解 纤 维素 得 到 透 明 溶 液 ， 是 一 种 价 廉 且 无 污 染 的 技 术 。 此 外 ， 细 菌 纤 维 素 的 独 特 纳米 结 构 和 性 能 使 其 在 造 纸 、 电 子 学 、 声 学 以 及 生 物 医 学 等 多 个 领 域 具 有 广 泛的 应 用 潜 力 ， 尤 其 是 作 为 组 织 工 程 材 料 用 来 护 理 床 上 和 替 代 病 变 器 官 。 细 菌纤 维 素 薄 膜 已 被 用 作
9、 皮 肤 伤 口 敷 料 以 及 微 小 血 管 替 代 物 。甲 壳 素 是 重 要 的 海 洋 生 物 资 源 ， 壳 聚 糖 是 它 的 乙 酰 化 产 物 。 甲 壳 素 和 壳聚 糖 具 有 生 物 相 容 性 、 抗 菌 性 及 多 种 生 物 活 性 、 吸 附 功 能 和 生 物 可 降 解 性 等 ，他 们 可 用 于 制 备 食 物 包 装 材 料 、 医 用 敷 料 、 造 纸 添 加 剂 、 水 处 理 离 子 交 换 树脂 、 药 用 缓 释 载 体 、 抗 菌 纤 维 等 。 将 胶 原 蛋 白 与 甲 壳 素 共 混 ， 在 特 制 纺 丝 机上 纺 制 出 外
10、科 缝 合 线 ， 其 优 点 是 手 术 后 组 织 反 应 轻 ， 无 毒 副 作 用 ， 可 完 全 吸收 ， 伤 口 愈 合 后 缝 线 针 脚 处 无 疤 痕 ， 打 结 强 度 尤 其 是 湿 打 结 强 度 超 过 美 国 。多 糖 ， 多 糖 是 人 类 最 基 本 的 生 命 物 质 之 一 ， 除 作 为 能 量 物 质 外 ， 多 糖的 其 他 诸 多 生 物 学 功 能 也 不 断 被 揭 示 和 认 识 ， 多 种 多 糖 材 料 在 医 药 、 生 物 材料 、 食 品 、 日 用 品 等 领 域 有 着 广 泛 的 应 用 。 比 如 易 溶 于 水 的 海 藻
11、酸 钠 是 理 想的 微 胶 囊 材 料 ， 具 有 良 好 的 生 物 相 容 性 和 免 疫 隔 离 作 用 ， 能 有 效 延 长 细 胞 发挥 功 能 的 时 间 。 而 一 些 IPN 材 料 则 具 有 优 良 的 力 学 性 能 、 热 稳 定 性 、 耐 水 性和 生 物 降 解 性 。蛋 白 质 存 在 于 一 切 动 植 物 细 胞 中 ， 它 是 由 多 种 2 氨 基 酸 组 成 的 天 然高 分 子 化 合 物 。 分 子 量 一 般 可 由 几 万 到 几 百 万 ， 甚 至 可 达 上 千 万 。 在 材 料 领域 中 正 在 研 究 与 开 发 的 蛋 白 质
12、主 要 包 括 大 豆 分 离 蛋 白 、 玉 米 醇 溶 蛋 白 、 菜 豆蛋 白 、 面 筋 蛋 白 、 鱼 肌 原 纤 维 蛋 白 、 角 蛋 白 和 丝 蛋 白 等 。 这 都 是 可 降 解 的环 境 友 好 型 材 料 。天 然 高 分 子 材 料 必 将 带 动 纳 米 技 术 、 生 物 催 化 剂 、 生 物 大 分 子 自 组 装 、绿 色 化 学 、 生 物 可 降 解 材 料 、 医 药 材 料 的 发 展 。 这 不 仅 仅 是 由 于 其 对 环 境 的友 好 性 决 定 的 ， 更 多 的 是 它 提 供 了 一 个 更 广 阔 的 研 究 与 创 新 空 间 ， 真 正 意 义上 的 使 人 类 进 入 到 微 观 领 域 （ 很 长 一 段 时 间 内 不 会 有 另 一 个 大 空 间 供 人 类科 学 家 们 发 挥 才 能 ， 尤 其 是 在 四 维 空 间 的 抽 象 性 上 ） 。
