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摘要:在人们的日常生活中,高分子材料的用途十分广泛,如橡胶、纤维、涤纶制品以及塑料等。由于高分子材料能够满足人们生活的刚性需求,广泛具有高性能、易于加工等特点,近年来在新型材料的应用中展现了强大的生命力与发展空间。高分子材料主要分为人造高分子与天然高分子两种形式,人们能够通过有机聚合反应,使高分子材料的制作符合实际需求。因此,灵活掌握并应用有机化学的相关知识对高分子材料的开发具有指导意义。
关键词:高分子材料;有机化学;应用探析
1有机化学在高分子合成新技术的应用存在不足
部分有机化学技术的应用对于亲核性催化剂的使用存在不足,对于高分子材料合成过程中的化学反应状态缺乏必要的研究,导致烯酮硅缩醛的具体应用技术无法得到明确化处理,难以为加成反应技术的成熟有效应用提供足够完整的支持。部分硅原子在进行配位技术应用的过程中,对于碳原子的状态识别判断存在不足,缺乏对硅原子共价键状态的关注,造成高分子化学材料的合成工艺难以在结构稳定性方面取得进展,无法为单体配位技术的正确有效应用提供足够完整的支持。还有一些高分子合成技术在进行应用的过程中,对于配位技术的应用稳定性关注度不足,造成高分子材料合成技术的实际应用方案难以有效的结合硅原子的八面体结构特征实现合理化设计,难以为有机化学价值的充分显现提供帮助。一些单体分子在结合引发剂进行合成技术处置的过程中,对于电子转移状况的控制存在不足,缺乏对硅基变化情况的有效判断,造成高分子合成新技术难以为有机化学工艺的有效实践提供足够完整的支持。
2有机化学在高分子材料合成中的应用
2.1复合材料的应用
复合材料在有机化学当中的应用对于我们的生产和生活有非常重要的作用,比如我们平常使用的不锈钢或者是铝合金制品等等,这些都属于复合材料的应用产品。这些高分子合成材料具有很高的强度,同时质量也小,耐高温性能很高抗冲击和抗氧化性能都很好,所以在市场上非常的火爆。比如说在建筑行业当中,复合材料通常用在门框构建或者是地面等,在交通方面,复合材料一般是用在汽车的内饰当中。比如汽车的仪表盘座椅靠背等等。在一些造船业当中,复合材料广泛应用为救生艇潜水艇等,当然还有一些复合材料应用到航天领域,主要是宇宙飞船卫星相关的生活用品等。
他们的应用范围十分广泛,从有机化学的角度我们可以看出有机化学本身由于生产出来的材料可降解,所以应用也十分广泛。过去的几十年,由于生产所限,使用复合材料更多的是可考虑其性能,而忽略了他的价格。而现阶段随着科技的不断发展,生产过程中更多的关注其低成本。这样一来可以大大减少其生产成本,提升经济效益。在未来,复合材料的发展方向势必会向着低成本高性能的方向发展。不断的促进材料向着集成化规模化的方向发展。因而可以依照科技发展的具体情况,对于一些新型技术通过引进和学习的方式,不断的创新使得我们国家称为复合材料强国。
2.2有机化学应用于高分子材料改性
当前阶段,高分子材料本身的性能正在逐步的提升,这主要是因为高分子材料实现了性能的改性。为了能够不断的满足人们的生活需要,高分子材料也在不断的进行更新换代。高分子材料在原有特性上的改性对于材料的研究来说非常的重要,通过改性可以实现材料研究的进一步更新,当然也可以获得性能更加出色的材料。比如说如果是纤维素分子,其本身是葡萄糖分子聚合之后的产物,对于他的单一组成物葡萄糖,可以参与到很多的化学反应中去,因而可以轻易的实现性能的改变。如果说高分子材料是消化纤维,那么可以首先使用一些碱性溶液比如氢氧化钠进行处理,之后反应过的产物可以与氯甲烷等化合物发生反应,从而就可以获得烷基纤维素。
这种产物有很强的增稠效果,通常可以用于润滑油的增稠剂等。这种材料通过酯化反应和卤代反应之后,就可以改良成为性能十分优良的材料。所以说在考虑高分子材料的改良方法的时候,不仅要对于其性能进行考量,同时还需要对于其构成的元素进行改良。通过选用合适的方法,实现性能的改进。
2.3高分子单体合成中的应用
高分子材料合成过程中,一直对单体合成具有较高重视程度,如合成有机玻璃,使其在传统玻璃的基础上,透明度更高,价格更低廉,且更容易制造等,从而提升其在市场中的竞争能力。而对其进行制造时,可以采用两种合成方式,一种为丙酮氰醇法,此方式合成时,首先在整个反应链条内,利用醛与酮的亲和进行加成反应其是整个反应中最为主要的一个环节。在氢氰酸内,存在游离的CNM-,而在丙酮内,则存在游离的(OH)C+,在两种离子的作用下产生氰醇。之后,将氰醇内的水脱去,并倒入适量的H2SO4,通过水解与酯化的作用下生成MMA。该合成方式内,整个过程较为温和,且材料的利用率较高,可以达到90%以上,但其也存在一些缺陷,即合成流程较为繁琐,过程较長,且采用很多材料,同时,才合成材料当中,还存在很多危险物,如H2SO4、NaOH等,因而对合成设备的抗腐蚀性具有较高的要求,从而提升了MMA的合成成本。另一种为异丁烯氧化酯法,通过这一方式合成MMA时,主要利用与异丁烯相连的甲基被SP3杂化,逐渐提升其吸引能力,电子云不断向双键一侧偏离,从而增强了H的活化性,并提升了H的活跃性,从而形成CH2C(CH3)CHO。之后,利用氧化、酯化反应的方式,合成出MMA。这两种方式合成MMA时,均利用了有机化学,而生产企业可以根据自身的实际情况,选择最佳的合成方式,从而有效减少企业的生产成本。
3在高分子合成新技术方面的应用
基团转移聚合是1983年起开始出现的一种新的聚合方法,最早是由Webster等人报道出来的。这种新型的聚合方法,能使α-甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯发生活性聚合的现象。最早是引发,到增长最后到其终止的聚合过程,这种新的高分子合成方法由三个步骤组成,引发和增长反应作为前俩个步骤,他们都是由烯酮硅缩醛分别向α,β这两个不饱和酯进行加成反应。首先,亲核性催化剂和单体的羰基发生反应,硅原子和碳原子发生变化,如果硅原子的共价键数为4,则表明它的结构稳定,之后硅原子形成八面体结构,这种结果是六配位结构,具有不稳定的特点。这一八面体形成会造成电子的转移的现象发生在引发剂与单体之间的分子内,C-C键就这样形成,在此同时,新的烯酮硅缩醛结构(VI),在硅基转移到单体的羰基氧上的时候就形成了。由此可知,进行基团转移聚合的条件是,只有在羰基的α,β位上有不饱和双键的单体,基团转移聚合才能形成。
总结
综上所述,现代高分子材料合成过程中,均对有机化学进行了应用,通过有计划的应用,不仅能够提升高分子材料的性能,而且还可以降低合成成本,提高合成效率,从而为社会提供充足的高分子材料。此外,随着社会的发展,社会将会对高分子材料提出更高要求,所以,还要继续对高分子材料合成中有机化学应用进行研究,以推动我国高分子材料合成领域向着更好的方向前行。
参考文献
[1]刘爱胜.有机化学在高分子材料合成中的应用探析[J].冶金与材料,2018,38(6):13,15.
[2]孟佳辉.有机化学在高分子材料合成中的应用探析[J].当代化工研究,2018,(6):62-63.
[3]韩长进.有机化学在高分子材料合成中的应用效果探析[J].科技创新导报,2018,15(2):116-117.
[4]刘忠.有机化学在高分子材料合成中的应用探析[J].化工管理,2017,(2):133.