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高分子材料在室内装饰装修与设计中的应用研究

2021-03-27梁水莲

科学与生活 2021年35期
关键词:高分子材料应用

梁水莲

摘要:室内设计是指在日常生活中利用一定的设计方式对室内环境进行设计、美化,突出室内的环境特征,同时也反应出现代人的审美观。室内的装修和设计需要用到各种不同的材料,以呈现室内空间的不同色彩、立体感等从而来凸显室内环境的特征。室内装修和设計中应用最多的材料为木材,由于天然木材采伐过度和森林资源的过度开发,导致木材资源已经无法继续为人类生活提供保障。本文主要分析高分子材料在室内装饰装修与设计中的应用。

关键词:高分子材料;室内装修与设计;应用

引言

随着科学技术的发展,各种不同材质的材料被广泛应用到室内装修设计中,尤其是高分子材料,例如纤维、塑料、橡胶等以其优越的性能被应用于室内装修设计的各个环节。不同的高分子材料可以发挥不同的作用,为室内环境增添更多美的元素。尤其是近几年来,以高分子材料为基体的复合材料蓬勃发展,并逐渐开始取代木质材料。与天然的木质材料相比,高分子材料为基体的复合材料在力学性能方面具有更大的优势,另外,由高分子材料制备的木塑复合材料的表面更光洁,无裂纹、不会发生虫蛀,也不易被微生物降解,是木质材料的最佳替代品。

1、功能高分子材料的分类

功能高分子材料兼具传统高分子材料的性能和特殊修饰基团带来的特性,按功能特性可以分为具有反应型、光、电、生物医用、环境降解、形状记忆、吸附分离、液晶、导热等功能的高分子材料,按照结构可以分为主链型、侧链型和接合型3种。

1.1反应型功能高分子材料

反应型功能高分子材料通过将反应活性中心或催化性中心接枝到高分子链上,达到将小分子试剂或催化剂高分子化的目的,主要包括高分子催化剂和高分子试剂等。

1.2电功能高分子材料

电功能高分子材料主要依靠自身提供的导电载流子导电或者通过添加炭黑、金属粉、箔等实现导电,主要包括聚乙炔、线型聚苯以及各类导电塑料、橡胶、涂料和薄膜等。

1.3环境降解功能高分子材料

环境降解功能高分子材料是指通过一定手段可以降解的高分子材料,主要包括光降解和生物降解两大类,被广泛应用于生物工程和医用降解高分子材料等学科领域。

1.4吸附分离功能高分子材料

吸附分离功能高分子材料是具有吸附功能的高分子材料,主要有离子交换树脂和吸附树脂等。

1.5导热功能高分子材料

导热功能高分子材料是指具有良好导热性能的高分子材料,主要有高导热绝缘胶黏剂等。

2、高分子材料的概念和特点

高分子材料是以高分子化合物为基体,再添加其他助剂而制备的材料,也称为聚合物材料。高分子材料按照来源可以分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料主要有天然纤维、天然树脂、动物胶等。合成高分子材料主要指由小分子化合物通过化学反应合成的高分子材料,主要有塑料、合成橡胶、合成纤维。合成高分子材料具有密度小、力学性能优异、耐腐蚀、耐磨、电绝缘性好等优势。高分子材料的化学结构较为复杂,具有以下特点;第一,高分子材料的分子量较高,且具有多分散性;第二,高分子链的几何形状有线型、支链型和网状结构,不同几何形状的高分子材料性能也大不相同;第三,高分子材料由大量的高分子链聚集而成,形成无定型态、半结晶态、结晶态等聚集态结构;第四,在合成过程中需要加入低分子或者聚合物等添加剂,形成特殊性能的高分子材料;第五,高分子材料是由不同分子量、不同结构的同系物混合而成。

3、室内环境设计中常用的功能高分子材料

3.1塑料

塑料是我们生活中使用最广泛的功能高分子材料,其在室内环境设计中也有着普遍的应用。通常来说,塑料是一种高分子聚合物的组成部分,当其和特定的添加剂进行塑化成型后会生成我们平常见到的各种形状的塑料制品。塑料的主要性能是由其高聚物的组成材料性质决定的。由于塑料在加工成型的过程中会受到制备工艺、生产设备等的约束,其制备成型的制品可以表现出不同的特性。聚乙烯是室内环境设计中最常用的塑料,其无毒副作用、几乎不吸收水分且易于成型,在室内设计中经常被用于制作为相应的塑料制品。我们平常所见到的室内设计中的板材、管、塑料容器等都是聚乙烯制品。在平常电器材料中,为了能选用价格合适且绝缘性能良好的材料,一般都会选择聚乙烯。

3.2高分子复合材料

现代建筑经常添加复合材料,以实现美学、耐久性和经济效果。可在室内环境中使用的高分子复合材料主要有两种:铝板复合材料和天然塑料复合材料。1)铝合金复合材料:铝合金结合了许多高分子复合材料的特性,与其他复合材料相比具有高质量的轻质和高强度。同时,在室内使用的铝合金外层都配有铝箔,提供卓越的防火功能。在室内环境中使用铝合金的优点也可见于较浅的外表面,可以用不同的颜色。2)天然复合材料复合材料:天花板通常用于室内环境设计。使用天然织物复合材料时,基本材料主要使用热塑性硬材料和热塑性材料。它的主要优点是经济实惠、可回收、排放简便、环境污染低等,是我们社会可持续发展的一个伟大选择。

3.3光电高分子材料的应用

光伏系统结合光伏和导电材料,允许光和电的传输。其中,将光伏转化为能量的高分子材料主要用于聚合物太阳能电池;将电流转换为光的高分子材料主要用于创建PLED。聚合物结构的变化可以产生各种颜色和光光,由于高分子材料的灵活性和卓越的处理能力,为室内设计提供了广泛的应用前景。聚合物材料通常用于聚合体中,包括聚合物、聚合物、多酚、聚苯乙烯材料或由分散金属制成的高分子材料。PLED是一种典型的高浓光度材料,它基于喷墨印刷方法的发展。它简单、经济实惠,具有卓越的耐热性能和腐蚀性,并且照明效率更高。PLED材料虽然相对于分子的生物发光发光二极管而言朝着着色方向发展相对缓慢,但在今后的发展中克服了这一问题。由于PLED是以高分子材料为基础的,所以PLED在室内设计中既能满足物质要求,也能满足精神要求。这是通过高度分子材料的灵活性、对外形规格的简单处理、照明砖、发光纤维、发光纤维和设施的节省空间的设备来实现的。

3.4环境敏感型高分子材料的应用

环境敏感性高分子材料是对环境变化敏感的材料,其性能因環境而异。可能导致材料性能变化的最常见因素是光泽、温度、湿度、pH值等。采用聚合物、各向同性丙烯腈材料导致不同色调,可能会导致室内视野随日光的增加而改变,同时温度升高或湿度增加。这样可以改善室内场景的多样性和视觉效果,同时测量室内温度和湿度。丙烯腈聚合物是符合温度要求的分子量较高的材料,其中温度变化时有相变,氢和van waals力在分子内部和分子之间的可逆性导致颜色变化:温度高于相对温度变化时,材料呈亮或不透明;如果温度低于相位偏移,则材质为深色或黑色。此材料可让您建立在白天或夏天较高温度时变得透明或白色的窗,以减少热量摄入并保持室内凉爽。在寒冷的夜晚或冬天,窗户变黑,不仅是为了保护居民的隐私,也是为了增加散热,从而提高能效。不同光敏材料对于高分子材料对不同波段和不同光强度反应灵敏,有些光敏材料对紫外线反应灵敏,例如当聚合物的颜色从较高紫外线辐射的芳烃衰减变化,以检测紫外线强度并防止紫外线。

结束语

高分子材料的质量较轻、加工方式简单、成本较低,且功能多种多样,因此被广泛应用于各种领域。当前在建筑工程,尤其室内装修设计中,各种新型材料和技术层出不穷,不仅给室内设计增添了各种各样的元素,还带来了设计思维和理念的创新。同时,可持续发展理念和绿色环保设计理念的不断发展,使材料的格局发生了重大的变化,材料带动设计成为室内装修和设计的新的目标和方向。高分子材料在材料科学领域逐渐崭露头角,其以极大的优势带动了材料领域的巨大改变,对于室内装修设计也产生了较大的影响。

参考文献:

[1] 叶晓霞.功能高分子材料在室内环境设计中的应用[J].塑料工业,2019,47(11):116-119,152.

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