聚合物网络（精选12篇）
聚合物网络 篇1
0 引言
光聚合技术是一种新型绿色技术,是在光辐射下液态单体低聚物转化为固化物的过程,具有高效(Efficient)、适应性广(Enabling)、经济(Economical)、节能(Energy saving)和环境友好(Environmental friendly)的“5E”特点。目前,光聚合领域主要集中在自由基光聚合,由于阳离子光引发剂昂贵及阳离子光聚合条件苛刻等不利因素,阳离子光聚合相关产品仅占光固化市场份额的5%。近几年发展的巯基-烯光聚合体系反应快速并对氧不敏感,形成的聚合物结构统一,具有优良的隔热性、高折射率、氧化惰性和耐水性等众多优点,在交联网络聚合物的制备方面独树一帜,并在涂料[1]、胶黏剂[2]、生物材料[3,4,5]和光学材料[6]等高技术领域具有广阔的应用前景。由于巯基-烯光聚合体系的聚合机理不同于传统的(甲基)丙烯酸类单体聚合机理,因此形成的聚合物在某些性能方面与传统的(甲基)丙烯酸类单体形成的聚合物有明显的不同。一般使用多巯基酯类化合物(见图1)和多官能度的碳碳双键单体制备交联网络聚合物,经典的巯基-烯光聚合体系是三官能团巯基酯(Trithiol1)和三烯丙基异氰尿酸酯(TATATO)组成的光聚合体系,在少量的光引发剂下即可迅速发生光聚合反应。
近年来,Bowman和Hoyle等研究组在巯基-烯光聚合体系的反应动力学与数学模型的建立方面进行了比较系统的研究。 Bowman[7,8,9,10,11]主要研究了无引发剂体系的巯基-烯光聚合体系,乙烯基硅氮烷作为陶瓷前驱体的巯基-烯光聚合体系和巯基-烯丙基醚-(甲基)丙烯酸酯三元共聚体系。Hoyle等[12,13]对巯基-丙烯酸酯单体光聚合体系和巯基-丙烯酸酯-乙烯基醚自由基阳离子杂化聚合体系等方面进行了深入的研究。
1 巯基-烯光聚合体系特点
1.1 收缩率与收缩应力
聚合单体或预聚体在聚合过程中产生收缩,线性或体积收缩在材料内部形成应力集中区域,这在材料的加工和使用过程中都是非常不利的因素。一般的在单体聚合过程中,分子间的范德华力消失并转变为聚合物单元之间碳碳键的共价键作用,因此,在形成交联网络聚合中体积收缩是不可避免的现象。
传统的减少聚合体积收缩率的方法有:(1)增大聚合单体的体积或分子量,减小局部双键浓度,在交联网络聚合物各项物理参数没有较大变化的情况下,使参与反应的双键数尽可能少;(2)避免使用活性稀释剂,小分子的活性稀释剂的加入会增大聚合体系的体积收缩率;(3)采用环氧阳离子开环聚合或自由基和阳离子杂化体系协同反应降低体系收缩率,如氧杂环丁烷、氧杂环丙烷和一般的环氧聚合单体;(4)膨胀聚合单体的加入,如螺环化合物结构的环氧单体聚合可以完全避免聚合体积收缩,甚至可能发生体积膨胀。
虽然阳离子能有效降低或消除聚合体积收缩率,但是其聚合反应条件苛刻,对水气非常敏感,膨胀单体来源不易,聚合速率远小于自由基聚合体系,因此其应用受到限制。
巯基-烯光聚合反应是一种逐步聚合机理与链增长机理共存的自由基反应机理。反应机理表明巯基-烯光聚合体系与丙烯酸类的双键均聚反应机理不同,巯基-烯光聚合体系中存在链增长和链转移的竞争反应[14],丙烯酸单体的链转移和链增长速率常数均较大,而均聚活性很低的烯丙基醚类单体链增长速率常数很小[15],所以巯基-烯丙基醚聚合体系中以链转移的逐步聚合机理为主要方式,硫醇-(甲基)丙烯酸类单体光聚合过程中链转移和链增长呈竞争反应。链增长的方式使聚合物产生较大的聚合收缩率,巯基与双键链转移反应有效地降低了聚合体积收缩率。
聚合物的体积收缩并不一定使聚合物交联网络内部产生收缩应力,并且收缩应力的增大应是在聚合体系的凝胶化之后开始的。收缩应力增大,使形成的交联网络聚合物与粘附基材的表面不能很好地粘合,有局部内应力存在,聚合物基材如胶粘剂、涂料、齿科修复材料等容易从粘附基材上脱离。在多官能团丙烯酸酯类单体光聚合反应体系中,凝胶现象在双键转化率达到较低水平(5%～10%)时就开始出现,粘度的快速上升阻止了聚合单体在体系中的扩散,导致聚合体系的转化率较低,聚合物体系内部形成较大的收缩应力;而巯基-烯光聚合反应体系中硫醇的存在使体系的凝胶点在双键转化率较高时才出现,三官能团硫醇1(如图1所示)-烯聚合体系在转化率达50%时开始出现凝胶,而四官能团硫醇烯烃聚合体系在转化率为33%时就出现凝胶。Chiou[16]发现经典的TriThiol 1和TATATO聚合反应,体系的弹性模量在体系转化率为65%～66%时开始增加,而在转化率为71%时出现凝胶点。Lu[17]研究了PETMP和TATATO的聚合过程,并与Bis-GMA/TEGDMA聚合体系和聚合行为进行了比较,结果发现,PETMP/TATATO官能团转化率明显高于Bis-GMA/TEGDMA官能团转化率,并且收缩应力从Bis-GMA/TEGDMA体系的2.9MPa下降至PETMP/TATATO体系的0.4MPa。
由巯基-烯聚合机理可知该聚合体系能有效地降低聚合体积收缩率和收缩应力,烯烃单体的选择能进一步增加该种效应。Bowman等[18,19]报道了巯基-烯聚合体系中烯丙基硫醚加成-断裂链转移效应能有效地控制聚合收缩应力;在PETMP、TEGDVE、HDT体系中加入烯丙基硫醚单体MDTO能进一步降低体系的收缩应力,如图2所示。而在PETMP、MeDTVE/MDTVE体系中,烯丙基硫醚化合物MDTVE的加入也能使巯基-烯光聚合体系的聚合收缩应力产生类似效果。
1.2 无氧阻聚
氧阻聚是自由基聚合过程中普遍存在的一个问题,基于光聚合过程的油墨、涂料、胶黏剂、光刻蚀和牙科材料等领域均受到氧阻聚的影响。自由基聚合体系中,氧气分子易于和自由基结合形成过氧自由基,该种自由基不能继续引发聚合反应,使聚合反应终止(如图3),表现出聚合速度慢,表面未固化发粘的现象;如果氧气扩散的速率大于自由引发的速率,那么氧阻聚过程无限期延长,聚合反应终止[20]。
当硫醇烯光聚合体系中有氧分子存在时,紫外光作用时,烷基硫醇自由基引发双键形成的自由基1 (如图4所示)易于和氧分子结合成为过氧自由基2,2从邻近的巯基化合物中提取氢,并形成新的烷基硫醇自由基3,继续引发新的光聚合反应[21]。所以氧气的阻聚作用在巯基-烯光聚合体系中表现得不明显,而且表面的交联密度与内部一致,这样就消除了氧阻聚作用导致的聚合物表面易磨损或划伤等问题。
2 巯基-烯/杂化聚合体系
自由基光聚合体系和阳离子光聚合体系的协同作用[22]克服了自由基聚合体系的缺点,同样也弥补了阳离子聚合体系的不足,拓展了光聚合交联网络聚合的应用范围,在制备物理力学性能可调的高分子材料方面有独特优势,广泛应用于光纤涂料、电子封装材料、新型齿科修复材料等高技术领域[23,24]。
巯基-烯光聚合反应展现出一系列的优点,吸引研究者致力于巯基-烯/杂化光聚合体系的研究,环氧类与乙烯基醚类阳离子聚合单体成为研究的重点,其中乙烯基醚具有自由基与阳离子的双重聚合反应机理。Wei等[25]研究了三官能团硫醇(TriThiol 1)与乙烯基醚类单体的双重光聚合体系,发现在该体系光聚合体系分为两步,TriThiol 1首先与乙烯基单体在自由基引发剂作用下快速地发生自由基逐步聚合,而很少量的乙烯基醚单体发生均聚合,初步交联固化;当巯基消耗完毕时,乙烯基醚单体在阳离子引发剂UVI 6974作用下开始发生阳离子聚合,固化完成后两种聚合体系在固化物中形成互穿网络聚合物结构(IPN),材料的热性能和力学性能较开始时有明显的增强。
Ortiz等[25,26]致力于巯基-烯光聚合体系与环氧阳离子双重固化体系的研究,主要包括巯基-烯/环氧阳离子光聚合体系和巯基/双键-环氧杂化分子的双重固化体系。巯基-烯自由基/环氧单体热固化体系中,巯基化合物首先在自由基光引发剂作用下与烯丙基醚单体发生自由基聚合,巯基和烯丙基醚双键的转化率很快上升,但是环氧单体的转化率几乎为0,这是因为环氧单体受阳离子引发剂的作用成为中间体1(如图5所示),1易于和体系中的巯基化合物形成硫醚化合物2,从而阻止了阳离子聚合,当两重体系的温度上升至100℃以上时,硫鎓盐阳离子引发剂的活性较高,阳离子聚合不再受到巯基化合物的阻止。双重固化体系经过2～4min紫外光辐射,100℃下4h热引发阳离子固化后,巯基双键、环氧基团的转化率均在95%以上。这种双重固化体系中自由基单体聚合和阳离子单体聚合形成的聚合物链不能相互交联形成IPN结构,两种聚合过程的协同作用较小。最近他们报道了双键和环氧杂化单体分子M1(如图6所示)的加入能改善双重固化体系的物理力学性能[27],DMA测试显示M1杂化分子的加入使巯基-烯自由基体系和巯基-烯自由基/环氧阳离子光聚合体系的储存模量分别增加了18%和67%。杂化分子的加入使两种固化体系形成的聚合物相互交联,显著提高物理力学性能。
同时,Bowman[28]研究了巯基-烯/巯基-环氧光聚合体系,发现体系在紫外光辐照时PETMP和三烯丙基异氰脲酸酯受自由基光引发剂作用发生自由基共聚反应,同时四官能团巯基化合物受叔胺2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的催化,与双酚A型环氧发生阴离子聚合,红外光谱显示与巯基-环氧阴离子共聚活性相比,环氧更易受叔胺的催化发生均聚,物理力学性能方面,巯基-烯/巯基-环氧体系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)较巯基-烯体系有较大提高,弯曲模量与巯基-烯体系相当。
3 交联网络聚合物的应用
巯基-烯类单体光聚合反应形成的聚合物具有粘接性、隔热性、高折射率、氧化惰性、生物降解性和耐水解性等优异性能,在高性能胶黏剂、电子光学材料、生物医学材料等方面具有广阔的应用前景。
3.1 紫外光固化胶黏剂和涂料
自20世纪70年代Armstrong成功开发出基于巯基-烯光固化的瓷砖地板耐磨涂料开始,该体系迅速引起了研究人员的注意,Grace[29,30,31]、乐泰[32,33,34,35]和3M等[36]公司成功开发了一系列巯基-烯紫外光固化的涂料和胶黏剂,目前成功开发的巯基-烯光固化产品还有Norland公司的NOA系列聚氨酯基的巯基-烯紫外光固化胶黏剂,该胶黏剂具有固化速度快、粘接强度高、耐候性好等优点,在航空航天、机械电子、精密仪器等高技术领域广泛使用。
3.2 电子光学方面
巯基-烯光聚合反应形成的聚合物折射率接近光学玻璃的折射率,相比较传统的无机材料具有成型快、密度低等优点,因此近几年巯基-烯烃体系应用于光纤涂层、电子音像制品、全息照相、光致刻蚀等领域。美国空军研究实验室Nata-rajan等[37,38]致力于研究巯基-烯光聚合体系的聚合物分散液晶全息光栅(H-PDLC)用于全息照相,与传统的丙烯酸酯类基体相比,巯基-烯光聚合基体具有较低的交换场、较高的衍射效率、更好的光学性能以及更高的热稳定性。Hoyle等[39]研究了H-PDLC制备中巯基-烯聚合物基体的物理力学性能对H-PDLC膜的电性能和光学性能的影响,结果显示不同Tg和tanδ峰值的光聚合膜均展现出较高的交换速度、更低的交换电压、更高的液晶浓度。
3.3 生物医学领域
在生物材料方面,传统的丙烯酸酯单体修复材料存在聚合收缩率,其收缩应力大,对牙齿基体的粘附力差,一旦该修复材料与牙床存在微小裂缝,聚合物就很容易从牙床上脱离,会再次形成蛀牙。巯基-烯烃体系光聚合反应形成的聚合物收缩率相对较小,而且由于巯基的加入,使得烯烃的凝胶点延迟,烯烃的收缩应力减小,研究者试图用巯基-烯烃光聚合体系来制备新型牙科修复材料,取代传统的丙烯酸酯类齿科修复材料。Carioscia等[40]以三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)和三烯丙基异氰脲酸酯(TATATO)作为低聚物,考察了该种低聚物与Bis-GMA/TEGDMA形成基质的聚合反应收缩率、收缩应力、玻璃化转变温度Tg、抗弯强度及弯曲模量,结果发现,巯基-烯烃低聚物与基质光聚合反应形成的聚合物的收缩应力较巯基-烯烃单体与基质形成的聚合物的减小了33%,而且与传统的二甲基丙烯酸类单体为基质的补牙材料相比收缩应力减小了92%,说明巯基-烯烃单体的低聚物是较为理想的下一代齿科修复材料。
3.4 光刻技术与功能材料和器件
光刻技术(Photolithography)在制备微型传感和激励系统、微型反应器和发动机、微流体器件微电子机械系统(MEMS)、微电子光学等领域有广阔的发展前景。Good[41]利用接触液体巯基-烯体系光刻聚合的方法制备的微流体器件表现出高的断裂伸长率(1000%)和低的储存模量。Cramer等[8,42]利用光刻技术制备了巯基-烯光聚合体系的聚硅氮烷陶瓷前驱体,用以烧结制备耐高温的微型功能器件。
4 展望
综上所述,巯基-烯光聚合反应具有传统的光固化技术的“5E”特点,但是相比于传统的丙烯酸酯光聚合具有无氧阻聚、收缩率小、收缩应力小等优点,在制备功能各异的交联网络聚合物材料方面具有独特优势,并在光学、微机电学等高技术领域表现出卓越的性能。目前我国在此领域的研究才刚刚起步,该领域的研究已成为目前亟待解决的课题,相信巯基-烯光聚合体系优异的性能会吸引更多的研究者致力于该体系的研究。
聚合物网络 篇2
液晶聚合物/柔性链聚合物共混体系相分离形态
利用元胞动力学方法在二维情况下对浓度、取向序参量的含时Ginzberg-Landau方程进行数值求解,研究了液晶聚合物/柔性链聚合物共混体系的相分离动力学,考察了浓度、取向有序过程的耦合对相分离形态的影响.结果表明,此耦合作用对相分离的时间进程以及相分离图样的空间排布都有影响.液晶聚合物的取向有序相当于增加了两组分间的不相容性而促进两相分离;两个序参量在热力学方面的.耦合使液晶聚合物趋向于沿着界面方向取向,而动力学方面的耦合使液晶聚合物分子沿着其取向方向扩散,相分离图样的空间排布由这两种效应共同决定通过极化率张量的定义用数值方法模拟得到了相分离体系的小角光散射图样,结果表明,散射强度分布具有方位角依赖性,它是由浓度、取向序参量的空间变化共同决定的.
作 者：杨胜林 梁伯润 李光 作者单位：东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,51 刊 名：化学物理学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 年，卷(期)：2003 16(2) 分类号：O64 关键词：液晶聚合物 共混物 相分离动力学 形态 计算机模拟聚合物网络 篇3
关键词导电聚合物；结构特点；导电机理；合成方法；应用
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)072-0152-01
自1971年，Shirakawa等，先后制得高质量顺式聚乙炔（PA）铜色薄膜和反式聚乙炔银色薄膜。1977年， Heeger等，发现用I2、AsF5进行P型掺杂的反式聚乙炔，电导率接近金属铋。这引起世界范围内对导电聚合物研究的热潮，并相继出现了聚吡咯(PPy)、聚对苯（PPP）、聚对苯撑乙烯（PPV）、聚苯胺（PAn）、聚噻吩（PTh）等（表1）。
1结构及其特征
导电聚合物都具有长程π电子主链结构。π键的成键与反键之间能隙差小，接近无机半导体，因此共轭聚合物大都表现出半导体的性质；共轭聚合物还易被氧化还原，被其它物质掺杂其中，电导率提高，接近金属，从而表现出金属的特征。
2分类及其导电机理
导电聚合物的导电机理有别于金属和半导体。金属导体的载流子是电子，半导体的是电子或空穴，而导电聚合物的是由孤子、极化子和双极化子构成的。在外电场作用下，载流子沿着共轭主链定向移动，宏观上表现为导电性。当聚合物共轭程度越大，载流子的电迁移率提高，因此加强了聚合物的电导性。
3聚合方法及其举例
通常，制备导电聚合物的方法分为化学法和电化学法。本文还介绍生物催化法和其它方法。
1）化学聚合法。化学聚合是指应用强氧化剂催化单体的聚合。其操作简单，成本较低，适合大批量生产，但其产物的性能不佳。
Travers以过硫酸铵作氧化剂，在酸性水溶液中使苯胺氧化聚合。Corradi以三氯化铁和对甲苯磺酸铁作氧化剂，合成并得到聚-3-乙烯二氧噻吩（PEDOT）。
2）电化学聚合法。电化学聚合是指用电化学原理，在阴极上或阳极上进行的聚合。此法实现了聚合与掺杂同时进行，可通过改变电学参数方便地控制产物的性质，但成本较高，难以大规模生产。
导电聚合物大都可通过电化学法制备，但条件不尽相同。如表2所示，聚合电位越高，单体越难进行氧化聚合。
1979年，Diaz通过电化学方法合成制备出聚吡咯薄膜。1980年，Diaz又运用此法得到聚苯胺薄膜。
3）生物催化聚合法。生物催化聚合是指利用酶或是生物有机体（细胞或是细胞器）催化单体进行的聚合。它具有催化效率高，反应专一性好，反应条件温和，可调节等优点。常用到的生物酶有：辣根过氧化物酶（HRP）、大豆过氧化物酶（SBP）、漆酶（Laccase）等。
Liu运用酶催化合成导电聚苯胺。Tomasz，Subhalakshmi分别运用HRP和SBP制得PEDOT。
4）其它聚合方法。Segawa利用金属钌配合物作光敏剂对吡咯进行了光聚合。Tanaka采用等离子体聚合法，在辉光放电下使单体聚合。
参考文献
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聚合物网络 篇4
1 实验部分
当PU/EP质量比处于1/5～1/3之间时,IPNs体系的力学性能最为优越,选择PU/EP(W/W)= 制备普通IPNs和梯度IPNs,参照相关文献[7]的数学模型设计梯度IPNs的结构,令梯度IPNs的层数为7,梯度因子为1。
1.1 原料
环氧E-44,环氧值为0.44eq/100g,岳阳石化;2,4,6-三(二甲替氨基甲基)酚(DMP-30),化学纯,武汉宏大化学试剂厂;1,1,1-三(羟甲基)丙烷(TMP),分析纯,天津科密欧化学试剂厂;1,4-丁二醇,分析纯,天津科密欧化学试剂厂;PU预聚物,实验室自制。
1.2 实验测试
日本松下S-570型扫描电镜观察形态,取试样制备新鲜截面,经真空喷金后观察形貌。
采用自动材料性能测试机(Instron IX系列,英国产)测试弯曲行为和冲击性能:参照GB/T9341-2000制样和测试弯曲性能,测试速率为2 mm/min;参照GB/T2571-1995制样和测试冲击性能。
1.3 IPNs和梯度IPNs的制备
按实验计量加入EP、PU预聚物、TMP和1,4-丁二醇的混合物,将其混合均匀后,在80℃条件下进行真空脱气。然后使混合体系升高到适当温度,加入约为EP总重量2%左右的DMP-30,混合均匀脱气后,将其迅速浇铸到预热的聚四氟乙烯模具中,分别在80℃和120℃条件下固化适当时间,即可制得IPNs。
梯度IPNs的制法与普通IPNs类似,由文献[7]的数学模型可求得每一梯度单层的EP和PU用量。采用所设计的实验用量将原料逐层浇铸到聚四氟乙烯模具中,每浇铸一层材料的时间间隔是1h,待全部浇铸完毕后,分别在80℃和120℃条件下固化适当时间,即可制得梯度IPNs。梯度IPNs的层数为7层,梯度因子为1。
2 结果与讨论
2.1 梯度单层的微观形貌和断裂特性
当梯度因子为1,梯度层数为7时,从中心层到表面层,梯度IPNs不同梯度单层的微观形貌图如图1所示。
由图1可以看出,沿梯度方向,不同的梯度单层具有不同的微观形貌。(a)为中心层,其为纯环氧层,其断面均匀平滑;(b)为与EP层相邻的梯度层,在此梯度层中,PU的含量很少,以大小不均的粒子形态分散在EP基体中;(c)为与表面层相邻的梯度层,在此梯度层中,由于PU含量的提高,PU不再以粒子的形态分散在EP基体中,处于由分散态向连续相转变的过渡结构;(d)为表面层的微观形貌图,此时(d)和EP的含量基本接近,二者形成共连续结构。
通过观察可发现,从中心层到表面层,不同的梯度单层由于PU的含量不同表现出不同的断裂特性,中心层和与其相邻的梯度层由于PU含量较少,其断裂表面较为均匀,表现为脆性断裂,表面层和与其相邻的梯度层由于PU含量较高,其断面较为粗糙,有凹凸不平物,表现为韧性断裂。微观形貌的分析表明,随着梯度组分含量沿梯度方向的变化,不同的梯度单层呈现出不同的相结构和断裂特性。
2.2 梯度IPNs弯曲性能的研究
梯度IPNs从中心层到表面层,不同梯度单层的弯曲性能曲线如图2所示。
图中曲线1到曲线4分别为从中心层到表面层各梯度单层的弯曲性能曲线,由图可以看出,越接近样品表面,梯度单层越易于弯曲变形,其挠度越大,弯曲模量越低。从研究结果可以看出,从中心层到表面层,随着弹性体含量的不断提高,各梯度单层的弯曲性能有所区别,中心层和与其相邻的梯度层其弯曲挠度小,具有脆性特征;表面层和与其相邻梯度层的弯曲载荷-挠度曲线具有韧性特性,在其弯曲性能曲线中,可以观察到明显的屈服行为。
梯度IPNs和普通IPNs的弯曲性能对比见图3。
图3中曲线1代表普通IPNs,曲线2代表梯度IPNs,由图可看出,梯度IPNs的弯曲模量和弯曲强度均低于普通IPNs。这是因为,当梯度IPNs承受弯曲载荷时,其内部存在协调变形效应,弯曲模量小,易于变形的梯度层承受较大的弯曲变形;弯曲模量大,不易变形的梯度层承受较小的弯曲变形。这样的协调变形效应降低了材料的弯曲刚性,使其更易于弯曲变形。普通IPNs不具备这样的结构特点,故普通IPNs比梯度IPNs具有更高的弯曲模量和弯曲强度。
2.3 梯度IPNs抗冲击性能的研究
梯度IPNs和普通IPNs抗冲击性能的对比研究结果如表1所示。
由表可看出,梯度IPNs的抗冲击强度高于普通IPNs和EP。这是因为在梯度IPNs中,越接近样品表面,层中的弹性体PU含量越高。当受到冲击作用时,PU含量高的层首先受到冲击作用,然后是PU含量低的层,最后是中心EP层,这样可以使抗冲击能力强的梯度层承受最强的冲击作用,抗冲击能力差的梯度层承受最弱的冲击作用,从而使外来冲击能量在体系内得到合理的分配。普通IPNs不具备这样的结构特点,其所有位置的PU含量均一致,因而梯度IPNs比普通IPNs和EP的抗冲击强度更高。由此可见,利用梯度IPNs方法改性EP可使其具有更高的抗冲击性能。
3 结 论
(1) 观察研究了PU/EP梯度IPNs的微观形貌,研究结果表明,从中心层到表面层,梯度组分在梯度单层中的微观形貌逐渐由分散相向连续相转变,其断裂特性也由脆性向韧性转变。
(2) 在梯度材料中,从中心层到表面层,梯度单层的弯曲模量逐层降低,弯曲挠度逐层增大;在PU含量相同的情况下,梯度IPNs的弯曲性能低于普通IPNs, 其抗冲击性能要优于普通IPNs和EP。
摘要：设计了一种新的梯度组分分布数学模型,采用梯度因子和梯度层数控制梯度组分的分布,并采用逐层浇铸的方法制备了聚氨酯(PU)/环氧(EP)梯度互穿网络聚合物(IPNs)材料,研究了其微观形貌和力学性能。研究结果表明,随着梯度组分含量沿梯度方向的变化,不同梯度单层的相结构和断裂特性也呈现相应的变化,逐渐由分散相向连续相转变。从中心层到表面层,梯度单层的弯曲模量逐层降低,挠度逐层增大,梯度IPNs的弯曲强度和模量低于普通IPNs,抗冲击性能高于普通IPNs。
关键词：聚氨酯,环氧,互穿聚合物网络(IPNs),梯度IPNs,微观形貌,力学性能
参考文献
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主要3D打印聚合物介绍 篇5
３Ｄ打印技术的快速发展使其成为近几年国内外快速成形技术研究的重点。目前，美国、欧洲和日本都站在２１世纪制造业竞争的战略高度，对快速成形技术投入了大量的研究，使３Ｄ打印技术得到了迅速发展。在国防领域，欧美发达国家非常重视３Ｄ打印技术的应用，并投入巨资研制增材制造金属零部件，特别是大力推动增材制造技术在钛合金等高价值材料零部件制造上的应用。材料是３Ｄ打印的物质基础，也是当前制约３Ｄ打印发展的瓶颈。
ABS ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。ABS塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
ABS 树脂是用的最多的3D成型材料，人们系统研究了挤丝速度、出丝直径、挤丝高度、扫描速度、扫描沉积方式、喷嘴出口温度、成型室环境温度等工艺参数对ABS 成型件的密度、拉伸强度及模量、弯曲强度及模量、曲挠强度等性能以及制件的精度和表面光洁度的影响, 通过优化工艺参数，ABS的FDM（熔融沉积成型）成型件已能满足实际产品的性能要求。PC、PP、PMMA、聚酯树脂等热塑性塑料也开始用于FDM 工艺。国内研究FDM 材料的单位比较少。北京航空航天大学对短切玻璃纤维增强ABS 复合材料进行了一系列的改性研究。通过加入短切玻纤，能提高ABS的强度、硬度且显著降低ABS的收缩率，减小制品的形变；但同时使材料变脆。加入适量增韧剂和增容剂后, 能较大幅度提高复合材料丝的韧性及力学性能, 从而使制备出的短切玻璃纤维增强复合材料适合于FDM工艺。北京太尔时代公司通过和国内外知名的化工产品供应商合作，于2005 年正式推出高性能FDM成型材料ABS 04。该材料具有变形小、韧性好的特点，非常适于装配测试, 可直接拉丝。该材料性能和美国Stratasys 公司的ABS P400 成型材料性能相近，可以替代进口材料，降低用户的使用成本。Stratasys公司1 9 9 8 年与MedModeler 公司合作开发了专用于一些医院和医学研究单位的MedModeler 机型, 使用材料为ABS。1999 年该公司推出可使用热塑性聚酯的Genisys型改进机型G e n i s y s-X s，其成型体积达305 mm × 203 mm × 203 mm。熔丝材料主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和热塑性聚酯。2001年stratasys 公司推出了支持FDM技术的工程材料PC。用该材料生产的原型可达到并超过ABS注射成型的强度，其耐热温度为（125～145）℃。
该材料的使用量正在迅速增加。2002年又推出了支持FDM技术的工程材料PPSF，其耐热温度为（207.2～230）℃，适合高温的工作环境。在各种快速成型工程材料之中，PPSF 有着最高的耐热性、强韧性以及耐化学品性。随后，Stratasys公司开发了工程材料PC/ABS。PC/ABS 结合了PC 的强度以及ABS 的韧性，性能明显强于ABS。Stratasys公司几种成型材料的价格及其使用范围如表2 所示。1998 年澳大利亚的Swinburne工业大学推出的一种金属-塑料复合材料丝是将铁粉混合到尼龙P301中, 添加增塑剂和表面活性剂制成的。这种材料可用FDM 工艺直接快速制模。1998 年美国Virginia 工学院研究了用于FDM的热致液晶聚合物(TLCP)纤维, 其拉伸模量和强度大约是ABS 的四倍。Stratasys 公司于1992 年开发出剥离性支撑材料。该支撑材料可很容易地从成型零件上剥离成型零件的外形也不会因支撑的剥离而损伤。1999 年该公司开发出水溶性支撑材料(丙烯酸酯共聚物)。因为可通过超声波清洗器或碱水(浓缩洗衣粉)等部分溶解,该支撑材料特别适合制造空心及微细特征零件，并解决了手工不易拆除支撑, 或因特征太脆弱而拆破的问题。更可增加支撑接触面的光洁度。这对于成型由多个元件组成的组件十分有利。
PLA 聚乳酸(PLA)除了有生物可降解塑料的基本的特性外，还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。聚乳酸(PLA)和石化合成塑料的基本物性类似，也就是说，它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当，是其它生物可降解产品无法提供的。聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉强度及延展度，聚乳酸也可以各种普通加工方式生产，例如：熔化挤出成型，射出成型，吹膜成型，发泡成型及真空成型，与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件，此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。PLA与ABS相比，优点如下：
（1）聚乳酸（PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。
（2）机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。
（3）相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。
（4）聚乳酸（PLA）除了有生物可降解塑料的基本的特性外，还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。
（5）聚乳酸（PLA）和石化合成塑料的基本物性类似，也就是说，它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当，是其它生物可降解产品无法提供的。
（6）聚乳酸（PLA）具有最良好的抗拉强度及延展度，聚乳酸也可以各种普通加工方
式生产，例如：熔化挤出成型，射出成型，吹膜成型，发泡成型及真空成型，与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件，此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。
（7）聚乳酸（PLA）薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面，故有安全及卫生的疑虑，然而，聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
（8）当焚化聚乳酸（PLA）时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料（如聚乙烯）的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。
聚乳酸具备多重优点，作为一种新型的生物降解材料，聚乳酸使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成，具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。并且强度、透明度及对气候变化的抵抗能力超过传统生物可降解塑料。聚乳酸同时具备良好的机械性能及物理性能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用广泛。凭借最良好的抗拉强度及延展度，聚乳酸产品可以各种普通加工方式生产，例如熔化挤出成型、射出成型、吹膜成型、发泡成型及真空成型。此外，聚乳酸薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧化碳性，也具有隔离气味的特性，是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。并且，焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体，安全性强。
方兴未艾的地聚合物材料 篇6
关键词：地聚合物；新材料；环保；绿色胶凝材料
1.地聚合物的发展历史
地聚合物是英文Geopolymer的意译名。Geopolymer这个单词最早是由法国科学家Joseph Davidovits于1985年在美国专利[2]中提出来的，现在已经被广泛引用。
地聚合物材料的性能独特，用途广泛，在建筑材料、高强材料、固核固废材料、密封材料、和高温材料等方面均显示出巨大的应用前景。地聚合物的大部分普遍应用领域与水泥、陶瓷相同，但是与水泥和陶瓷比较起来，地聚合物材料具有很大的优势：一方面，制造地聚合物材料不需要高温煅烧或烧结，地聚反应在常温到150度就可以完成，而且生产过程中几乎没有NOx、SOx、和CO产生，CO2的排放量也非常低；另一方面，地聚合物材料的大部分性能优于水泥或等同于特殊陶瓷；在高级应用领域（如航空、航天等），地聚合物因可以用来制备高性能低重量的器材而更不能被高分子、金属材料所替代。因此地聚合物材料已经越来越引起了材料工作者们的广泛关注。在国外，有关地聚合物材料方面的专利、论文数量每年都有大幅度的增加，研究的内容已经进入了实用化的研究阶段。但国内的这一领域起步较晚，本文结合我国的国情和发展力争比较全面的对地聚合物这类材料进行总结，为后续的研究工作提供一个有利的借鉴。
2.地聚合物材料的研究意义
我国发展地聚物水泥有特别重要的环保意义。硅酸盐水泥是一种高污染、高能耗及消耗大量资源的胶凝材料，1997年我国生产5.1亿吨水泥，其中熟料3.5亿吨。据初步规划，2010年我国水泥产量将为8亿吨。每生产1吨熟料所排放的CO2总量约为l吨，今后10余年内，地球大气层将因我国的水泥生产而增加CO2积累量近75亿吨之多。这是一个十分惊人的数字[3]。大气CO2积存量增加是导致地球温室效应的主要原因。此外，水泥生产过程还排出大量有害气体NOx、SO2和粉尘。仅从环保角度考虑，我国就应该积极开发应用地聚物水泥，地聚物水泥的主要组成是烧粘土（偏高岭土）及碱激发剂，偏高岭土的煅烧温度低（700～900℃），能耗低并且不排出有害气体（CO2、NOx、SO2），是一种“绿色胶凝材料”。
我国研究及开发应用地聚物材料有丰富的原材料。我国高岭土资源十分丰富，泥质高岭土1996年探明储量为14.32亿吨，主要集中于广东、福建、广西、江西、湖南和江苏；含煤高岭土（简称煤系高岭土）是我国特有的非金属矿，属于硬质矿石型，主要分布在我国北方的华北、东北、西北的石炭）二叠纪煤系中，以煤层中夹矸、顶底扳或单独形成矿层等形式存在，已探明各级储量16.7亿吨[4]。此外，我国还储存有大量沸腾炉渣，沸腾炉渣是一种烧粘土火山灰材料，是制备地聚物材料的廉价原材料，充分利用沸腾炉渣还具有极大的环境效益。
地聚物基纤维复合材料具有较好的力学性能，制备工艺又比较简单，在土木工程可部分替代木材或金属作为建筑结构材料；还可利用其阻燃、耐高温等特性用作新型建筑装饰材料或耐火保温材料。所以，地聚物基材料在我国土木工程中有广泛的应用前景。
3.地聚合物材料的研究现状
进入21世纪，可持续发展已成为全人类共同关注的话题，如何开发新能源和新材料、减少已有能源与材料的消耗是其中一个重要方面，多孔陶瓷材料应运而生。文献表明，大多数多孔陶瓷体的获得都要经过1000℃甚至更高温度的焙烧。与传统多孔陶瓷制备工艺相比，地聚合物多孔材料具有成本低、工艺简单的优势；特别是地聚合物材料可以在较低温度下反应获得较高强度，免除了高温烧结工艺，而且能制造复杂形状制品，因而具有明显的技术优势。
在努力提高材料强度的同时，材料的耐久性越来越得到人们的关注。这是因为世界各地大型混凝土工程的破壞状况非常严重，每年各国都需要花费巨额的维修费用。如加拿大每年仅用于铁路路枕的维修费用即达3400万加元（合人民币1153亿元）[5]。同时由于科技的不断发展，对于常规胶凝材料提出了更为苛刻的要求，如核电站核防护外壳要求材料在水热条件及大剂量辐射下不致破坏，核废料固封材料要求材料具有低渗透性及耐腐蚀性。Malinouski[6]、Roy.R[7]等通过对至今仍保存完好的古罗马建筑、希腊古Cister混凝土墙以及以色列Roliea温泉古浴池等成功的耐久性实例进行考察，提出地聚合物特有的方沸石或类沸石结构可能是上述古混凝土具有出众耐久性的原因。
4.结束语
随着时间的摊移，地聚合物在原料来源、生产能耗、强度及耐久性方面的诸多优点，越来越得到人们的重视。这也是各国大力开展地聚合物材料的原因。在可持续发展的道路上我国更应该大力研究与发展地聚合物材料。
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聚合物网络 篇7
随着网络技术的成熟和终身学习理念的盛行, 网络学习已成为现代远程开放教育最主要的一种形式, 网络化学习成为教育的一个重要发展趋势, 各种网络学习支持系统相继问世。如何将网络中海量学习资源高效、快捷地组织到统一的网络环境中, 有效地服务并促进网络学习, 是当前网络学习发展中所面临的问题。Mashup作为一种新型聚合技术可以整合不同外部数据源的内容和功能, 把松散的学习资源、要素、服务和功能进行集成, 提供增值的、创新的服务和统一完整体验的Web应用系统, 这将是未来网络学习系统重要的应用模式。
二、Mashup聚合技术简介
(一) Mashup概述。
Mashup即聚合, 是指整合不同来源的内容以提供统一完整的体验。该词起源于音乐, 指把来自两种或两种以上歌曲的音乐片段组合成一首新歌。Mashup就是这样的一种整合技术或者说是融合技术。它是一种基于Web的数据集成应用程序, 是Web2·0环境下新出现的一种现象。作为一种建立应用系统的新方式, Mashup在单一页面中合并了来自多个源站点的数据与服务, 旨在提供一种模式, 将众多网站内容与功能进行汇聚, 创造出更为增值的服务并集中到一个平台上呈献给学习者。
(二) Mashup聚合技术架构。
Mashup是由在逻辑和物理上脱离的3个部分组成的, 分别为API/内容提供者 (API/Content Sup-plier) 、Mashup站点 (Mashup Site) 和终端浏览器 (Terminal Browser) 。API/内容提供者负责提供Mashup网站所需集成的内容, Mashup服务器负责把所获得的或已拥有的数据服务和软件服务封装成标准组件, 响应应用程序对资源的开放调用。终端的用户浏览器是负责用户交互的支持。如图1所示。
(三) Mashup聚合技术的特点。
Mashup是能够将外部松散的学习资源、要素、服务和功能集成, 并提供增值的、创新的服务和统一完整体验的交互式Web应用系统。其特点主要有以下四个方面:
1. 共享增值。
Mashup能够根据学习者需求将互联网上分散的、孤立的信息资源进行连接整合, 将已有的来自多个数据源的信息进行加工, 融合和进一步利用, 从而使之产生更大的价值。这并非功能的简单累加, 而是实现了“1+1>2”的突破, 是一种共享增值和创新。
2. 交互性强。
Mashup具有很强的交互性特点, 作为一种简单易用、表达力强的新型Web应用, Mashup可以通过可视化开发工具进行开发, 用户可以在一个交互式的友好平台上进行各种异质数据源的“组装”, 从而避免繁琐的编程方式, 体现了高度的参与互动和丰富的用户体验特征, 为学习者提供一个友好的交互平台, 使得学习不再是个体学习, 而是一种社会性交互学习, 在参与交互的过程中, 激发学习动机, 提高学习者的积极性。
3. 社会性传播。
我们用“3C” (Connected、Collaborative、Conversational, 联结的、合作的、对话的) 来形象地表示Web2.0时代下Mashup的社会传播学特征, 如图2所示。Mashup对分布的信息采用集中式管理, 针对某一主题、任务或同一学习需求建立信息资源的聚合, 然后通过彼此间数据、服务等基本要素相互连接、沟通、分享与合作, 形成一种人与人、人与网络、人与资源的社交合作关系最终将形成一个大型的社会网络。
4. 个性化。
Mashup关注自我服务和DIY, 在使用网络信息和服务的同时, 每个人都可以发布自己的API或服务接口。同时Mashup聚合技术能够根据学习者的特点和需求, 集成来自不同站点的多种资源、工具和服务等功能, 并能按照自己喜欢的方式构建属于自己的个性化学习环境, 完成自己的个性化学习和有效的个人知识管理, 真正实现网络学习的“一站式”体验。
三、网络学习的特点
(一) 网络学习简介。
网络学习通常被称作“数字化学习”或“在线学习”, 欧洲委员会将其定义为“通过促进利用资源与服务的机会以及远距离的交流与合作, 用新的媒体技术与互联网改进学习的质量”。网络学习, 主要采用自主学习和协商学习的方式进行。相对传统学习活动而言, 网络学习有以下三个特征:一是丰富的和共享的网络化学习资源。二是以个体的自主学习和协作学习为主要形式。三是突破了传统学习的时空限制。网络学习环境的核心是一种超媒体的信息组织与表征方式。因此, 学习者在学习环境中所面对的不只是语言、文本信息, 而是集多感官通道信息于一体的多媒体信息, 不再只是具有预定顺序的信息序列, 而是一个可以按照思维与理解路线自由跳转、自由展开的立体信息空间, 学习者可以按照自己的方式展开自己的学习路径、学习过程。
(二) 网络学习的本质。
1. 网络支持学习。
目前基于网络的教学和学习常常被视为传统教学下以“教”为中心的计算机辅助教学的翻版。其实网络在学习过程中不仅具有和其他媒体一样的地位和作用, 它还起到传输信息、接收信息和提供反馈的作用。互联网能够传输教学所需的视频、音频、文本与图像, 也可以传输个人的实时交互与交流信息等。与其他媒体相比具有两个明显优点, 它不仅综合了多种媒体的各种功能特点, 具备传输快和质量好的优势, 而且可以将不同地点的教师或学习者互联起来。它既是信息传输工具, 更可视为学习内容的提供者。所以网络学习中我们应该设计更加有益于自主和自我导向的学习形式。
2. 获取信息与理解、运用信息相结合。
互联网丰富的信息资源和便利的传播方式为网络学习创造了极为有利的条件, 但是网上许多信息并不是可以拿来就用的, 适合学习者需要的信息也并不容易查找, 更为重要的是获取信息并不是学习的主要目的, 如何把信息转化为知识, 使学习者能够消化理解信息并使其具有意义才是网络学习的真正目的。我们应把网络学习的重点放在学习者对信息的认知理解和转化上, 这一过程需要学习者将大量的信息整合, 作出思考分析和判断。
3. 个体学习与社会性学习相结合。
网络学习不只是个体学习, 更是一种社会性学习, 网络增强了知识的动力和多样性, 增强了知识生产和知识消费之间社会实体和网络虚拟团体之间的流动性, 形成了一种新的学习形态。通过网络学习不仅仅能够获得知识, 而是能够共享知识。如果我们在网络学习中忽视了网络学习的社会性特质, 就会流失网络中存在的更为丰富的学习资源。同时如果只把网络学习看成是一种个体化的学习就可能会导致学习者知识结构欠缺思维狭窄。所以我们在注意到网络学习的个性化的同时, 应更注重于扩展学习的地理空间、人际关系空间和学习主体空间扩大学习主体间的多层次多方位多角度的交流与合作。
四、Mashup聚合技术对网络学习的支持
从网络学习的角度分析, 存在两种层次和功能的聚合需要:数据层面的内容聚合与功能层面的服务聚合。互联网在提供海量信息的同时也提供了多种形式的服务, 如通常熟悉的地图查询、音视频播放等, 这些服务一般由特定的个人或厂商提供。这些网络服务是当前学习环境中重要的形式与组成部分, 整合相应的服务类型到特定的学习环境中, 是网络学习系统的内在要求。Mashup可以整合来自不同数据源的内容和功能, 把松散的学习资源、要素、服务和功能进行集成, 提供增值的、创新的服务和统一完整体验的Web应用系统, 从而达到学习效果的最优化。
(一) Mashup对内容聚合的支持。
内容聚合主要指各种数据资源的聚合与重用, 可以以多种方式进行, 如Tony Hirst所言“其实最简单的聚合就是将他人的内容发布到自己的网站上”。互联网为我们提供了大量的资源, Web2.0环境下的Blog、Wiki、社会性书签、微内容 (如Twitter) 等形式也提供了稳定的资源流。这些内容一般是海量的、分散的。从学习的角度考虑, 如何有效地利用、重用这些学习资源, 是教育技术领域一直在探讨的话题。Mashup是一种数据集成技术, 它能将分散的网络资源按照不同的需求进行聚合, 满足特定学习者的需求, 方便资源获取, 减少信息搜索的时间。同时Mashup还具有信息的加工、融合功能, 有机聚合了网络学习中的内容和服务, 大大增强了网络学习者获取信息的信度和效度。Mashup聚合内容的方式主要有两种, 包括服务器端的聚合和客户端的聚合。一方面, Mashup可以直接使用服务器端的动态内容生成技术, 如JSP、PHP或Ruby实现类似传统Web的应用程序。另外, 合并内容可以直接在客户机的浏览器中通过客户机端脚本如Java Script生成。客户机端进行数据集成的优点包括:对Mashup服务器所产生的负载较轻, 因为数据可以直接从内容提供者那里传送过来;具有更好的无缝用户体验, 页面可以请求对内容的一部分进行更新, 而不用刷新整个页面。
(二) Mashup对服务聚合的支持。
服务聚合指对Web服务的整合。互联网在提供海量信息的同时也提供了多种形式的服务, 如通常熟悉的信息查询、音视频播放等, 这些服务一般由特定的个人或厂商提供。这些网络服务是当前学习环境中重要的形式与组成部分, 整合相应的服务类型到特定的学习环境, 是网络学习系统的内在要求。Mashup聚合技术能够根据学习者的特点和需求, 集成来自不同站点的多种资源、工具和服务等功能, 并能按照自己喜欢的方式构建属于自己的个性化学习环境, 网络学习者无需在多个社会性软件和网页之间来回跳转就能获得自己所需的信息资源, 完成知识学习和知识管理, 真正实现网络学习的“一站式”体验。
五、Mashup聚合技术在网络学习中的应用
Mashup聚合技术可以集成来自不同站点的多种资源、工具和服务, 可以聚合学习者进行探究和解决问题的相关信息源, 例如基于搜索服务的i Google平台可以将Google Reader、Google Maps、Google Translate等工具和服务整合到一个页面, 网络学习者无需在多个社会性软件和网站之间来回跳转就能获得自己所需信息资源, 避免了多次访问的麻烦和不同的平台之间切换和流动, 完成有效的个人知识管理。
传统的网络环境下学习资源的组织方式主要是基于HT-ML, 为了获取所需信息资源, 学习者不得不在多个页面之间来回跳转寻找合适的资源, 期间还伴有大量的浮动广告和不良信息, 严重影响了信息搜索的质量和效率。应用Mashup聚合技术, 可以通过对不同内容的汇聚, 最大程度地将已有内容联系起来呈现给使用者。比如, 可以建立类似digg.com的应用, 将部分教师的Blog内容聚集起来形成一个时时更新的交流平台, 使用者可以方便的浏览到近期的最新内容。又比如, 可以将某一知识点相关的课件、视频、习题等信息汇聚到一起, 通过对知识点的搜索就可以找到相应的资源, 既节省了学习者的时间, 又拓宽了学习者的知识面。
六、结语
通过分析Mashup聚合技术对网络学习的支持, 可以看出基于Mashup聚合技术的网络学习, 不仅有利于改进教学资源管理还可以优化学习过程。并且Mashup内在的思想理念对网络学习也产生了巨大的的影响。就目前应用现状来看, Mashup在网络学习中的应用还没得到广泛关注, 但是随着网络在学习中的不断深入应用, 相信Mashup聚合技术将会成为现代网络学习的重要依托, 推动着并优化着网络学习的发展。如何让Mashup更好的为网络学习服务, 提高网络学习绩效, 还有待于进一步挖掘和开拓。
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浅析网络聚合体的形成与传播机制 篇8
一、何谓网络聚合体
网络聚合体作为互联网时代下传统社会群体的新枝, 天然地具备传统社会群体的一些形态、结构、功能特征, 同时由于聚合方式、维系手段以及目的与效果的巨大差异, 又显示出显著的独特性。
社会群体的形成基于一定的社会关系, 而社会关系则来源于社会成员之间的交往和互动。人类的交往和互动可以分为行为层面和意义层面两类, 其中又以意义层面为重心, 因其是群体归属感与共同价值观形成的关键。在互联网时代, 由于网络传递信息的便捷性, 现实生活中的面对面的交流与行动相比之下成本较高, 人类的交往活动因而从行为层面逐渐向意义层面转移, 由此形成的网络群体可以看作是传统社会群体在网络社会中的反映。
与现实社会相比, 网络社会中的人际交往具有巨大的随意性和流动性, 在网络中游走的个人随时可能结识任何原本毫不相干的他人, 当人际交往的效率提高了, 群体形成的速度也随之加快。但另一方面, 由于人际关系注意力的分散, 网络形成的群体大多具有结构松散、边界模糊的特性, 它们可能只是因为群体成员的临时利益诉求或兴趣而聚合产生, 并以“接力棒”的形式得以传递和扩大, 与传统社会群体持续、稳定的形态相去甚远。
基于以上特点, 笔者认为网络聚合体的定义可以归纳如下:网络聚合体是指在互联网或其他数字化系统环境中, 以电子媒介为交往渠道, 以议题、共识、兴趣或利益为诉求, 以意义交换为目的而自发形成的相对松散、开放的网民群体。
二、网络聚合体的传播机制
(一) 缺场交往形式
交往是社会学和传播学的核心概念之一, 交往产生社会关系, 形成社会群体。传统社会中的交往, 多以“面对面”的形式出现, 交往双方处于同一时空场域中。网络社会的到来, 打破了交往的时空限制, “缺场交往”成为主流。
其表现之一在于, 与现实世界中“人——人”的直接互动方式不同, 网络聚合体的信息传播与人际交流依赖于计算机媒介, 这体现了传受双方在空间上的互不在场。美国社会学家C.H.库利曾提出初级群体概念, 指具有面对面交往特征的、非制度化群体, 如家庭、邻里、伙伴群体。与此相对应的是制度化的、以间接交往为特征的次级群体, 如学校、社团等。网络聚合体通常不具备完整的规章制度, 网民们凭借共同的兴趣或话题产生联系, 没有明确的社会目的, 可以视为网络社会中的初级群体, 但网络聚合体中的网民成员不是直接产生联系, 而是必须以计算机为中介, 人与人的交流, 在现实中体现为计算机之间的联络, 天各一方的人们通过操控计算机而与彼端的他产生联系。
在另一方面, 网络环境下, 传受双方在时间上也可能是彼此缺场的。互联网海量的信息储存功能使得人们传送出的信息不会像口头传播那样稍纵即逝, 也不会像书信那样易于损灭, 人们可以跨越时间产生联系。对于网络聚合体而言, 通过这种交往方式, 其成员之间可以因信息产生联系, 而不依赖于特定条件下的社会关系。
因为这种“缺场交往”的存在, 人们得以不受时空阻隔地传递经验、分享信息、建立联系, 网络聚合体也就以一种边界模糊、结构分散的状态存在。在特定的议题之下, 不同时间、地域的网民以信息为纽带发生“隐形交往”, 而在议题不断得以发散和延伸之后, 聚合体的范围逐渐扩大, 其紧密程度也相应降低。
(二) 弱纽带结构
美国社会学家马克·格拉诺维特提出弱纽带理论。他指出, 强纽带关系是我们日常生活中频繁接触的社会关系, 如亲友、同学等。这种关系十分稳定, 但我们从中获取的新的社会认知是有限的, 与之相对应, 通过弱纽带和我们联系在一起的是我们偶然认识的网友、生意场上的客户、被朋友无意间提起的人等等。他们与我们的交往频次极少, 但可供获取的认知范围却是广泛的。因此, 一个人的弱纽带越多, 他有可能涉足的圈子就越多。同样, 两个互不熟悉的圈子也依赖于弱纽带将它们相连。
互联网特别适于发展多重的弱纽带。有学者指出:“在网络社会之前的社会, 也存在这样那样的弱纽带关系, 但是, 唯有网络这种媒介的出现能够使人们的弱纽带关系实现可以互动外化的形式。”[1]互联网承载着海量的信息, 其传播和接收主体都是活跃于互联网社会中的人, 当我们游走于网络世界时, 也就等于穿梭于无数的弱纽带之间。网络聚合体并非是界限分明的排他性群体, 相反, 由于每个成员所接触的圈子差异甚大, 网络聚合体之间也呈现出一种彼此交叉叠加的状态, 那些处于重合区域的成员, 也就扮演了群体之间的弱纽带角色, 成为其他成员通往新群体的一扇大门。正是在这种弱纽带的联系中, 松散的网络聚合体彼此相连, 达成平衡, 同时, 不断有新的网络聚合体在弱纽带的广泛牵引下破土而生。
(三) “反沉默的螺旋”效果
“沉默的螺旋”是由德国传播学者诺依曼提出的著名传播理论, 指基于个人在“害怕被孤立”的心理压力之下趋向于附和社会多数意见或保持沉默, 从而形成一方越来越大声疾呼, 另一方则无限沉默的公共舆论现象。这种沉默现象主要受心理上的恐惧、痛苦、尴尬、从众以及社会权力结构与文化的影响。但是, 随着网络时代的到来, 公众表达获得很大程度上的解放, 为“反沉默的螺旋”式的意见和言论提供了生长的土壤。
许多学者关于“反沉默的螺旋”的研究都从网民个体视角出发, 分析个人意见表达时的心理和行为变化。其实, 许多网络聚合体有意无意间也正是充当着“反沉默的螺旋”的载体。首先, 由于互联网具有高度开放的特征, 各种观点得以表现、碰撞, 弱势意见群体在这样一种环境中比较容易寻觅到与自身意见一致的其他群体成员, 他们彼此相互联系后就能够形成网络聚合体, 从而利用弱纽带网络将弱势意见不断扩大。其次, 网络聚合体中的成员多为网络匿名, 且聚合体以一种非制度化的形式呈现, 优势意见聚合体中的成员在接触了弱势意见之后立场发生动摇, 可以随时摆脱现有群体加入弱势聚合体, 这种“意见叛变”是一种自由行为, 没有制度惩罚的压力。
“反沉默的螺旋”效果可能会拯救少数人的真理, 同时也可能造成非理性意见的极化, 但总体而言, 在维持公众舆论平衡方面, 这种效果的存在是必要且合理的。
三、“网络聚合体”的未来——“聚合体社会”
网络聚合体作为互联网时代中社会交往与运动的重要角色, 已经显示出强大的影响力。本文刻意避免了以“群体”为其命名, 而是选择了“聚合体”的说法, 有两方面考虑:一是为了显示出其不同于传统意义上的群体的特征——“聚合”。传统的群体均是以“群”的方式出现, 整体性较强, 凸显其结构的紧密性多于个体成员的作用和地位。而聚合体则是数字化个人彼此交往组合而成的异类群体, 其强调“聚合”的意义。有“聚合”, 便也有“离散”, 这喻示着个体成员在其中较强的能动性和主体地位。二是为了淡化个体成员的身份色彩。在现实社会中, 某一群体成员出现时往往带有群体身份标签, 群体的意见直接转嫁到个人身上。而在网络社会中, 在个人之间形成联系的不是身份与角色, 而是意见与观点, 这是一种意义层面上的关系, 而非群体制度那般僵化生硬。
随着“网络聚合体”抢占舆论空间, “聚合体社会”即将到来。这并不是否定正式组织和制度性群体存在的意义, 而是认为“聚合体”形式更能够适应网络时代人们意见自由交换、个性充分释放、人际交往范围日益扩大以及广泛参与社会发展进程的需求。在缺场交往的形式之下, 以弱纽带彼此相连的聚合体, 实际上构成的是一种桥接型社会。在这种条件下, 以一座桥连接另一座桥, 以一群人沟通另一群人, 随之, 人与人之间的关系“加湿”了, 社会的运动加速了, 这便是“聚合”迸发而出的强大力量。
参考文献
聚合物网络 篇9
网络连接对用户体验至关重要, 高效顺畅的网络连接将为用户带来良好体验。据统计, 全球约有30亿网民, 而大部分网民上网都是通过无线网络, 在我国, 86%的网民上网也是通过无线网络。而且, 无线网络连接技术的发展还将驱动新一轮创新浪潮的来临。
为深入探讨无线网络连接技术未来的发展方向, 高通于近日召开了名为“全连接·新惊艳”的无线连接技术分享会, 对目前无线连接标准以及未来移动终端行业的发展趋势进行了深入解读。
万物互联时代将来临
在分享会上, 高通高级副总裁兼大中华区首席运营官罗杰夫认为, 通信行业发展将经历3个主要时期:以前是模拟通信到数字通信的移动通信数字化时期, 现在是台式电脑到智能手机的重新定义计算时期, 未来将进入“变革互联网的边界”时期, 互联网将会拓展到生活中的每个角落。
例如, 现在汽车已成为了非常重要的联网终端。“目前高通正与超过15家汽车OEM厂商开展40个相关项目, 在汽车上实施相应的网络连接解决方案。”罗杰夫透露。
连接不仅局限在智能手机或联网汽车上, 还将进一步变革医疗、智能家居、智慧城市等产业。目前我国有上百个城市正努力开展智慧城市相关的项目, 包括智能交通、智能电网等, 投资规模达到数百亿元人民币。所有这些项目都将对能源消耗以及污染等方面带来直接的影响, 进而影响到消费者的生活。
根据预测, 2018年非手机类联网终端出货量将会超过50亿部。未来必然会是万物互联的时代, 智慧城市、智能家居、可穿戴设备、健康医疗、联网汽车、移动计算等将快速普及。
万物互联将对社会带来深远影响。“截至目前高通累计研发投入已超过360亿美元, 高通还注重投资行业最新的技术趋势, 也会对研发项目投入大量资金, 这些努力都是为了实现万物互联。”罗杰夫表示。
载波聚合提升网速竞争力
高通一直与我国三大运营商进行合作, 为其提供端到端的解决方案, “高通在LTE、802.11ac、802.11ad、低功耗蓝牙、定位以及NFC等方面优势明显。”罗杰夫表示。
网络需适应移动业务的迅速发展, 虽然LTE网络刚部署不久, 但为了争夺用户, 运营商将开展新一轮网络速度竞赛, 为迈向LTE-A网络而提前发力。而载波聚合正是LTE-A网络重要特性之一, 也是LTE-A网络商用的第一步。该技术能将多个载波聚合起来, 可帮助运营商更高效地利用频谱资源, 并为用户提供更快的移动宽带体验。
GSA数据显示, 截至2015年4月, 全球已有64个载波聚合系统正式商用, 116家运营商正在投资载波聚合技术。此外, 目前全球已有53个Cat6商用网络, 另有13个Cat9系统正在部署、试验或测试中。罗杰夫表示:“载波聚合是中国运营商4G演进中正在实施的关键技术, 它将使运营商现有LTE网络上传速度增加2倍, 下载速度提升3倍。”Strategy Analytics无线运营商战略高级分析师杨光也表示, 预计在未来几年内, 载波聚合将成为运营商网络的标准配置之一。
高通骁龙处理器已包括2000多项LTE技术特性, 全球基于骁龙处理器及骁龙LTE调制解调器设计的LTE终端已超过2300款。“目前所有层级的高通骁龙处理器均支持载波聚合, 包括骁龙210、骁龙425、骁龙620/618、骁龙810等, 但在连接速度上会有差异。”罗杰夫指出。
对于OEM厂商而言, 载波聚合功能可使其产品具有更强的竞争力。Strategy Analytics的数据显示, 截至2014年底, 至少有43款共150多个运营商型号的手机或平板支持载波聚合, 包括苹果、LG、三星、HTC和华为等品牌。
据悉, 内置骁龙810处理器的乐视超级手机1Pro、小米Note顶配版等手机均支持LTE-A Cat9, 其峰值下行速率达450Mbit/s。2015年5月, 高通还与合作伙伴共同完成基于LTE-A Cat11终端的测试, 实现峰值达600Mbit/s的下行速率。
杨光表示:“到2016年, 中国将成为全球载波聚合终端最大的生产国和消费国。载波聚合将帮助国产的LTE终端在全球市场上建立竞争基础, 与当今畅销的全球智能手机品牌展开竞争。”
另外, 关于LTE及其演进, 全新的终端到终端技术LTE Direct、LTE和Wi-Fi的融合、运营商通过单一视频流同时向众多消费者推送即时内容的LTE广播等技术也正被业界所关注。
开启Wi-Fi新纪元
ABI Research研究数据显示, 截至2015年3月, 全球Wi-Fi终端数量已超过50亿部。高通在此次分享会上还重点介绍了Wi-Fi技术上的变化。目前Wi-Fi热门技术主要是802.11ac制式, 支持快速接入云端, 适合在家庭、工作场所接入;以及802.11ad技术, 其可以提供高达每Gbit/s级别的连接速度, 可将同一房间中的不同设备连接在一起。
其中MU-MIMO技术是802.11ac的特性之一, 它的出现改变了Wi-Fi的连接方式, 单用户MIMO一次只能服务一个终端, 而多用户MIMO则可以同时服务多个终端, 使单个终端的吞吐量提升2~3倍。采用高通最新MU-MIMO技术的多款终端现已上市, 例如Linksys EA8500路由器、小米Note顶配版和宏碁最新的Aspire E系列笔记本电脑等。“未来高通会全面支持MU-MIMO的802.11ac解决方案, 2015~2016年, 行业将整体向MU-MIMO技术过渡。”高通创锐讯无线产品线高级产品经理李文杰指出。
802.11 a d技术通过使用60GHz频段中7GHz~9GHz的未授权Wi-Fi频谱, 提供最高可达7Gbit/s的传输速度。目前, 高通推出了三频解决方案, 集成了运行在60GHz频段的802.11ad、运行在5GHz频段的802.11ac以及运行在2.4GHz频段的802.11b/g/n。
聚合物网络 篇10
关键词：网络群体,聚合,网络环境
一、虚拟环境下网络群体的聚合
(一) 网络群体的含义
根据2014年1月中国互联网络信息中心发布的《中国第33次互联网络发展状况统计报告》显示, 截止2013年12月中国网民规模达6.18亿, 互联网普及率为45.8%。[1]互联网成为覆盖率仅次于电视的大众传媒。在以报纸、电视、广播为主的传统媒介时代, 受众单方面接受大众媒介所传递的信息, 受众与媒介、受众与受众之间缺乏互动交流, 受众是散沙式存在的个体, 群体结合状态类似费孝通提出的“机械的团结”, 像捆扎起来的干柴。在互联网时代, 微博、微信等新媒体以其具有的海量性、互动性、匿名性、快速性四大特点改变了信息的传播模式, 打破了传统时代人们之间相互交流的障碍, 面对面交流、语音交流在网络中转换为以“文本交流为主, 语音、视频为辅”的新方式。
网络群体是指个人以共同的兴趣爱好、共同的目标为目的, 通过网络中的微博、微信、论坛等新媒体形式组合而成的群体, 具有虚拟性、临时性、散沙式的特点, 个人在群体中获得了安全感与认同感, 同时在群体维系过程中其自尊心、自信心得到了满足。因此网络群体不同于以社会关系为联结纽带的传统意义上的群体。首先, 狭义上的网络群体是指围绕某一社会公共事件而形成的网络涉事群体。近年来我国公共事件得到广泛关注, 得益于网络新媒体的多维方式的报道, 网络媒体中充斥着关于事件的文字、图片、音频、视频等信息, 同时集合了网民关于该事件的评论, 抵制日货、宜黄拆迁、PX事件等公共问题在网络中一经报道并迅速发酵, 涉及该事件的相关利益群体在网络中聚合, 通过多种群体互动机制解决公共问题。其次, 广义上的网络群体不仅包括基于某一具体事件形成的群体, 同时还包括社交网络、论坛、贴吧等媒介基于共同的兴趣爱好、目标、需求等形成的群体, 例如QQ群、微信群、豆瓣小组、蘑菇街社交购物网站等, 此类群体的聚合满足了个人的心理以及精神需求, 是现实中的社会交往在虚拟网络世界中的呈现。本文是在广义上使用网络群体这一概念的。
(二) 网络群体的聚合
网络是获取信息来源的重要渠道, 一部分思想较为敏锐者首先接触到信息, 并对信息做出判断, 将对信息所形成的观点通过网络传递给网民主流群体, 观点在群体中引起了讨论, 经过观点的交锋, 网民主流群体接受了思想敏锐者最初所提出的观点。同时个体成员对群体逐渐形成了一种身份认同, 受到情感、心理等因素的影响, 网络群体内部主流观点进一步得到传播, 小部分持不同观点的网民逐渐接受了观点, 并自愿选择加入到网络群体中, 与群体中其他成员共享信息, 通过合作、集体行动来完成个人加入群体的过程。在这一过程中, 思想敏锐者扮演着意见领袖的角色, 他们冲破旧有观念的束缚, 首先形成了一种对群体的新认识, 将这种认识传递给群体中所有个人, 在讨论、争论与激辩中每个人对群体逐渐产生了身份认同, 将自己看作是新的群体中的一个成员。可见, 网络群体的聚合过程同时也是个人表达情感诉求、构建自我认知、参与群体协作的过程。
二、虚拟环境下网络群体的聚合特征
(一) 聚合速度快
网络的实时互动技术加快了群体聚合的速度, 将某个群体共同感兴趣或关注的信息全部呈现出来, 并以滚雪球的方式增长。在社交网络中, 一位网友所发布的关于某事物或信息的文字、图片、视频会即时传递给其他属于该网络中的网友, 而每位网友又可能将此信息复制转发, 这种由某一点向四周不断扩散的传播方式, 使某一事物或消息能够在第一时间得到广泛关注, 迅速形成该事件的涉事群体, 人们在接收大量信息的同时彼此交流互动, 随着事件在网络中的快速传播, 网民即时互动参与评论, 转发、评论、跟帖本身就是对事件的一种态度。在QQ群、豆瓣小组、论坛中, 可以进行个人对个人、个人对群体、群体对群体三种形式的传播, 加速信息流通的有效性, 活跃成员以匿名的方式参与交流, 与他人共享信息, 其他成员则参与讨论、交流, 在群体中把握话语权, 形成共识。成员之间逐渐形成对群体高度的认同, 产生归属感。
(二) 聚合突发性强
网络群体中个体之间的关系互相平等, 较少受到上级与下级之间的层级控制, 拥有信息的发布权与话语权。个体借助网络技术可以在任何时间、任何地点与他人分享信息、观点。文字是一种思想符号, 从它诞生之初就具有一种统治功能, 文字符号较其他符号更具有凝聚力, 通过符号的能指与所指意义, 使接受者处于一个共同的语义环境中, 迅速接收信息的隐身义, 做出即时反馈, 爆发强大的、突发性的聚合力量。以文字符号作为主要载体的微博等自媒体的出现拓宽了信息的来源渠道, 弥补了传统媒体的弱势, 突发性事件首先经由新媒体报道, 迅速引起人们的围观、讨论。在现实生活中突发性公共事件如环境、交通、食品等在网络中引起人们极大的关注, 关于该事件的观点在短时间内聚集, 如人们对于城市的环境问题达成一致的共识, 对政府优先发展经济忽略环保的行为作出抗议, 直到事件解决。然而突发性事件会随着时间的推移以及网络中大量的信息流被淹没, 关于事件所形成的群体随之消散。
(三) 聚合目的性强
马林诺斯基说:“家庭不是生物团体的单位, 婚姻不是单纯的两性结合, 亲子关系亦决不是单纯的生物关系。”[2]传统社会中, 家族、氏族形成了一个群体, 在这个群体中婚姻关系和亲子关系是最重要的两种关系, 群体所展开的行动都是在这两种关系中进行。网络技术使群体的聚合不再受到家族、氏族关系的制约, 由于个人定义与评估自我需要通过其所属的群体进行, 对群体的认知与群体的价值观、情感意义相关, 因此网络群体聚合满足了个人形成对社会、群体认知的需要。[3]
网络群体是人们因某个共同的目的而结成一个新的组织, 具有理性、目的性特征。由于新技术使分布在不同地点的人们有了共享与沟通的便利条件, 群体内部对话与行动的成本下降, 群体成员重新进行分工与合作, 实现了群体行动效益的最大化。如在豆瓣网中的同城活动, 组织各种群体活动例如旅行、摄影、音乐、戏剧、公益、交友等, 由某一个人或组织发起活动, 网友自愿参加, 互不相识的陌生人通过线上的虚拟联系, 延伸到线下的实际接触与交往, 群体的形成与行动都是基于一个共同的兴趣爱好或目标等, 目的性明确, 群体内部成员之间的关系平等, 彼此协作, 共同行动。
(四) 聚合情感性弱
中国的传统家庭关系的核心是家长制, 群体关系是家族制度。费孝通提出:“家族虽然包括生育功能, 但不限于生育功能, 氏族是一个事业组织, 再扩大就可以成为一个部落, 氏族和部落具有政治、经济和宗教等复杂的功能。”[4]传统群体的组织方式是金字塔式结构, 成员之间的地位不平等, 由上到下进行统治与管理, 群体的凝聚力、归属感强, 这一点在当前仍然具有很大影响。而目前新的群体主要基于虚拟的网络形成, 成员交流的介质主要为文字、图片。“人是进行符号活动的动物, 人类利用符号创造文化, 一切人类的文化现象和精神活动, 都是在运用符号方式表达人类的种种经验, 符号表现是人类意识的基本功能。”[5]网络群体中的成员通过电脑这种个人媒介, 独自接受文本符号, 理解文字符号所指意义, 由于无法面对面交流判断其他成员的肢体语言、面部表情等, 因此易受到文本信息以及其所营造的氛围的影响, 从而网络群体聚合速度快、成本低, 同时成员之间的地位平等, 彼此不具有由上对下的权威式统治, 因而情感色彩较弱。
三、虚拟环境下网络群体聚合的原因
(一) 网络技术的出现
互联网技术的出现是人类社会进入信息社会的标志。互联网传感技术、通信技术、计算机技术延伸了人类的感觉器官、大脑的神经系统, 提高了信息处理能力。在互联网出现之前, 人与人之间的联系主要依靠面对面交流以及电话、书信等点对点的形式, 联系主要发生在传统群体的内部, 如家人、亲戚以及朋友、同事之间。人们接触周围世界、接受信息等主要依靠人际传播与大众传播, 对于信息大多只能内部接受与处理, 很少与传统群体之外的人交流互动。网络技术汇集关于某一事件的所有信息如开端、发展、高潮、解决以及各方评论, 使网民对事件容易形成完整的认识, 网络给予每个人独立的空间, 赋予网民表达权利, 网民能够在网络中发表自己的观点。加拿大学者麦克卢汉提出的“地球村”预言在网络技术的普及之下成为可能, 网络为人们提供了一个具有无限性的新平台。
(二) 交往方式的改变
互联网深刻地改变了人们的生产、生活以及交往方式, 在精神层面构建了网络传播的方式, 打破了交流的界限, 由熟人之间的交流扩大到陌生人之间的交流, 传统群体的范围经由网络无限延伸, 聚合起影响广泛的新群体。我们可以以电视与电脑作为典型考察。传统家庭型媒介电视主导的传播模式中, 人们看电视时通常会与家人朋友等共同收看, 接受电视中的信息, 发表言论, 每个人的观点、认识等容易受到家庭成员的影响, 最后经过讨论后达成共识。而现代个体型新媒介电脑主导的传播模式中, 通过网络接受各种信息属于个人行为, 不需要他人参与, 网民最初形成的观念通常代表其个人利益, 没有受到传统群体的影响与约束。通过浏览网页中的论坛等其他言论, 逐渐选择接受某一种观念。
(三) 网络文化的冲击
文化是社会物质力量与精神力量的凝结, 网络技术在改变人们的生活方式的同时, 催生了网络文化。网络文化以工具而非实物形态供人们浏览、使用、共享, 给人以心理感觉上的使用和满足。[6]网络文化的特征表现为超时空性、虚拟性和真实性、自由性和开放性、平等性和交互性、海量性和共享性、多媒体性和多样性以及创新性。[7]互联网兴起后网络文化消解了传统文化的权威。它的开放、平等、自由、互动的特点渗透到了网络文化当中, 同后现代文化、非主流文化等一道通过网络流入中国, 对传统的精英文化构成了冲击, 改变了过去单一、封闭、稳定的环境, 尤其是西方文化价值观追求个性解放、公平、自由、独立的思想与中国传统文化中放弃个人利益保全集体利益的理念发生了冲突, 对中国人原有的价值观造成了重大冲击。人们传统社会原有的价值体系逐渐趋向多元化, 人们开始追求个性解放, 彰显自我的价值观。
四、虚拟环境下网络群体聚合的现实影响
(一) 助推人们公共意识的增强
在互联网出现之前, 我国民众主要通过报纸、广播电台、电视三大传统媒体接受信息, 传统媒体将政府的政策、法令、意见等传递给受众, 受众处于被动的接受地位, 传统媒体无法将受众的意见、建议等及时向政府反馈, 这种一对一的传播模式限制了公共意识的发展。随着网络技术的深入发展, 新媒体与传统媒体出现了即时联动, 将信息以多角度的方式传递给受众, 使受众角色发生转变———单一的接收者转变为双重的接受者与传递者。在网络群体聚合过程中, 网络技术的去中心化特征赋予每个人平等的地位与话语权, 网民能够迅速地收集、分享信息, 掌握有关公共事件的文字、图片、视频、音频等有效信息, 并通过评论、转发等行为表达自身对事件的态度, 群体经过讨论后形成对事件的观点。在自由、开放的网络环境中网民逐渐开始关注涉及公共利益如城市雾霾、社会暴力、拐卖儿童等问题, 在群体的讨论与影响下形成公共意识。网络群体的聚合在培养人们公共意识的同时, 增强了社会成员之间协调协作的能力, 共同解决某一公共事件或问题。互联网的普及促进了政府、公众、媒体之间的交流互动, 改变了政府传统的执政方式与管理模式, 公众可以借助网络参与到政府决策、公共管理的环节中。
(二) 网络虚拟性与现实真实性的融合
网络的发展对人们的生活引起了广泛而深刻的变化。网络应用到实际生活中的各个方面, 如网络交友、网络婚恋、网络会议、网络办公、网络购物、网络游戏等, 网民个人通过电脑就可以完成生活中的各项活动, 个人通过网络与他人交流的范围不断扩大, 交往范围不再局限于熟人之间, 而是扩大到陌生人, 延伸至网络中任何一个联接点。网络虚拟环境下的匿名机制使个人愿意在网络中表达真实的情感与想法, 同时个人生存所需要的各项活动不再局限于熟人之间, 不再受到地理的限制, 人们的生活方式可以通过网络由陌生人协助来完成。
现实生活在虚拟的网络中延伸, 网络将现实生活虚拟化, 虚拟的网络又使生活现实化, 虚拟与现实之间的界限在网络技术的推动下逐渐模糊。现实与网络的重合节约了实际生活的成本, 增加了个人与个人、个人与群体、群体与群体之间的交流机会, 扩大了交流空间, 基于更大范围内的联系而建立起来的分散形式的群体影响着个体日常的生活方式, 进而推动人们行为方式、思维方式以及价值观念的悄然变化。越来越多的个人开始与他人分享信息、合作并进行集体行动以实现共同的目标。
(三) 强化了群体之间的交流与合作
人是社会性的动物, 社会交往能力是人类的基本技能。社会不仅由个体成员聚合而成, 同时本身也是群体成员合作的产物。个人与群体的集合关系, 群体内部的个人的集合关系, 以及群体之间的集合关系, 共同形成了一个极为复杂的网络。[8]社会经济、政治、文化等各项事业的发展需要群体之间的相互合作完成。网络技术的运用降低了群体聚合的成本, 在虚拟环境下群体可以在任意时间自由地聚合, 不再受到地理、时间、经济等因素的限制。脱离了传统的机构与组织的框架, 在网络上个体成员可以自由选择、自愿参与自己感兴趣的组织, 群体的聚合更多受到个人心理以及群体心理的影响, 成员之间地位的平等与合作的协调满足了个体的心理需求与身份认同。
社会心理学认为, 趋群性是人类的本性之一, 人的这种群聚本能使人类能够结成各种社会群体。[9]个人在网络群体中能够寻找到一种新的身份认同, 完全不同于传统群体中基于血缘关系、社会地位等身份的认同。竞争与合作是社会成员之间广泛存在的两种联系方式, 网络群体的聚合更加突出了合作的功能, 在打破了传统的层级控制之后, 群体成员之间以平等的、合作的方式相互沟通, 达成共识并完成目标。这一点在虚拟的网络环境中得到了彰显。
注释
1[1]第33次中国互联网络发展状况统计报[R].中国互联网络信息中心, 2014.http://www.cnnic.net.cn/hlwfzyj/hlwxzb g/hlwtjbg/201403/t20140305_46240.htm.
2[2]费孝通.生育制度[M].北京:商务印书馆, 2011:101.
3[3]Mark W.Bruner.Social identity and prosocial and antisocial behavior in youth sport, Psychology of Sport and Exercise, 2014 (15)
4[4]费孝通.乡土中国[M].北京:北京大学出版社, 2013:65.
5[5]许正林.欧洲传播思想史[M].上海:上海三联出版社, 2005:478.
6[6]刘同舫.网络文化的精神实质[J].天津社会科学, 2005 (6) .
7[7]马克.80后与网络文化[D].西安:陕西师范大学, 2013:29-32.
8[8]克莱·舍基.未来是湿的——无组织的组织力量[M].北京:中国人民大学出版社, 2009:9.
聚合物网络 篇11
相比其它公司习惯使用的交联体硅聚合物，Jeen International公司所发明的非交联体硅聚合物在个人护理品配方中具有更广泛的适用性。公司总经理Carl Cappabianca认为Jeesilc PS系列产品的核心竞争力在于，它可用于各类粘度的个人护理品，而且能有效调整产品外观，不管人们喜欢光亮润滑还是厚重粗粝的感觉，Jeesilc PS系列原料都可一一满足。
从茫茫原料库中选出恰到好处的几种进行搭配并应用于产品配方是一项繁重的工程，如果配方师们选用Jeesilc PS进行产品设计，就能减少这一部分的工作量。据了解，目前全球有400余种交联体聚合物原料申请了专利，已接近饱和。而Jeesilc PS系列产品避开了传统的交联体聚合物，开辟出一个全新的领域。在简便新颖的化妆品研发方案呼之欲出的今天，Jeesilc PS无疑站在了浪潮的最前端。
对于Jeen原料公司，获得美国国家专利只是一个开端，他们希望Jeesilc PS系列原料有朝一日能够得到世界专利，为全球化妆品行业所认可。与此同时，该公司还在进行深入研发，进一步扩大Jeesilic PS系列的应用范围，如用于双乙烯基聚二甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷等化合物。
聚合物网络 篇12
随着数据业务量的增长和对服务质量要求的提高, 高可用性 (High Availability) 日益成为高性能网络最重要的特征之一。网络的高可用性是指系统以有限的代价换取最大运行时间, 将故障引起的服务中断损失降到最低。具有高可用性的网络系统一方面需要尽量减少硬件或软件故障, 另一方面必须对重要资源作相应备份。一旦检测到故障即将出现, 系统能迅速将受影响的任务转移到备份资源上以继续提供服务。
网络的高可用性一般在系统、组件和链路三个级别上体现。系统级的高可用性要求网络拓扑必须有冗余节点和备份设计。组件级的高可用性着眼于网络设备自身, 要求网络设备具有冗余部件和热备份机制。链路级的高可用性则要求传输线路备份, 如果主要数据通路中断, 备用线路将迅速启用。
传输链路的备份是提高网络系统可用性的重要方法。目前的技术中, 以生成树协议 (STP) 和链路聚合 (Link Aggregation) 技术应用最为广泛。生成树协议提供了链路间的冗余方案, 允许交换机间存在多条链路作为主链路的备份。而链路聚合技术则提供了传输线路内部的冗余机制, 链路聚合成员彼此互为冗余和动态备份。
1 基本原理
链路聚合 (Link Aggregation) 是指将具有相同传输介质类型、相同传输速率的物理链路段“捆绑”在一起, 在逻辑上看起来好像是一条链路。链路聚合又称中继 (Trunking) , 它允许交换机之间或交换机和服务器之间的对等的物理链路同时成倍地增加带宽。因此, 它在增加链路的带宽、创建链路的传输弹性和冗余等方面是一种很重要的技术。
链路聚合控制协议 (Link Aggregation Control Protocol) 是IEEE 802.3ad标准的主要内容之一, 定义了一种标准的聚合控制方式。聚合的双方设备通过协议交互聚合信息, 根据双方的参数和状态, 自动将匹配的链路聚合在一起收发数据。聚合形成后, 交换设备维护聚合链路状态, 当双方配置变化时, 自动调整或解散聚合链路。
LACP协议报文中的聚合信息包括本设备的配置参数和聚合状态等, 报文发送方式分为事件触发和周期发送。当聚合状态或配置变化事件发生时, 本系统通过发送协议报文通知对端自身的变化。聚合链路稳定工作时, 系统定时交换当前状态以维护链路。协议报文不携带序列号, 因此双方不检测和重发丢失的协议报文。
需要指出的是, LACP协议并不等于链路聚合技术, 而是IEEE802.3ad提供的一种链路聚合控制方式, 具体实现中也可采用其它的聚合控制方式。
PTN系统中对链路聚合的相关解释:
1) LAG:将多个以太汇口聚合起来组成一个逻辑上的端口。
2) 保护对象:以太网端口 (GE/FE) 。
3) 性能指标:可以达到秒级的保护。
1.1 LAG保护应用场景———负载分担模式
负载分担:如图1所示, 业务均匀分布在LAG组内的所有成员上传送, 每个LAG组最多支持16个成员, 这种模式无法对Qos提供良好保障, 因此在PTN网络中, 该模式只能应用在用户侧, 不能应用在网络侧。
1.2 LAG保护应用场景———非负载分担模式
非负载分担:如图2所示, 正常情况下, 业务只在工作端口上传送, 保护端口上不传业务, 每个LAG组只能配置2个成员, 形成1:1保护方式。该模式可以对Qos提供良好保障, 因此在PTN网络中, 该模式可以应用于用户侧及网络侧。
1.3 LAG保护应用场景——扩展应用场景一:S R与P TN之间冷备
网络结构如图3所示:PC机通过—PTN接入设备—PTN汇聚设备—双光口分别与两台SR路由器互连。
网络保护目标:由于所有PC机专线业务都要终结在两台SR路由器, 并通过SR路由器访问位于放火墙后的应用服务器组, SR路由器要对下行业务实现跨设备1+1保护。
保护方式分析:目前又有PTN设备在三层业务上支撑有限, 不能通过3层方式与上行SR路由器之间运行路由协议 (含VRRP协议) , 无法做到动态保护。同时PNT汇聚设备与两台SR之间没有可以用来做中介的路由器或交换机, 保护重任全部压在了传输设备上, 通过检查PTN的保护方式, 可以发现利用PTN设备支持的LAG保护功能实现两台路由器之间的冷备保护。
测试PTN配置:PTN对下行多个PC采用以太网汇聚业务数据配置, 将多个PC接入的业务汇聚到网络侧, 网络侧使用两个GE光口分别与两台SR路由器互连。在两条与SR互连的链路之间启用LAG保护, 并启用LACP协议, 保护类型分别采用负载分担、非负载分担类型。
路由器配置:SR侧启用链路汇聚组, 但只加对应的一个端口, 经过倒换测试, 如下:
1) PTN不使用负载均衡模式:两条SR端口配置相同的数据, 先将备用端口关闭, onu下挂PC可ping通配置在SR上的网关。关闭主用SR端口, 开启备用SR端口, 丢包10-14个, 中断时间20-28S, 关闭备用NE40E端口, 开启主用SR端口, 测试丢包数量不变。
2) PTN使用负载均衡模式:两条SR端口配置相同的数据, 先将备用端口关闭, PC可ping通配置在SR上的网关。关闭主用SR端口, 开启备用SR端口, 丢包5-10个, 中断时间10-20S, 关闭备用SR端口, 开启主用SR端口, 测试丢包数量不变。
测试结论:开启负载分担方式可以较快的建立路由器与SR之间的通信链路, 这种冷备方式可行。
1.4 LAG保护应用场景———扩展应用场景 (RNC容灾应用场景)
目前PTN和RNC之间互联无论是采用双归方式 (两台PTN对接一台RNC) 还是采用单归属 (一台PTN双光口对接一台RNC) 方式均存在RNC的单点故障, 目前的抢修方式是建立容灾档案, 当某台RNC故障时将其上主要业务临时割接至其余RNC, 这种容灾方式存在业务抢通时间长, 容灾对应关系传输专业和无线专业要不断更新同步, 差错可能性相对较高。由于PTN在核心层与RNC对接尚存在PTN+路由器保护方案与PTN起三层方式的争议, 现阶段理论上是否存在一种保护机制能够尽快完成RNC的容灾保护能, 笔者仅从理论上提出一种冷备保护方式供参考。
如图4所示现网无论是PTN双归属或单归属于RNC对接, 在RNC侧均是2条GE链路起用LACP保护协议保护, 我们可以在PTN的链路聚合组中新增一条备份链路变成3条链路聚合组, 将其中一个端口端口与备份调度汇聚交换机, 同时备份交换机与容灾RNC互连, 日常交换机端口状态为UP, 默认所有端口不转发VLAN, 当网内某台RNC1宕机或光口故障, 无线交换维护人员立即调用宕机RNC的配置对容灾RNC进行注入, 传输专业开启相关需要疏导的调度汇聚汇聚交换机与PTN对接端口及城域网交换机与容灾RNC的光口VLAN转发功能, 默认调度交换机不转发任何VLAN, 这部分操作可以通过预先准备好的资料使用批处理机制的调度软件来实现, 故障RNC1的业务在短时间内得以全面恢复。调度汇聚交换机在此方案中扮演光调度开关作用。
此方式优点:可以实现RNC的冷备容灾, 避免了传输专业在RNC故障时通过临时调纤及调度电路来疏导RNC业务的大量操作, 避免了以往故障只是恢复部分业务, 目前是对故障RNC所有业务全部恢复, 较现网保护抢修时间大大减少。由于使用了调度交换机来实现光开关功能, 较波分调度方式减少了投资于调度时间。
此方式缺点:倒换尚需要人为启动, 需要多占用50%的传输光口资源, 如果端口紧张可以用1:2分光器从一个传输备份口分光再至调度汇聚交换机, 同时这种方式每RNC机房需要配置一台高性能交换机。
2 总结
综上所述, 链路聚合具有如下一些显著的优点:
提高链路可用性:链路聚合中, 成员互相动态备份。当某一链路中断时, 其它成员能够迅速接替其工作。与生成树协议不同, 链路聚合启用备份的过程对聚合之外是不可见的, 而且启用备份过程只在聚合链路内, 与其它链路无关, 切换可在数毫秒内完成。在此项功能下使用者可以灵活扩展使用方法, 可以发挥使用者的创造性开发出多种应用方式。
增加链路容量:聚合技术的另一个明显的优点是为用户提供一种经济的提高链路传输率的方法。通过捆绑多条物理链路, 用户不必升级现有设备就能获得更大带宽的数据链路, 其容量等于各物理链路容量之和。聚合模块按照一定算法将业务流量分配给不同的成员, 实现链路级的负载分担功能。
某些情况下, 链路聚合甚至是提高链路容量的唯一方法。例如当市场上的设备都不能提供高于10G的链路时, 用户可以将两条10G链路聚合, 获得带宽大于10G的传输线路。