廖成

摘 要：高分子材料是人類生活中最常見的材料，對人類的生存和發(fā)展有著重要意義，也是發(fā)展高新科技的基礎與先導。因其優(yōu)異的性能，被廣泛應用于各個領域。在這個新的世紀，高分子材料已成為世界上工程材料的主要支柱，與其他科技一起，推動著人類文明和社會的進步。本文通過淺談高分子材料在3個方面的典型應用，對高分子材料的性能與應用進行分析，并進一步闡述了高分子材料的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：高分子材料；性能；應用；發(fā)展

中圖分類號：O657 文獻標識碼：A

1.高分子材料定義，分類及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1高分子材料的定義及分類

高分子材料，是指相對分子質量較大的化合物組成的材料。它是以高分子化合物為基體，再配以其他添加劑所構成的一類材料的總稱，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料。高分子是生命存在的形式。

高分子材料有很多不同的分類標準，比如按照性能和用途來分，可以分為塑料、橡膠、纖維膠黏劑、涂料。按照來源分類，又可以分為有合成高分子、天然高分子材料、半合成高分子材料（又稱改性天然高分子材料）3種。

高分子材料由于具有長鏈結構，所以一般具有高強度、高彈性、高粘度、力學狀態(tài)的多重性、結構的多樣性等高分子特性。結構的變化，給予高分子材料千變萬化的特性和廣泛的應用。

1.2高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀

在這個科學技術迅猛發(fā)展的21世紀，人們對知識的不斷探索以及對物質生活的不斷要求，使得高分子材料的發(fā)展飛速。而高分子新材料的制備以及新應用領域的拓展，已成為社會進步和發(fā)展的重要技術之一。高分子材料已經(jīng)普遍應用于生產(chǎn)，生活，科技等各個領域。特別是我們日常生活所用所穿都離不開它，尤其是塑料、纖維、橡膠這三大高分子材料，已廣泛存在我們周圍。同樣尖端高科技產(chǎn)品也離不開它，如航空航天領域，也在于大量使用高分子材料。但有些高分子材料在性能和使用期限以及環(huán)保方面還有待提高。所以開發(fā)出新的綠色化的、高功能、高性能的高分子材料，都是未來的迫切需求。與此同時，功能高分子材料，如耐高溫、耐腐蝕、高強度的特種高分子材料，也將是一大熱點。

2.高分子材料的典型應用

2.1高分子材料在建筑上的應用

作為一種高新技術材料，高分子材料是現(xiàn)代工程中不可缺少的一類材料，尤其是在建筑上。常用在建筑上的高分子材料主要有塑料、涂層、建筑黏膠劑等。除了水泥、玻璃、陶瓷外，高分子材料已成為第四大建筑材料。它的應用越來越多，其重要性越來越凸顯，也使得生產(chǎn)、生活、國防、交通等基礎設置建設步伐大大加快，極大的改善了人類的生存環(huán)境。甚至已經(jīng)成為不可替代的現(xiàn)代重要的建筑材料。因為經(jīng)由高分子合成的材料，具有來源廣泛、化學結合效率高、質輕、強韌、耐腐蝕等優(yōu)點。

玻璃鋼（GRP）是在建筑上使用較多的高分子塑料之一，它是以合成樹脂為基體，以玻璃鋼為增強體，經(jīng)成型后，固化而成的固體材料，經(jīng)常應用在建筑、衛(wèi)生材料上。玻璃鋼具有如下優(yōu)點：玻璃鋼制品具有良好的透光性和裝飾效果，而且強度高，重量輕，具有良好耐化學腐蝕性和電絕緣性，加工成型工藝簡單靈活。

高分子涂料在建筑上也有著廣泛的應用。傳統(tǒng)意義的涂料是指具有保護和裝飾物體的材料，能提高被涂物體的使用壽命。

高分子涂料除了這些基本功能外，具有很多其他特殊功能，比如耐高溫、防輻射、耐燒蝕等。而且高分子涂料涂敷在物體的表面后，能與基體材料牢固粘結，并形成連續(xù)完整的保護膜。高分子涂料在建筑材料商的應用，憑借其豐富的色彩和質感，

使建筑材料更加美麗，還可以延壽。目前建筑涂料已成為使用十分豐富的材料。而且涂料的施工比較簡單，效率非常高，重量也很輕，維護起來也很方便。

隨著科技的發(fā)展，高分子材料的出現(xiàn)，使人類進入一個新材料時代。在建筑上使用的高分子材料也與日俱增，大大提高了建筑速度、舒適度。高分子建筑材料有它自身的一些特性，如密度低，比強度高，可加工性，電絕緣性，裝飾效果等等。雖然它也有一些缺點，但通過對其基材和添加劑的改性，高分子材料性能將不斷得到改善，其在建筑領域上的發(fā)展，也有廣闊的前景。

2.2高分子材料在農(nóng)業(yè)上的應用

農(nóng)業(yè)是高分子材料大展手腳的領域，憑借著它一些獨特的性能，在農(nóng)業(yè)上代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料后，不但能節(jié)能減排、還能增收創(chuàng)收，真正為農(nóng)民帶來了很多福利。

高分子材料在農(nóng)業(yè)上應用最常見最廣的是在農(nóng)產(chǎn)品的包裝上。高分子材料因隔阻性好，保鮮性好，故可以用來做蔬菜水果的保鮮、儲存、運輸、糧食的儲運、防霉變等，提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值。我國是產(chǎn)糧大國，而且地域區(qū)別非常明顯，所以蔬菜糧食的儲存運輸是一個大問題，每年我國因糧食的貯存不當造成的損失高達400～600億斤，而這些問題，都迫切的需要高分子材料來解決。高分子材料在農(nóng)產(chǎn)品包裝上的發(fā)展，也是有很廣闊的前景，而且可降解包裝材料的研究，也將會進一步解決由此引發(fā)的環(huán)境污染問題。

高分子材料也可以用于糧食的增產(chǎn)中，通過給無機化肥表面涂上一層高分子膜，可以做成緩釋化肥。緩釋化肥在土壤中的營養(yǎng)成分的釋放速率遠小于普通化肥，因為高分子膜具有一定的難溶性和抗沖刷性，這樣可以使化肥在植物的整個成長期間不斷供應營養(yǎng)成分，減少施肥次數(shù)，降低生產(chǎn)成本。還能使植物最大限度的利用肥料，減少了氮對地下水和大氣的污染。

環(huán)境的惡化，使人們更加認識到，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，走可持續(xù)發(fā)展的重要性。隨著“綠色”農(nóng)業(yè)的發(fā)展和帶動， 高分子材料在農(nóng)業(yè)上的發(fā)展也必將出現(xiàn)一些新的更好的景象。

2.3高分子材料在航空航天上的應用

“一代材料，一代裝備”，一代新型的航空航天產(chǎn)品往往建立在一大批先進新型材料研制成功的基礎上。我國航空航天工業(yè)賴以支撐的重要配套材料之一就是高分子材料。如今在航空航天領域使用的高分子材料也是與日俱增。在航空航天上使用的高分子材料主要包括橡膠、工程塑料、膠黏劑及密封劑等。endprint

而其中塑料用量最大，增強塑料中價格比較低而使用量較大的，首推玻璃纖維（布）增強塑料。從樹脂看，多數(shù)為工程塑料品種。由于工程塑料本身各具優(yōu)越性能，以及耐高溫、耐輻射等，很適于制造受熱、受力、絕緣、傳動受磨、耐化學介質等零部件，如經(jīng)玻璃或其他更新型的高強度纖維增強，則更成為高強、輕質的航空工業(yè)材料。

橡膠作為一種理想的密封材料，在航空航天領域有著其獨特的地位。它具有很好的化學穩(wěn)定性，能在高低溫下穩(wěn)定使用，可以用于各種有機、無機溶液以及氧化劑系統(tǒng)的密封。在我國航空航天領域，使用的橡膠主要有天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、氟橡膠等。

膠黏劑在航空航天領域應用十分普遍，主要是因為航空航天產(chǎn)品廣泛采用復合材料、蜂窩結構以及輕合金，需要通過膠黏劑來實現(xiàn)整體結構的成型。航空航天產(chǎn)品需要經(jīng)受十分復雜苛刻的環(huán)境考驗，比如高溫燒蝕、超低溫、高真空紫外線、帶電粒子、微隕石等。在航空航天產(chǎn)品上使用的膠黏劑也必須經(jīng)受住上述的這些考驗，這對膠黏劑具有很高的要求。

腐蝕與防護是航空航天工業(yè)中必不可少的一個問題。常見的金屬材料，耐腐蝕性能差，即使有涂層保護，使用壽命也很有限。高分子材料在腐蝕與防護領域，有著其獨特的優(yōu)勢。高分子材料的耐酸、堿、鹽介質的腐蝕性能優(yōu)于其他金屬或合金材料，故被廣泛應用在飛機制造上。另外，高分子材料具有密度小，強度大的優(yōu)點，這對減輕飛機本身的質量和減少能源的消耗都有重要意義。

結語

高分子材料是材料領域中的新秀。在日常生活中的各個方面都離不開它。它的出現(xiàn)帶來了材料領域中的重大變革，它的應用領域也正在不斷擴展，對人類生產(chǎn)、生活也正在發(fā)生深刻的影響。這主要是因為高分子材料具有很多優(yōu)異的性能，例如工程材料具有較高強度，可以代替金屬。塑料質地輕盈、加工成型方便，可以制成各種生活用品。而且高分子材料的相對密度較小，僅為鋼鐵的1/8、鋁的1/2，在航空航天領域，應用廣泛，減重效果明顯，可以在非關鍵結構部分，替代傳統(tǒng)金屬材料。

隨著生產(chǎn)和科技的發(fā)展，以及人們對知識的追求，對高分子材料的性能提出了各種各樣的要求。而且對高分子材料的研究也越來越深入，高性能化、高功能化、復合化、智能化和綠色化將是未來高分子材料發(fā)展的主要趨勢。首先，改善重要高分子材料的性能，并對其應用進行推廣。使它們應用范圍更廣，性能不斷提高，與此同時，要加強對一些特殊材料的研究，尤其是與人類密切相關的高分子材料，例如智能高分子材料，仿生高分子材料等。這類材料正在其所在領域展現(xiàn)出獨特魅力和優(yōu)勢，具有很廣泛的應用前景。

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