李錦松

摘要：目前，高分子材料在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛使用，高分子材料合成時(shí)就需要應(yīng)用有機(jī)化學(xué)。我國(guó)高分子材料合成這一工作隨著化學(xué)專業(yè)的發(fā)展和材料的不斷更新，它廣泛出現(xiàn)在我們的生活中，各領(lǐng)域的生產(chǎn)都離不開(kāi)高分子材料。本文詳細(xì)的闡述了高分子化學(xué)材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性，并對(duì)常見(jiàn)的高分子材料進(jìn)行了相應(yīng)的分析，最后探討了高分子化工材料的發(fā)展趨勢(shì)，以期能夠更好的促進(jìn)化工材料的發(fā)展，拓寬化工材料的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：高分子;化工材料;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

引言

高分子材料伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在我們的生活中占據(jù)著非常重要的地位。隨著經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)家們從高分子材料的研究中找到了其自身的規(guī)律，并設(shè)計(jì)合成了人工高分子材料等，并依據(jù)高分子材料的不同特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于我們生產(chǎn)、生活的方方面面，為我們的生活提供便利。我們生活的吃穿住行都離不開(kāi)高分子材料，尤其是塑料、纖維、橡膠這三大高分子材料，在我們的生產(chǎn)生活中扮演著重要的角色。高分子材料不僅應(yīng)用于日常的衣食住行，而且還應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)防等高科技領(lǐng)域中。

1高分子化工材料發(fā)展綜述

高分子化工材料的應(yīng)用發(fā)展，總共分為“天然應(yīng)用”、“人工改良”、“煤化工生產(chǎn)”、“石油化工生產(chǎn)”四個(gè)階段。早在公元以前，人類的古代先民就已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)于棉麻、羊毛、蠶絲等自然高分子材料的使用，是為高分子材料應(yīng)用的“天然應(yīng)用”階段。隨著近代以來(lái)的化學(xué)工業(yè)發(fā)展，人類開(kāi)始對(duì)于天然橡膠、天然纖維進(jìn)行人工的改進(jìn)，是為高分子材料應(yīng)用的“人工改良”階段。在20世紀(jì)初期，美國(guó)首先發(fā)明了酚醛樹(shù)脂的合成技術(shù)，隨后英國(guó)、德國(guó)等西方國(guó)家，也陸續(xù)利用煤化工技術(shù)合成了高分子化工材料，是為高分子材料應(yīng)用的“煤化工生產(chǎn)”階段。在20世紀(jì)30年代末，西方國(guó)家對(duì)于高分子化工材料的合成理論基本成型，并開(kāi)始了以石油化工生產(chǎn)為基礎(chǔ)的規(guī)模性生產(chǎn)，開(kāi)啟了高分子材料應(yīng)用的“石油化工生產(chǎn)”時(shí)代。時(shí)至今日，高分子化工材料已經(jīng)在我國(guó)廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面，是化工材料合成領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的子門類。

2常見(jiàn)的高分子化工材料

2.1高分子智能材料

目前高分子智能材料的應(yīng)用范圍已經(jīng)有一定的進(jìn)步，并在其他領(lǐng)域也在緊鑼密鼓的研究。目前高分子智能材料是所有化工材料里修復(fù)能力最強(qiáng)的，同時(shí)也能夠根據(jù)環(huán)境和實(shí)際需要情況的變化而不斷變化，因此高分子智能化工材料在建筑行業(yè)里應(yīng)用最為廣泛。最為典型的是高分子智能化工材料在溫度較低時(shí)可以以固體的形式存在，而在溫度過(guò)高時(shí)也能夠有效感知光和熱。因此，在未來(lái)的發(fā)展中，相信高分子智能材料也能夠更好的更廣泛的應(yīng)用于建筑行業(yè)中，造福人類。

2.2稀土催化材料

稀土催化材料是目前最為常見(jiàn)的環(huán)保材料之一，是高分子化學(xué)材料的重要組成部分。稀土催化材料是在稀土元素的基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的，同時(shí)也是提高稀土元素整體性能的重要方式之一。我國(guó)對(duì)于稀土催化材料的研究早在二十世紀(jì)就已經(jīng)提上日程，并取得了一定的進(jìn)步。在研究稀土催化劑時(shí)，主要是將不同的稀土化合物通過(guò)一定的方式進(jìn)行融合構(gòu)成新的高分子材料，并對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的整齊程度也有一定的要求。除此之外，稀土催化材料作為重要的環(huán)保材料之一，也是我們?cè)谖磥?lái)的發(fā)展中亟待整合的高分子資源之一。

2.3生物醫(yī)用材料

高分子化學(xué)材料在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大，高分子化學(xué)材料相較于其他材料而言，不會(huì)對(duì)人體造成直接的傷害，因此高分子化學(xué)材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用是比較廣泛的。例如部分高分子材料能夠直接被用來(lái)填充牙齒、食道以及其他部位，在幫助解決疾病的同時(shí)也不會(huì)有任何副作用。除此之外，液體高分子醫(yī)用材料又能夠被直接制作成為填充血液的藥物，從而極大的降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高了人們的生存能力。但液體高分子材料需要和各類不同的實(shí)驗(yàn)相適配，需要很長(zhǎng)的研究時(shí)間才能夠成功。這也是目前我國(guó)高分子化學(xué)材料產(chǎn)量不高，質(zhì)量不高的主要原因之一。在未來(lái)的發(fā)展中，對(duì)于高分子化學(xué)材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用仍然需要不斷的研發(fā)，從而更好的推動(dòng)我國(guó)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。

2.4高分子膜

高分子化學(xué)材料對(duì)膜科技的發(fā)展起著至關(guān)重要的影響作用，不僅能夠更好的幫助下膜科技發(fā)揮自身的價(jià)值，同時(shí)還能夠使膜科技更好的應(yīng)用在我們的日常生活之中。目前我國(guó)膜科技的應(yīng)用主要體現(xiàn)在純凈水凈化、牛奶保鮮以及其他技術(shù)之中。因此在未來(lái)的發(fā)展中，要更多的關(guān)注高分子化學(xué)材料在膜科技中的發(fā)展，從而能夠更廣泛的應(yīng)用于社會(huì)生活之中。

2.5聚乙烯材料

聚乙烯材料是高分子化學(xué)材料應(yīng)用更廣泛的又一領(lǐng)域之一。目前聚乙烯材料主要應(yīng)用在化工領(lǐng)域、環(huán)保領(lǐng)域以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上，在這些領(lǐng)域聚乙烯材料都發(fā)揮了不可替代的重要作用，如圖1。

2.6塑料

塑料作為應(yīng)用范圍最廣泛的高分子材料之一，主要成分為樹(shù)脂、增艷劑、潤(rùn)滑劑和其他原材料，是利用單體原料來(lái)聚合成新的材料。塑料在我們?nèi)粘Ｉ钪休^為常見(jiàn)，也會(huì)被應(yīng)用于各個(gè)不同的行業(yè)，這主要是由于塑料的不同特性所決定的。一是塑料的質(zhì)量比較輕，在使用過(guò)程中也表現(xiàn)出比較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，并且不容易變形。二是塑料在使用的過(guò)程中具有比較強(qiáng)的絕緣性，不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電的問(wèn)題。三是塑料的最大特點(diǎn)就是耐低溫和耐水性，并且能夠在短時(shí)間內(nèi)形成不同的形狀。但同時(shí)塑料在使用過(guò)程中最大的缺陷和問(wèn)題在于極易燃燒，并且在燃燒過(guò)程中不斷釋放一氧化碳等有毒氣體，極易使人體產(chǎn)生一氧化碳中毒的情況。

2.7纖維素

纖維素作為少有的天然有機(jī)物之一，主要是有多種葡萄糖共同組成的。目前主要應(yīng)用在棉花、木材以及亞麻等領(lǐng)域。纖維素的最大特點(diǎn)在于纖維素不會(huì)直接和水或者乙醇相融合，但同樣纖維素的缺陷也比較明顯，一是纖維素在接觸水以后會(huì)在短時(shí)間出現(xiàn)溶脹反應(yīng)，也就是會(huì)使纖維素被泡發(fā);二是纖維素對(duì)溫度是有著比較一定的要求，在溫度達(dá)到150℃時(shí)，纖維素都會(huì)出現(xiàn)一定的熱脹情況，而在150℃之后，則會(huì)開(kāi)始冷縮。因此目前纖維素的應(yīng)用并不十分廣泛，在對(duì)其性能上還需要進(jìn)行一定的優(yōu)化。

3高分子化工材料未來(lái)發(fā)展研究

在當(dāng)今的高分子化工材料應(yīng)用領(lǐng)域中，高分子化工材料的運(yùn)用，主要在提升民用產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保以及高科技領(lǐng)域的三個(gè)方面中迅速發(fā)展。我們可以看到的是，在未來(lái)的高分子化工材料的發(fā)展過(guò)程中，金屬材料與高分子化工材料的混合運(yùn)用，是未來(lái)高分子化工材料技術(shù)發(fā)展的一個(gè)突出特點(diǎn)，結(jié)合金屬材料與高分子化工材料的優(yōu)勢(shì)，形成“一加一大于二”的技術(shù)效果。與此同時(shí)，高分子化工材料在未來(lái)的發(fā)展領(lǐng)域中，生產(chǎn)研發(fā)成本將得到進(jìn)一步地壓縮，并且普遍實(shí)現(xiàn)批量產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為更多的社會(huì)用戶，帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)低效的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。隨著高分子化工材料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，我們相信在不久的將來(lái)，高分子化工材料的價(jià)格將會(huì)持續(xù)走低，材料質(zhì)量及功能性不斷提升，必將為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)更多福祉。

結(jié)束語(yǔ)

高分子化學(xué)材料正在被更多的領(lǐng)域行業(yè)所關(guān)注和重視，同時(shí)在已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。本文主要針對(duì)當(dāng)前高分子化學(xué)材料的種類和應(yīng)用領(lǐng)域展開(kāi)分析，并著重探討了高分子化學(xué)材料在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，從而使高分子材料能夠更好的適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]馮貴武.高分子化工材料在我國(guó)的發(fā)展[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2020，46（10）：23+93.

[2]蔡敬堯.高分子化工材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].化工管理，2021（04）：78-79.

[3]吳濤.高分子化工材料的現(xiàn)狀與研究[J].信息記錄材料，2018，19（12）：14-15.