楊凡

摘要：高分子化工材料是化學(xué)材料中的重要組成部分，同時(shí)也是化學(xué)材料未來在發(fā)展和研究中的重要方向之一，具有著其他化工材料不可替代的作用和優(yōu)點(diǎn)。近年來，我國科技的不斷進(jìn)步，高分子化工材料無論是在發(fā)展前景上還是在應(yīng)用范圍上都有了長足的進(jìn)步，同時(shí)也對高分子化工材料的性能標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高的要求。本文旨在明確我國高分子化工材料的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，對于具體的技術(shù)突破以及技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行研究，希望能夠更好地促進(jìn)我國化工材料科學(xué)研究工作的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高分子;化工材料;研究

引言

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，而材料的發(fā)展是國家綜合實(shí)力的體現(xiàn)和標(biāo)志，也關(guān)系到國家安全、社會進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來，高分子材料在研發(fā)活動和產(chǎn)業(yè)化方面表現(xiàn)活躍，進(jìn)展迅速，具有廣闊的應(yīng)用前景。工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展也與高分子材料密切相關(guān)。高分子材料的發(fā)展與進(jìn)步，推動了包括制造業(yè)、過程設(shè)備、設(shè)施農(nóng)業(yè)、汽車制造業(yè)和3D打印等行業(yè)的進(jìn)步。工業(yè)領(lǐng)域里很多工藝過程的實(shí)現(xiàn)都和新結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)密切相關(guān)，并依賴于材料技術(shù)的進(jìn)步。尤其是功能高分子材料，由于其所具備的特殊功能性，有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值及發(fā)展空間。本文就高分子材料在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用及前景做一個(gè)簡單介紹。

1高分子化工材料的概述

高分子化工材料作為新型復(fù)合化工材料之一，主要是以高分子為基礎(chǔ)的合成材料。我國對化工材料的應(yīng)用是比較廣泛的，這主要是由高分子化工材料的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)所決定的。一方面現(xiàn)有的化工材料大多是由塑料工業(yè)材料、橡膠工業(yè)材料以及化學(xué)纖維等工業(yè)材料共同組成的，其突出特點(diǎn)是在制備工藝上更加簡潔，并且能夠和其他高分子合成的材料種類也多，在我國各行各業(yè)都受到廣泛應(yīng)用。

2高分子材料的優(yōu)越性和局限性

2.1高分子材料的優(yōu)越性

對于高分子化工材料的優(yōu)越性在上文中已經(jīng)有所提到。高分子材料作為目前應(yīng)用最廣泛，適配度最高的材料，具有很強(qiáng)的優(yōu)越性：一是高分子材料的強(qiáng)度較高，相較于其他材料而言，也具有更強(qiáng)的耐磨性和抗壓性;二是在高分子材料的耐腐蝕性更強(qiáng)，這一點(diǎn)使得高分子材料能夠在各行各業(yè)發(fā)揮自身的能力與價(jià)值;三是高分子材料相較于傳統(tǒng)的化學(xué)材料而言，在制備過程和制備成本方面都有一定的優(yōu)勢，因此也更能夠適應(yīng)更多的行業(yè)和領(lǐng)域。

2.2高分子材料的局限性

隨著我國當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，材料市場對于高分子材料的需求也越來越高，無論是在軍事技術(shù)還是在電子信息技術(shù)上都能夠被廣泛的應(yīng)用。但目前我國的高分子化學(xué)材料在生產(chǎn)工藝上仍然具有一定的局限性，針對于市場而言，仍然存在太多的供不應(yīng)求的問題，而我國對于一些高分子材料還需要不斷進(jìn)口和購買，長此以往勢必會影響我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此在未來的發(fā)展中，要更多的關(guān)注高分子化工材料的研究。

3高分子化學(xué)材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1聚乙烯材料

聚乙烯材料是高分子化工材料中應(yīng)用領(lǐng)域最廣、生產(chǎn)量最大的一種重要高分子化工材料。聚乙烯材料主要包括丙烯聚合物、乙烯等分類。聚乙烯材料在包裝、建筑、制造業(yè)、醫(yī)療等民用領(lǐng)域中，具有較廣的應(yīng)用范圍。聚乙烯加工過程簡單，且生產(chǎn)所需的碳排放量較低，是一種受到環(huán)保產(chǎn)業(yè)大力推廣的新型高分子化工材料。在聚乙烯的生產(chǎn)過程中，主要將乙烯進(jìn)行熱塑聚合，從而得到耐一般酸堿腐蝕、絕緣性好、不易吸水的聚乙烯材料。但是根據(jù)今年來的研究，聚乙烯材料也是一種致癌物，因此聚乙烯材料在食品包裝等領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展，受到了一定的限制。

3.2高分子智能材料

高分子智能材料也被稱為“記憶材料”，主要由水及其他聚合物組成。這種材料能夠根據(jù)外界溫度的改變，實(shí)現(xiàn)外部形狀的變化以及復(fù)原，在建筑行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用范圍較廣。目前最為尖端的高分子智能材料研究，是將高分子智能材料與相應(yīng)的“液態(tài)記憶金屬”進(jìn)行組合，從而充當(dāng)航天飛行器的組件。高分子智能材料的研發(fā)與應(yīng)用，尚處于起步探索階段，在民用領(lǐng)域中應(yīng)用較少。

3.3稀土催化材料

稀土催化材料在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有著重要的應(yīng)用價(jià)值，當(dāng)前的高分子稀土催化材料在汽車尾氣控制、光催環(huán)境凈化、工業(yè)污染物處理等節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域表現(xiàn)卓越。而稀土催化材料對于金屬材料制造、催化燃燒等工業(yè)生產(chǎn)過程，也具有著重要的應(yīng)用空間。我國對于稀土催化材料的研發(fā)與生產(chǎn)開展較早，且較為成熟，當(dāng)前已經(jīng)形成了一套完成的稀土催化材料產(chǎn)業(yè)鏈。在多年來的稀土催化材料科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，實(shí)現(xiàn)了如稀土復(fù)合混凝劑、稀土吸附劑、稀土氧化物催化劑等稀土催化材料的市場化發(fā)展，對于我國的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)卓著。

3.4生物醫(yī)藥材料

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，高分子化工材料同樣具有著廣闊的運(yùn)用價(jià)值與應(yīng)用前景。具體在醫(yī)療領(lǐng)域而言，當(dāng)今我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“高分子骨質(zhì)水泥”的科研突破，能夠利用以高分子化工材料為主要構(gòu)成部分的“高分子骨質(zhì)水泥”，進(jìn)行相應(yīng)的人體骨骼修復(fù)治療。與此同時(shí)，高分子化工材料廣泛地應(yīng)用于我國的牙科醫(yī)療過程中，利用由高分子化工材料制作出的假牙，具有耐磨損、耐腐蝕、無毒害的特點(diǎn)，正在為越來越多的群體提供牙齒醫(yī)療的便利。對于生物科學(xué)領(lǐng)域而言，高分子化工材料的應(yīng)用，在生物質(zhì)檢、生物育種、生物化驗(yàn)等領(lǐng)域，都具有著重要的應(yīng)用價(jià)值，如圖1。

3.5在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用

相較于其他材料高分子材料具有很強(qiáng)的耐熱性和耐腐蝕性，因此在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。高分子材料大多數(shù)是比較特殊的，能夠在短時(shí)間內(nèi)代替金屬材料來使用，同時(shí)高分子材料還具有金屬材料所沒有的輕便的特點(diǎn)。高分子材料在軍工領(lǐng)域的發(fā)展也是頗具前景的。

4高分子材料的發(fā)展趨勢

4.1高分子發(fā)展材料能夠降低對環(huán)境的污染

相較于其他材料而言，高分子材料在現(xiàn)有的應(yīng)用領(lǐng)域中具有比較明顯的缺陷，就是不能夠被降解，在一定程度上會對環(huán)境造成一定的危害。因此在未來的發(fā)展中，高分子材料勢必會被改造成為綠色可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保材料，減少高分子化學(xué)材料對環(huán)境的破壞，從而為高分子化學(xué)材料提供更廣闊的發(fā)展空間。

4.2高分子化學(xué)材料具有很強(qiáng)的復(fù)合化功能

原始的高分子材料性能一般，在應(yīng)用時(shí)也可以通過其他材料來代替，但在未來的發(fā)展中，高分子材料的應(yīng)用和研究勢必會成為科技發(fā)展中的重要一環(huán)，這就需要我們不斷優(yōu)化和加工各個(gè)高分子材料環(huán)節(jié)，從而使高分子材料的性能得到進(jìn)一步的提升。除此之外，只有讓高分子復(fù)合材料具有更強(qiáng)的復(fù)合性能，才能夠更好的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。

4.3高分子材料的智能化發(fā)展

智能化發(fā)展不僅僅是高分子材料的發(fā)展趨勢，同時(shí)也是未來整個(gè)社會的發(fā)展趨勢。未來的高分子化學(xué)材料需要根據(jù)環(huán)境的變化而不斷變化，提高高分子化學(xué)材料的記憶功能，感知周圍的溫度和濕度從而進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。除此之外，水溶性也是高分子化學(xué)材料需要進(jìn)一步發(fā)展的重要內(nèi)容。

結(jié)束語

總而言之，高分子化工材料產(chǎn)業(yè)，在我國正處于高速發(fā)展的階段，并且還將進(jìn)入高分子化工材料的產(chǎn)業(yè)化完善階段。時(shí)下對于高分子化工材料的技術(shù)應(yīng)用，廣泛地覆蓋了民用、軍用、醫(yī)用、科研等領(lǐng)域。當(dāng)前的高分子化工材料的生產(chǎn)與應(yīng)用，正朝向著化工材料的可持續(xù)發(fā)展方向邁進(jìn)，不斷降低原材料的生產(chǎn)耗能以及使用污染，并且對于高分子化工材料的回收利用，也已經(jīng)成為了一項(xiàng)熱門的科研課題。

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