王瑞宏

摘 要：功能高分子材料被廣泛應(yīng)用于日常生活中，棉花、羊毛以及橡膠等高分子材料都具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而塑料和滌綸等屬于高分子合成材料，能夠應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在日常生產(chǎn)生活中，人們用到的高分子材料越來越多，與金屬材料相比，此類材料攜帶更方便，因此在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中更為適用。作為一種十分重要的生活材料，功能高分子材料能夠極大地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。因此，從研究現(xiàn)狀及其發(fā)展前景出發(fā)，對(duì)功能高分子材料進(jìn)行了相應(yīng)的研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：功能高分子材料;研究現(xiàn)狀;發(fā)展前景

材料在人們的日常生活中隨處可見，材料能否得到高水平的發(fā)展，關(guān)系著人們能否獲得高質(zhì)量的生活。人們?cè)谌粘Ｉ钪型ㄟ^應(yīng)用高分子材料，能夠獲得較多優(yōu)勢(shì)，與現(xiàn)代生產(chǎn)相適應(yīng)。同時(shí)，還能帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益等。因此，功能高分子材料在工業(yè)領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展。

功能高分子材料源自20世紀(jì)60年代，在這一時(shí)期屬于新興領(lǐng)域，在能源領(lǐng)域、電子領(lǐng)域以及生物領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，隨著科學(xué)技術(shù)在21世紀(jì)的不斷創(chuàng)新，人們對(duì)功能高分子材料也進(jìn)行了有機(jī)創(chuàng)新，能夠?yàn)槿藗儙砀颖憬莸纳a(chǎn)和生活。

1?功能高分子材料的性能和種類

功能高分子材料的性能主要有兩種：（1）以往的高分子材料所具有的性能;（2）某些功能較為特殊的基團(tuán)所具有的性能。通常來說，功能高分子材料中的高分子材料及其復(fù)合材料，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的傳遞以及物質(zhì)的儲(chǔ)存，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，并用于催化以及化學(xué)反應(yīng)階段，同時(shí)還具有一定的力學(xué)性能。

功能高分子材料主要是以高分子材料所具有的不同功能進(jìn)行種類的劃分。例如，一些高分子材料有導(dǎo)電、導(dǎo)熱等特定功能，因此功能高分子材料的主要分類包括導(dǎo)熱高分子材料、導(dǎo)電高分子材料、磁性高分子材料等。不同的高分子材料具有獨(dú)特的機(jī)械性能以及理化性能[1]。

2 實(shí)際工程中應(yīng)用的功能高分子材料

目前，部分功能高分子材料在某些工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并體現(xiàn)了較高的應(yīng)用價(jià)值。功能高分子材料主要有以下幾種功能：光功能、液晶顯示功能、電功能、吸附分離功能、醫(yī)療功能、導(dǎo)熱性能、磁性、吸水性等。下面對(duì)這幾種功能進(jìn)行了具體的介紹。

2.1? 光功能高分子材料

光功能高分子材料就是借助光的作用，改變物理性質(zhì)的材料，例如光導(dǎo)電以及由光導(dǎo)致的變色等現(xiàn)象，此類高分子材料只有交聯(lián)光和分解光的功能，在受到物理作用和化學(xué)作用的情況下，會(huì)表現(xiàn)出與光相同的特性。光功能高分子材料在電子工業(yè)領(lǐng)域以及太陽能的開發(fā)利用等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2? 液晶高分子材料

液晶高分子材料是功能高分子材料中的一種新型材料，具有復(fù)合微觀分子的功能，主要來自纖維基體和樹脂基體的宏觀復(fù)合，也可以說此類復(fù)合材料能夠使增強(qiáng)劑在柔性高分子基體中的分散程度達(dá)到分子水平。高強(qiáng)度以及大模量是液晶高分子材料的主要特點(diǎn)，在復(fù)合材料以及液晶顯示技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用[2]。

2.3? 電功能高分子材料

電功能高分子材料在特定條件下能夠體現(xiàn)出熱電以及壓電等不同的電學(xué)性質(zhì)。按照導(dǎo)電以及電絕緣等功能，可以將電功能高分子材料劃分為不同的類型。同時(shí)，還可以按照結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型，將其劃分為兩種電功能材料。電功能高分子材料被廣泛用于生產(chǎn)特殊用途的電池，例如電子器件以及敏感器件等。

2.4? 吸附分離高分子材料

吸附分離高分子材料主要可以用于物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)以及親和反應(yīng)中，作為吸附劑，具有無形、球形以及纖維形這3種樹脂形態(tài)，根據(jù)孔結(jié)構(gòu)的大小，可以分為微孔以及中孔等，離子交換樹脂以及吸附樹脂是主要的吸附分離功能高分子材料。

2.5? 反應(yīng)型功能高分子材料

當(dāng)生物體的生理系統(tǒng)產(chǎn)生疾病時(shí)，應(yīng)用部分功能較為特殊的高分子材料，能夠診斷疾病、恢復(fù)生物體組織或生物體器官的功能。由于此類功能高分子材料具有較為特殊的性質(zhì)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。通常來說，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大多將功能高分子材料應(yīng)用于診斷或治療生物體所患的疾病、修復(fù)或替換生物體組織和生物體器官等，由于其能夠延長(zhǎng)病人的生命，使病人的生存質(zhì)量得到提升等，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

2.6? 導(dǎo)熱高分子材料

目前，導(dǎo)熱高分子材料分為兩種，分別為添加型以及結(jié)構(gòu)型。為了提高高分子材料的導(dǎo)熱性能，需要對(duì)一些導(dǎo)熱性能比較好的材料進(jìn)行相應(yīng)的研究。由于添加型導(dǎo)熱高分子材料的研究方式優(yōu)于結(jié)構(gòu)型高分子材料，目前研究領(lǐng)域主要集中于添加型。在研究的過程當(dāng)中，導(dǎo)熱率的高低與填充物以及聚合物基體之間有著密不可分的關(guān)系。相關(guān)科研人員通過研究人造衛(wèi)星的高導(dǎo)熱絕緣膠黏劑發(fā)現(xiàn)，名為環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱膠可以有效提高原膠以及膜狀膠的整體性能。

2.7? 磁性高分子材料

結(jié)構(gòu)型磁性高分子材料以及復(fù)合型磁性高分子材料為兩大磁性高分子材料。目前，由于我國(guó)對(duì)高分子材料的研究在某些方面存在一定的不足，我國(guó)關(guān)于結(jié)構(gòu)型磁性高分子材料的研究微乎其微。但是在復(fù)合型磁性高分子材料的研究過程中發(fā)現(xiàn)，在EP或者有機(jī)硅樹脂中添加一定的鐵氧體等其他化學(xué)物質(zhì)，可以形成EP導(dǎo)磁膠或者有機(jī)硅導(dǎo)磁膠等不同類型的導(dǎo)磁膠。目前，由于導(dǎo)磁膠本身具有電阻率小以及耐磨性強(qiáng)等特征，被廣泛應(yīng)用于線圈鐵芯、數(shù)字磁帶機(jī)磁頭等磁性材料或者是零件的連接[4]。

2.8? 高吸水性樹脂

高吸水性樹脂不僅可以有效地鎖住水分，還具有超強(qiáng)的吸水能力。因此，這種高分子材料主要運(yùn)用于化妝品的添加劑、水溶性膠黏劑、建筑膠黏劑等領(lǐng)域。目前，以高吸水性樹脂為基礎(chǔ)，借助其他材料制成的各種功能的密封膠，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑嵌縫以及鋼板樁等其他嵌縫密封工作中。此外，我國(guó)某大學(xué)高分子研究所研制的密封膠主要運(yùn)用的是聚丙烯酸酯類樹脂材料，不僅能夠鎖住水分，還能夠與橡膠很好地融合。除此之外，該膠條能夠保持超高的強(qiáng)度，并且維持穩(wěn)定的光熱性能。

3?如何養(yǎng)護(hù)各類高分子材料

3.1? 分子表面涂層技術(shù)

由于部分高分子材料對(duì)光十分敏感，光能夠氧化或是損壞其表面，需要在此類高分子材料表面采用涂層的方式，避免紫外線對(duì)其造成損害，使分子結(jié)構(gòu)免于破壞，不僅具有良好的防御作用，還延長(zhǎng)了高分子材料的使用壽命，維持其優(yōu)質(zhì)性能。

3.2? 猝滅劑防老化技術(shù)

針對(duì)組成有機(jī)高分子化合物的材料，通過部分雜質(zhì)對(duì)光的吸收，能夠促進(jìn)光氧化反應(yīng)的發(fā)生，部分雜質(zhì)不具備直接反應(yīng)的條件，而是需要通過相關(guān)物質(zhì)對(duì)分子的轉(zhuǎn)化，破壞高分子有機(jī)材料最初的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致老化的現(xiàn)象。在對(duì)其進(jìn)行防老化養(yǎng)護(hù)的過程中，積極應(yīng)用猝滅劑，能夠良好地解決此類問題，為有機(jī)物提供高效的保護(hù)。

3.3? 光穩(wěn)定劑防老化技術(shù)

在部分產(chǎn)品中，應(yīng)用高分子有機(jī)化合物，會(huì)加快其在酸性環(huán)境和堿性環(huán)境中的水解，導(dǎo)致物質(zhì)老化?？茖W(xué)家經(jīng)過不斷的研究，終于制成了一種能夠?qū)λ釅A侵蝕起到有效防護(hù)作用的有機(jī)高分子物質(zhì)。此類物質(zhì)就是具有避光以及防御等功能的受阻胺類光穩(wěn)定劑。

4?功能高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)對(duì)高分子材料進(jìn)行了相關(guān)研究，主要研究?jī)?nèi)容包括材料的安全性、對(duì)組織和血液的相容性、生物學(xué)性能，提高了其力學(xué)、機(jī)械、物理等性能。

材料在我國(guó)具有較長(zhǎng)的研究和發(fā)展歷史，但是產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模以及開發(fā)研究水平還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。自我國(guó)加入WTO以后，材料產(chǎn)業(yè)迎來了更大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。因此，需要進(jìn)行跨部門和學(xué)科的有效合作，在國(guó)家的大力支持下，引進(jìn)相關(guān)技術(shù)，結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)和能力，重點(diǎn)研究材料在智能化藥物控釋以及分子設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用[5]。

例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，運(yùn)用高分子長(zhǎng)效緩釋藥物，有效保障人類健康。各種復(fù)雜的功能高分子材料植入人體能起到暫時(shí)替代作用。因此，從分子設(shè)計(jì)理論的觀點(diǎn)來看，可以有效合成各種功能的生物醫(yī)用高分子材料，推動(dòng)縱深發(fā)展。

5?結(jié)語

功能高分子材料由于具有獨(dú)特的機(jī)械性能以及理化性能，被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。利用功能高分子材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光敏性、導(dǎo)向性以及吸水性等特性，有效提高了各類產(chǎn)品的性能，從而有效推動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。雖然我國(guó)對(duì)于功能高分子材料的研究起步比較晚，但是也取得了一系列重大成果。應(yīng)通過對(duì)各類高分子材料的改進(jìn)和完善，加大對(duì)功能高分子材料的研究投入，促進(jìn)我國(guó)各領(lǐng)域的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陶歡，李甘.功能高分子材料的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展前景分析[J].速讀，2017（2）：203.

[2]莫傳嬌.功能高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].投資與合作，2014（2）：123.

[3]寧家琦，李曉，石立軍，等.淺析高分子材料的發(fā)展與應(yīng)用[C].北京：2018年教師教育能力建設(shè)研究專題研討會(huì)論文集，2018.

[4]李炳坤.我國(guó)功能高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望[J].信息記錄材料，2018，19（3）：233-235.

[5]呂海佳.淺談化學(xué)高分子材料的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].云南化工，2018，45（11）：26-27.