淺析目前我國高分子化工材料的發(fā)展現(xiàn)狀

季麗娜(中國昆侖工程公司100037)

高分子化工材料是在19 世紀(jì)30 年代開始發(fā)展起來的，是將天然高分子材料進(jìn)行化學(xué)改性，形成半合成高分子材料。 1907年出現(xiàn)的酚醛樹脂標(biāo)志著人類應(yīng)用高分子化工材料的開始。 我國的高分子科學(xué)是在1949 年新中國成立以后開始建立發(fā)展的，并在上世紀(jì)80 年代在高分子化工材料方面取得重大發(fā)展。 本文在幾種主要的高分子化工材料如聚烯合成、 稀土催化等方面闡述我國高分子化工材料的發(fā)展現(xiàn)狀。

一、聚烯烴材料

聚烯烴是高分子化工材料中用量最大的， 也是應(yīng)用范圍最廣的一種，主要在汽車、建筑、家電等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 聚烯烴是烯烴的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環(huán)烯烴單獨(dú)聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱， 主要通過高壓聚合或者低壓聚合如溶液法、漿液法等方法生產(chǎn)合成，主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎(chǔ)的一些共聚物、 聚丙烯以及以聚丙烯為基礎(chǔ)的丙烯共聚物。 具有容易加工、綜合性能良好、原料豐富，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。 上世紀(jì)70 年代，北京化工研究院和中山大學(xué)用載體鈦系高效催化劑淤漿法乙烯聚合得到優(yōu)質(zhì)工程塑料聚乙烯，自從開始了聚烯烴的合成聚合研究。80 初期年代，開始進(jìn)行本體法丙烯聚合，80 年代中后期， 用氣相法將乙烯和丁烯進(jìn)行合成，形成了線性低密度聚乙烯。 進(jìn)入90 年代，北京化工研究院用新型催化劑合成球成球形大粒徑聚丙烯，到了90 年代后半期，我國大規(guī)模的使用茂金屬催化劑來合成聚乙烯和聚丙烯，目前，各研究機(jī)構(gòu)正在研究使用過渡金屬做催化劑，進(jìn)行各類烯烴的聚合。近年來，隨著節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)以及可持續(xù)發(fā)展思想的深入，聚烯烴的合金化、高性能化和多樣化成為研究的方向和重點(diǎn)。

二、稀土催化材料

稀土元素具有獨(dú)特的化學(xué)性能和物理組成， 以稀土元素為基礎(chǔ)的稀土功能材料在信息、生物、新技術(shù)、新能源以及環(huán)境保護(hù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中起著十分重要的作用，稀土催化材料比傳統(tǒng)的貴金屬催化材料相比，具有資源豐度高、成本低、生產(chǎn)工藝水平高以及性能優(yōu)越等方面的優(yōu)勢。 稀土催化材料不僅能夠提高生產(chǎn)效率，最重要的是能夠節(jié)約資源和能源，進(jìn)而減少環(huán)境污染。 上世紀(jì)60 年代，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所運(yùn)用稀土化合物組成新型催化劑用于二烯烴的聚合以及橡膠的制備，打破了傳統(tǒng)的Z—N 催化劑，取得重大研究進(jìn)展。 1981 年，浙江大學(xué)利用稀土催化劑合成結(jié)構(gòu)獨(dú)特和高性能的高分子，從此各位學(xué)者開始將稀土催化材料用于各種物質(zhì)的合成和聚合，如沈之荃在1985 年將稀土催化材料用以獲得高分子量均聚物和共聚物的高效合成， 并且發(fā)現(xiàn)稀土配位催化劑也可使苯乙烯均聚及其與丙烯腈、馬來酸酐或二乙烯基苯共聚的催化劑；也可使甲基丙烯酸甲酯、正丁酯等極性單體聚合，具有高活性和立構(gòu)規(guī)整性。 目前稀土催化材料大量運(yùn)用在能源環(huán)境領(lǐng)域中，如汽車尾氣凈化、工業(yè)廢氣以及人居環(huán)境凈化等方面。 隨著十二五規(guī)劃的實(shí)施以及低碳經(jīng)濟(jì)的呼聲越來越高， 稀土催化材料將得到進(jìn)一步的研究和利用。

三、生物醫(yī)用材料

生物醫(yī)學(xué)材料指的是一類具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復(fù)、理療康復(fù)、診斷、治療疾患，而對人體組織不會產(chǎn)生不良影響的材料。 常見的生物醫(yī)用材料主要有用于美容外科的硅橡膠即二甲基硅氧烷、用于代替骨移植的人工骨等。 高分子合成的生物醫(yī)用材料通過分子設(shè)計(jì)和聚合， 能夠獲得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料， 其中高分子軟材料常用來作為人體軟組織如血管、食道和指關(guān)節(jié)等的替代品。 合成的高分子硬材料可以用來作人工人工硬腦膜、 籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等； 液態(tài)的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用來作注入式組織修補(bǔ)材料。 在我國，生物醫(yī)用高分子化工材料的技術(shù)較低，生產(chǎn)水平和發(fā)展速度都達(dá)不到國際水平，由于生物醫(yī)用高分子材料的研發(fā)具有一定的周期，并且周期較長，需要通過體外實(shí)驗(yàn)、動物實(shí)驗(yàn)、臨床實(shí)驗(yàn)等階段，并且所采用的材料需要經(jīng)過國家藥品和醫(yī)療器械檢驗(yàn)部門的檢驗(yàn)和批準(zhǔn)， 并且這些檢驗(yàn)和批準(zhǔn)的程序較為復(fù)雜，并且費(fèi)用較高，成本較大。 因此我國生物醫(yī)用高分子材料仍處在產(chǎn)量低、質(zhì)量差、品種少以及規(guī)格不全的階段，但是隨著醫(yī)學(xué)水平的發(fā)展和人們的需要，未來生物醫(yī)學(xué)材料要逐步改善分子設(shè)計(jì)并且克服材料生產(chǎn)的復(fù)雜周期帶來的缺點(diǎn)，更好的推動生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

結(jié)語

我國自上世紀(jì)80 年代以來，開始致力于高分子化工材料的研發(fā)，并且將高分子化工材料用于多種領(lǐng)域，滿足了節(jié)能減排、高性能高科技等現(xiàn)代社會發(fā)展的要求。 除了本文主要介紹三種材料以外，我國在烯類單體聚合、a—烯烴的聚合、乙烯基單體的光聚合與光刻膠等方面也取得很大的研究成果， 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及社會發(fā)展的進(jìn)一步需求， 高分子化工材料將得到進(jìn)一步的開發(fā)研究，并廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物、能源等領(lǐng)域。

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