新型高分子材料與應(yīng)用探析

【摘 要】在高分子材料中有一類能夠?qū)ξ镔|(zhì)、能量、信息進(jìn)行傳遞、轉(zhuǎn)換或者儲(chǔ)存能力的以及復(fù)合材料的高分子統(tǒng)稱為功能高分子材料，在一些場(chǎng)合中也被稱為精細(xì)高分子或者特種高分子。在上世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展浪潮中發(fā)展起來的新型高分子材料，憑借其豐富的內(nèi)容和品種，獲得了飛速的發(fā)展，目前已經(jīng)稱為新型技術(shù)革命中不可缺少的關(guān)鍵性因素。新型高分析材料特別是合成高分子材料與其他材料相比具有優(yōu)異的功能，不管是工業(yè)、農(nóng)業(yè)還是國(guó)防交通等部門中都得到廣泛的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】新型高分析材料；現(xiàn)狀；應(yīng)用前景

籠統(tǒng)地講，高分子材料指的是由分子質(zhì)量相對(duì)較大的化合物分子構(gòu)成的材料。自從在高分子領(lǐng)域中酚醛樹脂出現(xiàn)以后，高分子材料就憑借其他材料所無法比擬的優(yōu)勢(shì)而戰(zhàn)勝了許多金屬和無機(jī)材料，成為材料世界的新霸主。但是現(xiàn)在高分子材料面臨的最嚴(yán)峻的問題就是，能進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的高分子物質(zhì)還只是在尋常條件下使用的物質(zhì)，也就是通用高分子。這些材料雖然具有較強(qiáng)的機(jī)械性，但是其剛性和耐熱性都還比較低，很難滿足現(xiàn)代的工程技術(shù)的需要，因此當(dāng)今社會(huì)中對(duì)于高分子材料的開發(fā)提出了更加嚴(yán)格的要求。

1.新型高分子材料的現(xiàn)狀

1.1新型高分子材料研究方向

為了解決現(xiàn)在高分子材料中存在的剛性差以及耐熱性差等缺點(diǎn)，人們開始更加重視新型高分子材料的研究與開發(fā)。目前科學(xué)界中研究的高強(qiáng)度、耐高溫、高模量并且具有極高的沖擊性與忍受極端條件的能力的材料，不但能夠滿足現(xiàn)階段對(duì)于高分子材料性能上的要求，還能夠在一定程度上推動(dòng)高分子材料向著更加智能、精細(xì)的方向發(fā)展。我國(guó)已經(jīng)將高分子材料的研究與開發(fā)納入到十二五計(jì)劃中，其中新型高分子材料的研究是重要的研究方向之一。

1.2國(guó)內(nèi)外新型高分子材料研究現(xiàn)狀

人類在21世紀(jì)的發(fā)展可謂是飛速，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)生產(chǎn)力得到大幅度提升，材料工業(yè)也成功躋身于支撐世界經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)中。在材料行業(yè)中應(yīng)用型材料科學(xué)是最具有發(fā)展前途的學(xué)科，而且在應(yīng)用型材料中的三個(gè)最重要的領(lǐng)域又分別是高分子材料、金屬材料和無機(jī)非金屬材料。高分子材料憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)以及飛速的發(fā)展，獨(dú)自占領(lǐng)了大多數(shù)的市場(chǎng)。

在世界上高分子材料正在飛速發(fā)展，從酚醛樹脂出現(xiàn)以后其產(chǎn)量就在以每年5%的增長(zhǎng)率在不停的增長(zhǎng)。到目前為止樹脂塑料的產(chǎn)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了木材以及水泥等傳統(tǒng)材料的總產(chǎn)量，合成橡膠的產(chǎn)量也逐漸超過了天然橡膠。由于棉花、羊毛等天然的纖維產(chǎn)量受到季節(jié)或者氣候的強(qiáng)烈影響，生產(chǎn)并不是十分穩(wěn)定，因此生產(chǎn)過程穩(wěn)定，受人為控制明顯的合成纖維受到越來越多廠家的青睞，在上個(gè)世紀(jì)80年代左右合成纖維的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到天然纖維的2倍。對(duì)于我國(guó)而言，我國(guó)的樹脂工業(yè)也在高速的發(fā)展過程中，樹脂合成能力也在不斷提高，但是與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是存在著差距。

1.3新型高分子材料的研究意義

從高分子材料出現(xiàn)到現(xiàn)代，人們對(duì)于高分子材料的要求已經(jīng)不再是單純完成人們生活中對(duì)于材料的需要，而是希望能通過更加深入的研究，提高高分子材料的功能。在研究與開發(fā)過程中更重視高智能分子的開發(fā)，希望能通過高分子材料改變現(xiàn)人類的發(fā)展建立在破壞自然環(huán)境這個(gè)惡性循環(huán)過程?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使得人們對(duì)于高分子材料的需求更加強(qiáng)烈。

新型高分子材料的研究與開發(fā)，在滿足現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展需要的同時(shí)還能促進(jìn)資源與能源的節(jié)約，實(shí)現(xiàn)綠色友好發(fā)展。生產(chǎn)過程中減少?gòu)U物排放，減輕對(duì)于環(huán)境的污染，提高材料工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)力，體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展。

2.新型高分子材料的應(yīng)用

新型高分子材料是相對(duì)于傳統(tǒng)材料而言的，在發(fā)展時(shí)間上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于傳統(tǒng)材料，但是其發(fā)展速度以及應(yīng)用的廣泛性卻是大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料既可以做結(jié)構(gòu)材料，用可以用作功能材料。

2.1高分子分離膜

高分子分離膜指的是用高分子材料做成的，類似于生物體中具有選擇性透過功能的半透性薄膜。這種高分子分離膜通常利用兩邊存在的壓力差、溫度差濃度差或者電位差作為工作的動(dòng)力，成功地將混合在一起的物質(zhì)進(jìn)行分離。這種分離技術(shù)跟傳統(tǒng)的技術(shù)相比更夠節(jié)省大量的資源以及時(shí)間，并且整個(gè)分離過程不會(huì)產(chǎn)生材料以外的廢物，是支撐新技術(shù)革命的重要技術(shù)。

2.2高分子磁性材料

高分子磁性材料，顧名思義是將傳統(tǒng)的磁性材料與高分子材料進(jìn)行結(jié)合得到的新型高分子材料。與傳統(tǒng)的磁性材料相比，這種新型高分子材料改變了以往磁性材料的硬但是脆的性質(zhì)造成的加工難得局面。制作過程就是將磁粉混合在塑料或者橡膠中，然后通過加工制成高分子磁性材料，這種復(fù)合的新型高分子磁性材料比傳統(tǒng)的磁性材料的質(zhì)量小，并且易于加工成型，還能夠輕易地與其他元件組成一定的制品。

2.3光功能高分子材料

光功能高分子材料能夠?qū)μ柟?、人造光源發(fā)出的光以及各種光進(jìn)行透射、吸收或者儲(chǔ)存等。近幾年這類材料在市場(chǎng)中已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用。

2.4新型高分子材料的應(yīng)用展望

新型高分子材料是在以后的材料科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展的重點(diǎn)，并且隨著現(xiàn)代社會(huì)中科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步以及學(xué)科的交叉發(fā)展，為新型高分子材料的研究與發(fā)展提了一個(gè)非常有利的外在環(huán)境，促進(jìn)了新一代高分子材料的誕生。高分子材料本身在結(jié)構(gòu)上非常復(fù)雜多變，并且這些結(jié)構(gòu)上的變化直接導(dǎo)致的就是高分子性質(zhì)的變化。因此可以通過對(duì)分子結(jié)構(gòu)、分子中支鏈的結(jié)構(gòu)、分子的聚集狀態(tài)、甚至于外觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行多方面的綜合利用，進(jìn)而滿足實(shí)際生產(chǎn)或者研究項(xiàng)目中對(duì)于材料功能的要求。再加上隨著今年科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，納米技術(shù)也逐漸成熟，利用納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)在分子或者原子水平上對(duì)高分子材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，進(jìn)一步擴(kuò)大材料的功能。因此不難預(yù)言，高分子材料已經(jīng)迎來了全新的發(fā)展時(shí)機(jī)，納米材料必將會(huì)引領(lǐng)新世紀(jì)中材料發(fā)展的主流，也勢(shì)必會(huì)影響新世紀(jì)中電子技術(shù)、生物技術(shù)以及生命科學(xué)的研究。

3.總結(jié)

不管在任何的發(fā)展時(shí)期，材料都是人類生活順利進(jìn)行必不可少的物質(zhì)。人類只有通過材料才能完成各種產(chǎn)品的制造，可以說材料是人類生活和進(jìn)行生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)材料的研究與開發(fā)狀態(tài)也代表著一個(gè)國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)水平，因此各個(gè)國(guó)家都非常重視對(duì)于材料的開發(fā)與研究。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，新型高分子材料已經(jīng)儼然成為材料行業(yè)中領(lǐng)頭級(jí)別的存在，牽制著社會(huì)工業(yè)的進(jìn)步，并且對(duì)于人類日常生活的影響也越來越嚴(yán)重。新型高分子材料不同于我們之前存在的傳統(tǒng)材料，它具有無窮的發(fā)展?jié)摿?，將可能為現(xiàn)代材料行業(yè)帶來翻天覆地的變化。

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