淺談高分子化工材料的發(fā)展現(xiàn)狀

馮海東

摘 要：我國(guó)于20世紀(jì)30到40年代正式出現(xiàn)了高分子材料，它是我國(guó)化工領(lǐng)域技術(shù)的新突破，也標(biāo)志著國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化生產(chǎn)者化工材料的使用逐漸和時(shí)代接軌。高分子化工行業(yè)的有關(guān)工作人員也及其關(guān)注高分子化工材料的使用和發(fā)展，他們結(jié)合現(xiàn)實(shí)發(fā)展理論和應(yīng)用成果，致力于探究高分子材料在新時(shí)代更為廣闊的應(yīng)用。探究的過(guò)程中，很多新材料也相繼被找出并應(yīng)用到具體的生產(chǎn)生活實(shí)踐。本文主要探究了國(guó)內(nèi)高分子化工材料的現(xiàn)實(shí)使用情況及行業(yè)發(fā)展等，以期為推動(dòng)國(guó)內(nèi)的高分子化工材料的高效利用和優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供現(xiàn)實(shí)借鑒參考。

關(guān)鍵詞：高分子；化工材料；發(fā)展研究

中圖分類號(hào)：TB324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

在人們的生產(chǎn)和生活中，高分子化工材料起著越來(lái)越重要的作用，而高分子化工材料的推廣和改進(jìn)已成為一個(gè)重要的研究課題。提高高分子材料的性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，解決其發(fā)展瓶頸，是研究高分子化工材料相關(guān)問(wèn)題的重要方向。本文介紹了稀土催化材料、聚合物智能材料、聚烯烴材料和生物醫(yī)用材料的性能特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀、實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展前景。

1、高分子化工材料的特點(diǎn)

1）相對(duì)分子質(zhì)量大，多分散。相對(duì)分子質(zhì)量大于1萬(wàn)的聚合物的分子尺寸遠(yuǎn)大于小分子和中等分子的分子大小，其分子形態(tài)更復(fù)雜多樣。（2）化學(xué)組成相對(duì)簡(jiǎn)單，分子結(jié)構(gòu)規(guī)則，合成聚合物的化學(xué)組成相對(duì)簡(jiǎn)單，通常由非金屬元素的多個(gè)元素組成，由一些低分子或無(wú)機(jī)化合物組成，它們符合特定條件，并通過(guò)一定的規(guī)則通過(guò)聚合來(lái)連接。（3）有多種分子形式。從大量合成聚合物中，長(zhǎng)鏈通常被稱為“分子鏈”或“高分子鏈”。

2、目前常見高分子化工材料性能及優(yōu)勢(shì)

2.1稀土催化材料

目前，國(guó)內(nèi)稀土礦主要由輕稀土構(gòu)成，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的逐步提高，社會(huì)生產(chǎn)背景下，重稀土需求量逐年攀升，而這也在某種程度上導(dǎo)致稀土開采、使用呈現(xiàn)不平衡的狀態(tài)。針對(duì)此現(xiàn)象，應(yīng)側(cè)重做好稀土材料的控制，以規(guī)范開采行為的方式，逐步提高稀土材料使用率。特別是在稀土材料研究中，輕稀土催化效果的展現(xiàn)是構(gòu)成催化材料的基礎(chǔ)，以工藝高、性能優(yōu)、成本低等特點(diǎn)，逐步拓寬稀土資源使用空間。稀土催化材料已歷經(jīng)研究、分析等階段，且在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中呈現(xiàn)諸多種類，如稀土鈣鈦礦催化材料、分子篩稀土催化材料和鈰鋯固溶體催化材料等。以稀土鈣鈦礦催化材料為例，存在使用方式、操作簡(jiǎn)便，抗毒性強(qiáng)、耐高溫等優(yōu)勢(shì)，使用范圍相對(duì)較高，是目前諸多環(huán)保催化劑的原材料。

2.2聚烯烴材料

聚烯烴作為高分子化合材料的代表，是在加聚反應(yīng)狀態(tài)下合成的材料，存在原料豐富、加工程序簡(jiǎn)易、使用性能良好的特點(diǎn)，且價(jià)格較為低廉，適用于各行業(yè)。目前，聚烯烴材料在市場(chǎng)中使用范圍較廣，如聚乙烯、聚丙烯等。國(guó)內(nèi)針對(duì)聚烯烴材料的探討，起源于20世紀(jì)70年代，且已取得顯著成績(jī)。而隨著茂金屬催化劑的出現(xiàn)，更為聚烯烴合成帶來(lái)良好前景。目前關(guān)于聚烯烴材料的研究，主要體現(xiàn)在過(guò)渡金屬催化劑的角度，使之能夠有效實(shí)現(xiàn)各類烯烴材料間的聚合。

2.3生物醫(yī)用材料

在高分子化工材料中，生物醫(yī)用材料以良好的效果、作用，在生物器官、組織診斷、修復(fù)和替換、治療等領(lǐng)域取得顯著成績(jī)，不僅可將組織器官的功能發(fā)揮至實(shí)處，還可避免各類副作用的出現(xiàn)，推進(jìn)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)程。再者，生物醫(yī)用材料存在極強(qiáng)的實(shí)用性，以及使用范圍廣闊的特點(diǎn)，借助人工合成、天然合成等方式，將生物醫(yī)務(wù)材料劃為生物降解型、非降解型兩種，且在現(xiàn)代醫(yī)療救治中取得良好成效。早在20世紀(jì)60年代，生物醫(yī)用材料已在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得以使用，但僅對(duì)生物惰性、相容性材料加以選擇。步入80年代，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)少部分生物活性材料、生物降解吸收材料加以選擇，使之為醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)良好前景。不容忽視的是，國(guó)內(nèi)生物醫(yī)用材料研究雖已取得不小成績(jī)，但卻和世界整體水平存在顯著差距，原因在于：生物醫(yī)用材料研究時(shí)間相對(duì)較晚，且高分子化工材料生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)，研究期間成本較高，而在審批流程復(fù)雜的情況下，我國(guó)還難以攻克材料質(zhì)量差、產(chǎn)量低等問(wèn)題。

3、高分子化工材料的發(fā)展

3.1稀土催化材料的發(fā)展現(xiàn)實(shí)情況

稀土催化材料是國(guó)內(nèi)高分子化工材料中的一種極為關(guān)鍵的化工原料，應(yīng)用和發(fā)展前景良好。稀土催化材料的關(guān)鍵組成部分當(dāng)屬輕稀土，它的重要意義不言而喻。在國(guó)內(nèi)稀土資源持續(xù)開發(fā)的過(guò)程中，輕稀土也無(wú)可避免地被大量應(yīng)用。結(jié)合國(guó)內(nèi)化工行業(yè)的現(xiàn)實(shí)發(fā)展情況看，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)稀土資源的有效合理配置。高分子化工材料得到普遍應(yīng)用的過(guò)程中，有限而珍貴的稀土資源遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)對(duì)稀土資源的廣泛需求，這也嚴(yán)重制約了稀土資源及相關(guān)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，輕稀土的催化效能良好，這也為國(guó)內(nèi)的稀土資源應(yīng)用指明了新方向：由于自身的生產(chǎn)費(fèi)用小、功能齊全、種類多樣等特有優(yōu)勢(shì)，各行各業(yè)也高度重視對(duì)稀土資源的合理應(yīng)用。目前的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用最為普遍的當(dāng)屬稀土鈣鈦礦催化材料。其他的很多化工材料很難實(shí)現(xiàn)其特有的抗毒功能和高溫效果，所以也經(jīng)常將其應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)保催化劑等。

3.2聚烯烴材料的發(fā)展現(xiàn)實(shí)情況

烯烴受到加聚作用后產(chǎn)生的高分子化合物即為聚烯烴。由于聚烯烴材料自身種類多樣、使用成本低、使用范圍廣等顯著優(yōu)勢(shì)，因而在化工行業(yè)獲得了極大推廣，并成為目前使用相當(dāng)普遍的高分子化工材料中的一種。在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)生活中常見的塑料的主要構(gòu)成要素就是聚烯烴材料。國(guó)內(nèi)也有不少的專家學(xué)者探究了聚烯烴相關(guān)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，并在20世紀(jì)80年代獲得了較大發(fā)展，具體表現(xiàn)為國(guó)內(nèi)形成了專門的聚烯烴的聚合探究點(diǎn)，極大地推動(dòng)了聚烯烴材料的普遍使用。隨著時(shí)代的發(fā)展變化，國(guó)內(nèi)在整合形成聚烯烴的過(guò)程中也嘗試應(yīng)用茂金屬催化劑輔助合成。結(jié)合飛速發(fā)展的時(shí)代背景，國(guó)內(nèi)各科學(xué)研究院的重點(diǎn)探究方向是借助過(guò)度金屬催化劑完成各類烯烴的合成工作，也取得了較為顯著的成績(jī)。

結(jié)束語(yǔ)

總之，高分子化工材料呈現(xiàn)使用范圍廣、品種多樣的特點(diǎn)，作為未來(lái)經(jīng)濟(jì)下不容小覷的材料，是日常生產(chǎn)及生活的重中之重。對(duì)此，打破高分子化工材料束縛，側(cè)重與高科技間的融合，是降低對(duì)自然資源依賴度的關(guān)鍵，更是工業(yè)生產(chǎn)向綠色化、納米化層面發(fā)展的首要舉措。

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（作者單位：大慶油田射孔器材有限公司）