高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用趨勢探討

趙亞紅

摘要：現(xiàn)階段，對高分子材料的研究和應(yīng)用不僅是材料科學(xué)領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)問題，而且還是實現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保的一項重要舉措，有助于社會生產(chǎn)和生活的持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該引起我們充分的重視。

關(guān)鍵詞：高分子材料；發(fā)展現(xiàn)狀；應(yīng)用趨勢

改革開放以來，我國的科學(xué)技術(shù)取得了快速的發(fā)展和進(jìn)步，其中材料科學(xué)更是進(jìn)步明顯，在人類的社會生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了重要的作用?，F(xiàn)階段，材料科學(xué)中的高分子材料已經(jīng)成為一個研究熱點(diǎn)，通過對高分子材料進(jìn)行科學(xué)的開發(fā)和利用，可以將人類改造自然、創(chuàng)造社會的能力達(dá)到一個新的高度?？梢赃@樣說，高分子材料尤其是高分子智能材料的出現(xiàn)給社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式帶來了巨大的影響，直接推動人類的物質(zhì)文明和精神文明建設(shè)向前邁進(jìn)了一大步。誠然，當(dāng)前高分子材料在發(fā)展和應(yīng)用的過程中還存在一些問題，但筆者堅信，隨著高分子材料的不斷發(fā)展，這些問題必將會逐漸得到克服，未來將會有更多、更好、更實用的高分子材料出現(xiàn)在我們面前。

1.高分子材料的含義

高分子材料是指由許多重復(fù)單元共價連接而成的材料（如圖1所示），其分子量往往都必將大，而且材料本身也具有不錯的黏彈性。目前高分子材料已經(jīng)發(fā)展出了不少種類，而且正在向著高功能化、高性能化、復(fù)合化和智能化的方向發(fā)展。我國在高分子材料的研究中起步較晚，目前對高分子材料的研究和應(yīng)用還主要集中在發(fā)展材料品種、提高技術(shù)水平和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的層面上。

2.高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)實中，高分子材料在社會生產(chǎn)和生活中已經(jīng)取得了廣泛的應(yīng)用，如電子信息、汽車工業(yè)和航空航天等領(lǐng)域，而為了促進(jìn)高分子材料的應(yīng)用廣度和深度進(jìn)一步提升，高分子材料還需要向著以下幾個方向發(fā)展：第一，高性能化。根據(jù)高分子材料的應(yīng)用場合不同，它應(yīng)該向著特定的高性能的方向發(fā)展，如高機(jī)械化、耐久性、耐熱性和耐腐蝕性等。第二，高功能化?？紤]到未來社會生產(chǎn)和生活對高分子材料的功能要求會越來越多，所以它還應(yīng)該向著具有光學(xué)、生物學(xué)以及力學(xué)等多功能的方向發(fā)展。第三，復(fù)合化。復(fù)合材料的用途廣泛，而復(fù)合材料一般是以高性能結(jié)構(gòu)的高分子材料作為主要基體。第四，智能化。當(dāng)前對高分子材料研究和發(fā)展的一個主要趨勢就是讓材料實現(xiàn)智能化，如具有診斷性、修復(fù)性、識別能力和反應(yīng)能力等。

3.高分子材料應(yīng)用中存在的問題

3.1高分子材料使用中存在的問題

高分子材料因為具有高性能、高功能化和智能化等方面的特點(diǎn)，所以在家用電器、電子信息、汽車工業(yè)和航空航天等領(lǐng)域中占據(jù)著重要的地位，但這并不是說高分子材料在使用中就不存在任何問題。事實上，一些高分子材料在使用中還是會對環(huán)境造成污染，有些甚至對人類的健康都會造成危害。這對這一問題，雖然國內(nèi)外的廠商和技術(shù)人員都加強(qiáng)了在實驗方面的驗證工作，但仍有一部分材料的危害影響卻難以被及時發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)這些材料在實際領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用之后，其危害才會逐步暴露出來。

3.2高分子材料遺棄中形成的污染

就目前所使用的高分子材料來說，絕大多數(shù)材料都是以礦物燃料作為制造基礎(chǔ)，而這就會帶來一定的問題。例如當(dāng)高分子材料使用后的回收處理問題，如果不能對這些材料進(jìn)行回收利用，則不僅會造成對自然資源造成嚴(yán)重浪費(fèi)，而且還會導(dǎo)致環(huán)境污染。因此，高分子材料遺棄后的處理已經(jīng)成為當(dāng)前全球各國所共同關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

4.高分子材料的發(fā)展趨勢探討

4.1綠色化

當(dāng)前我國的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平雖然在不斷提升，但這同時也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，而這已經(jīng)對國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展形成了阻礙。為了改善這一問題，很多領(lǐng)域都開展了節(jié)能環(huán)保的研究，材料科學(xué)領(lǐng)域自然也不例外。事實上，通過對高分子材料中的綠色材料進(jìn)行更加深入的研究和應(yīng)用，就能夠?qū)芏喹h(huán)境污染進(jìn)行控制，同時綠色材料技術(shù)也利于實現(xiàn)對材料的重復(fù)循環(huán)利用，而這些對降低資源開采和環(huán)境污染意義重大?？偠灾叻肿硬牧系木G色化發(fā)展是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對材料科學(xué)研究提出的必然要求。

4.2對自然資源的依賴減少化

如上文所述，當(dāng)前所使用的絕大多數(shù)高分子材料都是以礦石燃料作為生產(chǎn)基礎(chǔ)，而我們都知道，地球上現(xiàn)有的礦石燃料都是經(jīng)過長期的發(fā)展和演變才形成的，具有不可再生性。這就說明了，如果要大量應(yīng)用高分子材料，則必然會造成對礦石燃料的大量消耗，但這種消耗在短期內(nèi)又不能得到有效補(bǔ)充，所以就會導(dǎo)致資源緊缺的問題出現(xiàn)。同時，礦石燃料是維持人類生產(chǎn)和生活發(fā)展的一種非常重要的能源，如果出現(xiàn)嚴(yán)重短期，那么就會給人們的生活和工作造成巨大的沖擊影響。因此，必須對高分子材料的研發(fā)工作加強(qiáng)研究，尤其是要找出使高分子材料發(fā)展能夠擺脫對石油等礦山燃料依賴的途徑，而這就需要對材料本身在微觀和宏觀上的特性進(jìn)行全面的分析和研究。

4.3納米化

因為納米技術(shù)對原子和分子的控制精度更高，所以納米化必將成為高分子材料未來的發(fā)展趨勢之一。事實上，借助納米技術(shù)可以使對高分子化學(xué)精度的控制達(dá)到一個前所未有的高度，這樣就可以實現(xiàn)根據(jù)實際應(yīng)用的需求對材料的微觀組成進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，進(jìn)而使得材料的功能得以充分的發(fā)揮。

結(jié)束語

總之，對高分子材料的研究和應(yīng)用不僅是材料科學(xué)領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)問題，而且還是實現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保的一項重要舉措，這有助于社會生產(chǎn)和生活的持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該引起我們充分的重視。

參考文獻(xiàn)：

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