淺談高分子化工材料在我國的發(fā)展

杜杠桿

摘要：本文介紹了高分子化學(xué)材料基本的概念和特點以及它的分類和命名，包括20世紀中葉以來我國的發(fā)展現(xiàn)狀及其在國家經(jīng)濟中的重要作用。目前，工業(yè)生產(chǎn)中常用的高分子化學(xué)材料包括稀土催化材料，聚合物智能材料，聚烯烴材料和生物醫(yī)學(xué)材料。高分子化學(xué)材料學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)已取得顯著成果，是一門非常有前景的學(xué)科。

關(guān)鍵詞：聚合物;化學(xué)材料;性能特點;發(fā)展;應(yīng)用

中圖分類號：TQ317? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-9129（2017）17-0021-02

Abstract： this paper introduces the basic concept and characteristics of polymer chemical materials and its classification and naming， including the development status of China since the middle of the 20th century and its important role in the national economy.At present， the commonly used polymer chemical materials in industrial production include rare earth catalytic materials， polymer intelligent materials， polyolefin materials and biomedical materials.The development of macromolecular chemical materials has made remarkable achievements and is a very promising subject.

Key words： polymer;Chemical materials;Performance characteristics;Development;application

在人們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中，高分子的化學(xué)材料是發(fā)揮著越來越重要的作用，高分子化學(xué)材料的推廣和改進已成為一個重要的研究課題。研究高分子化學(xué)材料相關(guān)問題，提高性能，擴大應(yīng)用范圍，解決開發(fā)過程中遇到的瓶頸問題，是一個非常重要的方向。本文討論了稀土催化材料，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，以及它們的發(fā)展現(xiàn)狀、實際應(yīng)用和未來發(fā)展。

1 高分子化學(xué)材料概述

總的來說，聚合物化學(xué)材料就是通過排列許多基本單元的聚合物而形成的材料。與其他常見的材料相比，高分子化學(xué)材料具有更優(yōu)越的性能以及更好的耐磨性、韌性、密度和絕緣特性。隨著中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中國對高分子化學(xué)材料的研究正朝著精細化，高性能化的方面發(fā)展。中國對高分子化學(xué)材料進一步的研究就使其在大家的日常生活里面發(fā)揮了更好的性能。它的角色越來越重要。聚合物材料主要是分為從動植物中提取和加工的天然聚合物材料，以及由合成橡膠，合成纖維和塑料等代表的合成聚合物材料。

2 高分子化學(xué)材料的定義和特性

為了理解聚合物化學(xué)品是什么，首先，應(yīng)該澄清聚合物化合物的概念。高分子的化合物，也稱為大分子或高分子，通常具有幾千到幾百萬的分子量。盡管大分子化合物的相對分子質(zhì)量非常大，不過其中所含元素的類型并不是很多。恰恰相反，它們相對有限。通常，C，H，O和N是非金屬元素，諸如F和F的元素也可以存在于有些聚合物化合物當(dāng)中。術(shù)語“主要通過共價鍵鍵合”是指構(gòu)成主鏈的大多數(shù)大分子化合物主要都是通過共價鍵連接。

2.1 高分子化學(xué)材料的特性

（1）相對分子的質(zhì)量大且多分散。與小分子和中分子化合物相比，分子量大于10，000的高分子化合物的分子大小無疑是要大得多，其分子形式就更復(fù)雜多樣。

（2）化學(xué)成分相對簡單，分子結(jié)構(gòu)規(guī)則。合成高分子化合物的化學(xué)組成相對簡單，通常是由有限數(shù)量的非金屬元素組成，并且都通過符合事實條件的某種低分子有機或無機化合物彼此連接并且根據(jù)某種規(guī)則來制成的。

（3）分子形式多樣。合成聚合物的大分子是長鏈線性類型，通常稱為“分子鏈”或“大分子鏈”。

3 高分子化學(xué)材料的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 稀土催化材料

（1）簡述

稀土催化材料是通過使用稀土元素作為材料形成的稀土功能性材料。中國的稀土資源在世界上是相對豐富的，但稀土資源種類不同。中國的稀土資源主要是有輕稀土，但是中重稀土資源較少，不過近年來中國稀土和中重稀土資源較少。但現(xiàn)實是對資源的需求不斷增加，中國的稀土資源也面臨著資源的不足問題，這對稀土的發(fā)展來說是非常不平衡的。中國的專家學(xué)者研究過這個問題。在研究輕稀土?xí)r，人們發(fā)現(xiàn)輕稀土是一種非常好的催化材料，這使得我國稀土資源的開發(fā)利用開辟了一個新的局面。中國的許多稀土催化材料已經(jīng)開發(fā)出來，它們在重金屬催化劑中具有資源豐富，成本低，性能較高等優(yōu)點，在我們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中就發(fā)揮著非常重要的作用。而且稀土元素的電子結(jié)構(gòu)是非常特殊的，在化學(xué)反應(yīng)過程中表現(xiàn)出了非常好的的催化性能。它是石油，化學(xué)，環(huán)保和能源催化應(yīng)用當(dāng)中不可或缺的非常重要的組成部分。所以，使用輕稀土作為催化材料不但可以有效地提高生產(chǎn)效率，還可以節(jié)約能源，保護環(huán)境從而來減少污染。

（2）發(fā)展?fàn)顩r

在20世紀60年代，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所就開發(fā)出一種基于稀土化合物的新型的催化劑，可用于橡膠與二烯的合成。1985年，沉志軍用稀土催化材料合成了高分子的聚合物。就這樣，隨著時間的漸漸推移，中國稀土資源的開發(fā)和利用變得越來越廣泛。現(xiàn)在，適用于工業(yè)的稀土催化材料主要包括了分子篩稀土的催化材料，稀土鈣鈦礦的催化材料和鈰鋯固溶體的催化材料。其中，稀土鈣鈦礦催化材料由于制備過程簡單，耐高溫，常用于環(huán)保催化劑的生產(chǎn)，現(xiàn)在主要用于復(fù)合氧化物催化劑。

3.2 稀土催化材料的實際應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在，經(jīng)常用的稀土催化材料主要有三種，其中包括分子篩稀土催化材料，稀土鈣鈦礦催化材料和鈰鋯固溶體催化材料。

分子篩稀土催化材料主要起工業(yè)生產(chǎn)作為精煉催化劑的作用;在光催化分解水中產(chǎn)生氫，碳氫化合物重整反應(yīng)在石化工業(yè)中，稀土鈣鈦礦催化材料起著非常重要的作用。鈰-鋯固溶體催化材料主要用于汽車尾氣的凈化，以調(diào)節(jié)汽車尾氣當(dāng)中的氧化還原反應(yīng)。

4 結(jié)語

近年來，中國高分子化學(xué)材料的研發(fā)和使用正在逐步發(fā)展。伴隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，研究成果越來越多。中國是一個經(jīng)濟發(fā)展的國家，是一個重視科學(xué)技術(shù)的國家。高分子的化學(xué)材料的研究就是中國化學(xué)材料研究的重點項目。即使近年來取得了很多的突破性的進展，但還有很大的改進空間。高分子化學(xué)材料的應(yīng)用具有非常廣泛的影響，這在人們的生活和經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用，對促進中國的國家建設(shè)和經(jīng)濟的發(fā)展起到了非常積極的作用。

參考文獻：

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[2] 岳忠孝.我國高分子化工材料發(fā)展研究[J].化工管理，2017