芻議高分子材料的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

于嶠+王家驊

摘要：高分子材料是材料領(lǐng)域中的新秀。在日常生活中的各個(gè)方面都離不開它。它的出現(xiàn)帶來(lái)了材料領(lǐng)域中的重大變革，它的應(yīng)用領(lǐng)域也正在不斷擴(kuò)展，對(duì)人類生產(chǎn)、生活也正在發(fā)生深刻的影響。文章首先介紹了高分子材料的概念、分類、特性；其次，介紹了高分子材料在建筑和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用；最后介紹了它未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和促進(jìn)高分子材料發(fā)展的策略。

關(guān)鍵詞：高分子材料；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)；策略

在世界范圍內(nèi)，高分子材料的制品屬於最年輕的材料。它不僅遍及各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，而且已進(jìn)入所有的家庭，其產(chǎn)量已有超過(guò)金屬材料的趨勢(shì)，將是21世紀(jì)最活躍的材料支柱?，F(xiàn)代，高分子材料已與金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料相同，是當(dāng)下的三大材料。它已具有很高的強(qiáng)度和韌性，足以和金屬材料相媲美，對(duì)于我國(guó)的工業(yè)及建筑業(yè)的發(fā)展意義非凡，成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要材料。因此，加大力度研制開發(fā)高分子材料，尤其是有機(jī)高分子材料是提高我國(guó)綜合國(guó)力的有效途徑。

1 高分子材料的概念、分類及特性

1.1高分子材料的概念

高分子材料（macromolecular material）以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料，是指相對(duì)分子質(zhì)量較大的化合物組成的材料。它是以高分子化合物為基體，再配以其他添加劑所構(gòu)成的一類材料的總稱，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料。高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。

1.2高分子材料的分類

高分子材料有很多不同的分類標(biāo)準(zhǔn)。比如，按照性能和用途來(lái)分，可以分為塑料、橡膠、纖維膠私劑、涂料。按照來(lái)源分類，高分子材料按來(lái)源分為天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和進(jìn)化的基礎(chǔ)。人類社會(huì)一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并掌握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等。19世紀(jì)30年代末期，進(jìn)入天然高分子化學(xué)改性階段，出現(xiàn)半合成高分子材料。1907年出現(xiàn)合成高分子酚醛樹脂，標(biāo)志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開始。

1.3高分子材料的特性

高分子材料的結(jié)構(gòu)決定其性能。它具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)的控制和改性，可獲得不同特性的高分子材料。所以一般具有高強(qiáng)度、高彈性、高粘度、力學(xué)狀態(tài)的多重性、結(jié)構(gòu)的多樣性等高分子特性。它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工的特點(diǎn)，使其具有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能，從而廣泛用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，并已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中衣食住行用各個(gè)方面不可缺少的材料。很多天然材料通常是高分子材料組成的，如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學(xué)纖維、塑料和橡膠等也是如此。

2.高分子材料的現(xiàn)狀

在這個(gè)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的21世紀(jì)，人們對(duì)知識(shí)的不斷探索以及對(duì)物質(zhì)生活的不斷要求，使得高分子材料的發(fā)展飛速。而高分子新材料的制備以及新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，已成為社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的重要技術(shù)之一。高分子材料已經(jīng)普遍應(yīng)用于生產(chǎn)，生活，科技等各個(gè)領(lǐng)域。特別是我們?nèi)粘Ｉ钏盟┒茧x不開它，尤其是塑料、纖維、橡膠這三大高分子材料，已廣泛存在我們周圍。同樣尖端高科技產(chǎn)品也離不開它，如航空航天領(lǐng)域，也在于大量使用高分子材料。

3. 高分子材料的應(yīng)用

3.1高分子材料在建筑上的應(yīng)用

作為一種高新技術(shù)材料，高分子材料是現(xiàn)代工程中不可缺少的一類材料，尤其是在建筑上。常用在建筑上的高分子材料主要有塑料、涂層、建筑私膠劑等。高分子材料已成為第四大建筑材料。它的應(yīng)用越來(lái)越多，其重要性越來(lái)越凸顯，也使得生產(chǎn)、生活、國(guó)防、交通等基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)步伐大大加快，極大的改善了

人類的生存環(huán)境。甚至已經(jīng)成為不可替代的現(xiàn)代重要的建筑材料。因?yàn)榻?jīng)由高分子合成的材料，具有來(lái)源廣泛、化學(xué)結(jié)合效率高、質(zhì)輕、強(qiáng)韌、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。

第一代復(fù)合材料玻璃鋼（GRP）的研發(fā)，極大地提高了高分子的性能。它是以合成樹脂為基體，以玻璃鋼為增強(qiáng)體，經(jīng)成型后，固化而成的固體材料，是建筑、衛(wèi)生材料上使用較多的高分子塑料之一。玻璃鋼具有如下優(yōu)點(diǎn)：玻璃鋼制品具有良好的透光性和裝飾效果，而且強(qiáng)度高，重量輕、耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)低、具有良好耐化學(xué)腐蝕性和電絕緣性，加工成型工藝簡(jiǎn)單靈活。因此，也常用於火箭、導(dǎo)彈、船只和汽車軀體及電視天線之中。

3.2高分子材料在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)是高分子材料大展手腳的領(lǐng)域，憑借著它一些獨(dú)特的性能，在農(nóng)業(yè)上代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料后，不但能節(jié)能減排、還能增收創(chuàng)收，真正為農(nóng)民帶來(lái)了很多福利。

高分子材料在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最常見最廣的是在農(nóng)產(chǎn)品的包裝上。高分子材料因隔阻性好，保鮮性好，故可以用來(lái)做蔬菜水果的保鮮、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、糧食的儲(chǔ)運(yùn)、防霉變等，提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值。高分子材料也可以用于糧食的增產(chǎn)中，通過(guò)給無(wú)機(jī)化肥表面涂上一層高分子膜，可以做成緩釋化肥。這在一定程度上能減少氮對(duì)地下水和大氣的污染。

環(huán)境的惡化，使人們更加認(rèn)識(shí)到，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，走可持續(xù)發(fā)展的重要性。隨著“綠色”農(nóng)業(yè)的發(fā)展和帶動(dòng)，高分子材料在農(nóng)業(yè)上的發(fā)展也必將出現(xiàn)一些新的更好的景象。

4.高分子材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

21世紀(jì)的材料將是一個(gè)光輝燦爛的高分子王國(guó)。隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通以及高科技的發(fā)展，要求高分子材料具有更高的強(qiáng)度、硬度、韌性、耐溫、耐磨、耐油、耐折等特性，這些都是高分子材料要解決的重大問題.從理論上推算，高分子材料的強(qiáng)度還有很大的潛力。未來(lái)，高分子材料將向高性能化、多功能化、生物化三個(gè)方向發(fā)展。

5、促進(jìn)高分子材料發(fā)展的策略

高分子材料的一些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是其他材料無(wú)可比擬和替代的，但是有些高分子材料的性能如耐火、阻燃、防臭、吸水、殺菌等亟待開發(fā)；在使用期限和環(huán)保等方面有待提高。我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展受到的資源和環(huán)境制約將越來(lái)越嚴(yán)峻。國(guó)務(wù)院十條措施中著重解決生態(tài)建設(shè)、資源浪費(fèi)和環(huán)境污染中的突出問題，所提出的節(jié)能減排也是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，從根本上緩解資源約束，減輕環(huán)境壓力，實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。所以政府要在政策上鼓勵(lì)、財(cái)政上支持企業(yè)以此為契機(jī)，擺脫傳統(tǒng)發(fā)展方式和資源環(huán)境的利用方式，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，不斷開發(fā)和研發(fā)出新的綠色化的、高功能、高性能的高分子材料，滿足人們未來(lái)對(duì)高品質(zhì)生活的迫切需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]王慧敏.高分子材料概論[M].北京：中國(guó)石化出版社，2010.

[2]李愛元，張慧波，陳亞東，等.新型建材一高分子建材的應(yīng)用[J].中國(guó)材料科技與設(shè)備，2008（6）：8-9.

[3]王國(guó)建.環(huán)境友好高分子材料與現(xiàn)代城市生活[J].江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，5（1）：7.

作者1簡(jiǎn)介：于嶠（1989-）女，遼寧營(yíng)口市鲅魚圈人，沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司值班員，學(xué)士學(xué)位，主要從事地鐵車站相關(guān)運(yùn)營(yíng)設(shè)備管理。

作者2簡(jiǎn)介：王家驊（1987-）男，遼寧營(yíng)口市大石橋人，沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司值班站長(zhǎng)，學(xué)士學(xué)位，主要從事地鐵車站相關(guān)運(yùn)營(yíng)設(shè)備管理。