高分子材料研究現(xiàn)狀與應(yīng)用趨勢探討

周海鷗

摘要：目前，高分子材料的研究受到普遍關(guān)注與重視，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用.為了更好的促進(jìn)高分子材料的合理使用，在未來發(fā)展的過程中，應(yīng)重視材料性能的研究開發(fā)，為其后續(xù)應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ).本文對此進(jìn)行了分析探討，以供參考.

關(guān)鍵詞：高分子材料;研究現(xiàn)狀;性能發(fā)展方向

中圖分類號：O63? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）04-0031-03

在高分子材料實(shí)際應(yīng)用與研究的過程中，應(yīng)樹立正確觀念，遵循科學(xué)化的研究原則，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能的開發(fā)與分析，改革完善高分子材料的性能，滿足市場方面的發(fā)展需求，達(dá)到預(yù)期的工作目的.

1 高分子材料概念分析

第一，對于高分子材料而言，其中含括很多高分子化合物，主要就是塑料材料、橡膠材料、化學(xué)纖維材料等等.

第二，高分子化合物，主要就是分子量較高的有機(jī)化合物成分，在每個分子當(dāng)中，都含括千萬個原子，也可以將其稱為高聚物亦或是聚合物.其中，分子量小于500，可以稱為低分子.分子量高于500，可以稱為高分子.通常情況下，高分子的材料，分子量于103到106左右.例如：在石英中分子量為60，乙烯中分子量為28，單糖中的分子量為180，橡膠中的分子量高于9萬，淀粉的分子量高于20萬，聚乙烯的分子量在12萬到百萬左右，聚氯乙烯材料中的分子量在2萬到16萬左右.

2 高分子材料研究現(xiàn)狀分析

目前，對于高分子材料而言，金屬與無機(jī)非金屬材料相同，已經(jīng)成為了主要材料，可以在機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)、燃料電池生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種子生產(chǎn)與智能隱身技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域中合理應(yīng)用，在高分子時代中發(fā)揮著較為重要的作用.就工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面而言，衣食住行中已經(jīng)滲透了高分子材料，可以滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)需求，將相關(guān)工程、復(fù)合以及液晶高分子等已經(jīng)融入到各個領(lǐng)域中：

2.1 機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前在材料科學(xué)實(shí)際研究的過程中，最為重視的就是利用塑料材料代替鋼材料，利用塑料材料代替鐵材料，在實(shí)際研究的過程中，除了可以拓寬材料的選擇渠道之外，還能提升材料耐用性與輕便性，打破傳統(tǒng)材料應(yīng)用的局限性.例如：采用聚甲醛相關(guān)材料，耐磨性能很高，在使用機(jī)油與二硫化鑰進(jìn)行改性處理以后，磨耗系數(shù)減小，摩擦系數(shù)也開始降低，已經(jīng)大量的應(yīng)用在螺母零部件、凸輪零部件、軸承零部件的生產(chǎn)制造中.

2.2 燃料電池中應(yīng)用現(xiàn)狀

對于高分子電解質(zhì)而言，其能夠促進(jìn)薄膜厚度的降低，以此減少低電池的內(nèi)阻，增加輸出功率.全氟磺酸質(zhì)子交換膜在一定程度上，化學(xué)耐受性能與機(jī)械強(qiáng)度較高，且氟素化合物具有很高的僧水性能，很容易將水分排出去，但是，也會導(dǎo)致電池運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的保水率降低，對膜的導(dǎo)電性能造成影響.采用高分子電解質(zhì)膜的加濕技術(shù)進(jìn)行處理之后，雖然可以提升到點(diǎn)性能，但是會導(dǎo)致電池的尺寸增加，出現(xiàn)其他問題.目前，研究者在實(shí)際研究的過程中非常關(guān)注耐高溫的全氟磺酸類型高分子材料的研發(fā).

2.3 種子處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，通常情況下會將高分子材料制作成為干型亦或是濕型的成膜劑，針對種子進(jìn)行包裹處理，除了可以將農(nóng)藥與其他的物質(zhì)在種子表面固定之外，還能促進(jìn)種子形狀的改變，提升機(jī)械播種便利性，可以節(jié)省物力資源與人力資源.當(dāng)前，天然類型與功能類型的高分子材料種子處理技術(shù)已經(jīng)得到了推廣，例如：采用多糖類型的高分子材料進(jìn)行種衣劑的開發(fā)處理[1].

2.4 智能隱身技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

智能隱身材料，可以針對外界的信號進(jìn)行感知，針對信息合理處理，具有較高的電磁自動化調(diào)節(jié)優(yōu)勢、自我指令優(yōu)勢與響應(yīng)優(yōu)勢.在各個分子的水平上，可以利用化學(xué)鍵以及氫鍵等，進(jìn)行高分子材料的設(shè)計(jì)組裝處理，將其制作成為具有完善智能特性的智能隱身材料，當(dāng)前已經(jīng)成為了重點(diǎn)的發(fā)展方向[2].

3 高分子材料性能發(fā)展趨勢分析

在高分子材料實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展的過程中，性能的改革完善受到廣泛關(guān)注與重視，針對性能進(jìn)行優(yōu)化處理與改革，有助于促進(jìn)高分子材料性能的拓展，增強(qiáng)高分子材料的應(yīng)用效果，充分發(fā)揮各方面工作的積極作用，滿足當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展需求.具體趨勢表現(xiàn)為：

3.1 高性能化的發(fā)展

目前在航天航空領(lǐng)域、汽車工業(yè)領(lǐng)域、電子信息技術(shù)領(lǐng)域以及相關(guān)的家電領(lǐng)域中，已經(jīng)開始采用高分子材料進(jìn)行加工處理，對材料的耐高溫性能、耐老化性能、耐磨損性能與抗腐蝕性能提出了很高的要求，為相關(guān)的材料研發(fā)工作的實(shí)施提供了重要的依據(jù).對于高分子材料而言，在高性能發(fā)展的過程中，主要采用合成工藝、共聚工藝、共混工藝、交聯(lián)工藝等等，針對催化體系進(jìn)行改革，采用全新的加工方式，促進(jìn)聚態(tài)結(jié)構(gòu)的合理改善，然后通過微觀復(fù)合的方式進(jìn)行處理，使得高分子材料的適應(yīng)性能得到良好的改善[3].

3.2 功能性的發(fā)展趨勢

目前在材料研究的過程中，該功能性的高分子材料在一定程度上具有較高的活力，屬于新生的領(lǐng)域.目前在實(shí)際研究的過程中，已經(jīng)開發(fā)出多元化的高功能性分子材料，例如：在相關(guān)的高分子材料研發(fā)的過程中，已經(jīng)創(chuàng)建了高吸水性能的聚合物材料，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能很高，可以應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，進(jìn)行人造器官的制造處理，充分發(fā)揮相關(guān)材料的積極作用.在實(shí)際研究與開發(fā)的過程中，應(yīng)重視高分子吸水類型材料、分離膜類型材料、光致抗腐蝕類型材料、催化劑材料的開發(fā)，遵循科學(xué)化的分析與創(chuàng)新原則，在一定程度上能夠滿足當(dāng)前各個領(lǐng)域?qū)τ诟叻肿硬牧系男枨?，為其后續(xù)進(jìn)步夯實(shí)基礎(chǔ)[4].

3.3 復(fù)合性的發(fā)展趨勢

目前在高分子材料實(shí)際研究與開發(fā)的過程中可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料的優(yōu)勢很多，匯聚了多種材料的優(yōu)勢，可以打破傳統(tǒng)單一材料局限性，彌補(bǔ)缺陷，以此拓寬了材料使用領(lǐng)域，提升經(jīng)濟(jì)效益.目前在復(fù)合類型材料實(shí)際開發(fā)研究過程中，已經(jīng)應(yīng)用在航天航空領(lǐng)域、海洋領(lǐng)域、造船領(lǐng)域等相關(guān)工程中，可針對大規(guī)模的纖維增強(qiáng)類型材料進(jìn)行開發(fā)與研究，且材料的適應(yīng)性能很高，有助于針對樹脂材料進(jìn)行合成，提升原材料應(yīng)用強(qiáng)度，并且耐熱的性能也很高，有助于增強(qiáng)界面與黏結(jié)等相關(guān)性能，保證在各個領(lǐng)域應(yīng)用的過程中，充分發(fā)揮相關(guān)材料的積極作用，滿足當(dāng)前的時代發(fā)展需求[5].

3.4 智能化的發(fā)展趨勢

在實(shí)際研究的過程中可以發(fā)現(xiàn)，對高分子材料進(jìn)行智能化的開發(fā)創(chuàng)新，屬于研究領(lǐng)域中較為重要的課題.主要在實(shí)際工作中，將生物智能化技術(shù)應(yīng)用在高分子材料的研究開發(fā)中，使其可以具有較高的自我診斷與修復(fù)功能，識別應(yīng)答能力得到全面提升.與此同時，可根據(jù)人體狀態(tài)的實(shí)際特點(diǎn)與狀況，將智能化的材料，制作成為具有制藥調(diào)節(jié)與控制性能的微膠囊材料，有助于根據(jù)生物體的生長規(guī)律與愈合規(guī)律等，將智能化的高分子材料應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域中，并將其制作成為人造血管醫(yī)用材料與人造骨醫(yī)用材料，滿足當(dāng)前的醫(yī)療發(fā)展需求，達(dá)到預(yù)期的工作目的.與此同時，在對高分子材料進(jìn)行智能化研發(fā)的過程中，有助于提升材料的應(yīng)用效果與價值，充分發(fā)揮高分子材料的積極作用.例如：將智能化高分子材料的研發(fā)技術(shù)應(yīng)用在新材料開發(fā)領(lǐng)域、生物技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域、分子原子工程開發(fā)領(lǐng)域與人工智能開發(fā)領(lǐng)域中，可以形成良好的材料研究創(chuàng)新產(chǎn)物的結(jié)合體，促進(jìn)各方面工作的科學(xué)落實(shí)與合理實(shí)施[6].

3.5 綠色化的發(fā)展趨勢

在高分子材料的研究開發(fā)過程中，雖然可以為人們的生活提供便利，但是，很容易導(dǎo)致出現(xiàn)環(huán)境污染的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響高分子材料的應(yīng)用價值與效果，導(dǎo)致其工作效果降低.所以，在未來發(fā)展的過程中，應(yīng)采用綠色化的高分子材料研發(fā)方式進(jìn)行處理，使其可以向著節(jié)約能源與綠化環(huán)保等方向發(fā)展.[7]工作人員可以采用無毒并且可持續(xù)利用的原材料開展工作，采用可再生資源合成方式，進(jìn)行高分子材料的開發(fā)創(chuàng)新，使其可以向著循環(huán)利用的方向進(jìn)步.其一，在塑料高分子材料開發(fā)應(yīng)用的過程中，可以將聚合物作為基礎(chǔ)，合理的加入輔助添加劑亦或是填料，在加工之后，創(chuàng)建塑性類型與剛性類型的材料.其二，纖維高分子材料開發(fā)研究的工作中，主要采用纖細(xì)并且柔軟的絲狀物進(jìn)行處理，將長度設(shè)定在直徑一百倍左右.其三，在橡膠高分子材料開發(fā)中，需要研制出可逆形變的相關(guān)高塑性材料，對其進(jìn)行合理處理.其四，涂料研發(fā)的過程中，于涂布的相關(guān)物體表面形成較為堅(jiān)硬的薄膜，可以起到一定裝飾作用與保護(hù)作用，為聚合物材料的應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ).其五，膠黏劑高分子材料開發(fā)研究的時候，利用膠合的方式，針對兩種亦或是兩種以上的物體進(jìn)行黏結(jié)，屬于良好的聚合物材料.功能性高分子材料開發(fā)研究的過程中，需要具有較為良好的特殊功能，保證材料的精細(xì)化開發(fā)效果，全面提升高分子材料的應(yīng)用與開發(fā)效果，滿足當(dāng)前的材料性能要求，達(dá)到預(yù)期的工作目的[8].

結(jié)語

目前我國在高分子材料實(shí)際應(yīng)用的過程中，已經(jīng)形成了技術(shù)開發(fā)模式，有助于提升各個領(lǐng)域原材料應(yīng)用效果，充分發(fā)揮相關(guān)材料的積極作用.在未來發(fā)展的過程中，高分子材料會向著高性能、智能化與綠色化的方向發(fā)展，繼續(xù)改革創(chuàng)新，滿足目前的工作要求，提升高分子材料的實(shí)際應(yīng)用效果.

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