解析高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)

曹莉莉

摘要：目前，在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中高分子材料發(fā)揮著重要的作用。在科技不斷發(fā)展的今天，高分子材料也需要跟隨持續(xù)發(fā)展的步伐繼續(xù)前行。本文首先介紹了高分子材料的概念、特點(diǎn)以及發(fā)展史，然后分析了高分子材料的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)詳細(xì)的分析，希望能為高分子材料的發(fā)展提供有用的參考信息。

關(guān)鍵詞：高分子材料;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

引言：材料科學(xué)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一，其中，高分子材料作為材料科學(xué)中一個(gè)重要的研究方向，已經(jīng)滲入到生活以及工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的方方面面，發(fā)揮著不可替代的重要作用?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)高分子材料的需求也日益增長(zhǎng)，同時(shí)，也對(duì)高分子材料的性能提出了更高的要求，高性能化以及復(fù)合化成為了高分子材料發(fā)展的重要方向。

一、高分子材料的概念及特點(diǎn)

生命體是由高分子組成的，高分子是由數(shù)個(gè)原子共價(jià)鍵鏈接的大分子，高分子的分子量具有數(shù)量多、易分散的特點(diǎn)。我們通常把有相對(duì)較高分子質(zhì)量的高分子化合物看作高分子材料的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)其深入的研究與分析，使我們可以利用科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造新的高分子材料，進(jìn)而為人們的生活提供便利，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。

高分子材料具有諸多優(yōu)異性能：在物理性能方面，高分子材料具有比重輕、強(qiáng)度高、優(yōu)異耐磨性能等特點(diǎn);在化學(xué)性能方面，高分子材料具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕性能優(yōu)異等特點(diǎn)，“多功能、輕而強(qiáng)”的高分子材料重要性日益突出，因而得到了迅速發(fā)展。目前，應(yīng)用較為廣泛的高分子材料包括塑料、纖維以及橡膠等。

二、高分子材料的發(fā)展史

高分子材料按來(lái)源分可以分為3種：第一種是天然高分子材料;第二種是半合成的高分子材料;第三種是合成的高分子材料。天然高分子材料構(gòu)成了生命體，是生命體的源頭，也是生命體進(jìn)化的基礎(chǔ)。人類早在遠(yuǎn)古時(shí)代就開(kāi)始使用獸皮、樹(shù)枝等天然高分子材料。隨著時(shí)代的發(fā)展，人類對(duì)天然高分子材料進(jìn)行加工，從而得到了紙張、棉織物、樹(shù)膠等材料，大大提高了人們的生活質(zhì)量。19世紀(jì)，人類對(duì)高分子材料的探索進(jìn)入了新的階段，通過(guò)化學(xué)技術(shù)加工天然高分子材料，進(jìn)而研發(fā)了半合成高分子材料。20世紀(jì)初，人類合成了高分子酚醛樹(shù)脂，這標(biāo)志著合成高分子材料時(shí)代的到來(lái)。隨著高分子材料加工技術(shù)不斷成熟，其已經(jīng)融入到人們生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。

三、高分子材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）軍工業(yè)領(lǐng)域。鑒于高分子材料高耐熱、耐腐蝕以及高強(qiáng)度等特點(diǎn)，其在軍工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用于防彈衣、抗高溫保護(hù)罩等方面，是交通運(yùn)輸、海洋工程等重大領(lǐng)域內(nèi)不可或缺的基礎(chǔ)材料。隨著特殊性能高分子材料的研究，高分子材料在應(yīng)用方面已經(jīng)開(kāi)始部分替代金屬材料，發(fā)揮其更好的“輕而強(qiáng)”優(yōu)勢(shì)。（二）建筑業(yè)領(lǐng)域。建筑業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與材料技術(shù)的發(fā)展是分不開(kāi)的，可以認(rèn)為，建筑業(yè)的發(fā)展史就是材料的發(fā)展史。材料領(lǐng)域內(nèi)每一次技術(shù)的革新都會(huì)給建筑業(yè)的發(fā)展帶來(lái)極大的促進(jìn)作用。而高分子材料在建筑業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用更是重中之重。

（三）民用領(lǐng)域。高分子材料的身影在生活中無(wú)處不見(jiàn)，例如各種各樣的塑料制品，包括容器、薄膜以及泡沫塑料等，多樣化的橡膠制品，包括輪胎、傳送帶、電線的絕緣保護(hù)套以及生活中雨衣、膠鞋等，豐富的纖維制品，包括滌綸、腈綸等。同時(shí)，高分子材料的低成本優(yōu)勢(shì)使得其在民用領(lǐng)域中備受青睞，一直具有較高的關(guān)注熱度。

高分子材料在發(fā)展與應(yīng)用中不可避免的出現(xiàn)各種問(wèn)題。其中，最為突出的問(wèn)題是高分子材料的不可降解性，高分子材料使用后如果不及時(shí)回收，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，包括水污染、大氣污染等，對(duì)人類以及其他生物的生存環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此，不可降解問(wèn)題一直是遏制高分子材料技術(shù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。

四、高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)

面對(duì)更高的性能需求，高分子材料在未來(lái)的發(fā)展中必須要積極迎接挑戰(zhàn)，根據(jù)目前高分子材料的發(fā)展情況，可預(yù)測(cè)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方向：

第一，綠色化。高分子材料的不可降解性會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞，發(fā)展綠色環(huán)保的高分子材料刻不容緩。技術(shù)的發(fā)展必須要以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為重要前提。一方面需要提高高分子材料的可重復(fù)利用性，提高可降解性，從源頭上杜絕環(huán)境污染問(wèn)題;另一方面，要降低高分子材料對(duì)礦石燃料的依賴性，礦石燃料屬于不可再生資源，高分子材料對(duì)于礦石燃料的依賴性會(huì)使得地球的自然資源不斷減少，不能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

第二，高功能化。在當(dāng)前材料領(lǐng)域中，功能性的高分子材料的活力最高，并且已經(jīng)研制出很多高功能化的高分子材料。比如高吸水性聚合物，它具有導(dǎo)熱導(dǎo)電的性能，能夠在人造器官中作為醫(yī)用高分子材料。當(dāng)前高分子催化劑、高分子分離膜以及高分子吸水性材料等都是研究人員重點(diǎn)研究和關(guān)注的對(duì)象。

第三，高性能化。因?yàn)槟壳凹矣秒娖?、電子信息技術(shù)、航空航天以及汽車工業(yè)等方面的迅速發(fā)展，大大提升了對(duì)材料耐磨損、耐高溫、耐腐蝕以及耐老化等的要求，在一定程度上促進(jìn)了高分子材料的研發(fā)。在研發(fā)高性能化的高分子材料時(shí)，通過(guò)交聯(lián)、共混、共聚以及合成等工藝，將催化體系改變，并且通過(guò)新的加工方式將聚態(tài)結(jié)構(gòu)改變，再加上微觀復(fù)合法對(duì)高分子材料的性能進(jìn)行改良。

第四，智能化。在高分子材料研究課題中，挑戰(zhàn)性最大的研究課題就是高分子材料的智能化，它能夠?qū)⒃诟叻肿硬牧现腥谌肷镏悄?，讓高分子材料具備自我診斷修復(fù)和識(shí)別應(yīng)答等功能。通過(guò)人體狀況把智能材料研制成可以對(duì)藥劑進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的微軟囊材料，憑借生物體生長(zhǎng)和愈合的規(guī)律把智能化的高分子材料做成多種醫(yī)用材料。高分子材料的智能化是一大發(fā)展趨勢(shì)，其是人工智能、生物技術(shù)以及新材料互相融合的產(chǎn)物。

第五，復(fù)合化。復(fù)合材料解決了單一材料的問(wèn)題，且擁有多種材料的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而使高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域更加寬廣。目前，正在對(duì)高性能的纖維材料進(jìn)行研發(fā)，合成擁有耐熱性、高強(qiáng)度的基礎(chǔ)樹(shù)脂，進(jìn)一步提高其粘結(jié)性能和界面性能。

五、結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，科技以及經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步促進(jìn)了高分子材料的繼續(xù)發(fā)展，這種材料在人們的生活以及工業(yè)的生產(chǎn)充分的發(fā)揮出了重要的作用。雖然高分子材料在我國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)成熟，想要使高分子材料各方面性能得到更好地發(fā)展，相關(guān)研究人員還需要加大研究力度，提高相關(guān)的技術(shù)水平，研發(fā)出更多類型的高分子材料，進(jìn)而滿足人們以及生產(chǎn)的需求，推動(dòng)高分子材料和其他領(lǐng)域的共同發(fā)展。

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