高分子化工材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探析

李錦松

摘要：目前，高分子材料在各個領(lǐng)域中得到廣泛使用，高分子材料合成時就需要應(yīng)用有機(jī)化學(xué)。我國高分子材料合成這一工作隨著化學(xué)專業(yè)的發(fā)展和材料的不斷更新，它廣泛出現(xiàn)在我們的生活中，各領(lǐng)域的生產(chǎn)都離不開高分子材料。本文詳細(xì)的闡述了高分子化學(xué)材料的優(yōu)點和局限性，并對常見的高分子材料進(jìn)行了相應(yīng)的分析，最后探討了高分子化工材料的發(fā)展趨勢，以期能夠更好的促進(jìn)化工材料的發(fā)展，拓寬化工材料的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：高分子;化工材料;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

引言

高分子材料伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在我們的生活中占據(jù)著非常重要的地位。隨著經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)家們從高分子材料的研究中找到了其自身的規(guī)律，并設(shè)計合成了人工高分子材料等，并依據(jù)高分子材料的不同特點，廣泛應(yīng)用于我們生產(chǎn)、生活的方方面面，為我們的生活提供便利。我們生活的吃穿住行都離不開高分子材料，尤其是塑料、纖維、橡膠這三大高分子材料，在我們的生產(chǎn)生活中扮演著重要的角色。高分子材料不僅應(yīng)用于日常的衣食住行，而且還應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國防等高科技領(lǐng)域中。

1高分子化工材料發(fā)展綜述

高分子化工材料的應(yīng)用發(fā)展，總共分為“天然應(yīng)用”、“人工改良”、“煤化工生產(chǎn)”、“石油化工生產(chǎn)”四個階段。早在公元以前，人類的古代先民就已經(jīng)開始了對于棉麻、羊毛、蠶絲等自然高分子材料的使用，是為高分子材料應(yīng)用的“天然應(yīng)用”階段。隨著近代以來的化學(xué)工業(yè)發(fā)展，人類開始對于天然橡膠、天然纖維進(jìn)行人工的改進(jìn)，是為高分子材料應(yīng)用的“人工改良”階段。在20世紀(jì)初期，美國首先發(fā)明了酚醛樹脂的合成技術(shù)，隨后英國、德國等西方國家，也陸續(xù)利用煤化工技術(shù)合成了高分子化工材料，是為高分子材料應(yīng)用的“煤化工生產(chǎn)”階段。在20世紀(jì)30年代末，西方國家對于高分子化工材料的合成理論基本成型，并開始了以石油化工生產(chǎn)為基礎(chǔ)的規(guī)模性生產(chǎn)，開啟了高分子材料應(yīng)用的“石油化工生產(chǎn)”時代。時至今日，高分子化工材料已經(jīng)在我國廣泛地應(yīng)用于社會生產(chǎn)、生活的各個方面，是化工材料合成領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的子門類。

2常見的高分子化工材料

2.1高分子智能材料

目前高分子智能材料的應(yīng)用范圍已經(jīng)有一定的進(jìn)步，并在其他領(lǐng)域也在緊鑼密鼓的研究。目前高分子智能材料是所有化工材料里修復(fù)能力最強(qiáng)的，同時也能夠根據(jù)環(huán)境和實際需要情況的變化而不斷變化，因此高分子智能化工材料在建筑行業(yè)里應(yīng)用最為廣泛。最為典型的是高分子智能化工材料在溫度較低時可以以固體的形式存在，而在溫度過高時也能夠有效感知光和熱。因此，在未來的發(fā)展中，相信高分子智能材料也能夠更好的更廣泛的應(yīng)用于建筑行業(yè)中，造福人類。

2.2稀土催化材料

稀土催化材料是目前最為常見的環(huán)保材料之一，是高分子化學(xué)材料的重要組成部分。稀土催化材料是在稀土元素的基礎(chǔ)上衍生而來的，同時也是提高稀土元素整體性能的重要方式之一。我國對于稀土催化材料的研究早在二十世紀(jì)就已經(jīng)提上日程，并取得了一定的進(jìn)步。在研究稀土催化劑時，主要是將不同的稀土化合物通過一定的方式進(jìn)行融合構(gòu)成新的高分子材料，并對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的整齊程度也有一定的要求。除此之外，稀土催化材料作為重要的環(huán)保材料之一，也是我們在未來的發(fā)展中亟待整合的高分子資源之一。

2.3生物醫(yī)用材料

高分子化學(xué)材料在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大，高分子化學(xué)材料相較于其他材料而言，不會對人體造成直接的傷害，因此高分子化學(xué)材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用是比較廣泛的。例如部分高分子材料能夠直接被用來填充牙齒、食道以及其他部位，在幫助解決疾病的同時也不會有任何副作用。除此之外，液體高分子醫(yī)用材料又能夠被直接制作成為填充血液的藥物，從而極大的降低了手術(shù)風(fēng)險，提高了人們的生存能力。但液體高分子材料需要和各類不同的實驗相適配，需要很長的研究時間才能夠成功。這也是目前我國高分子化學(xué)材料產(chǎn)量不高，質(zhì)量不高的主要原因之一。在未來的發(fā)展中，對于高分子化學(xué)材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用仍然需要不斷的研發(fā)，從而更好的推動我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。

2.4高分子膜

高分子化學(xué)材料對膜科技的發(fā)展起著至關(guān)重要的影響作用，不僅能夠更好的幫助下膜科技發(fā)揮自身的價值，同時還能夠使膜科技更好的應(yīng)用在我們的日常生活之中。目前我國膜科技的應(yīng)用主要體現(xiàn)在純凈水凈化、牛奶保鮮以及其他技術(shù)之中。因此在未來的發(fā)展中，要更多的關(guān)注高分子化學(xué)材料在膜科技中的發(fā)展，從而能夠更廣泛的應(yīng)用于社會生活之中。

2.5聚乙烯材料

聚乙烯材料是高分子化學(xué)材料應(yīng)用更廣泛的又一領(lǐng)域之一。目前聚乙烯材料主要應(yīng)用在化工領(lǐng)域、環(huán)保領(lǐng)域以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上，在這些領(lǐng)域聚乙烯材料都發(fā)揮了不可替代的重要作用，如圖1。

2.6塑料

塑料作為應(yīng)用范圍最廣泛的高分子材料之一，主要成分為樹脂、增艷劑、潤滑劑和其他原材料，是利用單體原料來聚合成新的材料。塑料在我們?nèi)粘Ｉ钪休^為常見，也會被應(yīng)用于各個不同的行業(yè)，這主要是由于塑料的不同特性所決定的。一是塑料的質(zhì)量比較輕，在使用過程中也表現(xiàn)出比較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，并且不容易變形。二是塑料在使用的過程中具有比較強(qiáng)的絕緣性，不會產(chǎn)生導(dǎo)電的問題。三是塑料的最大特點就是耐低溫和耐水性，并且能夠在短時間內(nèi)形成不同的形狀。但同時塑料在使用過程中最大的缺陷和問題在于極易燃燒，并且在燃燒過程中不斷釋放一氧化碳等有毒氣體，極易使人體產(chǎn)生一氧化碳中毒的情況。

2.7纖維素

纖維素作為少有的天然有機(jī)物之一，主要是有多種葡萄糖共同組成的。目前主要應(yīng)用在棉花、木材以及亞麻等領(lǐng)域。纖維素的最大特點在于纖維素不會直接和水或者乙醇相融合，但同樣纖維素的缺陷也比較明顯，一是纖維素在接觸水以后會在短時間出現(xiàn)溶脹反應(yīng)，也就是會使纖維素被泡發(fā);二是纖維素對溫度是有著比較一定的要求，在溫度達(dá)到150℃時，纖維素都會出現(xiàn)一定的熱脹情況，而在150℃之后，則會開始冷縮。因此目前纖維素的應(yīng)用并不十分廣泛，在對其性能上還需要進(jìn)行一定的優(yōu)化。

3高分子化工材料未來發(fā)展研究

在當(dāng)今的高分子化工材料應(yīng)用領(lǐng)域中，高分子化工材料的運用，主要在提升民用產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保以及高科技領(lǐng)域的三個方面中迅速發(fā)展。我們可以看到的是，在未來的高分子化工材料的發(fā)展過程中，金屬材料與高分子化工材料的混合運用，是未來高分子化工材料技術(shù)發(fā)展的一個突出特點，結(jié)合金屬材料與高分子化工材料的優(yōu)勢，形成“一加一大于二”的技術(shù)效果。與此同時，高分子化工材料在未來的發(fā)展領(lǐng)域中，生產(chǎn)研發(fā)成本將得到進(jìn)一步地壓縮，并且普遍實現(xiàn)批量產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為更多的社會用戶，帶來更加優(yōu)質(zhì)低效的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值。隨著高分子化工材料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，我們相信在不久的將來，高分子化工材料的價格將會持續(xù)走低，材料質(zhì)量及功能性不斷提升，必將為經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展帶來更多福祉。

結(jié)束語

高分子化學(xué)材料正在被更多的領(lǐng)域行業(yè)所關(guān)注和重視，同時在已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。本文主要針對當(dāng)前高分子化學(xué)材料的種類和應(yīng)用領(lǐng)域展開分析，并著重探討了高分子化學(xué)材料在未來的發(fā)展趨勢，從而使高分子材料能夠更好的適應(yīng)當(dāng)前社會的需要。

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