芻議高分子材料的現(xiàn)實應用及未來發(fā)展趨勢

于嶠+王家驊

摘要：高分子材料是材料領域中的新秀。在日常生活中的各個方面都離不開它。它的出現(xiàn)帶來了材料領域中的重大變革，它的應用領域也正在不斷擴展，對人類生產(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)等領域的應用；最后介紹了它未來的發(fā)展趨勢和促進高分子材料發(fā)展的策略。

關鍵詞：高分子材料；應用；發(fā)展趨勢；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。它不僅遍及各個工業(yè)領域，而且已進入所有的家庭，其產(chǎn)量已有超過金屬材料的趨勢，將是21世紀最活躍的材料支柱。現(xiàn)代，高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同，是當下的三大材料。它已具有很高的強度和韌性，足以和金屬材料相媲美，對于我國的工業(yè)及建筑業(yè)的發(fā)展意義非凡，成為科學技術、經(jīng)濟建設中的重要材料。因此，加大力度研制開發(fā)高分子材料，尤其是有機高分子材料是提高我國綜合國力的有效途徑。

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的材料，是指相對分子質(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準。比如，按照性能和用途來分，可以分為塑料、橡膠、纖維膠私劑、涂料。按照來源分類，高分子材料按來源分為天然、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化的基礎。人類社會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。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等。19世紀30年代末期，進入天然高分子化學改性階段，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，標志著人類應用合成高分子材料的開始。

1.3高分子材料的特性

高分子材料的結構決定其性能。它具有長鏈結構，對結構的控制和改性，可獲得不同特性的高分子材料。所以一般具有高強度、高彈性、高粘度、力學狀態(tài)的多重性、結構的多樣性等高分子特性。它獨特的結構和易改性、易加工的特點，使其具有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能，從而廣泛用于科學技術、國防建設和國民經(jīng)濟各個領域，并已成為現(xiàn)代社會生活中衣食住行用各個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

在這個科學技術迅猛發(fā)展的21世紀，人們對知識的不斷探索以及對物質(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用領域的拓展，已成為社會進步和發(fā)展的重要技術之一。高分子材料已經(jīng)普遍應用于生產(chǎn)，生活，科技等各個領域。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，如航空航天領域，也在于大量使用高分子材料。

3. 高分子材料的應用

3.1高分子材料在建筑上的應用

作為一種高新技術材料，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。它的應用越來越多，其重要性越來越凸顯，也使得生產(chǎn)、生活、國防、交通等基礎設置建設步伐大大加快，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。因為經(jīng)由高分子合成的材料，具有來源廣泛、化學結合效率高、質(zhì)輕、強韌、耐腐蝕等優(yōu)點。

第一代復合材料玻璃鋼（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：玻璃鋼制品具有良好的透光性和裝飾效果，而且強度高，重量輕、耐高溫、耐腐蝕、導熱系數(shù)低、具有良好耐化學腐蝕性和電絕緣性，加工成型工藝簡單靈活。因此，也常用於火箭、導彈、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)上的應用

農(nóng)業(yè)是高分子材料大展手腳的領域，憑借著它一些獨特的性能，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)民帶來了很多福利。

高分子材料在農(nóng)業(yè)上應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，故可以用來做蔬菜水果的保鮮、儲存、運輸、糧食的儲運、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，通過給無機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地下水和大氣的污染。

環(huán)境的惡化，使人們更加認識到，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，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.高分子材料的未來發(fā)展趨勢

21世紀的材料將是一個光輝燦爛的高分子王國。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，高分子材料的強度還有很大的潛力。未來，高分子材料將向高性能化、多功能化、生物化三個方向發(fā)展。

5、促進高分子材料發(fā)展的策略

高分子材料的一些獨特優(yōu)勢是其他材料無可比擬和替代的，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。我國經(jīng)濟社會發(fā)展受到的資源和環(huán)境制約將越來越嚴峻。國務院十條措施中著重解決生態(tài)建設、資源浪費和環(huán)境污染中的突出問題，所提出的節(jié)能減排也是落實科學發(fā)展觀，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，從根本上緩解資源約束，減輕環(huán)境壓力，實現(xiàn)全面建設小康社會目標和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。所以政府要在政策上鼓勵、財政上支持企業(yè)以此為契機，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，滿足人們未來對高品質(zhì)生活的迫切需求。

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作者1簡介：于嶠（1989-）女，遼寧營口市鲅魚圈人，沈陽地鐵集團有限公司運營分公司值班員，學士學位，主要從事地鐵車站相關運營設備管理。

作者2簡介：王家驊（1987-）男，遼寧營口市大石橋人，沈陽地鐵集團有限公司運營分公司值班站長，學士學位，主要從事地鐵車站相關運營設備管理。