淺談高分子材料

張弛

【摘要】高分子材料的歷史可追溯到生命的起源，生命中的細(xì)胞、器官等都是以高分子的形式存在。高分子材料支撐著生命的延續(xù)，隨著社會(huì)、科技的發(fā)展，科學(xué)家從天然高分子的研究中，找到了高分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律，并設(shè)計(jì)合成出了人工高分子。由于高分子材料一系列的優(yōu)點(diǎn)，其在各行各業(yè)中都得到了大量的應(yīng)用，人們?cè)谌粘Ｉ钪幸呀?jīng)離不開高分子材料。

【關(guān)鍵詞】高分子材料；日常生活；應(yīng)用

1、高分子材料簡(jiǎn)述

高分子材料的組成單元是高分子物質(zhì)，其分子質(zhì)量相對(duì)于常見的無機(jī)材料要大數(shù)百乃至數(shù)千倍。高分子材料的迅速發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在古代由于材料的制備與提純技術(shù)尚不成熟，當(dāng)時(shí)主流的材料是從礦物中冶煉出來的，可以在自然界穩(wěn)定存在的銅與鐵及天然的高分子材料如棉花等；但自工業(yè)革命以來，隨著工業(yè)上對(duì)化工原料的需求不斷擴(kuò)大，各種化合物的制備與提純技術(shù)趨于完善，化合物開始向復(fù)雜性發(fā)展，代表之一就是高分子量越來越高，于是便產(chǎn)生了高分子材料。

由于人們的生活需要，在日常生活中，我們可以觀察到身邊存在大量的高分子材料，如衣服、被子、臉盆、體育場(chǎng)跑道、快餐盒等等。高分子材料幾乎與我們的衣食住行緊密相連，可以說高分子材料的發(fā)展對(duì)人們的生活方式起著舉足輕重的影響。

2、基本類型和特點(diǎn)

2.1基本分類

高分子材料的分類方式多種多樣，根據(jù)使用者與制造者的目的不同，可以分為許許多多的類型。比較常見的分類方式有以下幾種。

根據(jù)存在形式，可以將其分為天然和人工的兩種。而按照使用用途可以將高分子材料分成三大家族：塑料、橡膠、纖維。細(xì)分則有四大塑料包括PE、PP、PS、PVC，四大橡膠包括丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠，四大纖維包括錦綸、滌綸、腈綸、丙綸[1]。

2.2主要特點(diǎn)

高分子材料不同于其他金屬材料如鐵、鈷、鎳、銅等，也不同于無機(jī)非金屬材料如碳酸鈣、鈣鈦礦、硫酸鈣等，高分子材料的主要組成元素為C、H、O、N等，這些元素的相對(duì)分子質(zhì)量都非常輕，所以這種材料的一大特點(diǎn)也是優(yōu)勢(shì)就是密度小、質(zhì)量輕，這也是高分子材料在日常生活中得到大量應(yīng)用的根本保證。其次是高分子材料種類繁多，性質(zhì)各異，來源廣泛，制備成本低，所以這些材料被各大行業(yè)樂于接受。

3、在日常生活中的具體應(yīng)用

高分子材料在日常生活中的有著大量的運(yùn)用，最直觀的就是體現(xiàn)在人們的衣、食、住、行上。在平常生活中，人們幾乎每天都與高分子接觸，不夸張的說，人們幾乎每時(shí)每刻都在與這種該材料打交道，以下是其在人們生活工作中的一些具體應(yīng)用。

3.1在飲食起居方面的應(yīng)用

材料界對(duì)材料的定義為“凡予我有用者，皆為之材料?！痹谌藗兊娜粘ｏ嬍持?，就接觸到了形形色色的高分子材料。首先是給予人溫飽的食物，食物不管是肉類還是果蔬類都是由高分子構(gòu)成，所以也可以算是“高分子材料”。其次就是餐盒，大多是一次性餐盒都是由塑料制作而成（主要是PP和PS），由于其輕便、無毒的性質(zhì)，為人們的飲食提供便利，還為人們的健康保駕護(hù)航。

而在起居方面，人們洗臉用的臉盆基本也都是由塑料制作，由于傳統(tǒng)的鐵質(zhì)臉盆質(zhì)量大、易生銹、價(jià)格高等劣勢(shì)，現(xiàn)已全面被塑料臉盆替代。除此之外，礦泉水瓶、牙刷、各類食品的包裝袋等都是由塑料等高分子材料構(gòu)成。

3.2在服裝方面的應(yīng)用

高分子材料在服裝上的生產(chǎn)實(shí)踐可以說是該材料最早的應(yīng)用。早在數(shù)千年前，人們就想到了采用動(dòng)物的毛發(fā)以及棉花制作棉襖。動(dòng)物的毛發(fā)以及棉花主要是纖維，化纖類材料具有優(yōu)良的保暖效果，所以纖維被廣泛運(yùn)用于服裝的主要材質(zhì)，如滌綸、錦綸、氯綸等等。現(xiàn)在人們穿的每一件衣服都是由高分子材料構(gòu)成。而鞋子、腰帶等工具也都是由人造皮革或者塑料—纖維復(fù)合物構(gòu)成。皮革或者腰帶的最主要成分就是由PVC和PU組成的復(fù)合高分子。

3.3在交通出行方面的應(yīng)用

在交通出行方面，隨著汽車的制造越來越往輕質(zhì)量、高強(qiáng)度、低價(jià)格方向發(fā)展，汽車上使用的高分子材料占比越來越高。如汽車輪胎是由橡膠構(gòu)成，汽車的涂料則是由各種高分子樹脂組成，汽車的儀表盤是由PC、PMMA或PP材質(zhì)制作，汽車的方向盤是由PVC塑料材質(zhì)制作[2]。

在其它一些日常生活中，高分子材料的利用也是到處皆是。如在打籃球過程中，籃球是由PU、PVC和橡膠材質(zhì)制作而成的；運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的地面是由橡膠鋪設(shè)而成的；人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)殼、電腦后蓋等也都是由塑料構(gòu)成；電線的包覆層、電器的外殼也多是由絕緣性能良好的酚醛樹脂（PR）或聚苯乙烯（PS）制造而成等等。

可見，在人們的平常的生活、娛樂及工作中，人們與高分子材料已經(jīng)形影不離。高分子材料的快速發(fā)展，帶給了人們極大的便利。如果沒有高分子材料，人們的生活不會(huì)如此的便利快捷。

4、高分子材料應(yīng)用展望

高分子材料除了在日常生活、娛樂及工作中的應(yīng)用十分豐富，在其它方面也有著極大地應(yīng)用市場(chǎng)。如高分子材料在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上的應(yīng)用，在建筑行業(yè)中（隔音板、絕熱板等）、管道運(yùn)輸行業(yè)（上、下水管道）的重要應(yīng)用等。

因?yàn)楦叻肿硬牧系牟ＡЩ瘻囟容^低，在一些對(duì)溫度要求較高的領(lǐng)域，其無法正常工作，因此，目前高分子的前沿研究方向主要有復(fù)合高分子材料的研究，通過將高分子與金屬或無機(jī)非金屬材料結(jié)合，以取長(zhǎng)補(bǔ)短得到既輕又高強(qiáng)度的材料；光電高分子材料的研究，自從發(fā)現(xiàn)高分子的導(dǎo)電性，光電高分子材料吸引了廣大科學(xué)家注意，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無機(jī)半導(dǎo)體；環(huán)保高分子的研究，該研究立足于其難以降解的問題，以實(shí)現(xiàn)高分子材料的綠色化。

總結(jié)：

綜上所述，高分子材料對(duì)我們的生活、娛樂及工作有著難舍難分的關(guān)系。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷成熟，高分子材料的環(huán)保問題必定能得到解決，屆時(shí)高分子材料與人們的生活將會(huì)更加密切。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓爽.高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用趨勢(shì)[J].化工管理，2015（05）：215.

[2]韓鵬，李海英.淺談功能高分子材料的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展前景[J].當(dāng)代化工研究，2017（04）：106-107.