我國高分子化工材料的研究進展

云 梁，李國峰

（新疆應用職業技術學院化工技術系, 新疆奎屯833200）

在當今的化工材料的生產研發領域中，對于高分子化工材料的加工生產與技術研發，既是發展速度最快，同時也是產能轉化率最高的高端技術項目。現代的高分子化工材料的研發，最早起步于工業制造行業，隨著市場化的發展，高分子化工材料逐漸在計算機、醫學、生物科學、軍事等領域中推廣普及，并且在百姓的日用品市場占有了一定的市場份額，對于當今人類的科學技術發展以及社會生活，具有著重要的技術意義。通過分析總結高分子化工材料的現狀，能夠使我們更加明確相應的技術發展方向，并能夠科學性地預測未來高分子化工材料的市場發展前景[1-3]。

1 高分子化工材料發展綜述

高分子化工材料的應用發展，總共分為“天然應用”、“人工改良”、“煤化工生產”、“石油化工生產”四個階段。早在公元以前，人類的古代先民就已經開始了對于棉麻、羊毛、蠶絲等自然高分子材料的使用，是為高分子材料應用的“天然應用”階段。隨著近代以來的化學工業發展，人類開始對于天然橡膠、天然纖維進行人工的改進，是為高分子材料應用的“人工改良”階段。在20世紀初期，美國首先發明了酚醛樹脂的合成技術，隨后英國、德國等西方國家，也陸續利用煤化工技術合成了高分子化工材料，是為高分子材料應用的“煤化工生產”階段。在20世紀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為基礎的規模性生產，開啟了高分子材料應用的“石油化工生產”時代[4-7]。時至今日，高分子化工材料已經在我國廣泛地應用于社會生產、生活的各個方面，是化工材料合成領域中發展最為迅速的子門類。

2 高分子化工材料現狀分析

2.1 聚乙烯材料

聚乙烯材料是高分子化工材料中應用領域最廣、生產量最大的一種重要高分子化工材料。聚乙烯材料主要包括丙烯聚合物、乙烯等分類。聚乙烯材料在包裝、建筑、制造業、醫療等民用領域中，具有較廣的應用范圍。聚乙烯加工過程簡單，且生產所需的碳排放量較低，是一種受到環保產業大力推廣的新型高分子化工材料。在聚乙烯的生產過程中，主要將乙烯進行熱塑聚合，從而得到耐一般酸堿腐蝕、絕緣性好、不易吸水的聚乙烯材料。但是根據今年來的研究，聚乙烯材料也是一種致癌物，因此聚乙烯材料在食品包裝等領域內的發展，受到了一定的限制。

2.2 高分子智能材料

高分子智能材料也被稱為“記憶材料”，主要由水及其他聚合物組成。這種材料能夠根據外界溫度的改變，實現外部形狀的變化以及復原，在建筑行業領域中應用范圍較廣。目前最為尖端的高分子智能材料研究，是將高分子智能材料與相應的“液態記憶金屬”進行組合，從而充當航天飛行器的組件。高分子智能材料的研發與應用，尚處于起步探索階段，在民用領域中應用較少。

2.3 稀土催化材料

稀土催化材料在工業生產領域具有著重要的應用價值，當前的高分子稀土催化材料在汽車尾氣控制、光催化環境凈化、工業污染物處理等節能環保領域表現卓越。而稀土催化材料對于金屬材料制造、催化燃燒等工業生產過程，也具有著重要的應用空間。我國對于稀土催化材料的研發與生產開展較早，且較為成熟，當前已經形成了一套完成的稀土催化材料產業鏈。在多年來的稀土催化材料科研及產業發展過程中，實現了如稀土復合混凝劑、稀土吸附劑、稀土氧化物催化劑等稀土催化材料的市場化發展，對于我國的節能環保產業貢獻卓著。

2.4 生物醫藥材料

在生物醫藥領域，高分子化工材料同樣具有著廣闊的運用價值與應用前景。具體在醫療領域而言，當今我國已經實現了“高分子骨質水泥”的科研突破，能夠利用以高分子化工材料為主要構成部分的“高分子骨質水泥”，進行相應的人體骨骼修復治療。與此同時，高分子化工材料廣泛地應用于我國的牙科醫療過程中，利用由高分子化工材料制作出的假牙，具有耐磨損、耐腐蝕、無毒害的特點，正在為越來越多的群體提供牙齒醫療的便利。對于生物科學領域而言，高分子化工材料的應用，在生物質檢、生物育種、生物化驗等領域，都具有著重要的應用價值。

2.5 科研軍事材料

在科研軍事領域當中，高分子化工材料主要作為航空航天發動機潤滑劑、高分子固態電池、軍事武器組件、計算機集成電路功能性材料、高爆炸彈助燃劑、電子元件散熱劑等類型出現。隨著科技的發展，高分子科技化工材料，有效地替代了傳統科技研究領域中的一些貴金屬原料，在切實提升電子產品及軍事武器等科技產品的功能性基礎上，有效降低電子產品及軍事武器的生產成本。在我國的嫦娥探月工程中，嫦娥五號月球車引人注目的“金燦燦外衣”，就是利用高分子聚合材料聚酰亞胺與金屬材料復合而生成的薄膜，吸引了廣大科學愛好者的目光[8-9]。

3 高分子化工材料未來發展研究

在當今的高分子化工材料應用領域中，高分子化工材料的運用，主要在提升民用產品質量、促進節能環保以及高科技領域的三個方面中迅速發展。我們可以看到的是，在未來的高分子化工材料的發展過程中，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發展的一個突出特點，結合金屬材料與高分子化工材料的優勢，形成“一加一大于二”的技術效果[10-12]。與此同時，高分子化工材料在未來的發展領域中，生產研發成本將得到進一步地壓縮，并且普遍實現批量化生產與產業化生產，為更多的社會用戶，帶來更加優質低效的產業應用價值。隨著高分子化工材料產業的不斷發展，我們相信在不久的將來，高分子化工材料的價格將會持續走低，材料質量及功能性不斷提升，必將為經濟社會的發展帶來更多福祉。

4 結論

總而言之，高分子化工材料產業，在我國正處于高速發展的階段，并且還將進入高分子化工材料的產業化完善階段。時下對于高分子化工材料的技術應用，廣泛地覆蓋了民用、軍用、醫用、科研等領域。當前的高分子化工材料的生產與應用，正朝向著化工材料的可持續發展方向邁進，不斷降低原材料的生產耗能以及使用污染，并且對于高分子化工材料的回收利用，也已經成為了一項熱門的科研課題。