高分子化工材料的應用現狀及發展趨勢

蔡敬堯(鄭州大學，河南 鄭州 450000)

0 引言

高分子化工材料在化學材料中占據非常重要的地位，它更是化學材料中一個非常重要的研究方向，在諸多行業內部發揮著不可替代的作用。隨著各類技術的不斷進步，高分子化工材料已經獲得了新的發展機會，專業人員更對高分子化工材料的性能提出了更高的標準，這從根本上滿足了多元化發展的實際需求。

1 高分子化工材料概述

高分子化工材料是以高分子為基礎的復合型材料，也是一種新型的合成材料。目前，高分子化工材料主要是由塑料工業材料、橡膠工業材料、化學纖維材料、涂料工業材料和其他類別的高分子化工材料共同組成，不僅制備工藝顯得非常簡單，材料的種類也顯得非常多樣化，所以高分子化學材料擁有著其他材料不可媲美的優勢[1]。

2 高分子材料的優越性和局限性

2.1 高分子材料的優越性

相比其他材料，高分子材料表現出了很強的優越性，包括：第一，高分子材料的強度比其他材料強度要大，實際也表現出了較強的耐磨損性；第二，高分子材料自身的耐腐蝕性能顯得較強，更可以在使用中發揮更多的功能；第三，高分子材料比傳統化學材料要顯得更加輕巧，種類也更加豐富，可以被廣泛應用于不同行業。

2.2 高分子材料的局限性

隨著社會經濟的不斷發展，市場對于高分子材料有著更強的需求，各類不同的高分子材料會在軍事技術、電子信息技術和其他不同的領域被廣泛應用。但是我國目前高分子化學材料的生產工藝多數還顯得非常落后，所以多數會存在供不應求的現象。我國甚至還長期進口一些對技術要求較高的高分子材料，長此以往將不利于我國經濟的發展。

3 常見的高分子化工材料

3.1 高分子智能材料

目前，高分子智能材料已經被廣泛應用于我國各個行業內部，這種材料實際也可以根據環境的變化而不斷地變化。多數高分子智能材料的修復能力極強，可以被廣泛應用于建筑行業。多數高分子智能材料在天氣寒冷時呈現固體的形狀，而在天氣炎熱時可以透過90%的光和熱[2]。相信隨著科學技術的不斷發展，高分子材料也會更好地造福于人類。

3.2 稀土催化材料

稀土催化材料作為一種常見的高分子化學材料也在環保方面作出了更大的貢獻。多數稀土催化材料是以稀土元素為重要的基礎，從而提升整體材料的性能。從20世紀開始廣大科研人員就開始鉆研催化材料，并取得了一定的進步，更多的科研人員通過將不同類型的稀土化合物有效地結合在一起從而構成高分子材料。之后，更多的研究人員發現包括稀土配位催化劑、正丁酯和其他不同類型的物質內部的結構都顯得非常規整。隨著時代的不斷發展，稀土催化材料正被有效地運用于環保領域，將來其應用的范圍勢必會更加廣泛。

3.3 生物醫用材料

高分子化學材料也正被不斷地應用于多數醫用材料內部，但是這種材料對人體沒有直接的輻射作用，更不會對人體造成直接的傷害。眾多不同類型的高分子材料可以被用來直接填充包括牙齒、食道和其他不同的部位。液體高分子醫用材料又可以被制作成直接填充血液的藥物。但是液體高分子材料需要配合各類不同的實驗才能夠研發成功，中間會耗費很長時間，以上多種原因使得我國現階段生物醫用材料的產量不高，質量較為低下。隨著科學技術的不斷發展，高分子生物醫用材料使用的現狀一定會在較短的時間內被改善，最終更好地推動我國醫療事業向前發展。

3.4 高分子膜

高分子化學材料的發展會直接帶動膜科技的發展，更會使得膜科技發揮屬于自己的價值。膜科技的應用也促進了我國經濟不斷地向前發展，更在社會生活中被廣泛應用。目前，膜科技技術正被廣泛地應用于包括純凈水凈化、牛奶保鮮和其他不同類型的技術中，最終自然會表現出很理想的應用價值[3]。

3.5 聚乙烯材料

目前更多種類的高分子材料也多在化工領域被廣泛應用。隨著我國經濟的不斷發展，這種高分子材料也正發揮著不可替代的重要作用。而隨著聚乙烯這種材料被廣泛應用，越來越多的人都不再忽視這種材料發揮的作用。聚乙烯材料也在化工領域、環保領域和農業領域被廣泛應用。

3.6 塑料

塑料是一種常見的高分子材料，主要成分為樹脂，是通過利用單體原料來聚合成新的材料，主要是由合成樹脂、增艷劑、潤滑劑和其他不同類型的材料組成。在日常生活中，塑料都會被運用于各個不同的行業。

塑料在使用的過程中，可以表現出如下特性：第一，多數塑料的質量較輕，在使用的過程中也表現出較為穩定的化學性質；第二，多數塑料可以在使用的過程中表現出較強的絕緣性；第三，多數塑料可以在使用的過程中更好地耐受低溫。實踐中，多數塑料不僅表現出了很強的耐水性能，更可以在較短的時間內被制造成不同類型的形狀[4]。但是塑料在使用的過程中很容易被燃燒，更會在燃燒時直接產生有毒氣體。

3.7 纖維素

纖維素是由多種葡萄糖組織組成的材料。作為世界上一種非常豐富的天然有機物，纖維素在棉花、木材和亞麻內部的含量都顯得很高。

纖維素不直接溶于水和乙醇。水不僅可以使得纖維素在較短的時間內出現溶脹的反應，更可以在較短的時間內使得纖維素得意溶解。所有的纖維素在加熱到150 ℃時都不會出現較為明顯的變化，但是超過這個數值之后就會出現脫水的現象。纖維素和不同類型的化學物質相互反應自然會形成不同的物質。

4 高分子化學材料的應用現狀

4.1 在軍工領域被廣泛應用

相比于其他材料，高分子材料不僅擁有很強的耐熱性和耐腐蝕的性能，更可以被廣泛應用于軍工領域。目前，高分子材料多數顯得非常特殊，自然可以在較短的時間內直接代替金屬材料，進而將輕型的特點發揮的淋漓盡致。軍工領域也對高分子化學材料提出了更加嚴格的要求，此種材料未來發展的潛力也很大。

4.2 在建筑行業被廣泛應用

當高分子化學材料被運用于建筑行業內部時，自然可以推動整個建筑行業更加高效地向前發展。實踐中高分子材料多被運用于室內，由于材料具有很強的耐磨性，可以在延長材料使用周期的基礎上更好地降低材料的成本。此外，高分子材料對于提升裝修檔次和居住質量上發揮更加重要的價值。

4.3 在民用領域被廣泛應用

各種不同類型的高分子正在不同的行業被廣泛運用。包括輪胎、絕緣保護套和其他不同類型的材料都和高分子材料有著直接的關系。高分子材料能夠在民間被廣泛應用最根本的原因就是其應用的成本相對較低。

5 高分子材料未來發展的重要趨勢

5.1 高分子材料可以降低對環境的污染性

高分子材料雖然表現出了較多的優勢，但是其在使用時不可被降解，所以勢必會對生態環境造成傷害。因此，未來的高分子材料需要被改造成綠色環保材料，并讓材料不可以直接破壞環境。傳統的高分子材料對于礦石有著很強的依賴性，因此，只有研發出綠色的高分子材料才能夠推動材料朝著可持續的方向不斷地發展。

5.2 高分子材料具有很強的復合化功能

原始高分子材料的性能較為一般，只有不斷地優化各個加工環節才能夠讓材料自身的性能更好地得以提升。此外，也只有充分分析與高分子材料相關的技術才能夠讓高分子材料展現出更強的復合性功能[5]。具備很強復合性功能的高分子材料勢必會更好地被運用于各個行業內部。

5.3 高分子材料向智能化方向發展

未來，高分子材料也會更好地朝著智能化的方向發展。未來多數高分子材料會根據環境的變化而不斷地變化。例如，未來的高分子材料具備很強的記憶功能，本身可以直接感知周邊環境的溫度和濕度，并根據具體情況有效地進行調整。此外，水溶性的高分子材料可以以水溶液為重要的介質來更好地實現自我溶解，最終也可以表現出更強的潤滑性。

6 結語

高分子化工材料正被越來越多的人所重視，并在眾多領域發揮越來越重要的作用。本文在具體分析高分子化工材料優勢和局限的基礎上開始分析高分子材料應用的現狀，并從多個方面分析高分子材料未來發展的趨勢。在未來，高分子化工材料一定會表現出更好的發展前景。