淺談功能高分子材料的研究現狀及其發展前景

王瑞宏

摘 要：功能高分子材料被廣泛應用于日常生活中，棉花、羊毛以及橡膠等高分子材料都具有一定的經濟價值，而塑料和滌綸等屬于高分子合成材料，能夠應用于各個領域。在日常生產生活中，人們用到的高分子材料越來越多，與金屬材料相比，此類材料攜帶更方便，因此在現代生產生活中更為適用。作為一種十分重要的生活材料，功能高分子材料能夠極大地促進我國經濟的良好發展。因此，從研究現狀及其發展前景出發，對功能高分子材料進行了相應的研究，以供參考。

關鍵詞：功能高分子材料;研究現狀;發展前景

材料在人們的日常生活中隨處可見，材料能否得到高水平的發展，關系著人們能否獲得高質量的生活。人們在日常生活中通過應用高分子材料，能夠獲得較多優勢，與現代生產相適應。同時，還能帶來較高的經濟效益等。因此，功能高分子材料在工業領域得到了快速的發展。

功能高分子材料源自20世紀60年代，在這一時期屬于新興領域，在能源領域、電子領域以及生物領域得到了廣泛的應用。目前，隨著科學技術在21世紀的不斷創新，人們對功能高分子材料也進行了有機創新，能夠為人們帶來更加便捷的生產和生活。

1?功能高分子材料的性能和種類

功能高分子材料的性能主要有兩種：（1）以往的高分子材料所具有的性能;（2）某些功能較為特殊的基團所具有的性能。通常來說，功能高分子材料中的高分子材料及其復合材料，能夠實現信息的傳遞以及物質的儲存，甚至能夠實現能量的轉換，并用于催化以及化學反應階段，同時還具有一定的力學性能。

功能高分子材料主要是以高分子材料所具有的不同功能進行種類的劃分。例如，一些高分子材料有導電、導熱等特定功能，因此功能高分子材料的主要分類包括導熱高分子材料、導電高分子材料、磁性高分子材料等。不同的高分子材料具有獨特的機械性能以及理化性能[1]。

2 實際工程中應用的功能高分子材料

目前，部分功能高分子材料在某些工程中得到了廣泛的應用，并體現了較高的應用價值。功能高分子材料主要有以下幾種功能：光功能、液晶顯示功能、電功能、吸附分離功能、醫療功能、導熱性能、磁性、吸水性等。下面對這幾種功能進行了具體的介紹。

2.1? 光功能高分子材料

光功能高分子材料就是借助光的作用，改變物理性質的材料，例如光導電以及由光導致的變色等現象，此類高分子材料只有交聯光和分解光的功能，在受到物理作用和化學作用的情況下，會表現出與光相同的特性。光功能高分子材料在電子工業領域以及太陽能的開發利用等方面得到了廣泛的應用。

2.2? 液晶高分子材料

液晶高分子材料是功能高分子材料中的一種新型材料，具有復合微觀分子的功能，主要來自纖維基體和樹脂基體的宏觀復合，也可以說此類復合材料能夠使增強劑在柔性高分子基體中的分散程度達到分子水平。高強度以及大模量是液晶高分子材料的主要特點，在復合材料以及液晶顯示技術等方面得到了廣泛的應用[2]。

2.3? 電功能高分子材料

電功能高分子材料在特定條件下能夠體現出熱電以及壓電等不同的電學性質。按照導電以及電絕緣等功能，可以將電功能高分子材料劃分為不同的類型。同時，還可以按照結構型和復合型，將其劃分為兩種電功能材料。電功能高分子材料被廣泛用于生產特殊用途的電池，例如電子器件以及敏感器件等。

2.4? 吸附分離高分子材料

吸附分離高分子材料主要可以用于物理反應、化學反應以及親和反應中，作為吸附劑，具有無形、球形以及纖維形這3種樹脂形態，根據孔結構的大小，可以分為微孔以及中孔等，離子交換樹脂以及吸附樹脂是主要的吸附分離功能高分子材料。

2.5? 反應型功能高分子材料

當生物體的生理系統產生疾病時，應用部分功能較為特殊的高分子材料，能夠診斷疾病、恢復生物體組織或生物體器官的功能。由于此類功能高分子材料具有較為特殊的性質，在醫學領域得到了廣泛的應用。通常來說，醫學領域大多將功能高分子材料應用于診斷或治療生物體所患的疾病、修復或替換生物體組織和生物體器官等，由于其能夠延長病人的生命，使病人的生存質量得到提升等，在醫學領域得到了廣泛的應用[3]。

2.6? 導熱高分子材料

目前，導熱高分子材料分為兩種，分別為添加型以及結構型。為了提高高分子材料的導熱性能，需要對一些導熱性能比較好的材料進行相應的研究。由于添加型導熱高分子材料的研究方式優于結構型高分子材料，目前研究領域主要集中于添加型。在研究的過程當中，導熱率的高低與填充物以及聚合物基體之間有著密不可分的關系。相關科研人員通過研究人造衛星的高導熱絕緣膠黏劑發現，名為環氧樹脂的導熱膠可以有效提高原膠以及膜狀膠的整體性能。

2.7? 磁性高分子材料

結構型磁性高分子材料以及復合型磁性高分子材料為兩大磁性高分子材料。目前，由于我國對高分子材料的研究在某些方面存在一定的不足，我國關于結構型磁性高分子材料的研究微乎其微。但是在復合型磁性高分子材料的研究過程中發現，在EP或者有機硅樹脂中添加一定的鐵氧體等其他化學物質，可以形成EP導磁膠或者有機硅導磁膠等不同類型的導磁膠。目前，由于導磁膠本身具有電阻率小以及耐磨性強等特征，被廣泛應用于線圈鐵芯、數字磁帶機磁頭等磁性材料或者是零件的連接[4]。

2.8? 高吸水性樹脂

高吸水性樹脂不僅可以有效地鎖住水分，還具有超強的吸水能力。因此，這種高分子材料主要運用于化妝品的添加劑、水溶性膠黏劑、建筑膠黏劑等領域。目前，以高吸水性樹脂為基礎，借助其他材料制成的各種功能的密封膠，已經被廣泛應用于建筑嵌縫以及鋼板樁等其他嵌縫密封工作中。此外，我國某大學高分子研究所研制的密封膠主要運用的是聚丙烯酸酯類樹脂材料，不僅能夠鎖住水分，還能夠與橡膠很好地融合。除此之外，該膠條能夠保持超高的強度，并且維持穩定的光熱性能。

3?如何養護各類高分子材料

3.1? 分子表面涂層技術

由于部分高分子材料對光十分敏感，光能夠氧化或是損壞其表面，需要在此類高分子材料表面采用涂層的方式，避免紫外線對其造成損害，使分子結構免于破壞，不僅具有良好的防御作用，還延長了高分子材料的使用壽命，維持其優質性能。

3.2? 猝滅劑防老化技術

針對組成有機高分子化合物的材料，通過部分雜質對光的吸收，能夠促進光氧化反應的發生，部分雜質不具備直接反應的條件，而是需要通過相關物質對分子的轉化，破壞高分子有機材料最初的結構，進而導致老化的現象。在對其進行防老化養護的過程中，積極應用猝滅劑，能夠良好地解決此類問題，為有機物提供高效的保護。

3.3? 光穩定劑防老化技術

在部分產品中，應用高分子有機化合物，會加快其在酸性環境和堿性環境中的水解，導致物質老化。科學家經過不斷的研究，終于制成了一種能夠對酸堿侵蝕起到有效防護作用的有機高分子物質。此類物質就是具有避光以及防御等功能的受阻胺類光穩定劑。

4?功能高分子材料的發展趨勢

目前，我國對高分子材料進行了相關研究，主要研究內容包括材料的安全性、對組織和血液的相容性、生物學性能，提高了其力學、機械、物理等性能。

材料在我國具有較長的研究和發展歷史，但是產業發展規模以及開發研究水平還落后于發達國家。自我國加入WTO以后，材料產業迎來了更大的挑戰和機遇。因此，需要進行跨部門和學科的有效合作，在國家的大力支持下，引進相關技術，結合自身優勢和能力，重點研究材料在智能化藥物控釋以及分子設計等方面的應用[5]。

例如，在醫學領域，運用高分子長效緩釋藥物，有效保障人類健康。各種復雜的功能高分子材料植入人體能起到暫時替代作用。因此，從分子設計理論的觀點來看，可以有效合成各種功能的生物醫用高分子材料，推動縱深發展。

5?結語

功能高分子材料由于具有獨特的機械性能以及理化性能，被廣泛應用于各種領域。利用功能高分子材料的導電性、導熱性、光敏性、導向性以及吸水性等特性，有效提高了各類產品的性能，從而有效推動了各個領域的發展。雖然我國對于功能高分子材料的研究起步比較晚，但是也取得了一系列重大成果。應通過對各類高分子材料的改進和完善，加大對功能高分子材料的研究投入，促進我國各領域的穩定持續發展。

[參考文獻]

[1]陶歡，李甘.功能高分子材料的研究現狀及其發展前景分析[J].速讀，2017（2）：203.

[2]莫傳嬌.功能高分子材料的發展現狀與展望[J].投資與合作，2014（2）：123.

[3]寧家琦，李曉，石立軍，等.淺析高分子材料的發展與應用[C].北京：2018年教師教育能力建設研究專題研討會論文集，2018.

[4]李炳坤.我國功能高分子材料發展現狀和前景展望[J].信息記錄材料，2018，19（3）：233-235.

[5]呂海佳.淺談化學高分子材料的應用與發展前景[J].云南化工，2018，45（11）：26-27.