高分子材料合成中有機化學的應用分析

富曉飛

摘 要：我國高分子材料合成的這一項工作伴隨著化學專業的發展和材料的不斷更新，頻繁的出現在我們的生活中。各個領域的生產都需要高分子材料的應用。在高分子合成中有機化學的應用存在較多的案例，在合成材料的過程中要與有機化學的相關知識相互結合，用最基礎的有機化學來研究高分子材料的合成形式，從而使合成中的整體水平隨之提高。

關鍵詞：高分子材料 合成 有機化學 應用

中圖分類號：G64文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）08-0-01

前言

現如今，隨著技術的發展，應用高分子材料的范圍也隨之擴大。因為它容易加工，性能也較高，在各個領域都有所應用，比如生活方面，像塑料、薄膜等都屬于高分子材料，他們的種類有很多，運用的范圍也是最廣的，所以要求技術需要不斷地進行提高。在各個高校中都有開設高分子材料這一學科。在高校中，這門課程主要講的是如何合成以及生產高分子材料等。但是學生在剛開始學習高分子材料時是比較困難的，因為它的知識點寬而且千奇百變，而且還需要記憶。學習高分子材料的入門課程就是有機化學，教師需要讓學生先掌握有機化學的知識，并且加以理解，從而更好地學習高分子材料的知識。從中我們能看出，先要理解有機化學才能懂得高分子材料。

一、有機化學的主要內容

1.自由基

高分子材料的合成以及它的反應中，自由基本身性質和結構特性對其有著重要的作用。叔碳 自由基和仲碳 自由基和伯碳自由基按照穩定性進行排序依此減小，穩定性產生差別的最主要原因就是共軛效應，因為它對自由基本身產生的聚合作用有著導向險作用。

2.聚合反應

在高分子材料合成中最常見反應之一就是聚合反應，其實際上就是通過聚合作用產生小分子有機物。聚合反應分為兩大類：縮聚反應以及加劇反應。縮聚反應就是一種通過反應后，小分子會隨之逐步除去的聚合形式，然而，在這個過程中也有副反應[1]。

3.改性高分子材料

現今對于高分子材料的研究中有著非常重要的一個研究方向就是改性高分子材料，為了得到更好條件的材料，就要對高分子材料進行改性，對研究的材料進行處理。如果研究的高分子材料是纖維素，那么葡萄糖就是它的小分子構件;它能提供良好的改性基礎的就是葡萄糖包含了三個輕基，，可以很好的融入很多化學反應中;如果研究的高分子材料是消化纖維，為了能夠產生更好的溶脹效果，在制作籌備的過程中，就要先對它用堿性溶液進行處理，在反應后，產生的建纖維能和氯甲烷等其他物質發生取代反應，烷基纖維素從中得到。在一般情況中，分散劑可以是反應后所得到的產物，因為得到的產物有一定的增稠效果，纖維素中硝化反應的產生主要托付于無機酸、醇輕基，這兩者間，可以通過親核取代對鹵代烷進行反應，然后為了對改性高分子材料的保障，進行醋化反應。在研究改性高分子材料時，首先要確定好方向，然后對它和主要構成的元素進行科學的分析，為了提高改性，要選用合適的材料。

二、高分子材料合成中有機化學的應用

在高分子材料合成中有機化學被廣泛的應用，因為高分子材料在合成中運用有機化學發生的各別聚合反應能讓其變得更簡單。

1.在高分子單體的合成中應用

化學界的研究內容中如何使有機化學在高分子單體上實行合成一直是重點。就像用有機玻璃合成所產生的新材料應用于多個領域，它不僅價格低還容易加工并且透明度還高，適應力較強。它通俗叫法是有機玻璃，其實它的化學說法是PMMA，也就是聚甲基丙烯酸甲酯。丙酮氰醇法、異丁烯氧化酯化法是有機玻璃合成的主要方法。丙酮氰醇法中親核加成反應是十分注意分析的，但是在這個反應中，雖說過程是較溫和的，還能提升材料的利用率，它的缺陷也是存在的。尤其是在工業生產中，生產原料要用許多種，工藝流程也比較復雜，而且還有些劇毒與腐蝕性的原料需要在特殊的設備發生，使得成本增長。運用異丁烯氧化酯法就有較大的優勢，關鍵在于相連的甲基會被SP3，吸引力較強，傾于雙鍵的電子云會和氫原子產生活化作用，讓原子具有更強的活躍性，然后產生甲基丙烯醛，隨之運用氧化作用、酯化作用形成了甲基丙烯酸甲酯[2]。用有機化學方面看，有機化學所發揮的作用，能夠使高分子材料在生產中用最經濟高效的方式，不僅收益被提升了，企業的發展也更加順利。

2.改性高分子材料中有機化學的應用

改性高分子材料這一變化使得現如今高分子材料提升了很大的性能，更好滿足人們日常需要仍在不斷地提升中。以纖維素來看，它是高分子中的一類天然性質，主要由葡萄糖單元組成，有三個羥基在每個葡萄糖單元中。以有機化學方面說，羥基能發生化學反應和其他物質，像產生醚化反應、酯化反應和硝化反應等各種不同的反應，從而不同的衍生物被生成，譬如硝化纖維、醋酸纖維和粘膠纖維等。從改性高分子材料來說，在側羥基部位所產生的集團反應都是這類分子所發生的，硝化纖維一般容易點燃，羥基通過反應形成了硝化纖維，所以它可以被當作引火材料使用。羥基通過醚化反應產生醚類纖維素時，操作時要讓纖維素進行溶脹，堿纖維通過醚化反應與氯甲烷和氯乙烷進行反應，產生甲基纖維素和乙基纖維素，像分散劑就可以由甲基纖維素來代替。

綜上所述，主要闡述和分析了在高分子合成中如何將有機化學巧妙地應用。雖然高分子材料中有許多因為有著金屬和無機材料不能被代替的優點，從而發展迅速，但是大規模生產僅能在尋常條件下使用，也就是通用分子，他們的缺點就是剛性差、低耐熱性等。隨著技術的發展，高分子材料有了更高的要求，從而出現了產量低和性能優的新型高分子材料。

我們都知道，我們日常生活中的高分子材料十分豐富。與我們生活、生產都密切相關，比如我們經常看見的塑料袋、橡膠和滌綸等等，在生活中發揮了各式各樣的作用。高分子材料合成時發生反應的基礎就是有機化學，而且在發生反應時也較為復雜，所以要把有機化學基礎的知識和高分子材料相互巧妙的結合在一起，這樣合成水平才會不斷提高，在我們日常生活中也會更加廣泛，為人們提供更多的便利，為人們的生活服務的更好。

參考文獻

[1]牛小玲， 陳衛星， 屈育龍. 淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J]. 廣州化工， 2012， 40（4）：12-13.

[2]韓長進.有機化學在高分子材料合成中的應用效果探析[J].科技創新導報，2018，15（02）：116-117.