高分子材料的應用及發展趨勢探討

摘要：現階段，我國各領域的發展都與高分子材料有密切的聯系，包括航空航天領域、建筑領域、生物制藥領域、汽車領域等。高分子材料是社會各領域的推廣應用是科學發展與進步的重大體現，我國在高分子材料研究方面也加大了科研投入力度。本研究基于高性能高分子結構材料概述，簡述高分子材料的發展現狀、應用趨勢，旨在明確未來高分子材料的研究和應用方向。

關鍵詞：高分子材料;發展現狀;應用趨勢

引言：

科學技術變革給社會經濟建設與發展帶來了新機遇，其中高分子材料的研究和應用體現了科技創新的力量。高分子材料作為社會發展與經濟建設中的支持性資源，為很多行業變革與發展提供了助力，高分子材料在人類社會生活、生產領域中的應用范圍會逐漸擴大，并且高分子材料的技術含量也會逐漸提高，我們必須密切關注高分子材料的應用與發展趨勢，積極參與科學研究工作，提升高分子材料利用率。

1.關于高性能高分子結構材料

納米化納米技術將以更高的精度控制原子和分子，因此納米化必將成為高分子材料發展的未來趨勢之一。實際上，借助納米技術，對高分子化學準確性的控制可以達到前所未有的水平，因此就可以根據應用的實際要求，對材料的微觀部分的組成進行創新的設計和優化改善，以充分地發揮材料的功能。高性能高分子結構材料屬于合成高分子材料的一類，具有重要的性能，包括高耐熱性、良好的機械性能、良好的穩定性以及在高溫下的連續使用的性質。高性能高分子結構材料的化學結構的特征是在分子結構中存在大量的芳環或芳雜環，并且分子鏈的剛性高，從而導致高的耐熱性和機械強度。通常分為兩種：熱塑性塑料和熱固性塑料。主要類型是聚酰亞胺、聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚苯硫醚、液晶聚合物以及芳香尼龍。金屬、先進的復合材料的基體樹脂，包含高性能工程塑料和特種工程塑料等材料都可以用高性能高分子結構材料代替使用。與常規高分子材料相比，高性能高分子結構材料具有較小的市場規模和較高的價格，但它們的技術含量和附加值較高，并且具有耐熱性、耐老化性等優點，突破了以往高分子材料所不具備的現代科學技術的重要特性，例如航空、航天工業、武器、精密工程、電子學以及醫學等領域，都使用了該材料，并且作為不可或缺的一部分[1]。該材料的主要研究領域是新產品、新加工技術的開發以及針對此類材料的應用技術的開發。

2.高分子材料發展現狀

2.1 軍工業領域

由于高分子材料應用過程中發生化學變化的風險低，耐性相對于其它材料更強，這也是軍工業領域中高分子材料得到廣泛應用的原因之一。比如軍工業領域中防彈衣的材料多數采用高分子材料，現階段高分子材料研究工作還在不斷進展，高分子材料技術也在不斷成熟發展，技術改良后材料的性能得到優化，在軍工業領域的的應用價值也將進一步提高。此外，軍工業領域涉及到很多高溫、高壓的工作環境，高分子材料在對抗高溫、高壓的性能上優勢突出，在軍工業領域的應用空間也進一步得到拓展。

2.2 建筑業領域

建筑是由多種不同的材料通過合理的施工技術手段堆積而成的。在建筑施工的過程中使用的材料大部分是高分子材料。比如，墻面刷白用的墻面漆，屋面施工使用的防水材料等。高分子材料在建筑領域的應用，一方面可以有效的提高防御建筑的質量，合理延長建筑的使用壽命，提高人們后期居住的安全性。另一方面，高分子材料的應用可以在很大程度上提高建筑的美感，使得人們居住環境更加舒適。

2.3 民用領域

高分子材料除了廣泛應用于高新技術領域，在人們的日常生活中的應用也比較廣泛。塑料的使用，農作生產中所用的塑料薄膜以及塑料洗臉盆等。橡膠的使用、出行用的汽車輪胎以及輸電線路的絕緣結構。纖維的使用，人們日常穿的衣服等。因此，高分子在民用領域的應用也比較廣泛。高分子材料的優勢有很多，但在實際應用中仍然存在很多的問題。由于高分子結構的特殊性，使得高分子不可被降解。因此高分子材料得過度應用的同時并沒有做好及時回收的工作，導致高分子材料對環境產生較大的影響，包括水環境、大氣環境等。此外，過度的環境污染還會影響人們的正常生活和工作，給人們身心健康帶來很大的威脅。

3.高分子材料的應用趨勢

3.1 熱響應型

高分子材料對溫度的變化比較敏感，高分子材料在應用的過程中可以適當對問題進行調節從而實現高分子材料的自我修復效果。高分子材料在室溫條件下不容易發生任何形變[2]。當外界環境溫度比較高時，高分子材料受溫度的影響會產生一定的形變。然而通過一定的調整該高分子材料還會恢復原狀。人們通常把這種高分子材料成為熱響應型高分子材料。這種高分子材料的應用領域比較廣泛，通常由汽車行業保險桿的制動等高新技術領域。

3.2 電磁響應型

隨著科學技術的不斷發展，電磁響應型高分子材料被越來越受到青睞。在電流的作用下，高分子材料的溫度會有一定程度的升高，然而普通的高分子材料無法恢復到原狀[3]。電磁響應型高分子材料在應用的過程中，由于高分子材料的單調性能比較高，使得高分子材料能夠有段時間的記憶。即使有電流通過高分子材料導致高分子材料的熱量增加，仍然能夠在較短的時間內恢復到最初的狀態。該種高分子材料通常會應用在通信工程等多個領域。

此外，高分子材料的研究過程中，對于化學感應型高分子材料的研究也是一項重要的課題。化學感應型高分子材料能夠通過一定的反應對周邊的介質產生一定的作用，從而可能改變材料的應用形態，使得高分子材料能夠很快恢復到最初的狀態[4]。該中高分子材料在 pH 值檢測中應用比較多，能夠對 pH 的變化做出敏感的反應。

3.3 水溶性高分子材料

水溶性高分子材料根據其性能的及用途的不同可以分為水溶性樹脂、水溶性塑料等不同的種類。水溶脂高分子材料遇見水后很容易與水發生反應，從而迅速溶于水中。該中類型的高分子材料多應用于生物制藥領域，尤其是靶向藥外衣的研制。

3.4 綠色發展

建設綠色生態環境是現代社會在經濟建設與科技發展中的共同追求，經濟建設帶動了國家發展、社會進步，同時也會增加生態環境的壓力，科技發展同樣是“雙刃劍”，為了達成綠色、可持續發展目標，當前我們在各領域的經濟建設與科技發展中都開始意識到環境保護、生態建設的重要性，因此高分子材料在未來的開發和應用方向也會更加傾向于環境改善和生態保護領域。科研人員要從高分子材料的研究和應用領域著手，提高資源利用率，達到資源節約、環境保護的目的。

結 論：

綜上所述，伴隨科學技術發展，高分子材料在各行業、各領域中的應用優勢得到體現，高分子材料的價值開始得到認可。高分子材料的合理應用改善了我們的社會生活條件，同時提高了資源利用率，體現了高新技術的研究成果，推進經濟建設、提升國力。基于此，科研領域應該加大高分子材料的研究立足，不斷拓展其應用領域，開發高分子材料更多的豐富功能，推進高分子材料向著“智能化、高功能化、高性能、復合化”方向發展，滿足經濟建設、環境保護、社會生活等多元化需求。

參考文獻：

[1]成子茂，趙秋蘭.淺析高分子材料發展現狀和應用趨勢[J].科技創新導報，2017，14（32）：69-70.

[2]王辰宇，歐昌銳，范杰.淺談高分子材料的現狀與發展[J].南方農機，2019（07）：12.

[3]王昱超.高分子材料的研究現狀及發展前景[J].科學家，2019，4（14）：22.

[4]周鵬.高分子材料的發展及應用[J].科技創新與應用，2019（11）：69.

第一作者作者簡介：

姓名 （出生年月-），必須精確到月份： 欒麗娜 1977.10.15 ?性別：女 ?民族： 蒙古 籍貫 ：遼寧省朝陽市 ?單位：沈陽市化工學校 ?學位：工學碩士 ?職位：教學主任 ?職稱：高級講師 ?研究方向：材料、材料加工