高分子材料的應用現狀與發展趨勢

李亞情，趙 勛，王煥霞

（平頂山神馬工程塑料有限責任公司，河南平頂山 467000）

在現階段我國經濟、生產力快速發展的時期，高分子材料的應用對各領域產業都起到重要的作用，是化學材料未來發展和研究的重要方向之一。隨著各類技術的不斷進步，高分子材料的應用發展已經不僅僅局限于某種領域，而是被廣泛運用到各行各業中，為其提供原料支持。目前，高分子材料的性能已經遠不能滿足于多元化的產業需求，所以，本文通過了解高分子材料的優勢和局限性，分析當下高分子材料應用現狀，并對其發展趨勢進行深入探索研究。

1 高分子材料概述

高分子化工是高分子化學工業的簡稱，而高分子材料是以高分子為基礎的復合或共混材料。高分子材料的原料來源豐富、制作方便、品種多樣，這些特性使得高分子材料在其他工業材料中脫穎而出，被廣泛運用于塑料工業、生物醫學行業、橡膠工業等，并且高分子化工材料在各種領域中的地位都至關重要，為人們的生活以及工業的生產都帶來有利的影響。所以，高分子材料在這些特性的加持下，獲得了其他材料不可替代的地位。

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

與其他材料相比，高分子材料顯現出了其他材料無法比擬的優勢。①高分子材料的強度較其他材料尤為凸顯，高分子材料具有強大的抗斷裂能力，在承受外力破壞時，其內部高分子主鏈以及分子之間能夠承載巨大壓力，其內部構造的特殊性塑造了高分子材料的優勢，在實際運用中具體體現在強大抗磨損能力。②高分子材料的耐腐蝕性也是其優勢之一。很多材料在高溫、高應力、氧、酸等的作用下，其腐蝕程度就會加劇，影響加工品的使用感受。而高分子材料其最高使用溫度高達86℃，基本能夠滿足現實中大部分的環境需求，其針對于氧、酸、光照等的抗腐蝕能力較強，與其他材料的性質相比，在現實生活使用中，更能夠發揮其功能優勢。③高分子材料的應用種類多種多樣，質地輕便，而其他傳統化學材料與之相比顯得更加單一、笨重，所以，高分子材料更能夠跟上時代的腳步滿足各行各業多元化的發展需求，結合技術與實驗，為各產業發展提供有力支持。

2.2 高分子材料的局限性

隨著我國經濟文化不斷發展進步，國內各行各業對于高分子材料的需求量越來越大，功能標準要求也越來越高。但是，我國高分子材料的制作工藝依舊處于落后狀態，不能夠滿足現代行業對于高分子材料的需求，造成了供不應求的局面。另外，高分子材料被廣泛運用在軍事行業、醫療行業中，這些行業要求其采用高分子材料制作更加嚴謹精密。由于我國的制作技術達不到行業要求標準，為了解決問題，我國采用對外進口一些對技術要求較高的高分子材料，這對于我國的經濟也會帶來不小的沖擊，影響我國經濟快速發展。

3 常見的高分子材料

3.1 高分子智能材料

現階段，高分子智能材料已經廣泛運用于各行各業中，為其發展提供有力保障。雖然我國的高分子智能材料發展已相對成熟并且得到普及，但是專業人員從未停止對其的研究，根據其超強的修復能力，能隨周圍環境變化而變化的特點，高分子智能材料得到建筑行業的重視。例如，天津大學成功研發“智能變色液晶高分子薄膜”，其厚度僅有200μm，兼具力致變色、形狀可編程和優異的室溫自修復能力，為建筑行業技術提供新思路。另外，高分子智能材料也能根據溫度的變化而改變其性質，在低溫時能夠凝固，而在溫度高時可以透過90%的光和熱，使建筑領域發展更加快速。高分子智能材料的研發對于我國現有技術、工業生產、居民生活、軍事產業等領域具有重大意義。

3.2 稀土催化材料

稀土催化材料在我國的作用是至關重要的，其對于環境保護來說功不可沒。稀土催化材料以稀土元素為主要成分，與其他材料相比有著超強的催化性，多用于汽車尾氣凈化、工業廢氣、廢水凈化等。我國在19世紀就開始對催化材料進行研究，并取得一定的成就。現階段，稀土催化材料正在有效地運用在環境保護領域，隨著我國技術愈加成熟，相信在不久的將來，稀土催化材料也能夠被廣泛運用到其他領域，為我國人文環境做出巨大貢獻。

3.3 生物醫用材料

高分子材料在生物醫學中也十分常見。高分子材料之所以被生物醫學領域重視并大范圍運用，就是其較強的安全性。高分子材料對人體不會產生輻射，更不會對人體造成傷害，在生物醫學中多用于牙齒的補充、血液的補充、骨骼的補充等。但由于需要將高分子材料運用在人體中，針對高分子材料不同的實驗就必須嚴謹、精細。在實驗的過程中，需要將高分子材料運用在不同種類的實驗，經過反復多次試驗才能研發成功，所需時間是漫長的，并且，由于高要求、高標準、高質量使得我國醫用高分子材料的生產力低下，質量也不符合標準，導致我國醫學領域相對于落后。但是，隨著時代的發展和大批量的人才出現，攻克高分子材料在醫學領域的運用也只是時間問題，相信在不久的將來，高分子材料能夠以高質量、高標準、高要求的姿態廣泛地出現在醫學領域，推動我國醫學領域快速發展。

3.4 高分子膜

高分子材料的應用發展能夠促進膜技術快速進步，為人們生活帶來便利。高分子膜在人們生活中的運用十分廣泛，比如礦泉水的凈化、雜質過濾、牛奶保鮮等，都能運用高分子膜進行操作。所以，高分子材料的運用不僅能夠帶動我國經濟發展，還能夠使膜技術發揮其最大的價值。

3.5 聚乙烯

聚乙烯是由乙烯進行加聚而成的高分子化合物，在化工領域被廣泛運用。工農業在我國經濟發展中的作用不容忽視，為了促進工農業在我國快速發展，為我國經濟提供強大的支持，高分子材料被科研人員重視并在研制成功之后大范圍運用。就目前情況來看聚乙烯材料在工農業領域中的地位是無法被替代的，并且，隨著時代的發展，聚乙烯材料打破應用的局限性，逐漸運用在環保領域、化工領域等其他領域中。

3.6 塑料

塑料是在實際生活中最常見的一種高分子材料，而組成塑料并不是一種單一的成分，它是由許多材料配制而成。其中，高分子材料是塑料的重要組成成分。為了使塑料性能更加優質，在以高分子為主的條件下增加一些輔助材料，比如潤滑劑、穩定劑等，由于塑料的特性，在各行各業都能看到塑料的身影。

塑料的特性主要包括：①重量輕，在使用過程中，也不會因為溫度上下浮動而導致其內部就夠產生變化，具有較強的穩定性。②塑料在日常使用中其絕緣性質表現突出。③塑料具有很強的防水性質，為人們的生活帶來便利。但是塑料是不可降解的物質，其對于環境危害較大。另外，塑料在燃燒時會釋放大量有毒氣體，人們在吸入時會危及身體健康。

4 高分子材料的應用現狀

4.1 在軍工領域被廣泛應用

高分子材料的耐高溫、耐腐蝕的特性，使得其與其他材料相比更占有優勢。在軍工領域高分子材料憑借其特性占據一席之地。高分子材料的性質十分特殊，能夠代替一些金屬材料，在使用過程中，高分子材料的輕便特性為我國軍事領域做出巨大貢獻。軍工領域由于其特殊性質在高分子運用方面具有超高的標準，所以，高分子材料在軍工領域未來的發展潛力巨大。

4.2 在建筑行業被廣泛應用

由于時代的不斷進步發展，居民對于居住環境的要求也隨之增高。為了滿足人們的居住需求，高分子材料的廣泛應用為建筑領域帶來新的生機。高分子材料由于其耐磨損性質比其他材料表現力度強，所以，在建筑領域中多用于室內建設，能夠延長材料的使用周期，降低材料成本，提高居住環境檔次以及舒適性，滿足人們多元化的需求，推動建筑行業穩定快速地發展。

4.3 在民用領域被廣泛應用

高分子原材料來源豐富，所以其成本較低，人們根據高分子材料成本低且質量高的特性，在實際生活中廣泛運用。比如塑料、輪胎、絕緣套等，其組成的主要成分都離不開高分子材料，可以說，高分子材料在人們生活中占據重要的地位，且能夠為人們生活提供便利。

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

環境污染一直是我國重點需要解決的問題。在未來時代，高分子材料的普及已經是大勢所趨，但是，高分子材料有一個很嚴重的問題，就是其不可降解。高分子材料的不可降解性為我國環境保護帶來嚴重的困擾，一方面高分子材料的應用普及是必然趨勢，有利于我國經濟技術的發展，另一方面高分子材料嚴重污染環境，危害身體健康。基于此，高分子材料要想可持續地發展，就要改變其特性，研發綠色無污染的高分子材料，使材料對于生態環境不會產生破壞。所以，研發綠色無污染的高分子材料已經迫在眉睫，只有保證生態環境的健康，才能夠使高分子材料可持續發展并運用在實際生活中。

5.2 高分子材料具有很強的復合化功能

高分子不是以單一的技術進行發展普及的，現階段，我國對于高分子材料的技術還處于落后階段，其特性展現一般，所以，為了使高分子材料在未來能夠快速發展，首先需要優化其特性。充分分析高分子材料性質，將高分子材料與不同的技術相結合才能顯現出其更強的復合功能，而具備更強的復合功能的高分子材料將會運用在各領域中，促進各領域蓬勃發展。

5.3 高分子材料向智能化方向發展

隨著我國經濟技術的不斷進步發展，高分子材料的運用也將朝著智能化的方向發展。高分子材料根據其可以隨著環境變化而變化的特點，結合智能化能夠為實際生活帶來很大的提升。例如，根據高分子材料強大的愈合功能，使得在運用中不懼怕出現破損，即使出現破損，在破損處滴幾滴水，一段時間后就能夠自行愈合，延長物品使用壽命。再比如，材料還具有記憶編程特性，能夠被拉伸成任意二維三維的形狀，當材料遇到適應溫度時，又能夠恢復到最初的形狀。高分子材料的智能化能夠提高人們生活質量，在其他領域中的運用能夠加快領域智能化發展。所以，高分子智能化材料是時代發展的必然產物，也是其能夠普及的必要過程。

6 結語

高分子材料在現實生活中越來越被人們所重視，在軍工領域、民用領域、環境保護領域等都有著至關重要的作用。所以，為了保證高分子材料的可持續發展，首先要對于高分子材料的內部結構進行改善，改變其不可降解的性質，研發綠色無污染的高分子材料，保證生態環境的健康，促進高分子材料可持續發展。在進行高分子材料研發實驗時，要運用多種技術對高分子材料進行實驗，激發起更強的復合性能，使其在各領域中能夠被更好地應用。高分子材料要跟隨時代的步伐向智能化發展，提高人們生活環境，提升實際運用質量，將高分子材料的特性優勢發揮到最大。高分子材料發展潛力是巨大的，其優異的特性指明了未來發展方向以及趨勢，相信在不久的將來，高分子材料的應用能夠滿足現代社會的需求，為各領域提供強有力的支持，促進各行各業穩定快速的發展。