高分子材料未来研究方向的思考

高分子材料未来研究方向的思考

王金

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摘要：随着我国经济的发展，各行业技术水平都有所提高。我国对于高分子材料相关领域的研究也日渐成熟，并且根据高分子材料的发展现状，文章讨论了高分子材料的应用前景和研究潜力的方向，并分析了高分子材料的应用方向。

关键词：高分子材料；研究方向；思考

引言

材料科学是科学技术发展的重要基础学科之一，其中，高分子材料作为材料科学中一个重要的研究方向，已经渗入到生活以及工业领域内的方方面面，发挥着不可替代的重要作用。科学技术的飞速发展，对高分子材料的需求也日益增长，同时，也对高分子材料的性能提出了更高的要求，高性能化以及复合化成为了高分子材料发展的重要方向。

1概述

近年来，高分子材料处于不断变化发展中，并且随着它的不断发展，已经渗透到人类生活中的方方面面。因此，高分子材料在日常生活中的生产和生活活动中发挥着重要作用。高分子材料又称之为聚合物材料，主要是由无数个小分子化合物通过化学键，进而形成的大分子化合物，称之为聚合物材料。在日常的生产生活中常见的高分子材料主要有合成橡胶、合成纤维、合成塑料等，并且在新中国成立之后，上述高分子材料在日常生活中得到了广泛应用，例如服装业、日用品，以及各种工业材料中，满足了各行业对高分子材料的需求。此外，在未来高分子材料将会运用于纳米高分子材料复合应用、生物可降解高分子材料、高分子材料功能化，以及航空航天领域。

2高分子材料应用现状

2.1军工业领域

鉴于高分子材料高耐热、耐腐蚀以及高强度等特点，其在军工业领域内广泛应用于防弹衣、抗高温保护罩等方面，是交通运输、海洋工程等重大领域内不可或缺的基础材料。随着特殊性能高分子材料的研究，高分子材料在应用方面已经开始部分替代金属材料，发挥其更佳的“轻而强”优势。军工业领域内，材料的服役环境经常是比较恶劣的，包括极高温度、极高受力等，对材料的性能提出了非常苛刻的要求。而高分子材料的性能可设计性为其在军工业领域内的应用提供了技术支撑。因此，高分子材料在军工业领域内发挥了非常重要的作用。

2.2建筑业领域

建筑业领域的发展与材料技术的发展是分不开的，可以认为，建筑业的发展史就是材料的发展史。材料领域内每一次技术的革新都会给建筑业的发展带来极大的促进作用。而高分子材料在建筑业领域内的发展与应用更是重中之重。其中，高分子材料在建筑业领域内一般应用于室内，例如室内装修所用到的涂料以及粘合剂等，一方面高分子材料具有优异的耐磨性能以及“轻而强”性能，提高材料的使用寿命，降低材料的成本，另一方面，可以极大提高室内装修的美感，提高室内环境的居住质量。

2.3民用领域

高分子材料的身影在生活中无处不见，例如各种各样的塑料制品，包括容器、薄膜以及泡沫塑料等，多样化的橡胶制品，包括轮胎、传送带、电线的绝缘保护套以及生活中雨衣、胶鞋等，丰富的纤维制品，包括涤纶、腈纶等。同时，高分子材料的低成本优势使得其在民用领域中备受青睐，一直具有较高的关注热度。

3高分子材料的发展趋势

3.1纳米高分子材料的发展

通俗来说，纳米技术是用来研究纳米材料的特殊性能，以及对纳米材料的结构进行工艺制造的技术。并且，如果把带有特殊功能纳米粒子和高分子材料进行混合，例如纳米粒子，进而可以使高分子材料的性质发生变化。因此在改变高分子材料性质的时运用纳米技术的方式主要有2种：一种是将两种高分子材料进行混合加工成新的材料；另一种是利用纳米粒子作用于高分子材料，进而改变高分子材料原有的性能。例如，在探究苯乙烯一丙烯酸醋纳米复合阻尼技术时，可将讲上述几种材料进行复合，进而提高这两种物质的复合性能，同时提高其抗震能力。与此同时，作者结合多种实验结果，得出聚合高分子材料主要分布于二维纳米片之后，主要功能时提高原有高分子材料的性能，使原有高分子材料的耐磨性更强。将获得化学生成物与尼龙等高分子材料进行混合，得到新型的高分子材料的阻燃性能将会得到大幅度提升。因此，纳米技术与高分子材料结合，研制出新的高分子材料，可以使传统的高分子材料更加先进，符合日常生产生活需求。换言之，在高分子材料当中运用纳米技术，将会是高分子材料在未来运用的主要研究方向。

3.2生物降解高分子材料的发展

随着科学技术的发展，微信生物或者与其相关的分泌物通过化学反应，进而可以获经过降解的新型高分子材料。目前，高分子材料在日常生活中得到了广泛的应用，然而由于其具有我无法循环使用，不易分解等特性，进而给环境带来了很大的压力。因此，近年来，针对于高分子材料降解技术的研究有许多。例如，在进行购物、买菜、食品买卖等日常生活领域，之前均是使用塑料凳高分子材料进行产品包装。然而，近年来，生物科技公司研制了一种新型抑菌、可降解的包装食品的材料。这种材料是现将壳聚糖采用辐射法进行降解处理，然后加入偶链剂起到助融的作用，之后进行搅拌并且进行干燥处理。在上述步骤完成之后，和聚乙烯类等可降解高分子材料进行混合，生成新型可降解包装材料。因此，在研究新型可包装材料时，主要研究内容是将可降解的高分子材料。

3.3功能化高分子材料发展

功能高分子材料是指与常规聚合物相比具有明显不同的物理化学性质，并具有某些特殊功能（如电学、光学等方面的特殊功能）的聚合物大分子（主要指全人工和半人工合成的聚合物）。功能高分子是高分子材料的一个特殊领域，泛指性能特殊、有某些特殊功能、用量少但能产生重要新技术的一类特殊高分子材料。随着经济和科学技术的发展，新能源开发、交通和宇航技术、微电子技术、生物医药等各个领域的发展和进步都迫切需要相应的功能高分子材料作为基础。高分子材料的功能设计的主要途径是：（1)通过分子设计合成新功能，如非晶质光盘（APO）的研制；（2)通过特殊加工赋予材料功能特性，如功能高分子膜和塑料光纤；（3)通过两种或两种以上具有不同功能或性能的材料复合获得新功能，如层积复合填料复合的EMI/RFI屏蔽导电塑料和高分子磁性体；（4)通过对材料进行各种表而处理以获得新功能，如表面处理法，EMI/RFI屏蔽导电塑料进行功能设计的思想，贯穿了功能高分子材料发展的各领域，代表着当今功能高分子材料的发展方向。在生物医药材料领域，就有人模仿自然骨成分和形成过程，利用电化学反应为胶原分子自组装和矿化提供反应动力和微环境，获得了成分和结构与骨组织相似的生物活性涂层，并且可以可控的释放生物活性因子调控促进骨生长，是增强医用移植体材料生物活性，加快早起治愈速度的理想方法。特种与功能高分子材料之所以能成为国内外材料学科的重要研究热点之一，最主要的原因在于它们具有独特的“性能”和“功能”，可用于替代其他功能材料，并提高或改进其性能，使其成为具有全新性质的功能材料。因此，功能高分子的发展是没有固定学科边界的。而我国更应该加大对功能高分子材料研究的重视，加强国际交流，努力提高自主研发水平，跻身世界高精尖技术行列。

结语

高分子材料在发展与应用过程中一直是机遇与挑战并存，一方面高分子材料具有不可比拟的优势，另一方面其对环境造成的污染也不容小觑。因此，必须要大力发展绿色环保的高分子材料，才能真正促进高分子材料技术的可持续发展，同时，必须针对不同的性能需求，发展具有特殊性能的高分子材料，不断提升高分子材料的技术水平。

参考文献：

[1］赵亚红．高分子材料发展现状及应用趋势探讨［J］．现代营销（下旬刊)，2017（07)：273．

[2］韩爽．高分子材料发展现状和应用趋势［J］．化工管理，2015（05)：215．

[3］李伯耿．高分子材料的发展现状与趋势［J］.化工生产与技术，1996（04)：14-20．