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摘要:随着高分子化工材料的不断研发和创新,高分子化工材料的使用范围也在不断地扩大。在新时代背景下高分子化工材料在发展中不仅要进行自身的性能、品质方面的提升,还需要进行绿色、环保、可降解方面的发展,这样才能让绿色工业的发展要求达成,让可持续发展的国家发展战略实现。因此文章就以高分子化工材料的优点和局限性、用途和发展现状为关键点展开相关的探究。
关键词:高分子;高分子化工材料;化工材料
引言
高分子化工材料在化学材料中占据非常重要的地位,它更是化学材料中一个非常重要的研究方向,在诸多行业内部发挥着不可替代的作用。随着各类技术的不断进步,高分子化工材料已经获得了新的发展机会,专业人员更对高分子化工材料的性能提出了更高的标准,这从根本上满足了多元化发展的实际需求。
1高分子化工材料的概念
高分子材料主要是由分子这一小单元作为基本单元,大量重复连接而组成。基本单元就是重复单元,是高分子材料组成的最小单元分子,因基本单元的数量繁多,因此高分子材料也含有较多的分子量。基本单元之间的相互连接一般由聚合反应来进行实现,所以高分子材料也被称为聚合物材料。高分子材料按来源可以分为三个大的种类:天然高分子材料、半天然分子材料、合成高分子材料,在这三个大种类中合成高分子材料是应用最为广泛的。按照特性可分为橡胶、塑料、高分子涂料、高分子基复合材料等。按照用途可分为普通高分子和功能高分子,功能高分子较普通高分子而言除了有普通高分子的基本性能外,还有一些特殊的功能。高分子的结构是决定其性能的关键,因此对结构进行改变就可让高分子材料的性能产生变化。高分子化工材料因其结构的易改变性和易加工等特性的影响,有着不可取代的位置。
2高分子材料的优越性和局限性
2.1高分子材料的优越性
相比其他材料,高分子材料表现出了很强的优越性,包括:第一,高分子材料的强度比其他材料强度要大,实际也表现出了较强的耐磨损性;第二,高分子材料自身的耐腐蚀性能显得较强,更可以在使用中发挥更多的功能;第三,高分子材料比传统化学材料要显得更加轻巧,种类也更加丰富,可以被广泛应用于不同行业。
2.2高分子材料的局限性
随着我国当前社会经济的不断发展,材料市场对于高分子材料的需求也越来越高,无论是在军事技术还是在电子信息技术上都能够被广泛的应用。但目前我国的高分子化学材料在生产工艺上仍然具有一定的局限性,针对于市场而言,仍然存在太多的供不应求的问题,而我国对于一些高分子材料还需要不断进口和购买,长此以往势必会影响我国经济的发展,因此在未来的发展中,要更多的关注高分子化工材料的研究。
3高分子化工材料的用途和发展
3.1军工领域
军工业的产品需要能应对较为恶劣的环境,例如高热、较强的严寒等,因此产品的材料性能是十分重要的,要能很好地经受恶劣环境的考验,高分子化工材料所具有的良好耐热、耐腐蚀等优点正好可以满足军工产品的材料需求,为此在军工业的防弹衣、抗高温保护罩制作方面都会使用高分子化工材料,而高分子材料性能的可设计性又能进一步为军工业的产品材料提供良好的技术保障。除此之外,在交通运输和海洋工程等领域高分子化工材料也是其不可缺少的基础性材料。随着对高分子化工材料的不断研究和发展,高分子化工材料已经能有效地替代部分金属材料的作用,展示其所拥有的既轻又强的特点。所以,高分子材料在军工领域具有很好的发展情况。
3.2稀土领域
在稀土领域中高分子化学材料主要是指稀土催化材料,稀土催化材料有多种,如稀土钙钛矿催化材料、分子筛稀土催化材料等,这些材料有着使用方便、抗毒性强、耐高温等特点,使用的范围较大,是当前很多环保催化剂的原材料。当前我国的稀土主要由轻稀土构成,但是随着科技的不断发展重稀土的需求量开始不断增加,这使得稀土开采方面出现了一定的不平衡问题。因此为了能很好对稀土做好开采方面的侧重控制,除了让开采行为更为规范以外,还需要能对稀土材料使用率进行提升,以便更好地让轻稀土和重稀土开采和使用达到平衡,让我国的资源运用可以更为长久。所以在今后的稀土催化材料研究中,需要能让稀土催化材料得到更好地发展,可以进一步让稀土催化材料提高稀土资源的使用空间,从而有效缓解重稀土资源紧张的情况。
3.3医疗领域
高分子化学材料在生物医用领域的应用也在不断扩大,高分子化学材料相较于其他材料而言,对于人体没有直接的辐射作用,也不会对人体造成直接的伤害,因此高分子化学材料在医学领域的应用是比较广泛的。例如部分高分子材料能够直接被用来填充牙齿、食道以及其他部位,在帮助解决疾病的同时也不会有任何副作用。除此之外,液体高分子医用材料又能够被直接制作成为填充血液的药物,从而极大的降低了手术风险,提高了人们的生存能力。但液体高分子材料需要和各类不同的实验相适配,需要很长的研究时间才能够成功。这也是目前我国高分子化学材料产量不高,质量不高的主要原因之一。在未来的发展中,对于高分子化学材料在医学领域的应用仍然需要不断的研发,从而更好的推动我国医疗事业的发展。
3.4建筑领域
建筑业的发展与材料的发展密切相关,材料领域的每一次发展都会促进建筑行业的发展。高分子材料在建筑领域的发展中是十分重要的,目前在建筑领域中所使用高分子化工材料有建筑塑料、建筑涂料、建筑胶黏剂、防水材料等。建筑塑料有PVC-U塑料管材、聚氯乙烯地板等高分子化工材料,此外建筑的保温、隔音等方面也使用了一定高分子化工材料,例如建筑内的塑料门窗等。建筑涂料有建筑内所涂的丙烯酸树脂乳胶漆等高分子化工材料,这种材料的流变性和涂刷性都非常的好,而且具有耐擦洗、耐污等性能,是建筑涂料中运用范围最广的一种高分子化工材料,此外聚氨酯地面涂料、聚醋酸乙烯地面涂料等也是建筑涂料中的高分子化工材料,这些材料都有耐水、耐磨等性能。当前建筑领域的高分子化工材料的发展有着很大的发展空间,而未来建筑领域的高分子化工材料的发展则更多地走向绿色、多功能的发展方向。
4高分子化工材料发展趋势
4.1分子材料可以降低对环境的污染性
高分子材料虽然表现出了较多的优势,但是其在使用时不可被降解,所以势必会对生态环境造成伤害。因此,未来的高分子材料需要被改造成绿色环保材料,并让材料不可以直接破坏环境。传统的高分子材料对于矿石有着很强的依赖性,因此,只有研发出绿色的高分子材料才能够推动材料朝着可持续的方向不断地发展。
4.2高分子材料具有很强的复合化功能
原始高分子材料的性能较为一般,只有不断地优化各个加工环节才能够让材料自身的性能更好地得以提升。此外,也只有充分分析与高分子材料相关的技术才能够让高分子材料展现出更强的复合性功能。具备很强复合性功能的高分子材料势必会更好地被运用于各个行业内部。
4.3高分子材料向智能化方向发展
未来,高分子材料也会更好地朝着智能化的方向发展。未来多数高分子材料会根据环境的变化而不断地变化。例如,未来的高分子材料具备很强的记忆功能,本身可以直接感知周边环境的温度和湿度,并根据具体情况有效地进行调整。此外,水溶性的高分子材料可以以水溶液为重要的介质来更好地实现自我溶解,最终也可以表现出更强的润滑性。
结语
高分子化工材料正被越来越多的人所重视,并在众多领域发挥越来越重要的作用。本文在具体分析高分子化工材料优势和局限的基础上开始分析高分子材料应用的现状,并从多个方面分析高分子材料未来发展的趋势。在未来,高分子化工材料一定会表现出更好的发展前景。
参考文献
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