高分子化工材料的应用现状及发展趋势

高分子化工材料的应用现状及发展趋势

李青

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摘要：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。

关键词：高分子化工材料；应用现状；发展方向

1高分子化工材料的发展现状

1.1稀土催化材料

1.1.1简介

稀土催化材料是以稀土元素为材料形成的稀土功能材料，我国的稀土资源在世界各国中属于比较丰富的。稀土资源有不同的种类，我国的稀土资源主要是轻稀土。我国的稀土催化材料资源丰富、成本低廉、性能高，优势明显突出于重金属催化剂，在我们的生产生活中发挥着重要的作用。

1.1.2发展现状

20世纪60年代，中科院长春应用化学研究所研究出一种由稀土化合物为主要原材料的新型催化剂，该催化剂能够应用于橡胶和二烯烃合成的相关反应；1981年，浙江大学使用系统催化剂合成了高性能、结构独特的高分子；目前能在工业中应用的稀土催化材料主要包括分子筛稀土催化材料、稀土钙钛矿催化材料、铈锆固溶体催化材料三类。其中稀土钙钛矿催化材料由于其制备简单、耐高温，所以经常被用于制作环保催化剂，目前主要被用于复合氧化物催化剂。

1.2聚烯烃材料

1.2.1简介

聚烯烃是烯烃在经过聚合反应后形成的高分子化合物，由于其制作简单、成本低廉、原料丰富，所以在人们的日常生活中也是应用最多的，最具有代表性的就是人们使用的塑料制品。

1.2.2发展现状

自从20世纪70年代北京化工研究院和中山大学在聚合乙烯的实验过程中得到聚乙烯，我国就正式开始了聚烯烃的聚合研究，并取得了很多的成效。80年代合成了球形聚丙烯，90年代后期开始合成聚烯烃，目前我国的聚烯烃相关研究还在进行。

1.3生物医用材料

1.3.1简介

生物医用材料是医学领域的重要材料，主要用于生物组织和器官的修复、治疗和替换等，且无副作用，在医学领域发挥着重要的作用，已经是当代医学发展的重要分支，也是医学界的重要研究课题。医用高分子材料是发展最早、用量最大、使用最广泛的生物医用材料，其类型主要分为可生物降解型和不可降解型。可降解型的材料能够在生物体内使自身的结构发生改变，其降解的产物能够随着自身的新陈代谢排出体外，以尽量减少对生物体的副作用，这种材料主要包括胶原、纤维素等，主要用于对药物的释放、送达和非永久性植入，在医学中应用广泛。

1.3.2发展现状

20世纪60年代，第一代生物医用材料和产品投入临床使用，主要是生物相容和生物惰性材料；20世纪80年代，生物活性和可降解吸收的生物材料被投入临床使用；20世纪90年代后，第三代生物活性和生物降解的材料被投入使用。目前我国的医用高分子材料的研制进度还比较缓慢，尚处于探索阶段，与国际的平均水平相比还有很大的差距。我国的高分子化学材料的生产周期长、研究费用高、文件审批慢，使得我国的生物医用高分子材料质量差、产量少、种类单一，无法满足医用需求，所以在医用高分子材料方面，我国还有很长的路要走。

2高分子化学材料的应用现状

2.1在军工领域被广泛应用

目前，高分子材料多数显得非常特殊，自然可以在较短的时间内直接代替金属材料，进而将轻型的特点发挥的淋漓尽致。军工领域也对高分子化学材料提出了更加严格的要求，此种材料未来发展的潜力也很大。

2.2在建筑行业被广泛应用

实践中高分子材料多被运用于室内，由于材料具有很强的耐磨性，可以在延长材料使用周期的基础上更好地降低材料的成本。此外，高分子材料对于提升装修档次和居住质量上发挥更加重要的价值。具体如下

2.2.1自修复型智能高分子材料在建筑工程中的应用

自修复型智能高分子材料不同于传统的高分子材料，其不仅是由多种高分子化合物组合而成有效的节约经济成本，而且能够在受到损害后自行修复，达到原先的状态，大大减少建筑材料的浪费，延长其使用寿命。但这种自行修复型的智能高分子材料并不是每次都能够修复，在第一次修复完成后，如果再一次在同一部位受到损害，其结构就会被破坏，不具备自行修复能力，会大大降低建筑外形的美观度，对建筑结构也非常不利。因此，在这种材料应用的时候尽量选择不易受到外界环境因素影响且人为也不易触碰的地方，这样就能将该种材料的特性发挥到最佳状态。

2.2.2环境敏感型高分子材料在建筑工程中的应用

环境敏感型高分子材料也是一种智能化材料，其在当前的建筑工程中也有广泛应用。其主要材料成分是聚丙烯胺烷类材料由于其材料结构的特殊性，导致在温度的变化下，这两种结构内力可以发生相互转换，并且在材料表面还会有颜色的改变来提示温度的高低，应用在建筑上就会发现建筑会变颜色，也是成为吸引住户购买的卖点之一。在颜色转化的过程中也能改变对环境热量的吸收，能够起到冬暖夏凉的功效，这就是智能高分子材料的优势。

2.2.3其他高分子材料在建筑工程中的应用

除了这两种智能型高分子材料在建筑工程中被广泛应用，还有很多其他种类的建筑材料，比如导电材料、液晶材料等，都能够在建筑应用中发挥出自身的优势，并且动态的根据条件变化而发生改变。比如聚丁二炔在特定条件下，会发生自身状态的改变。当环境温度高时，为了调节室内温度，聚丁二炔智能高分子材料会变成白色，降低热量的吸收，从而保持夏日室内环境温湿度适宜。在天气寒冷的时候，聚丁二炔则会变为黑色，来增强对外界的热量吸收，从而起到室内保温效果，使居民舒适。

2.3在民用领域被广泛应用

各种不同类型的高分子正在不同的行业被广泛运用。包括轮胎、绝缘保护套和其他不同类型的材料都和高分子材料有着直接的关系。高分子材料能够在民间被广泛应用最根本的原因就是其应用的成本相对较低。

3高分子材料未来发展的重要趋势

3.1高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。

3.2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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[3]梁慧刚，黄可.生物医用高分子材料的发展现状和趋势[J].新材料产业，2016(02):12-15.