高分子材料研究现状与应用趋势探讨

周海鸥

摘要：目前，高分子材料的研究受到普遍关注与重视，已经在诸多领域得到了广泛应用.为了更好的促进高分子材料的合理使用，在未来发展的过程中，应重视材料性能的研究开发，为其后续应用夯实基础.本文对此进行了分析探讨，以供参考.

关键词：高分子材料;研究现状;性能发展方向

中图分类号：O63  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）04-0031-03

在高分子材料实际应用与研究的过程中，应树立正确观念，遵循科学化的研究原则，统一标准进行性能的开发与分析，改革完善高分子材料的性能，满足市场方面的发展需求，达到预期的工作目的.

1 高分子材料概念分析

第一，对于高分子材料而言，其中含括很多高分子化合物，主要就是塑料材料、橡胶材料、化学纤维材料等等.

第二，高分子化合物，主要就是分子量较高的有机化合物成分，在每个分子当中，都含括千万个原子，也可以将其称为高聚物亦或是聚合物.其中，分子量小于500，可以称为低分子.分子量高于500，可以称为高分子.通常情况下，高分子的材料，分子量于103到106左右.例如：在石英中分子量为60，乙烯中分子量为28，单糖中的分子量为180，橡胶中的分子量高于9万，淀粉的分子量高于20万，聚乙烯的分子量在12万到百万左右，聚氯乙烯材料中的分子量在2万到16万左右.

2 高分子材料研究现状分析

目前，对于高分子材料而言，金属与无机非金属材料相同，已经成为了主要材料，可以在机械工业生产、燃料电池生产、农业种子生产与智能隐身技术开发领域中合理应用，在高分子时代中发挥着较为重要的作用.就工农业生产方面而言，衣食住行中已经渗透了高分子材料，可以满足人们日常生产需求，将相关工程、复合以及液晶高分子等已经融入到各个领域中：

2.1 机械工业中的应用现状

当前在材料科学实际研究的过程中，最为重视的就是利用塑料材料代替钢材料，利用塑料材料代替铁材料，在实际研究的过程中，除了可以拓宽材料的选择渠道之外，还能提升材料耐用性与轻便性，打破传统材料应用的局限性.例如：采用聚甲醛相关材料，耐磨性能很高，在使用机油与二硫化钥进行改性处理以后，磨耗系数减小，摩擦系数也开始降低，已经大量的应用在螺母零部件、凸轮零部件、轴承零部件的生产制造中.

2.2 燃料电池中应用现状

对于高分子电解质而言，其能够促进薄膜厚度的降低，以此减少低电池的内阻，增加输出功率.全氟磺酸质子交换膜在一定程度上，化学耐受性能与机械强度较高，且氟素化合物具有很高的僧水性能，很容易将水分排出去，但是，也会导致电池运转过程中的保水率降低，对膜的导电性能造成影响.采用高分子电解质膜的加湿技术进行处理之后，虽然可以提升到点性能，但是会导致电池的尺寸增加，出现其他问题.目前，研究者在实际研究的过程中非常关注耐高温的全氟磺酸类型高分子材料的研发.

2.3 种子处理中的应用现状

在农业生产的过程中，通常情况下会将高分子材料制作成为干型亦或是湿型的成膜剂，针对种子进行包裹处理，除了可以将农药与其他的物质在种子表面固定之外，还能促进种子形状的改变，提升机械播种便利性，可以节省物力资源与人力资源.当前，天然类型与功能类型的高分子材料种子处理技术已经得到了推广，例如：采用多糖类型的高分子材料进行种衣剂的开发处理[1].

2.4 智能隐身技术中的应用现状

智能隐身材料，可以针对外界的信号进行感知，针对信息合理处理，具有较高的电磁自动化调节优势、自我指令优势与响应优势.在各个分子的水平上，可以利用化学键以及氢键等，进行高分子材料的设计组装处理，将其制作成为具有完善智能特性的智能隐身材料，当前已经成为了重点的发展方向[2].

3 高分子材料性能发展趋势分析

在高分子材料实际应用与发展的过程中，性能的改革完善受到广泛关注与重视，针对性能进行优化处理与改革，有助于促进高分子材料性能的拓展，增强高分子材料的应用效果，充分发挥各方面工作的积极作用，满足当前的实际发展需求.具体趋势表现为：

3.1 高性能化的发展

目前在航天航空领域、汽车工业领域、电子信息技术领域以及相关的家电领域中，已经开始采用高分子材料进行加工处理，对材料的耐高温性能、耐老化性能、耐磨损性能与抗腐蚀性能提出了很高的要求，為相关的材料研发工作的实施提供了重要的依据.对于高分子材料而言，在高性能发展的过程中，主要采用合成工艺、共聚工艺、共混工艺、交联工艺等等，针对催化体系进行改革，采用全新的加工方式，促进聚态结构的合理改善，然后通过微观复合的方式进行处理，使得高分子材料的适应性能得到良好的改善[3].

3.2 功能性的发展趋势

目前在材料研究的过程中，该功能性的高分子材料在一定程度上具有较高的活力，属于新生的领域.目前在实际研究的过程中，已经开发出多元化的高功能性分子材料，例如：在相关的高分子材料研发的过程中，已经创建了高吸水性能的聚合物材料，导电导热性能很高，可以应用在医学领域中，进行人造器官的制造处理，充分发挥相关材料的积极作用.在实际研究与开发的过程中，应重视高分子吸水类型材料、分离膜类型材料、光致抗腐蚀类型材料、催化剂材料的开发，遵循科学化的分析与创新原则，在一定程度上能够满足当前各个领域对于高分子材料的需求，为其后续进步夯实基础[4].

3.3 复合性的发展趋势

目前在高分子材料实际研究与开发的过程中可以发现，复合材料的优势很多，汇聚了多种材料的优势，可以打破传统单一材料局限性，弥补缺陷，以此拓宽了材料使用领域，提升经济效益.目前在复合类型材料实际开发研究过程中，已经应用在航天航空领域、海洋领域、造船领域等相关工程中，可针对大规模的纤维增强类型材料进行开发与研究，且材料的适应性能很高，有助于针对树脂材料进行合成，提升原材料应用强度，并且耐热的性能也很高，有助于增强界面与黏结等相关性能，保证在各个领域应用的过程中，充分发挥相关材料的积极作用，满足当前的时代发展需求[5].

3.4 智能化的发展趋势

在实际研究的过程中可以发现，对高分子材料进行智能化的开发创新，属于研究领域中较为重要的课题.主要在实际工作中，将生物智能化技术应用在高分子材料的研究开发中，使其可以具有较高的自我诊断与修复功能，识别应答能力得到全面提升.与此同时，可根据人体状态的实际特点与状况，将智能化的材料，制作成为具有制药调节与控制性能的微胶囊材料，有助于根据生物体的生长规律与愈合规律等，将智能化的高分子材料应用在医疗领域中，并将其制作成为人造血管医用材料与人造骨医用材料，满足当前的医疗发展需求，达到预期的工作目的.与此同时，在对高分子材料进行智能化研发的过程中，有助于提升材料的应用效果与价值，充分发挥高分子材料的积极作用.例如：将智能化高分子材料的研发技术应用在新材料开发领域、生物技术开发领域、分子原子工程开发领域与人工智能开发领域中，可以形成良好的材料研究创新产物的结合体，促进各方面工作的科学落实与合理实施[6].

3.5 绿色化的发展趋势

在高分子材料的研究开发过程中，虽然可以为人们的生活提供便利，但是，很容易导致出现环境污染的现象，严重影响高分子材料的应用价值与效果，导致其工作效果降低.所以，在未来发展的过程中，应采用绿色化的高分子材料研发方式进行处理，使其可以向着节约能源与绿化环保等方向发展.[7]工作人员可以采用无毒并且可持续利用的原材料开展工作，采用可再生资源合成方式，进行高分子材料的開发创新，使其可以向着循环利用的方向进步.其一，在塑料高分子材料开发应用的过程中，可以将聚合物作为基础，合理的加入辅助添加剂亦或是填料，在加工之后，创建塑性类型与刚性类型的材料.其二，纤维高分子材料开发研究的工作中，主要采用纤细并且柔软的丝状物进行处理，将长度设定在直径一百倍左右.其三，在橡胶高分子材料开发中，需要研制出可逆形变的相关高塑性材料，对其进行合理处理.其四，涂料研发的过程中，于涂布的相关物体表面形成较为坚硬的薄膜，可以起到一定装饰作用与保护作用，为聚合物材料的应用夯实基础.其五，胶黏剂高分子材料开发研究的时候，利用胶合的方式，针对两种亦或是两种以上的物体进行黏结，属于良好的聚合物材料.功能性高分子材料开发研究的过程中，需要具有较为良好的特殊功能，保证材料的精细化开发效果，全面提升高分子材料的应用与开发效果，满足当前的材料性能要求，达到预期的工作目的[8].

结语

目前我国在高分子材料实际应用的过程中，已经形成了技术开发模式，有助于提升各个领域原材料应用效果，充分发挥相关材料的积极作用.在未来发展的过程中，高分子材料会向着高性能、智能化与绿色化的方向发展，继续改革创新，满足目前的工作要求，提升高分子材料的实际应用效果.

参考文献：

〔1〕安立佳.专辑序言：应用化学-追求卓越[J].应用化学，2018，35（9）：97-101.

〔2〕姚一军，王鸿儒.纤维素化学改性的研究进展[J].材料导报，2018，32（19）：3478-3488.

〔3〕赵迎新，宋倩，马同宇，等.改性/新型氟吸附材料的研究进展[J].工业水处理，2018，38（5）：9-14.

〔4〕董光林.矿井密闭墙新型填充材料研究[J].煤炭技术，2018，37（8）：53-54.

〔5〕邹倩，邱宝伟，王毅豪，等.PVAL与常用天然高分子材料复合工艺的研究进展[J].工程塑料应用，2017，45（10）：142-145，150.

〔6〕严拓，刘雅文，吴灿，等.人工血管研究现状与应用优势[J].中国组织工程研究，2018，22（30）：4849-4854.

〔7〕卿彦，易佳楠，吴义强，等.纳米纤维素储能研究进展[J].林业科学，2018，54（3）：134-143.

〔8〕胡杨，余小月，但卫华，等.胶原基水凝胶的制备、结构性能表征及其在生物医学中的应用[J].功能材料，2017，48（1）：1038-1046.