高分子化工材料的应用现状及发展趋势

2021-01-09蔡敬尧郑州大学河南郑州450000

化工管理 2021年4期

蔡敬尧(郑州大学，河南郑州 450000)

0 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 高分子化工材料概述

高分子化工材料是以高分子为基础的复合型材料，也是一种新型的合成材料。目前，高分子化工材料主要是由塑料工业材料、橡胶工业材料、化学纤维材料、涂料工业材料和其他类别的高分子化工材料共同组成，不仅制备工艺显得非常简单，材料的种类也显得非常多样化，所以高分子化学材料拥有着其他材料不可媲美的优势[1]。

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

随着社会经济的不断发展，市场对于高分子材料有着更强的需求，各类不同的高分子材料会在军事技术、电子信息技术和其他不同的领域被广泛应用。但是我国目前高分子化学材料的生产工艺多数还显得非常落后，所以多数会存在供不应求的现象。我国甚至还长期进口一些对技术要求较高的高分子材料，长此以往将不利于我国经济的发展。

3 常见的高分子化工材料

3.1 高分子智能材料

目前，高分子智能材料已经被广泛应用于我国各个行业内部，这种材料实际也可以根据环境的变化而不断地变化。多数高分子智能材料的修复能力极强，可以被广泛应用于建筑行业。多数高分子智能材料在天气寒冷时呈现固体的形状，而在天气炎热时可以透过90%的光和热[2]。相信随着科学技术的不断发展，高分子材料也会更好地造福于人类。

3.2 稀土催化材料

稀土催化材料作为一种常见的高分子化学材料也在环保方面作出了更大的贡献。多数稀土催化材料是以稀土元素为重要的基础，从而提升整体材料的性能。从20世纪开始广大科研人员就开始钻研催化材料，并取得了一定的进步，更多的科研人员通过将不同类型的稀土化合物有效地结合在一起从而构成高分子材料。之后，更多的研究人员发现包括稀土配位催化剂、正丁酯和其他不同类型的物质内部的结构都显得非常规整。随着时代的不断发展，稀土催化材料正被有效地运用于环保领域，将来其应用的范围势必会更加广泛。

3.3 生物医用材料

高分子化学材料也正被不断地应用于多数医用材料内部，但是这种材料对人体没有直接的辐射作用，更不会对人体造成直接的伤害。众多不同类型的高分子材料可以被用来直接填充包括牙齿、食道和其他不同的部位。液体高分子医用材料又可以被制作成直接填充血液的药物。但是液体高分子材料需要配合各类不同的实验才能够研发成功，中间会耗费很长时间，以上多种原因使得我国现阶段生物医用材料的产量不高，质量较为低下。随着科学技术的不断发展，高分子生物医用材料使用的现状一定会在较短的时间内被改善，最终更好地推动我国医疗事业向前发展。

3.4 高分子膜

高分子化学材料的发展会直接带动膜科技的发展，更会使得膜科技发挥属于自己的价值。膜科技的应用也促进了我国经济不断地向前发展，更在社会生活中被广泛应用。目前，膜科技技术正被广泛地应用于包括纯净水净化、牛奶保鲜和其他不同类型的技术中，最终自然会表现出很理想的应用价值[3]。

3.5 聚乙烯材料

目前更多种类的高分子材料也多在化工领域被广泛应用。随着我国经济的不断发展，这种高分子材料也正发挥着不可替代的重要作用。而随着聚乙烯这种材料被广泛应用，越来越多的人都不再忽视这种材料发挥的作用。聚乙烯材料也在化工领域、环保领域和农业领域被广泛应用。

3.6 塑料

塑料是一种常见的高分子材料，主要成分为树脂，是通过利用单体原料来聚合成新的材料，主要是由合成树脂、增艳剂、润滑剂和其他不同类型的材料组成。在日常生活中，塑料都会被运用于各个不同的行业。

塑料在使用的过程中，可以表现出如下特性：第一，多数塑料的质量较轻，在使用的过程中也表现出较为稳定的化学性质；第二，多数塑料可以在使用的过程中表现出较强的绝缘性；第三，多数塑料可以在使用的过程中更好地耐受低温。实践中，多数塑料不仅表现出了很强的耐水性能，更可以在较短的时间内被制造成不同类型的形状[4]。但是塑料在使用的过程中很容易被燃烧，更会在燃烧时直接产生有毒气体。

3.7 纤维素

纤维素是由多种葡萄糖组织组成的材料。作为世界上一种非常丰富的天然有机物，纤维素在棉花、木材和亚麻内部的含量都显得很高。

纤维素不直接溶于水和乙醇。水不仅可以使得纤维素在较短的时间内出现溶胀的反应，更可以在较短的时间内使得纤维素得意溶解。所有的纤维素在加热到150 ℃时都不会出现较为明显的变化，但是超过这个数值之后就会出现脱水的现象。纤维素和不同类型的化学物质相互反应自然会形成不同的物质。

4 高分子化学材料的应用现状

4.1 在军工领域被广泛应用

相比于其他材料，高分子材料不仅拥有很强的耐热性和耐腐蚀的性能，更可以被广泛应用于军工领域。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。

4.2 在建筑行业被广泛应用

当高分子化学材料被运用于建筑行业内部时，自然可以推动整个建筑行业更加高效地向前发展。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。

4.3 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。

5 高分子材料未来发展的重要趋势

5.1 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。

5.2 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[5]。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。

5.3 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。