高分子材料的应用及发展趋势探讨

摘要：现阶段，我国各领域的发展都与高分子材料有密切的联系，包括航空航天领域、建筑领域、生物制药领域、汽车领域等。高分子材料是社会各领域的推广应用是科学发展与进步的重大体现，我国在高分子材料研究方面也加大了科研投入力度。本研究基于高性能高分子结构材料概述，简述高分子材料的发展现状、应用趋势，旨在明确未来高分子材料的研究和应用方向。

关键词：高分子材料;发展现状;应用趋势

引言：

科学技术变革给社会经济建设与发展带来了新机遇，其中高分子材料的研究和应用体现了科技创新的力量。高分子材料作为社会发展与经济建设中的支持性资源，为很多行业变革与发展提供了助力，高分子材料在人类社会生活、生产领域中的应用范围会逐渐扩大，并且高分子材料的技术含量也会逐渐提高，我们必须密切关注高分子材料的应用与发展趋势，积极参与科学研究工作，提升高分子材料利用率。

1.关于高性能高分子结构材料

纳米化纳米技术将以更高的精度控制原子和分子，因此纳米化必将成为高分子材料发展的未来趋势之一。实际上，借助纳米技术，对高分子化学准确性的控制可以达到前所未有的水平，因此就可以根据应用的实际要求，对材料的微观部分的组成进行创新的设计和优化改善，以充分地发挥材料的功能。高性能高分子结构材料属于合成高分子材料的一类，具有重要的性能，包括高耐热性、良好的机械性能、良好的稳定性以及在高温下的连续使用的性质。高性能高分子结构材料的化学结构的特征是在分子结构中存在大量的芳环或芳杂环，并且分子链的刚性高，从而导致高的耐热性和机械强度。通常分为两种：热塑性塑料和热固性塑料。主要类型是聚酰亚胺、聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚苯硫醚、液晶聚合物以及芳香尼龙。金属、先进的复合材料的基体树脂，包含高性能工程塑料和特种工程塑料等材料都可以用高性能高分子结构材料代替使用。与常规高分子材料相比，高性能高分子结构材料具有较小的市场规模和较高的价格，但它们的技术含量和附加值较高，并且具有耐热性、耐老化性等优点，突破了以往高分子材料所不具备的现代科学技术的重要特性，例如航空、航天工业、武器、精密工程、电子学以及医学等领域，都使用了该材料，并且作为不可或缺的一部分[1]。该材料的主要研究领域是新产品、新加工技术的开发以及针对此类材料的应用技术的开发。

2.高分子材料发展现状

2.1 军工业领域

由于高分子材料应用过程中发生化学变化的风险低，耐性相对于其它材料更强，这也是军工业领域中高分子材料得到广泛应用的原因之一。比如军工业领域中防弹衣的材料多数采用高分子材料，现阶段高分子材料研究工作还在不断进展，高分子材料技术也在不断成熟发展，技术改良后材料的性能得到优化，在军工业领域的的应用价值也将进一步提高。此外，军工业领域涉及到很多高温、高压的工作环境，高分子材料在对抗高温、高压的性能上优势突出，在军工业领域的应用空间也进一步得到拓展。

2.2 建筑业领域

建筑是由多种不同的材料通过合理的施工技术手段堆积而成的。在建筑施工的过程中使用的材料大部分是高分子材料。比如，墙面刷白用的墙面漆，屋面施工使用的防水材料等。高分子材料在建筑领域的应用，一方面可以有效的提高防御建筑的质量，合理延长建筑的使用寿命，提高人们后期居住的安全性。另一方面，高分子材料的应用可以在很大程度上提高建筑的美感，使得人们居住环境更加舒适。

2.3 民用领域

高分子材料除了广泛应用于高新技术领域，在人们的日常生活中的应用也比较广泛。塑料的使用，农作生产中所用的塑料薄膜以及塑料洗脸盆等。橡胶的使用、出行用的汽车轮胎以及输电线路的绝缘结构。纤维的使用，人们日常穿的衣服等。因此，高分子在民用领域的应用也比较广泛。高分子材料的优势有很多，但在实际应用中仍然存在很多的问题。由于高分子结构的特殊性，使得高分子不可被降解。因此高分子材料得过度应用的同时并没有做好及时回收的工作，导致高分子材料对环境产生较大的影响，包括水环境、大气环境等。此外，过度的环境污染还会影响人们的正常生活和工作，给人们身心健康带来很大的威胁。

3.高分子材料的应用趋势

3.1 热响应型

高分子材料对温度的变化比较敏感，高分子材料在应用的过程中可以适当对问题进行调节从而实现高分子材料的自我修复效果。高分子材料在室温条件下不容易发生任何形变[2]。当外界环境温度比较高时，高分子材料受温度的影响会产生一定的形变。然而通过一定的调整该高分子材料还会恢复原状。人们通常把这种高分子材料成为热响应型高分子材料。这种高分子材料的应用领域比较广泛，通常由汽车行业保险杆的制动等高新技术领域。

3.2 电磁响应型

随着科学技术的不断发展，电磁响应型高分子材料被越来越受到青睐。在电流的作用下，高分子材料的温度会有一定程度的升高，然而普通的高分子材料无法恢复到原状[3]。电磁响应型高分子材料在应用的过程中，由于高分子材料的单调性能比较高，使得高分子材料能够有段时间的记忆。即使有电流通过高分子材料导致高分子材料的热量增加，仍然能够在较短的时间内恢复到最初的状态。该种高分子材料通常会应用在通信工程等多个领域。

此外，高分子材料的研究过程中，对于化学感应型高分子材料的研究也是一项重要的课题。化学感应型高分子材料能够通过一定的反应对周边的介质产生一定的作用，从而可能改变材料的应用形态，使得高分子材料能够很快恢复到最初的状态[4]。该中高分子材料在 pH 值检测中应用比较多，能够对 pH 的变化做出敏感的反应。

3.3 水溶性高分子材料

水溶性高分子材料根据其性能的及用途的不同可以分为水溶性树脂、水溶性塑料等不同的种类。水溶脂高分子材料遇见水后很容易与水发生反应，从而迅速溶于水中。该中类型的高分子材料多应用于生物制药领域，尤其是靶向药外衣的研制。

3.4 绿色发展

建设绿色生态环境是现代社会在经济建设与科技发展中的共同追求，经济建设带动了国家发展、社会进步，同时也会增加生态环境的压力，科技发展同样是“双刃剑”，为了达成绿色、可持续发展目标，当前我们在各领域的经济建设与科技发展中都开始意识到环境保护、生态建设的重要性，因此高分子材料在未来的开发和应用方向也会更加倾向于环境改善和生态保护领域。科研人员要从高分子材料的研究和应用领域着手，提高资源利用率，达到资源节约、环境保护的目的。

结 论：

综上所述，伴随科学技术发展，高分子材料在各行业、各领域中的应用优势得到体现，高分子材料的价值开始得到认可。高分子材料的合理应用改善了我们的社会生活条件，同时提高了资源利用率，体现了高新技术的研究成果，推进经济建设、提升国力。基于此，科研领域应该加大高分子材料的研究立足，不断拓展其应用领域，开发高分子材料更多的丰富功能，推进高分子材料向着“智能化、高功能化、高性能、复合化”方向发展，满足经济建设、环境保护、社会生活等多元化需求。

参考文献：

[1]成子茂，赵秋兰.浅析高分子材料发展现状和应用趋势[J].科技创新导报，2017，14（32）：69-70.

[2]王辰宇，歐昌锐，范杰.浅谈高分子材料的现状与发展[J].南方农机，2019（07）：12.

[3]王昱超.高分子材料的研究现状及发展前景[J].科学家，2019，4（14）：22.

[4]周鹏.高分子材料的发展及应用[J].科技创新与应用，2019（11）：69.

第一作者作者简介：

姓名 （出生年月-），必须精确到月份： 栾丽娜 1977.10.15  性别：女  民族： 蒙古 籍贯 ：辽宁省朝阳市  单位：沈阳市化工学校  学位：工学硕士  职位：教学主任  职称：高级讲师  研究方向：材料、材料加工