高分子化工材料的应用现状探讨

李再芳

（北京心凌医疗科技有限公司，北京 100000）

一、高分子材料以及高分子材料成型概述

（一）高分子材料特性

以结构的角度观察高分子材料，是指以共价键的方式将诸多原子彼此之间进行连接，形成的有机化合物具有相对分子量较大，结构单元较为重复的特性。例如，我们常见的纤维、塑料和橡胶等。高分子材料拥有的众多优质性能，得力于其拥有特殊的重复单元结构，例如高分子材料的质量较轻、绝缘性能优秀、物理强度优秀，耐磨、较低的热变形温度等。值得一提的是，高分子材料具备如此众多优秀的性能，只要有一种优势较为突出，就可以促进高分子材料发展的前景变得非常光明。高分子材料奇异的加工性能就是其较为突出的优势，其加工成本较低，较为复杂的制品往往是通过比较简单的方法生产的，而且材料成本大多数是超出加工成本。

（二）高分子材料基本原理

一般来说，通过聚合反应将每个结构单元组合到一起，形成高分子化合物。当材料发生反应时，形态结构的变化往往是关注的重点，这也就是高分子材料合成和制作的准备。加热物料是较为常见的一个过程，当温度加热到一定的范围内，在物料的内部会发生降解反应和碳化反应，会严重地影响和破坏高分子材料的形态结构。因此，需要以流变学为基础，对高分子材料的应变和应力、温度以及湿度等条件中与时间的改变相关的变形和流动规律进行分析和探索，从而降低聚合反应整个流程中较为不利的影响，进而进一步提高高分子材料的反应效果，有效地解决热和传质方面的问题，保证聚合反应能够得以充分地进行。

（三）高分子材料成型加工现状

现阶段，我国的高分子材料加工成型技术取得了很大的进步，其拥有优秀的性能，而且加工技术较为便捷，在我国的航空航天和国防等领域也得到了较为广泛的应用。作为人们日常出行必不可少的交通工具，汽车领域近些年发展非常迅速，但这也给环境保护工作带来了极大的压力。因此，汽车中金属零部件被高分子材料代替已然成为一种趋势，从而使汽车更为轻量化。高分子材料近些年也在逐步向更高强度、更高韧性和高优秀的耐高温等方向发展。目前，高效率和低成本是我国高分子材料加工成型技术追求的主要目标。

二、常见的高分子化工材料

（一）高分子智能材料

目前高分子智能材料的应用范围已经有一定的进步，并在其他领域也在紧锣密鼓的研究。目前高分子智能材料是所有化工材料里修复能力最强的，同时也能够根据环境和实际需要情况的变化而不断变化，因此高分子智能化工材料在建筑行业里应用最为广泛。最为典型的是高分子智能化工材料在温度较低时可以以固体的形式存在，而在温度过高时也能够有效感知光和热。因此，在未来的发展中，相信高分子智能材料也能够更好的更广泛地应用于建筑行业中，造福人类。

（二）稀土催化材料

稀土催化材料是目前最为常见的环保材料之一，是高分子化学材料的重要组成部分。稀土催化材料是在稀土元素的基础上衍生而来的，同时也是提高稀土元素整体性能的重要方式之一。我国对于稀土催化材料的研究早在二十世纪就已经提上日程，并取得了一定的进步。在研究稀土催化剂时，主要是将不同的稀土化合物通过一定的方式进行反应构成新的高分子材料，并对物质结构的规整度有一定影响。除此之外，稀土催化材料作为重要的环保材料之一，也是我们在未来的发展中亟待整合的高分子资源之一。

（三）生物医用材料

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，从而极大地降低了手术风险，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，从而更好地推动我国医疗事业的发展。

（四）高分子膜

高分子化学材料对膜科技的发展起着至关重要的影响作用，不仅能够更好的帮助膜科技发挥自身的价值，同时还能够使膜科技更好的应用在我们的日常生活之中。目前我国膜科技的应用主要体现在纯净水净化、牛奶保鲜以及其他技术之中。因此在未来的发展中，要更多的关注高分子化学材料在膜科技中的发展，从而能够更广泛的应用于社会生活之中。

（五）聚乙烯材料

聚乙烯材料是高分子化学材料应用更广泛的又一领域之一。目前聚乙烯材料主要应用在化工领域、环保领域以及农业领域上，在这些领域聚乙烯材料都发挥了不可替代的重要作用。

（六）塑料

塑料作为应用范围最广泛的高分子材料之一，主要成分为树脂、增艳剂、润滑剂和其他原材料，是利用单体原料来聚合成新的材料。塑料在我们日常生活中较为常见，也会被应用于各个不同的行业，这主要是由于塑料的不同特性所决定的。塑料的特性主要表现在以下几个方面：一是塑料的质量比较轻，在使用过程中也表现出比较稳定的化学性质，并且不容易变形。二是塑料在使用的过程中具有比较强的绝缘性，不会产生导电的问题。三是塑料的最大特点就是耐低温和耐水性，并且能够在短时间内形成不同的形状。但同时塑料在使用过程中最大的缺陷和问题在于极易燃烧，并且在燃烧过程中不断释放一氧化碳等有毒气体，极易使人体产生一氧化碳中毒的情况。

（七）纤维素

纤维素作为少有的天然有机物之一，主要是有多种葡萄糖共同组成的。目前主要应用在棉花、木材以及亚麻等领域。纤维素的最大特点在于纤维素不会直接和水或者乙醇相融合，但同样纤维素的缺陷也比较明显，一是纤维素在接触水以后会在短时间出现溶胀反应，也就是会使纤维素被泡发；二是纤维素对温度是有着比较一定的要求，在温度达到150℃时，纤维素都会出现一定的热胀情况，而在150℃之后，则会开始冷缩。因此目前纤维素的应用并不十分广泛，在对其性能上还需要进行一定的优化。

三、高分子化学材料的应用现状

（一）在军工领域的应用

相较于其他材料高分子材料具有很强的耐热性和耐腐蚀性，因此在军工领域的应用比较广泛。高分子材料大多数是比较特殊的，能够在短时间内代替金属材料来使用，同时高分子材料还具有金属材料所没有的轻便的特点。高分子材料在军工领域的发展也是颇具前景的。

（二）在建筑领域的应用

高分子化学材料在建筑领域主要是应用于室内。由于高分子化学材料具有很强的耐磨性和抗压性，能够很好地延长使用期限。除此之外，高分子材料还能够有效降低材料成本，在提高装修质量和档次方面具有重要作用，对于我国建筑装修行业的发展也有较大的推力。

（三）在民用领域的应用

高分子化学材料在民用领域的应用主要体现在轮胎、绝缘保护套等方面。这些高分子材料都能够以较低的成本发挥最大的效用，从而受到民用领域的欢迎。

四、高分子材料的发展趋势

在高分子材料的设备和技术领域，西方发达国家相比于我们国家也较为先进。根据目前的情况来看，我们国家的高分子材料发展时间较为落后，技术水平也有很大的提升空间，而我国对化工材料的应用是比较广泛的，这主要是由高分子化工材料的性质和优点所决定的。一方面现有的化工材料大多是由塑料工业材料、橡胶工业材料以及化学纤维等工业材料共同组成的，其突出特点是在制备工艺上更加简洁，目前仅仅是处在初级阶段。因此，我国高分子材料的相关从业人员需要持之以恒，勇于创新，努力提升我国的设备和技术，争取赶超西方国家。

（一）高分子发展材料能够降低对环境的污染

高分子材料涉及到我们日常生产生活各行各业，不仅便利了我们的日常生产生活，也为我国工业的快速发展做出了不可忽视的贡献。同时，相较于其他材料而言，高分子材料在现有的应用领域中具有比较明显的缺陷，就是不能够被降解，在一定程度上会对环境造成一定的危害。因此在未来的发展中，高分子材料势必会被改造成为绿色可持续发展的环保材料，减少高分子化学材料对环境的破坏，从而为高分子化学材料提供更广阔的发展空间。

（二）高分子化学材料具有很强的复合性能

在应用时也可以通过其他材料来代替，但在未来的发展中，高分子材料的应用和研究势必会成为科技发展中的重要一环，这就需要我们不断优化和加工各个高分子材料环节，从而使高分子材料的性能得到进一步的提升。除此之外，只有让高分子复合材料具有更强的复合性能，才能够更好地应用于各个行业。

（三）高分子材料的智能化发展

智能化发展不仅仅是高分子材料的发展趋势，同时也是未来整个社会的发展趋势。未来的高分子化学材料需要根据环境的变化而不断变化，提高高分子化学材料的记忆功能，感知周围的温度和湿度从而进行有效调节。除此之外，水溶性也是高分子化学材料需要进一步发展的重要内容。

结束语

综上所述，高分子化学材料正在被更多的领域行业所关注和重视，同时在已经应用的领域也发挥着重要的作用。本文主要针对当前高分子化学材料的种类和应用领域展开分析，并着重探讨了高分子化学材料在未来的发展趋势，从而使高分子材料能够更好地适应当前社会的需要。