高分子材料的应用现状与发展趋势

李亚情，赵 勋，王焕霞

（平顶山神马工程塑料有限责任公司，河南平顶山 467000）

在现阶段我国经济、生产力快速发展的时期，高分子材料的应用对各领域产业都起到重要的作用，是化学材料未来发展和研究的重要方向之一。随着各类技术的不断进步，高分子材料的应用发展已经不仅仅局限于某种领域，而是被广泛运用到各行各业中，为其提供原料支持。目前，高分子材料的性能已经远不能满足于多元化的产业需求，所以，本文通过了解高分子材料的优势和局限性，分析当下高分子材料应用现状，并对其发展趋势进行深入探索研究。

1 高分子材料概述

高分子化工是高分子化学工业的简称，而高分子材料是以高分子为基础的复合或共混材料。高分子材料的原料来源丰富、制作方便、品种多样，这些特性使得高分子材料在其他工业材料中脱颖而出，被广泛运用于塑料工业、生物医学行业、橡胶工业等，并且高分子化工材料在各种领域中的地位都至关重要，为人们的生活以及工业的生产都带来有利的影响。所以，高分子材料在这些特性的加持下，获得了其他材料不可替代的地位。

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

与其他材料相比，高分子材料显现出了其他材料无法比拟的优势。①高分子材料的强度较其他材料尤为凸显，高分子材料具有强大的抗断裂能力，在承受外力破坏时，其内部高分子主链以及分子之间能够承载巨大压力，其内部构造的特殊性塑造了高分子材料的优势，在实际运用中具体体现在强大抗磨损能力。②高分子材料的耐腐蚀性也是其优势之一。很多材料在高温、高应力、氧、酸等的作用下，其腐蚀程度就会加剧，影响加工品的使用感受。而高分子材料其最高使用温度高达86℃，基本能够满足现实中大部分的环境需求，其针对于氧、酸、光照等的抗腐蚀能力较强，与其他材料的性质相比，在现实生活使用中，更能够发挥其功能优势。③高分子材料的应用种类多种多样，质地轻便，而其他传统化学材料与之相比显得更加单一、笨重，所以，高分子材料更能够跟上时代的脚步满足各行各业多元化的发展需求，结合技术与实验，为各产业发展提供有力支持。

2.2 高分子材料的局限性

随着我国经济文化不断发展进步，国内各行各业对于高分子材料的需求量越来越大，功能标准要求也越来越高。但是，我国高分子材料的制作工艺依旧处于落后状态，不能够满足现代行业对于高分子材料的需求，造成了供不应求的局面。另外，高分子材料被广泛运用在军事行业、医疗行业中，这些行业要求其采用高分子材料制作更加严谨精密。由于我国的制作技术达不到行业要求标准，为了解决问题，我国采用对外进口一些对技术要求较高的高分子材料，这对于我国的经济也会带来不小的冲击，影响我国经济快速发展。

3 常见的高分子材料

3.1 高分子智能材料

现阶段，高分子智能材料已经广泛运用于各行各业中，为其发展提供有力保障。虽然我国的高分子智能材料发展已相对成熟并且得到普及，但是专业人员从未停止对其的研究，根据其超强的修复能力，能随周围环境变化而变化的特点，高分子智能材料得到建筑行业的重视。例如，天津大学成功研发“智能变色液晶高分子薄膜”，其厚度仅有200μm，兼具力致变色、形状可编程和优异的室温自修复能力，为建筑行业技术提供新思路。另外，高分子智能材料也能根据温度的变化而改变其性质，在低温时能够凝固，而在温度高时可以透过90%的光和热，使建筑领域发展更加快速。高分子智能材料的研发对于我国现有技术、工业生产、居民生活、军事产业等领域具有重大意义。

3.2 稀土催化材料

稀土催化材料在我国的作用是至关重要的，其对于环境保护来说功不可没。稀土催化材料以稀土元素为主要成分，与其他材料相比有着超强的催化性，多用于汽车尾气净化、工业废气、废水净化等。我国在19世纪就开始对催化材料进行研究，并取得一定的成就。现阶段，稀土催化材料正在有效地运用在环境保护领域，随着我国技术愈加成熟，相信在不久的将来，稀土催化材料也能够被广泛运用到其他领域，为我国人文环境做出巨大贡献。

3.3 生物医用材料

高分子材料在生物医学中也十分常见。高分子材料之所以被生物医学领域重视并大范围运用，就是其较强的安全性。高分子材料对人体不会产生辐射，更不会对人体造成伤害，在生物医学中多用于牙齿的补充、血液的补充、骨骼的补充等。但由于需要将高分子材料运用在人体中，针对高分子材料不同的实验就必须严谨、精细。在实验的过程中，需要将高分子材料运用在不同种类的实验，经过反复多次试验才能研发成功，所需时间是漫长的，并且，由于高要求、高标准、高质量使得我国医用高分子材料的生产力低下，质量也不符合标准，导致我国医学领域相对于落后。但是，随着时代的发展和大批量的人才出现，攻克高分子材料在医学领域的运用也只是时间问题，相信在不久的将来，高分子材料能够以高质量、高标准、高要求的姿态广泛地出现在医学领域，推动我国医学领域快速发展。

3.4 高分子膜

高分子材料的应用发展能够促进膜技术快速进步，为人们生活带来便利。高分子膜在人们生活中的运用十分广泛，比如矿泉水的净化、杂质过滤、牛奶保鲜等，都能运用高分子膜进行操作。所以，高分子材料的运用不仅能够带动我国经济发展，还能够使膜技术发挥其最大的价值。

3.5 聚乙烯

聚乙烯是由乙烯进行加聚而成的高分子化合物，在化工领域被广泛运用。工农业在我国经济发展中的作用不容忽视，为了促进工农业在我国快速发展，为我国经济提供强大的支持，高分子材料被科研人员重视并在研制成功之后大范围运用。就目前情况来看聚乙烯材料在工农业领域中的地位是无法被替代的，并且，随着时代的发展，聚乙烯材料打破应用的局限性，逐渐运用在环保领域、化工领域等其他领域中。

3.6 塑料

塑料是在实际生活中最常见的一种高分子材料，而组成塑料并不是一种单一的成分，它是由许多材料配制而成。其中，高分子材料是塑料的重要组成成分。为了使塑料性能更加优质，在以高分子为主的条件下增加一些辅助材料，比如润滑剂、稳定剂等，由于塑料的特性，在各行各业都能看到塑料的身影。

塑料的特性主要包括：①重量轻，在使用过程中，也不会因为温度上下浮动而导致其内部就够产生变化，具有较强的稳定性。②塑料在日常使用中其绝缘性质表现突出。③塑料具有很强的防水性质，为人们的生活带来便利。但是塑料是不可降解的物质，其对于环境危害较大。另外，塑料在燃烧时会释放大量有毒气体，人们在吸入时会危及身体健康。

4 高分子材料的应用现状

4.1 在军工领域被广泛应用

高分子材料的耐高温、耐腐蚀的特性，使得其与其他材料相比更占有优势。在军工领域高分子材料凭借其特性占据一席之地。高分子材料的性质十分特殊，能够代替一些金属材料，在使用过程中，高分子材料的轻便特性为我国军事领域做出巨大贡献。军工领域由于其特殊性质在高分子运用方面具有超高的标准，所以，高分子材料在军工领域未来的发展潜力巨大。

4.2 在建筑行业被广泛应用

由于时代的不断进步发展，居民对于居住环境的要求也随之增高。为了满足人们的居住需求，高分子材料的广泛应用为建筑领域带来新的生机。高分子材料由于其耐磨损性质比其他材料表现力度强，所以，在建筑领域中多用于室内建设，能够延长材料的使用周期，降低材料成本，提高居住环境档次以及舒适性，满足人们多元化的需求，推动建筑行业稳定快速地发展。

4.3 在民用领域被广泛应用

高分子原材料来源丰富，所以其成本较低，人们根据高分子材料成本低且质量高的特性，在实际生活中广泛运用。比如塑料、轮胎、绝缘套等，其组成的主要成分都离不开高分子材料，可以说，高分子材料在人们生活中占据重要的地位，且能够为人们生活提供便利。

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

环境污染一直是我国重点需要解决的问题。在未来时代，高分子材料的普及已经是大势所趋，但是，高分子材料有一个很严重的问题，就是其不可降解。高分子材料的不可降解性为我国环境保护带来严重的困扰，一方面高分子材料的应用普及是必然趋势，有利于我国经济技术的发展，另一方面高分子材料严重污染环境，危害身体健康。基于此，高分子材料要想可持续地发展，就要改变其特性，研发绿色无污染的高分子材料，使材料对于生态环境不会产生破坏。所以，研发绿色无污染的高分子材料已经迫在眉睫，只有保证生态环境的健康，才能够使高分子材料可持续发展并运用在实际生活中。

5.2 高分子材料具有很强的复合化功能

高分子不是以单一的技术进行发展普及的，现阶段，我国对于高分子材料的技术还处于落后阶段，其特性展现一般，所以，为了使高分子材料在未来能够快速发展，首先需要优化其特性。充分分析高分子材料性质，将高分子材料与不同的技术相结合才能显现出其更强的复合功能，而具备更强的复合功能的高分子材料将会运用在各领域中，促进各领域蓬勃发展。

5.3 高分子材料向智能化方向发展

随着我国经济技术的不断进步发展，高分子材料的运用也将朝着智能化的方向发展。高分子材料根据其可以随着环境变化而变化的特点，结合智能化能够为实际生活带来很大的提升。例如，根据高分子材料强大的愈合功能，使得在运用中不惧怕出现破损，即使出现破损，在破损处滴几滴水，一段时间后就能够自行愈合，延长物品使用寿命。再比如，材料还具有记忆编程特性，能够被拉伸成任意二维三维的形状，当材料遇到适应温度时，又能够恢复到最初的形状。高分子材料的智能化能够提高人们生活质量，在其他领域中的运用能够加快领域智能化发展。所以，高分子智能化材料是时代发展的必然产物，也是其能够普及的必要过程。

6 结语

高分子材料在现实生活中越来越被人们所重视，在军工领域、民用领域、环境保护领域等都有着至关重要的作用。所以，为了保证高分子材料的可持续发展，首先要对于高分子材料的内部结构进行改善，改变其不可降解的性质，研发绿色无污染的高分子材料，保证生态环境的健康，促进高分子材料可持续发展。在进行高分子材料研发实验时，要运用多种技术对高分子材料进行实验，激发起更强的复合性能，使其在各领域中能够被更好地应用。高分子材料要跟随时代的步伐向智能化发展，提高人们生活环境，提升实际运用质量，将高分子材料的特性优势发挥到最大。高分子材料发展潜力是巨大的，其优异的特性指明了未来发展方向以及趋势，相信在不久的将来，高分子材料的应用能够满足现代社会的需求，为各领域提供强有力的支持，促进各行各业稳定快速的发展。