武 帥,魯云華
(遼寧科技大學,遼寧鞍山 114051)
功能高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀及展望
武 帥,魯云華
(遼寧科技大學,遼寧鞍山 114051)
功能高分子材料是從20世紀50年代逐漸展露,到20世紀60年代發(fā)展起來并擁有其獨特的領(lǐng)域,直至70年代成為高分子學科的一個分支,目前功能高分子及其材料還未全面成熟。或許功能高分子對大家來說都很陌生,所以將詳細介紹功能高分子材料的概括以及功能高分子材料的種類和發(fā)展現(xiàn)狀,并提出我國功能高分子材料的未來展望和價值,為想了解功能高分子的學者及相關(guān)專業(yè)研究人員提供一些參考。
功能高分子;材料;展望
功能高分子指帶有特殊功能基團的高分子材料,功能高分子材料是20世紀60年代發(fā)展起來的新興領(lǐng)域,是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后涌現(xiàn)出的新材料。而如今,21世紀的科技不斷創(chuàng)新,也有了新型有機功能高分子材料,它們對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生越來越大的影響。
1)功能高分子材料的特點
功能高分子材料一般是指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復合材料,或具體指原有力學性能的基礎(chǔ)上,還具有化學反應活性、光敏性等功能高分子及其復合材料、功能高分子有很高的分子量,質(zhì)輕,密度小,有優(yōu)良的力學性能,絕緣性能,隔熱性能,由于高分子結(jié)構(gòu)的不同,其特點也不盡相同[1]。特定的高分子材料有的有良好的光學性能,如PMMA、PC、PS;有的有超高的力學性能等,功能高分子材料更是涉及了醫(yī)藥、生物工程等各個方面,原料來源也非常豐富,易制備,而現(xiàn)在隨著科技發(fā)展也應用到生活中的方方面面。
2)功能高分子材料的功能分類
功能高分子材料分四項功能,即離子交換樹脂、感光性樹脂、高分子試劑、高分子催化劑、高分子增感劑等組成的“化學功能”,導電性高分子、高介電性高分子、高分子光電導體、高分子光生伏打材料等“物理功能”,高分子吸附劑、高分子絮凝劑、高分子表面活性劑、高分子染料、高分子穩(wěn)定劑等“復合功能”,以及抗血栓、控制藥物釋放和生物活性等“生物、醫(yī)用功能”。最后按照功能特性又分為四類,即“分離材料和化學功能材料、電磁功能高分子材料、光功能高分子材料、以及生物醫(yī)用高分子材料”。根據(jù)分類,能對功能高分子材料進行更清晰的了解。
1)光功能高分子材料
它是指在光的作用下能夠產(chǎn)生物理或化學變化的高分子材料,也能夠?qū)膺M行投射、吸收、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。這一類材料已有很多,主要包括光導材料、光記錄材料、光加工材料、光學用塑料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料等。而目前的發(fā)展方向主要是以三個方向來發(fā)展,即光導纖維重點開發(fā)可以制成低光損耗,長距離傳輸?shù)母叻肿庸饫w制品。光導高分子在光照時導致的效果可以節(jié)約材料,其次就是功能高分子材料在太陽能轉(zhuǎn)換中進行研究可向光電轉(zhuǎn)換等方面發(fā)展。
2)吸附分離功能高分子材料
吸附分離功能高分子是功能高分子的一個分支,是利用高分子材料與被吸附物的各種相互作用,與其發(fā)生暫時或永久結(jié)合的材料[2]。該類材料主要針對液體或氣體中的分子具有選擇性的吸附,從而實現(xiàn)復雜物質(zhì)體系的分離與各種成分的富集與純化檢測。有效運用吸附分離功能高分子的吸附機理,可以廣泛運用于分析檢測,治理污染,為環(huán)境保護和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域帶來幫助和起到良好的作用。
1)功能高分子材料擴大領(lǐng)域廣泛運用
如今,材料技術(shù)的發(fā)展逐漸迅速,從均質(zhì)材料向復合材料發(fā)展,從單一結(jié)構(gòu)材料向多功能材料并重,而對先進復合高分子基體材料樹脂陶瓷等,加入增強料的纖維等材料組合在一起,充分發(fā)揮各相性能優(yōu)勢的結(jié)構(gòu)特征,賦予了功能高分子廣闊應用的空間。而今后功能高分子復合材料將向航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、家居生活等眾多領(lǐng)域發(fā)展,為科技生活帶來更多的便利。
2)功能高分子材料的重要意義
如今,現(xiàn)代科技發(fā)達的社會,功能高分子材料的獨特功能,不僅為物理事業(yè)帶來一大改革創(chuàng)新,也為我國各個行業(yè)領(lǐng)域帶來貢獻[3]。例如功能高分子材料現(xiàn)在的隱身材料技術(shù)就是當今世界各國追求的尖端軍事技術(shù)之一,國內(nèi)外的學者都對隱身納米高分子復合材料進行研究,可見在軍事上的大用處,在全世界為之關(guān)注的生態(tài)環(huán)境中,國外研發(fā)具有生態(tài)可降解性的高分子材料對生態(tài)環(huán)境保護起到了很大的作用。可見,現(xiàn)在功能高分子材料對我們無論是生活、軍事還是生態(tài)環(huán)境都是極為重要的。
綜上所述,世界科技與社會的發(fā)展,功能高分子材料的功能和特性為我們各個領(lǐng)域帶來技術(shù)進步。并且為我國及國外的各個行業(yè)也產(chǎn)生相當高的社會經(jīng)濟效益。因此在國外發(fā)達國家對功能高分子投入大量的人力和財力,我們國家也應當與時俱進,不使我國在國際發(fā)展中后退,應當對功能高分子材料的研究大力支持。
[1]師蘭,郭金毓,哈日巴拉.高分子抗菌材料發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].內(nèi)蒙古民族大學學報(自然科學版),2011,6(01):25-28.
[2]虞利俊,徐磊,唐玉邦.先進功能高分子材料在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應用與前景展望[J].江西農(nóng)業(yè)學報,2013,8(03):111-114.
Current Situation and Prospect of Functional Polymer Materials Development
Wu Shuai,Lu Yun-hua
The functional polymer material is from the 1950s gradually expose,to the 1960s and has developed its own unique domain,until the 1970s to become a branch of polymer science,the current has not yet fully functional polymer and materials mature. Perhaps functional polymer for all of us very strange,it will detail the types and summarize the development status of functional polymer materials and functional polymer materials and proposed future prospects and value of functional polymer materials,to want to understand the function polymer scholars bring some basic understanding,but also to provide some reference for professional researchers.
functional polymers;materials;outlook
O631.3
A
1003–6490(2016)04–0082–01
2016–04–20
武帥(1995—),男,遼寧朝陽人,在讀本科,主要研究方向為制藥。