高分子材料的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.盧 雯 2.鄭 妍

1.新疆特變電工集團(tuán)有限公司沈陽電氣分公司 2.沈陽特變電工電氣工程有限公司

高分子材料的結(jié)構(gòu)決定其性能，對結(jié)構(gòu)的控制和改進(jìn)，可獲得不同特性的高分子材料。高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工特點(diǎn)，使其具有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能，從而廣泛用于科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，并已成為現(xiàn)代社會生活中衣食住行用各個(gè)方面不可缺少的材料。

一、高分子材料現(xiàn)狀

1、高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇性透過功能的半透性薄膜。采用這樣的半透性薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力，使氣體混合物、液體混合物或有機(jī)物、無機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比，具有省能、高效和潔凈等特點(diǎn)，因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。

2、高分子磁性材料

高分子磁性材料，是人類在不斷開拓磁與高分子聚合物(合成樹脂、橡膠)的新應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，而賦予磁與高分子的傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。早期磁性材料源于天然磁石，以后才利用磁鐵礦(鐵氧體)燒結(jié)或鑄造成磁性體，現(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有三種，即鐵氧體磁鐵、稀土類磁鐵和鋁鎳鈷合金磁鐵等。它們的缺點(diǎn)是既硬且脆，加工性差。為了克服這些缺陷，將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料便應(yīng)運(yùn)而生了。這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料，因具有比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等特點(diǎn)，而越來越受到人們的關(guān)高分子材料。

3、光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料，是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前，這一類材料已有很多，主要包括光導(dǎo)材料、光記錄材料、光加工材料、光學(xué)用塑料(如塑料透鏡、接觸眼鏡等)、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光顯示用材料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料等。光功能高分子材料在整個(gè)社會材料對光的透射，可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料，像普通的安全玻璃、各種透鏡、棱鏡等;利用高分子材料曲線傳播特性，又可以開發(fā)出非線性光學(xué)元件，此外，利用高分子材料的光化學(xué)反應(yīng)，可以開發(fā)出在電子工業(yè)和印刷工業(yè)上得到廣泛使用的感光樹脂、光固化涂料及粘合劑;利用高分子材料的能量轉(zhuǎn)換特性，可制成光導(dǎo)電材料和光致變色材料;利用某些高分子材料的折光率隨機(jī)械應(yīng)力而變化的特性，可開發(fā)出光彈材料，用于研究力結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部的應(yīng)力分布等。

4、高分子復(fù)合材料

高分子材料和另外不同組成、不同形狀、不同性質(zhì)的物質(zhì)復(fù)合粘結(jié)而成的多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)是博各種材料之長，如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料包括兩個(gè)組分：增強(qiáng)劑。為具有高強(qiáng)度、高模量、耐溫的纖維及織物，如玻璃纖維、氮化硅晶須、硼纖維及以上纖維的織物;基體材料。主要是起粘合作用的膠粘劑，如不飽合聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂，這種復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量比金屬還高，是國防、尖端技術(shù)方面不可缺少的材料。

二、高分子材料的發(fā)展前景

社會的不斷進(jìn)步，勢必帶動高科技的進(jìn)一步發(fā)展，如此發(fā)展形勢下，高分子材料也定會在人們及社會不斷提高的需求中得到進(jìn)一步發(fā)展?？梢钥隙ǖ卣f，未來的高分子材料，其發(fā)展前景無比美好，應(yīng)該是趨于更高的性能、更高的功能向前發(fā)展，同時(shí)更加復(fù)合化、智能化和綠色化。

1、具有更高的性能和功能

時(shí)代的進(jìn)步助推高分子材料的進(jìn)步是社會發(fā)展的必然。比如，積極創(chuàng)新發(fā)展，研制出更優(yōu)質(zhì)的高分子聚合物；通過新措施、新手段不斷改進(jìn)高分子材料性能，更好地滿足社會各領(lǐng)域的需求。再有高功能化是未來高分子材料最具活力的新領(lǐng)域。從當(dāng)前高分子材料研究方面看，新功能的高分子材料不斷被研究出來，諸如用于醫(yī)用的人造器官高分子材料、導(dǎo)熱導(dǎo)電的高聚物等。從以上發(fā)展?fàn)顩r推斷，更高功能的高分子材料前景風(fēng)光無限。

2、復(fù)合型高分子材料成趨勢

新生態(tài)環(huán)境下，單一的高分子材料將逐步被復(fù)合型高分子材料所取代。因?yàn)椴煌牟牧细饔衅洳煌膬?yōu)缺點(diǎn)，復(fù)合化后的高分子材料將彌補(bǔ)單一材料的不足，這樣更能適應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)的材料市場需求，經(jīng)濟(jì)效益也會有所提高，更能拓寬高分子材料的應(yīng)用范圍。目前，復(fù)合型高分子材料還非常有限，僅在航空造船、航天、海洋工程等少數(shù)領(lǐng)域被引用。跟隨發(fā)展的步伐，將來復(fù)合型材料應(yīng)將向高性能、高模量的纖維增強(qiáng)材料發(fā)展，再就是向高強(qiáng)度、優(yōu)良耐熱性以及優(yōu)良成型加工性能方面發(fā)展。

3、更加智能化和綠色化

高分子材料的另一發(fā)展前景就是智能化和綠色化。比如，智能化可能體現(xiàn)在預(yù)知預(yù)告性、自我修復(fù)以及自我診斷跟自我識別能力等方面，這無疑是未來高分子材料的發(fā)展方向。同時(shí)在我們的日常生活中不難體驗(yàn)到，高分子材料在諸多領(lǐng)域雖然起了很大的作用，但是對環(huán)境的污染也很嚴(yán)重。由于高分子材料均屬于化合物，因此在生產(chǎn)這些高分子材料的時(shí)候難免出現(xiàn)廢水、廢物、廢氣等物質(zhì)，這些物質(zhì)亂排亂放對人身體健康傷害較大，因此，將來要加大管理力度，提倡綠色生產(chǎn)，減少對生態(tài)環(huán)境的傷害。

結(jié)束語：

高分子材料為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)，我國已建立了較完善的高分子材料的研究、開發(fā)和生產(chǎn)體系，我國雖然在高分在材料的開發(fā)和綜合利用方面起步較晚，但目前來看也取得了不錯(cuò)的進(jìn)步，我們應(yīng)提高其整體技術(shù)水平，致力于創(chuàng)新的高分在聚合反應(yīng)和方法，開發(fā)出多種綠色功能材料和智能材料，以提高人類的生活質(zhì)量，并滿足各項(xiàng)工業(yè)和新技術(shù)的需求。

[1]金關(guān)泰.《高分子化學(xué)的理論和應(yīng)用》，中國石化出版社，1997

[2]李善君紀(jì)才圭等.《高分子光化學(xué)原理及應(yīng)用》復(fù)旦大學(xué)出版社2003,6.

[3]李克友，張菊華，向福如.《高分子合成原理及工藝學(xué)》，科學(xué)出版社，1999