我國高分子化工材料的研究進(jìn)展

云 梁，李國峰

（新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工技術(shù)系, 新疆奎屯833200）

在當(dāng)今的化工材料的生產(chǎn)研發(fā)領(lǐng)域中，對于高分子化工材料的加工生產(chǎn)與技術(shù)研發(fā)，既是發(fā)展速度最快，同時也是產(chǎn)能轉(zhuǎn)化率最高的高端技術(shù)項目?，F(xiàn)代的高分子化工材料的研發(fā)，最早起步于工業(yè)制造行業(yè)，隨著市場化的發(fā)展，高分子化工材料逐漸在計算機、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、軍事等領(lǐng)域中推廣普及，并且在百姓的日用品市場占有了一定的市場份額，對于當(dāng)今人類的科學(xué)技術(shù)發(fā)展以及社會生活，具有著重要的技術(shù)意義。通過分析總結(jié)高分子化工材料的現(xiàn)狀，能夠使我們更加明確相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展方向，并能夠科學(xué)性地預(yù)測未來高分子化工材料的市場發(fā)展前景[1-3]。

1 高分子化工材料發(fā)展綜述

高分子化工材料的應(yīng)用發(fā)展，總共分為“天然應(yīng)用”、“人工改良”、“煤化工生產(chǎn)”、“石油化工生產(chǎn)”四個階段。早在公元以前，人類的古代先民就已經(jīng)開始了對于棉麻、羊毛、蠶絲等自然高分子材料的使用，是為高分子材料應(yīng)用的“天然應(yīng)用”階段。隨著近代以來的化學(xué)工業(yè)發(fā)展，人類開始對于天然橡膠、天然纖維進(jìn)行人工的改進(jìn)，是為高分子材料應(yīng)用的“人工改良”階段。在20世紀(jì)初期，美國首先發(fā)明了酚醛樹脂的合成技術(shù)，隨后英國、德國等西方國家，也陸續(xù)利用煤化工技術(shù)合成了高分子化工材料，是為高分子材料應(yīng)用的“煤化工生產(chǎn)”階段。在20世紀(jì)30年代末，西方國家對于高分子化工材料的合成理論基本成型，并開始了以石油化工生產(chǎn)為基礎(chǔ)的規(guī)模性生產(chǎn)，開啟了高分子材料應(yīng)用的“石油化工生產(chǎn)”時代[4-7]。時至今日，高分子化工材料已經(jīng)在我國廣泛地應(yīng)用于社會生產(chǎn)、生活的各個方面，是化工材料合成領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的子門類。

2 高分子化工材料現(xiàn)狀分析

2.1 聚乙烯材料

聚乙烯材料是高分子化工材料中應(yīng)用領(lǐng)域最廣、生產(chǎn)量最大的一種重要高分子化工材料。聚乙烯材料主要包括丙烯聚合物、乙烯等分類。聚乙烯材料在包裝、建筑、制造業(yè)、醫(yī)療等民用領(lǐng)域中，具有較廣的應(yīng)用范圍。聚乙烯加工過程簡單，且生產(chǎn)所需的碳排放量較低，是一種受到環(huán)保產(chǎn)業(yè)大力推廣的新型高分子化工材料。在聚乙烯的生產(chǎn)過程中，主要將乙烯進(jìn)行熱塑聚合，從而得到耐一般酸堿腐蝕、絕緣性好、不易吸水的聚乙烯材料。但是根據(jù)今年來的研究，聚乙烯材料也是一種致癌物，因此聚乙烯材料在食品包裝等領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展，受到了一定的限制。

2.2 高分子智能材料

高分子智能材料也被稱為“記憶材料”，主要由水及其他聚合物組成。這種材料能夠根據(jù)外界溫度的改變，實現(xiàn)外部形狀的變化以及復(fù)原，在建筑行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用范圍較廣。目前最為尖端的高分子智能材料研究，是將高分子智能材料與相應(yīng)的“液態(tài)記憶金屬”進(jìn)行組合，從而充當(dāng)航天飛行器的組件。高分子智能材料的研發(fā)與應(yīng)用，尚處于起步探索階段，在民用領(lǐng)域中應(yīng)用較少。

2.3 稀土催化材料

稀土催化材料在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有著重要的應(yīng)用價值，當(dāng)前的高分子稀土催化材料在汽車尾氣控制、光催化環(huán)境凈化、工業(yè)污染物處理等節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域表現(xiàn)卓越。而稀土催化材料對于金屬材料制造、催化燃燒等工業(yè)生產(chǎn)過程，也具有著重要的應(yīng)用空間。我國對于稀土催化材料的研發(fā)與生產(chǎn)開展較早，且較為成熟，當(dāng)前已經(jīng)形成了一套完成的稀土催化材料產(chǎn)業(yè)鏈。在多年來的稀土催化材料科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，實現(xiàn)了如稀土復(fù)合混凝劑、稀土吸附劑、稀土氧化物催化劑等稀土催化材料的市場化發(fā)展，對于我國的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)卓著。

2.4 生物醫(yī)藥材料

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，高分子化工材料同樣具有著廣闊的運用價值與應(yīng)用前景。具體在醫(yī)療領(lǐng)域而言，當(dāng)今我國已經(jīng)實現(xiàn)了“高分子骨質(zhì)水泥”的科研突破，能夠利用以高分子化工材料為主要構(gòu)成部分的“高分子骨質(zhì)水泥”，進(jìn)行相應(yīng)的人體骨骼修復(fù)治療。與此同時，高分子化工材料廣泛地應(yīng)用于我國的牙科醫(yī)療過程中，利用由高分子化工材料制作出的假牙，具有耐磨損、耐腐蝕、無毒害的特點，正在為越來越多的群體提供牙齒醫(yī)療的便利。對于生物科學(xué)領(lǐng)域而言，高分子化工材料的應(yīng)用，在生物質(zhì)檢、生物育種、生物化驗等領(lǐng)域，都具有著重要的應(yīng)用價值。

2.5 科研軍事材料

在科研軍事領(lǐng)域當(dāng)中，高分子化工材料主要作為航空航天發(fā)動機潤滑劑、高分子固態(tài)電池、軍事武器組件、計算機集成電路功能性材料、高爆炸彈助燃劑、電子元件散熱劑等類型出現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，高分子科技化工材料，有效地替代了傳統(tǒng)科技研究領(lǐng)域中的一些貴金屬原料，在切實提升電子產(chǎn)品及軍事武器等科技產(chǎn)品的功能性基礎(chǔ)上，有效降低電子產(chǎn)品及軍事武器的生產(chǎn)成本。在我國的嫦娥探月工程中，嫦娥五號月球車引人注目的“金燦燦外衣”，就是利用高分子聚合材料聚酰亞胺與金屬材料復(fù)合而生成的薄膜，吸引了廣大科學(xué)愛好者的目光[8-9]。

3 高分子化工材料未來發(fā)展研究

在當(dāng)今的高分子化工材料應(yīng)用領(lǐng)域中，高分子化工材料的運用，主要在提升民用產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保以及高科技領(lǐng)域的三個方面中迅速發(fā)展。我們可以看到的是，在未來的高分子化工材料的發(fā)展過程中，金屬材料與高分子化工材料的混合運用，是未來高分子化工材料技術(shù)發(fā)展的一個突出特點，結(jié)合金屬材料與高分子化工材料的優(yōu)勢，形成“一加一大于二”的技術(shù)效果[10-12]。與此同時，高分子化工材料在未來的發(fā)展領(lǐng)域中，生產(chǎn)研發(fā)成本將得到進(jìn)一步地壓縮，并且普遍實現(xiàn)批量化生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為更多的社會用戶，帶來更加優(yōu)質(zhì)低效的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值。隨著高分子化工材料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，我們相信在不久的將來，高分子化工材料的價格將會持續(xù)走低，材料質(zhì)量及功能性不斷提升，必將為經(jīng)濟社會的發(fā)展帶來更多福祉。

4 結(jié)論

總而言之，高分子化工材料產(chǎn)業(yè)，在我國正處于高速發(fā)展的階段，并且還將進(jìn)入高分子化工材料的產(chǎn)業(yè)化完善階段。時下對于高分子化工材料的技術(shù)應(yīng)用，廣泛地覆蓋了民用、軍用、醫(yī)用、科研等領(lǐng)域。當(dāng)前的高分子化工材料的生產(chǎn)與應(yīng)用，正朝向著化工材料的可持續(xù)發(fā)展方向邁進(jìn)，不斷降低原材料的生產(chǎn)耗能以及使用污染，并且對于高分子化工材料的回收利用，也已經(jīng)成為了一項熱門的科研課題。