论文部分内容阅读
摘 要：本文介绍了高分子材料的分类，从机械、燃料电池、现代农业、建筑几个方面分析了高分子材料的应用。阐述了目前我国高分子材料的产业发展现状，提出未来我国高分子材料的技术创新方向。
关键词：高分子材料；分类；应用领域；发展
高分子材料是以高分子化合物为基体的聚合物材料，按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是以天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等形式存在于动物、植物及生物体内的高分子物质。合成高分子材料主要指的是指塑料、合成橡胶和合成纤维以及胶黏剂、涂料和具有其他功能的高分子材料。合成高分子材料密度较小、力学性能和可塑性好，易改造，有较强的耐磨性、耐腐蚀性和电绝缘性，美观耐用，具有天然高分子材料所无法比拟的优越性能，被广泛应用于工业、建筑、交通运输、生物医疗甚至航空航天等领域，对国民经济的发展起着非常重要的作用。
一、高分子材料的分类
（一）传统意义上的高分子材料
传统意义上的高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂、涂料以及高分子基复合材料等。其中塑料、合成纤维和合成橡胶被称为现代高分子三大合成材料，成为国民经济建设与人民日常生活和生产所必不可少的重要材料。
（二）新型高分子材料
传统的高分子材料虽然具有许多金属和无机材料所无法取代的优点，但却由于机械强度和刚性差、耐热性低等缺陷，只能应用于常规环境下高分子物质的生产，不能满足现代工程技术的发展需求，无法生产出性能优异、价格低廉的新型高分子材料。在技术水平的完善下，各类新型高分子材料诞生，代表性的有高分子分离膜、高分子磁性材料、光功能高分子材料和高分子复合材料，这些材料被广泛应用于环境保护、机电、电子、国防以及高端科技等领域之中。
二、高分子材料的应用领域
（一）高分子材料在机械工业领域当中的应用
高分子材料在机械工业中的运用越来越广泛。“ 以塑代钢”，“以塑代铁”使机械材料从传统的大体积型和高耗能型向着安全简便、经济实用、低能环保方向发展。高分子以及新型高分子材料的力学性能良好，耐磨性和耐腐蚀性能优异，在机械工业当中具有非常明显的优越性。如聚甲醛和聚氨醋弹性体，此类材料拥有良好的耐磨性能，在某些有机溶剂的混合液中，其磨耗要遠低于其它物质材料，可以满足耐磨性的要求。聚甲醛材质的齿轮、轴承、螺母等构造零部件经常被应用于在汽车制造工业，替代了传统的锌、铜、铝等有色金属、铸铁和钢冲压件。
（二）高分子材料在燃料电池领域的应用
高分子电解质膜的厚度对电池功用的发挥影响很大。纳米级碳纤维导电高分子材料是新型的高分子材料，可以在一定程度上减小电解质薄膜的厚度，减少电池内阻， 增大燃料电池功率的输出，同时还可以有效保证高分子材料的机械强度、耐腐蚀性和化学耐久度，又不影响电解质膜的导电性，具有很高的科研和实用价值。
（三）高分子材料在现代农业中的应用
高分子材料可以应用于现代农业领域中，尤其适宜应用在种子的处理中。运用干型和湿型高分子成膜剂对种子进行物理包裹，可以把农用药物涂抹在种子外表以防止病虫害的产生，提高种子的发芽率。种子和高分子材料混和造粒可以改善种子的外观和形状，以提高生产质量。多糖类天然高分子材料在低温情况下具有较好膜功能和良好的吸水、保温性能，可以用来制作新型的液体地膜，应用在温室大棚和节水灌溉中，这种新型地膜降解率高，不仅具有普通地膜的保温、保湿、除草防虫，促进植物成长生长，且节能环保，对土壤没有任何毒副作用。
（四）高分子材料在建筑领域中的应用
高分子材料在建筑领域的应用非常广泛。高分子材料可以制成各种型号的排水管道、导线管、塑料门窗以及防水材料。代表性的有聚氯乙烯、氨基树脂、酚醛树脂、聚乙烯等，这些高分子聚合塑料具有较强的防水、防腐、耐磨和抗震性能，并且质量轻，隔音和绝热保温性能优异，在建筑领域表现出了良好的发展前景。
除此之外，高分子材料还可以应用于生物医疗领域，用作人工器官的材料以及手术缝线、导尿管、手术植入器械等医用器材的制造。生物降解缝合技术不需要拆线，有效减轻了患者的痛苦，用聚乳酸制作而成的骨钢板、骨钉等，在术后不需要进行二次拆除，深受患者和医护人员的青睐。
近年来，功能高分子材料得到了迅速的发展，是高分子材料与生物、电子、能源领域融合所涌现出的一种新材料，目前，功能高分子材料也在电功能、光功能、生物功能等得到了稳步发展，这些新型材料不仅性能理想，安全性也非常高。
目前，我国已经开发出了一批高性能高分子材料，说明我国在高分子材料的研发上，已经具备了一定的创新能力，高分子材料行业也有着广阔的发展空间。只要我国可以积极改变传统的发展模式，将眼光放于国际市场，重视研发创新，高分子材料产业的发展将会克服重重困难，实现顺利的转型发展。
三、结语
在传统功能高分子材料研究技术和手段不断进步，研发成果不断增多的同时，将越来越多的人力、物力投入到新型功能高分子材料的研究中去。总而言之，高分子材料的应用改变了人们的生活，在科技日益发展的当今世界，高分子材料向着高性能化、功能化和生物化方向发展，应用前景非常广阔。
参考文献：
[1]赵冬梅，李振伟，刘领弟，张艳红，任德财，李坚.石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及应用进展[J].化学学报，2014（02）.
[2]汪艳.选择性激光烧结高分子材料及其制件性能研究[D].华中科技大学，2005.
[3]施宇羽，刘丽娜，宋平安.高分子复合材料在3D打印中的应用[J].科技风，2016（24）.
[4]于淑娟，莫羡忠，刘钰馨，等.高分子材料与工程专业建设与思考[J].高等函授学报（哲学社会科学版），2012（05）.
关键词：高分子材料；分类；应用领域；发展
高分子材料是以高分子化合物为基体的聚合物材料，按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是以天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等形式存在于动物、植物及生物体内的高分子物质。合成高分子材料主要指的是指塑料、合成橡胶和合成纤维以及胶黏剂、涂料和具有其他功能的高分子材料。合成高分子材料密度较小、力学性能和可塑性好，易改造，有较强的耐磨性、耐腐蚀性和电绝缘性，美观耐用，具有天然高分子材料所无法比拟的优越性能，被广泛应用于工业、建筑、交通运输、生物医疗甚至航空航天等领域，对国民经济的发展起着非常重要的作用。
一、高分子材料的分类
（一）传统意义上的高分子材料
传统意义上的高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂、涂料以及高分子基复合材料等。其中塑料、合成纤维和合成橡胶被称为现代高分子三大合成材料，成为国民经济建设与人民日常生活和生产所必不可少的重要材料。
（二）新型高分子材料
传统的高分子材料虽然具有许多金属和无机材料所无法取代的优点，但却由于机械强度和刚性差、耐热性低等缺陷，只能应用于常规环境下高分子物质的生产，不能满足现代工程技术的发展需求，无法生产出性能优异、价格低廉的新型高分子材料。在技术水平的完善下，各类新型高分子材料诞生，代表性的有高分子分离膜、高分子磁性材料、光功能高分子材料和高分子复合材料，这些材料被广泛应用于环境保护、机电、电子、国防以及高端科技等领域之中。
二、高分子材料的应用领域
（一）高分子材料在机械工业领域当中的应用
高分子材料在机械工业中的运用越来越广泛。“ 以塑代钢”，“以塑代铁”使机械材料从传统的大体积型和高耗能型向着安全简便、经济实用、低能环保方向发展。高分子以及新型高分子材料的力学性能良好，耐磨性和耐腐蚀性能优异，在机械工业当中具有非常明显的优越性。如聚甲醛和聚氨醋弹性体，此类材料拥有良好的耐磨性能，在某些有机溶剂的混合液中，其磨耗要遠低于其它物质材料，可以满足耐磨性的要求。聚甲醛材质的齿轮、轴承、螺母等构造零部件经常被应用于在汽车制造工业，替代了传统的锌、铜、铝等有色金属、铸铁和钢冲压件。
（二）高分子材料在燃料电池领域的应用
高分子电解质膜的厚度对电池功用的发挥影响很大。纳米级碳纤维导电高分子材料是新型的高分子材料，可以在一定程度上减小电解质薄膜的厚度，减少电池内阻， 增大燃料电池功率的输出，同时还可以有效保证高分子材料的机械强度、耐腐蚀性和化学耐久度，又不影响电解质膜的导电性，具有很高的科研和实用价值。
（三）高分子材料在现代农业中的应用
高分子材料可以应用于现代农业领域中，尤其适宜应用在种子的处理中。运用干型和湿型高分子成膜剂对种子进行物理包裹，可以把农用药物涂抹在种子外表以防止病虫害的产生，提高种子的发芽率。种子和高分子材料混和造粒可以改善种子的外观和形状，以提高生产质量。多糖类天然高分子材料在低温情况下具有较好膜功能和良好的吸水、保温性能，可以用来制作新型的液体地膜，应用在温室大棚和节水灌溉中，这种新型地膜降解率高，不仅具有普通地膜的保温、保湿、除草防虫，促进植物成长生长，且节能环保，对土壤没有任何毒副作用。
（四）高分子材料在建筑领域中的应用
高分子材料在建筑领域的应用非常广泛。高分子材料可以制成各种型号的排水管道、导线管、塑料门窗以及防水材料。代表性的有聚氯乙烯、氨基树脂、酚醛树脂、聚乙烯等，这些高分子聚合塑料具有较强的防水、防腐、耐磨和抗震性能，并且质量轻，隔音和绝热保温性能优异，在建筑领域表现出了良好的发展前景。
除此之外，高分子材料还可以应用于生物医疗领域，用作人工器官的材料以及手术缝线、导尿管、手术植入器械等医用器材的制造。生物降解缝合技术不需要拆线，有效减轻了患者的痛苦，用聚乳酸制作而成的骨钢板、骨钉等，在术后不需要进行二次拆除，深受患者和医护人员的青睐。
近年来，功能高分子材料得到了迅速的发展，是高分子材料与生物、电子、能源领域融合所涌现出的一种新材料，目前，功能高分子材料也在电功能、光功能、生物功能等得到了稳步发展，这些新型材料不仅性能理想，安全性也非常高。
目前，我国已经开发出了一批高性能高分子材料，说明我国在高分子材料的研发上，已经具备了一定的创新能力，高分子材料行业也有着广阔的发展空间。只要我国可以积极改变传统的发展模式，将眼光放于国际市场，重视研发创新，高分子材料产业的发展将会克服重重困难，实现顺利的转型发展。
三、结语
在传统功能高分子材料研究技术和手段不断进步，研发成果不断增多的同时，将越来越多的人力、物力投入到新型功能高分子材料的研究中去。总而言之，高分子材料的应用改变了人们的生活，在科技日益发展的当今世界，高分子材料向着高性能化、功能化和生物化方向发展，应用前景非常广阔。
参考文献：
[1]赵冬梅，李振伟，刘领弟，张艳红，任德财，李坚.石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及应用进展[J].化学学报，2014（02）.
[2]汪艳.选择性激光烧结高分子材料及其制件性能研究[D].华中科技大学，2005.
[3]施宇羽，刘丽娜，宋平安.高分子复合材料在3D打印中的应用[J].科技风，2016（24）.
[4]于淑娟，莫羡忠，刘钰馨，等.高分子材料与工程专业建设与思考[J].高等函授学报（哲学社会科学版），2012（05）.