摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,高分子材料的研究受到普遍关注与重视,并且已经在诸多领域得到了广泛应用。为了更好的促进高分子材料的合理使用,在未来发展的过程中,应重视材料性能的研究开发,为其后续应用夯实基础。本文对此进行了分析探讨,以供参考。
关键词:高分子;研究现状;应用趋势
引言
经济的发展为科学技术的创新提供了基础条件,推动社会建设的发展进步。特别是高分子材料的应用范围较广泛,其属于材料科学研究领域,能够为社会发展提供技术支撑,提高人类文明水平。本文对高分子材料的概念以及发展现状进行分析,进而探究高分子材料的应用趋势,以供相关人士参考。
1高分子材料概念
高分子材料具有聚合性能,高分子化合物为其主要组成部分,借助多种助剂比如添加剂等发挥作用。高分子材料主要分为天然及人工合成两种类型。天然高分子材料大多从自然界中的动、植物资源中获得,比如橡胶等材料。而人工合成高分子材料主要通过合成方法来制备,包括塑料、橡胶、合成纤维等类型,比如人们日常生活中的塑料瓶等。两种类型的高分子材料相比,人工合成类型的具有较多优点,比如耐腐蚀性较好、绝缘性能佳等。高分子材料在社会中的多个领域有着广泛运用,且逐渐朝着智能化、科学化的方向快速发展。
2高分子材料研究现状分析
目前,对于高分子材料而言,与金属、无机非金属材料一样,已经成为了主要材料,可应用于机械制造、燃料电池、农业种子、以及智能隐身技术开发等领域。在高分子时代中,其发挥着极为重要的作用,已经融入人们的衣食住行等各个领域中:
2.1机械工业中的应用现状
当前在材料科学实际研究的过程中,最为重视的一个方向就是利用塑料材料代替钢或铁金属材料,除了可以拓宽材料的选择范围之外,还能提升材料耐用性与轻便性,打破传统材料应用的局限性。例如:采用高耐磨性能的聚甲醛,并使用有机硅油与二硫化钼进行改性,得到磨耗系数减小且摩擦系数下降的高分子材料,广泛应用于螺母零部件、凸轮零部件、轴承零部件的生产制造。
2.2民用行业应用现状
高分子材料在民用领域得到较多运用,比如常见的塑料袋、塑料瓶等制品,就是用高分子材料制作出来的,另外还有计算机设备比如鼠标、键盘等也使用了高分子材料。高分子材料为人们生活带来了极大便利的同时,也存在一些问题,比如难降解的问题突出,对生态环境造成了一定的损害,为此,国内采取的措施是限制使用或付费使用,在实施过程中取得了一定成效。此外,关于其降解方面的研究活动也在不断深入。
2.3建筑行业应用现状
建筑行业对高分子材料的应用也比较广泛。我国国民经济建设的速度越来越快,对建筑行业的发展有着一定的推动作用,在建筑行业飞速发展的过程中,高分子材料起到的作用不可小觑。以往我国建筑行业普遍采用的装饰材料多为传统的石灰水,虽具备一定的防潮以及防水效果,但缺乏艺术美感,这与日益增长的审美需求极为不符,因此,对建筑装饰材料的要求也不断攀升。然而在应用高分子材料的过程中,建筑行业墙体装修遇到了全新的机遇,无论是防水涂料,还是外墙涂料,甚至是墙纸以及用于墙纸的粘合剂,都与高分子材料密切相关。
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3高分子材料性能发展趋势分析
在高分子材料实际应用与发展的过程中,性能的改革完善受到广泛关注与重视,针对高分子材料性能的不足进行优化处理与改进,有助于促进高分子材料性能的拓展,增强高分子材料的应用效果,充分发挥各方面性能的积极作用,满足当前的实际发展需求.具体趋势表现为:
3.1高性能化的发展
目前在航天航空领域、汽车工业领域、电子信息技术领域以及相关的家电领域中,已经开始采用大量的高分子材料进行加工,对材料的耐温性能、耐老化性能、耐磨损性能与抗腐蚀性能提出了很高的要求,为相关的材料研发工作的实施提供了重要的依据。对于高分子材料而言,在高性能发展的过程中,主要采用合成工艺、共聚工艺、共混工艺、交联工艺等等,或针对催化体系进行改革,采用全新的加工方式,促进聚态结构的合理改善,然后通过微观复合的方式进行处理,使得高分子材料的适应性能得到良好的改善。
3.2水溶性高分子材料
在高分子材料中,水溶性涉及到的内容为水溶性聚合物、树脂等方面。该类高分子材料具有较强的亲水性能,在实际运用中,与水产生一定的接触,在水中发生溶解反应,进而与水进行充分融合,使其达到溶液的状态。通常来讲,水溶性高分子材料可分为两种类型,分别为人工合成、天然性两类。在人工合成类型的高分子材料中,涉及到缩合、聚合等。在天然性类型中,包含动物胶、淀粉等。
3.3智能高分子
智能高分子可以对多重的外场刺激产生响应,这些外场刺激通常包括温度、溶剂、PH值、离子、分子、光、电、磁等。如电磁响应型高分子材料,当电流在产生热量的过程中,会使得材料的温度出现明显的升高,这就使得材料无法恢复初始形状,但是通过应用导电性能的高分子材料,就能够赋予其一定的记忆功能,即便是电流产生热能,也能够迅速恢复材料形状,目前对该类型的高分子材料多应用在电子通信行业中,一些仪表仪器行业对该类型的高分子材料应用也比较广泛。又如化学感应型高分子材料,当高分子材料周边介质的变化,就能够实现材料的形态变化,将材料的恢复状态进行有效激发。当pH值出现扁平化现象,并且有相变反应等,材料的记忆性能就会被显著激发出来,从而实现材料形态恢复。化学感应型高分子材料的应用,现阶段多集中在化学发动机以及蛋白质的分离膜中。
3.4对自然资源的依赖减少化
如上文所述,当前所使用的绝大多数高分子材料都是以矿石燃料作为生产基础,而我们都知道,地球上现有的矿石燃料都是经过长期的发展和演变才形成的,具有不可再生性。这就说明了,如果要大量应用高分子材料,则必然会造成对矿石燃料的大量消耗,而这种消耗在短期内又不能得到有效补充,就会导致资源紧缺的问题出现。同时,矿石燃料是维持人类生产和生活发展的一种非常重要的能源,如果出现严重短期,那么就会给人们的生活和工作造成巨大的冲击影响。因此,必须对高分子材料的研发工作加强研究,尤其是要找出使高分子材料发展能够摆脱对石油等矿石燃料依赖的途径,而这就需要对材料本身在微观和宏观上的特性进行全面的分析和研究。
结语
在现代化科学技术的发展环境下,属于材料科学研发领域的高分子材料应受到人们更多的重视。在未来的社会发展中,对高分子材料进行广泛运用,能够方便人们的生活,产生较高的社会效益。应认识到高分子材料的价值,积极开展高分子材料研发活动,对高分子材料进行最大化利用,促进人类社会的发展进步。
参考文献
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论文作者:蔡珩
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第8期
论文发表时间:2019/7/18
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