廖成

摘 要：高分子材料是人類(lèi)生活中最常見(jiàn)的材料，對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展有著重要意義，也是發(fā)展高新科技的基礎(chǔ)與先導(dǎo)。因其優(yōu)異的性能，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在這個(gè)新的世紀(jì)，高分子材料已成為世界上工程材料的主要支柱，與其他科技一起，推動(dòng)著人類(lèi)文明和社會(huì)的進(jìn)步。本文通過(guò)淺談高分子材料在3個(gè)方面的典型應(yīng)用，對(duì)高分子材料的性能與應(yīng)用進(jìn)行分析，并進(jìn)一步闡述了高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：高分子材料；性能；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：O657 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.高分子材料定義，分類(lèi)及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1高分子材料的定義及分類(lèi)

高分子材料，是指相對(duì)分子質(zhì)量較大的化合物組成的材料。它是以高分子化合物為基體，再配以其他添加劑所構(gòu)成的一類(lèi)材料的總稱(chēng)，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料。高分子是生命存在的形式。

高分子材料有很多不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，比如按照性能和用途來(lái)分，可以分為塑料、橡膠、纖維膠黏劑、涂料。按照來(lái)源分類(lèi)，又可以分為有合成高分子、天然高分子材料、半合成高分子材料（又稱(chēng)改性天然高分子材料）3種。

高分子材料由于具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，所以一般具有高強(qiáng)度、高彈性、高粘度、力學(xué)狀態(tài)的多重性、結(jié)構(gòu)的多樣性等高分子特性。結(jié)構(gòu)的變化，給予高分子材料千變?nèi)f化的特性和廣泛的應(yīng)用。

1.2高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀

在這個(gè)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的21世紀(jì)，人們對(duì)知識(shí)的不斷探索以及對(duì)物質(zhì)生活的不斷要求，使得高分子材料的發(fā)展飛速。而高分子新材料的制備以及新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，已成為社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的重要技術(shù)之一。高分子材料已經(jīng)普遍應(yīng)用于生產(chǎn)，生活，科技等各個(gè)領(lǐng)域。特別是我們?nèi)粘Ｉ钏盟┒茧x不開(kāi)它，尤其是塑料、纖維、橡膠這三大高分子材料，已廣泛存在我們周?chē)?。同樣尖端高科技產(chǎn)品也離不開(kāi)它，如航空航天領(lǐng)域，也在于大量使用高分子材料。但有些高分子材料在性能和使用期限以及環(huán)保方面還有待提高。所以開(kāi)發(fā)出新的綠色化的、高功能、高性能的高分子材料，都是未來(lái)的迫切需求。與此同時(shí)，功能高分子材料，如耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度的特種高分子材料，也將是一大熱點(diǎn)。

2.高分子材料的典型應(yīng)用

2.1高分子材料在建筑上的應(yīng)用

作為一種高新技術(shù)材料，高分子材料是現(xiàn)代工程中不可缺少的一類(lèi)材料，尤其是在建筑上。常用在建筑上的高分子材料主要有塑料、涂層、建筑黏膠劑等。除了水泥、玻璃、陶瓷外，高分子材料已成為第四大建筑材料。它的應(yīng)用越來(lái)越多，其重要性越來(lái)越凸顯，也使得生產(chǎn)、生活、國(guó)防、交通等基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)步伐大大加快，極大的改善了人類(lèi)的生存環(huán)境。甚至已經(jīng)成為不可替代的現(xiàn)代重要的建筑材料。因?yàn)榻?jīng)由高分子合成的材料，具有來(lái)源廣泛、化學(xué)結(jié)合效率高、質(zhì)輕、強(qiáng)韌、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。

玻璃鋼（GRP）是在建筑上使用較多的高分子塑料之一，它是以合成樹(shù)脂為基體，以玻璃鋼為增強(qiáng)體，經(jīng)成型后，固化而成的固體材料，經(jīng)常應(yīng)用在建筑、衛(wèi)生材料上。玻璃鋼具有如下優(yōu)點(diǎn)：玻璃鋼制品具有良好的透光性和裝飾效果，而且強(qiáng)度高，重量輕，具有良好耐化學(xué)腐蝕性和電絕緣性，加工成型工藝簡(jiǎn)單靈活。

高分子涂料在建筑上也有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)意義的涂料是指具有保護(hù)和裝飾物體的材料，能提高被涂物體的使用壽命。

高分子涂料除了這些基本功能外，具有很多其他特殊功能，比如耐高溫、防輻射、耐燒蝕等。而且高分子涂料涂敷在物體的表面后，能與基體材料牢固粘結(jié)，并形成連續(xù)完整的保護(hù)膜。高分子涂料在建筑材料商的應(yīng)用，憑借其豐富的色彩和質(zhì)感，

使建筑材料更加美麗，還可以延壽。目前建筑涂料已成為使用十分豐富的材料。而且涂料的施工比較簡(jiǎn)單，效率非常高，重量也很輕，維護(hù)起來(lái)也很方便。

隨著科技的發(fā)展，高分子材料的出現(xiàn)，使人類(lèi)進(jìn)入一個(gè)新材料時(shí)代。在建筑上使用的高分子材料也與日俱增，大大提高了建筑速度、舒適度。高分子建筑材料有它自身的一些特性，如密度低，比強(qiáng)度高，可加工性，電絕緣性，裝飾效果等等。雖然它也有一些缺點(diǎn)，但通過(guò)對(duì)其基材和添加劑的改性，高分子材料性能將不斷得到改善，其在建筑領(lǐng)域上的發(fā)展，也有廣闊的前景。

2.2高分子材料在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)是高分子材料大展手腳的領(lǐng)域，憑借著它一些獨(dú)特的性能，在農(nóng)業(yè)上代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料后，不但能節(jié)能減排、還能增收創(chuàng)收，真正為農(nóng)民帶來(lái)了很多福利。

高分子材料在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最常見(jiàn)最廣的是在農(nóng)產(chǎn)品的包裝上。高分子材料因隔阻性好，保鮮性好，故可以用來(lái)做蔬菜水果的保鮮、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、糧食的儲(chǔ)運(yùn)、防霉變等，提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值。我國(guó)是產(chǎn)糧大國(guó)，而且地域區(qū)別非常明顯，所以蔬菜糧食的儲(chǔ)存運(yùn)輸是一個(gè)大問(wèn)題，每年我國(guó)因糧食的貯存不當(dāng)造成的損失高達(dá)400～600億斤，而這些問(wèn)題，都迫切的需要高分子材料來(lái)解決。高分子材料在農(nóng)產(chǎn)品包裝上的發(fā)展，也是有很廣闊的前景，而且可降解包裝材料的研究，也將會(huì)進(jìn)一步解決由此引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題。

高分子材料也可以用于糧食的增產(chǎn)中，通過(guò)給無(wú)機(jī)化肥表面涂上一層高分子膜，可以做成緩釋化肥。緩釋化肥在土壤中的營(yíng)養(yǎng)成分的釋放速率遠(yuǎn)小于普通化肥，因?yàn)楦叻肿幽ぞ哂幸欢ǖ碾y溶性和抗沖刷性，這樣可以使化肥在植物的整個(gè)成長(zhǎng)期間不斷供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)成分，減少施肥次數(shù)，降低生產(chǎn)成本。還能使植物最大限度的利用肥料，減少了氮對(duì)地下水和大氣的污染。

環(huán)境的惡化，使人們更加認(rèn)識(shí)到，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，走可持續(xù)發(fā)展的重要性。隨著“綠色”農(nóng)業(yè)的發(fā)展和帶動(dòng)， 高分子材料在農(nóng)業(yè)上的發(fā)展也必將出現(xiàn)一些新的更好的景象。

2.3高分子材料在航空航天上的應(yīng)用

“一代材料，一代裝備”，一代新型的航空航天產(chǎn)品往往建立在一大批先進(jìn)新型材料研制成功的基礎(chǔ)上。我國(guó)航空航天工業(yè)賴(lài)以支撐的重要配套材料之一就是高分子材料。如今在航空航天領(lǐng)域使用的高分子材料也是與日俱增。在航空航天上使用的高分子材料主要包括橡膠、工程塑料、膠黏劑及密封劑等。endprint

而其中塑料用量最大，增強(qiáng)塑料中價(jià)格比較低而使用量較大的，首推玻璃纖維（布）增強(qiáng)塑料。從樹(shù)脂看，多數(shù)為工程塑料品種。由于工程塑料本身各具優(yōu)越性能，以及耐高溫、耐輻射等，很適于制造受熱、受力、絕緣、傳動(dòng)受磨、耐化學(xué)介質(zhì)等零部件，如經(jīng)玻璃或其他更新型的高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)，則更成為高強(qiáng)、輕質(zhì)的航空工業(yè)材料。

橡膠作為一種理想的密封材料，在航空航天領(lǐng)域有著其獨(dú)特的地位。它具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，能在高低溫下穩(wěn)定使用，可以用于各種有機(jī)、無(wú)機(jī)溶液以及氧化劑系統(tǒng)的密封。在我國(guó)航空航天領(lǐng)域，使用的橡膠主要有天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、氟橡膠等。

膠黏劑在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍，主要是因?yàn)楹娇蘸教飚a(chǎn)品廣泛采用復(fù)合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)以及輕合金，需要通過(guò)膠黏劑來(lái)實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的成型。航空航天產(chǎn)品需要經(jīng)受十分復(fù)雜苛刻的環(huán)境考驗(yàn)，比如高溫?zé)g、超低溫、高真空紫外線、帶電粒子、微隕石等。在航空航天產(chǎn)品上使用的膠黏劑也必須經(jīng)受住上述的這些考驗(yàn)，這對(duì)膠黏劑具有很高的要求。

腐蝕與防護(hù)是航空航天工業(yè)中必不可少的一個(gè)問(wèn)題。常見(jiàn)的金屬材料，耐腐蝕性能差，即使有涂層保護(hù)，使用壽命也很有限。高分子材料在腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。高分子材料的耐酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕性能優(yōu)于其他金屬或合金材料，故被廣泛應(yīng)用在飛機(jī)制造上。另外，高分子材料具有密度小，強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)減輕飛機(jī)本身的質(zhì)量和減少能源的消耗都有重要意義。

結(jié)語(yǔ)

高分子材料是材料領(lǐng)域中的新秀。在日常生活中的各個(gè)方面都離不開(kāi)它。它的出現(xiàn)帶來(lái)了材料領(lǐng)域中的重大變革，它的應(yīng)用領(lǐng)域也正在不斷擴(kuò)展，對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)、生活也正在發(fā)生深刻的影響。這主要是因?yàn)楦叻肿硬牧暇哂泻芏鄡?yōu)異的性能，例如工程材料具有較高強(qiáng)度，可以代替金屬。塑料質(zhì)地輕盈、加工成型方便，可以制成各種生活用品。而且高分子材料的相對(duì)密度較小，僅為鋼鐵的1/8、鋁的1/2，在航空航天領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛，減重效果明顯，可以在非關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分，替代傳統(tǒng)金屬材料。

隨著生產(chǎn)和科技的發(fā)展，以及人們對(duì)知識(shí)的追求，對(duì)高分子材料的性能提出了各種各樣的要求。而且對(duì)高分子材料的研究也越來(lái)越深入，高性能化、高功能化、復(fù)合化、智能化和綠色化將是未來(lái)高分子材料發(fā)展的主要趨勢(shì)。首先，改善重要高分子材料的性能，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行推廣。使它們應(yīng)用范圍更廣，性能不斷提高，與此同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)一些特殊材料的研究，尤其是與人類(lèi)密切相關(guān)的高分子材料，例如智能高分子材料，仿生高分子材料等。這類(lèi)材料正在其所在領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特魅力和優(yōu)勢(shì)，具有很廣泛的應(yīng)用前景。

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