高分子化工材料的应用现状及发展趋势
朱飞虎
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朱飞虎,. 高分子化工材料的应用现状及发展趋势[J]. 材料科学研究,2022.1. DOI:10.12721/ccn.2022.157110.
摘要: 由于经济发展,材料需求持续增加。有机高分子材料一直受到业界的认可,不但因为其应用领域广泛,包括生物、医学等,性能也十分优秀,比如多功能、稳定强等,这些都能够保障有机高分子材料更进一步的发展。本文主要分析高分子化工材料的应用现状及发展趋势。
关键词: 高分子化工材料;应用现状;发展方向
DOI:10.12721/ccn.2022.157110
基金资助:

引言

高分子化工材料在化学材料中占据非常重要的地位,它更是化学材料中一个非常重要的研究方向,在诸多行业内部发挥着不可替代的作用。随着各类技术的不断进步,高分子化工材料已经获得了新的发展机会,专业人员更对高分子化工材料的性能提出了更高的标准,这从根本上满足了多元化发展的实际需求。

1、高分子化工材料概述

如其名称所示,高分子化学材料是由许多高分子基单元组成的材料,其性能更好,耐磨性更强,硬度更高,密度更高,隔热性更强。随着中国科学技术的发展,高分子化工材料的研究正在向精密高效发展,对高分子化工材料的详细研究使其在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。聚合物材料主要分为从植物和动物中提取并用于加工的天然聚合物材料,以及合成橡胶、合成纤维、塑料等所代表的合成聚合物材料。

2、高分子化工材料现状分析

首先是聚乙烯材料,它目前在许多领域有许多应用和需求,因此这类聚合物化学材料有许多成功的应用经验,值得借鉴。目前,聚乙烯材料主要用于建筑工程建设、电器制造和汽车生产,并取得了理想的应用效果。在生产期间,聚烯烃可通过聚烯烃设备的聚合法获得,然后可通过高压聚合工艺进行设备的制备。相关产品包括丙烯聚合物、乙烯等这种材料非常容易处理,用途广泛,满足了节能和低碳经济发展的需要,因此现阶段得到广泛使用。其次,必须在制备过程中合成有机化合物的智能聚合物材料具有良好的性能,可在实际应用过程中根据自然环境进行修复和调整。同样,这是稀土催化材料,主要用于工业生产。分析这类材料的物理和化学特性具有非常理想的应用价值。材料中的稀土元素可以大大延长合成材料的使用寿命并降低能源消耗。过去,由于生产过程落后和原材料价格昂贵,综合利用率低的问题经常出现。因此,在目前稀土材料的应用期内,我们可以利用先进的稀土催化技术,有效地解决以往的应用问题,以便充分有效地利用稀土材料,减少应用过程中造成的严重环境污染中国早些时候研究了稀土催化材料,可追溯到上个世纪。经过多年的科学研究,可以知道稀土催化材料的生产技术比较成熟,这种材料可以应用于高质量、高质量的汽车和家用电器领域,能源消耗问题得到了有效的改善和解决最后,随着科学技术的不断发展,生物医学材料、相关医疗技术和设备也取得了迅速的进步,为治疗许多人的疾病带来了希望,从而产生了基于面部美容和功能修复、控制的生物医学材料目前使用的生物医学材料主要包括填充和修理治疗牙齿、血液和食道等疾病所需的材料。在这些材料进入人体后,对材料临床应用的研究表明,在使用生物医学材料后没有严重的人体排斥反应,也没有不良反应,大大提高了人们治疗疾病的信心和效率,提高了生活质量。

3、高分子化学材料的应用

3.1在军工领域被广泛应用

相比于其他材料,高分子材料不仅拥有很强的耐热性和耐腐蚀的性能,更可以被广泛应用于军工领域。目前,高分子材料多数显得非常特殊,自然可以在较短的时间内直接代替金属材料,进而将轻型的特点发挥的淋漓尽致。军工领域也对高分子化学材料提出了更加严格的要求,此种材料未来发展的潜力也很大。

3.2生物医用高分子材料的实际应用和发展现状

对此材料的研究从美国开始。一开始是提出的该想法,后来美国NIH表示开始研究人工心脏。后来研发出了生物材料,涌现出大量学会与杂志。对于我国现在研究生物医用高分子化工材料的现状而言,还是刚刚起步,生产周期很长,投入有关课题也不是很充分,所以产品质量和国际水准之间的差距还是很大的,也无法符合现实需求。所以还应积极调整有关政策,并正面对待困难问题。高分子化工材料应用中,生物应用材料具有很多优势,因此被广泛地应用于生物器官、组织诊断、修复和替换、治疗等方面。这样不仅能够更好地确保整体组织器官的各个功能,同时也能够有效地防止副作用的发生,更好地促进医学行业的发展。同时生物医学材料具有很强的实用性,并且使用范围非常广,可以通过人工合成、天然合成等方式进行,目前生物医务材料划分主要有2种,即生物降解型、非降解型,同时在现代医疗中取得了很好的应用效果。

3.3聚烯烃材料的实际应用和发展现状

国内对此的研究从二十世纪七十年代开始的,后来的几十年时间中,我国对不同聚烯烃材料的研究与合成都有着瞩目的成就,十分有利于推动聚烯烃材料在生产生活上的广泛应用。现在,研究聚烯烃的主流趋势是使用金属催化剂聚合等不同烯烃,目前取得的成就瞩目。

3.4稀土催化材料

稀土催化材料是稀土元素形成的稀土功能材料,中国稀土资源丰富,遍及世界各国。稀土有不同种类的资源。中国稀土资源主要是稀土元素,稀土元素中质和重质资源稀缺,致使稀土的开发严重不平衡。近年来,随着中国稀土资源中、重水资源需求的增加,中国稀土资源也面临着资源不足的问题。中国的专家和研究人员发现,稀土是一种很好的催化材料,为中国稀土资源的开发利用开辟了新的局面。中国稀土催化材料资源丰富、成本低、性能好,与重金属催化剂相比具有明显优势,重金属催化剂在我国生产生活中发挥着重要作用。1960年代,中国科学院长春应用化学研究所研制了一种以稀土化合物为主要原料的新型催化剂,可应用于橡胶和干燥剂合成的相关反应。1981年浙江大学合成了具有系统催化剂的独特高效聚合物。1985年,沈志全利用稀土催化材料合成了高分子量聚合物,随着时间的推移,中国稀土资源的开发利用不断深化和扩大。目前,可用于工业的稀土催化材料主要包括稀土分子筛催化材料、稀土钙钛矿催化材料和锆固溶催化材料。其中,稀土钙钛矿催化材料由于其简单制备和高温强度,经常被用来制造无害环境的催化剂,目前主要用于复合氧化物催化剂。

4、高分子材料未来发展的重要趋势

4.1高分子材料可以降低对环境的污染性

高分子材料虽然表现出了较多的优势,但是其在使用时不可被降解,所以势必会对生态环境造成伤害。因此,未来的高分子材料需要被改造成绿色环保材料,并让材料不可以直接破坏环境。传统的高分子材料对于矿石有着很强的依赖性,因此,只有研发出绿色的高分子材料才能够推动材料朝着可持续的方向不断地发展。

4.2高分子材料向智能化方向发展

未来,高分子材料也会更好地朝着智能化的方向发展。未来多数高分子材料会根据环境的变化而不断地变化。例如,未来的高分子材料具备很强的记忆功能,本身可以直接感知周边环境的温度和湿度,并根据具体情况有效地进行调整。此外,水溶性的高分子材料可以以水溶液为重要的介质来更好地实现自我溶解,最终也可以表现出更强的润滑性。

结束语

高分子化工材料正被越来越多的人所重视,并在众多领域发挥越来越重要的作用。本文在具体分析高分子化工材料优势和局限的基础上开始分析高分子材料应用的现状,并从多个方面分析高分子材料未来发展的趋势。在未来,高分子化工材料一定会表现出更好的发展前景。

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