高分子材料在日常生活中的应用及发展前景

2018-09-10 15:10黄宝龙
大东方 2018年8期
关键词:高分子材料发展趋势应用

黄宝龙

摘 要:当今世界,各行各业随处可见高分子材料的身影,其不仅仅在工业领域中大放异彩,而且在生活中同样也愈加重要。可以说,高分子材料是21世纪最为活跃的材料之一,同时也是最年轻的材料之一。高分子材料在我们日常生活中的广泛应用可以有效的推动人们的生活品质提升,同时也对人类发展有一定促进作用。本论文就针对高分子材料在日常生活中的应用现状予以分析研究,并展望其未来发展前景,希望本文研究结论能为今后相关研究打下良好基础。

关键词:高分子材料;应用;发展趋势

1.高分子材料概述

高分子材料实际上也是有机化合物,其主要组成元素是碳元素,其他元素有氢,氧和氮元素等等。在诸多元素中,碳元素可以和数量元素结合,构建稳定的结构,而且四价的碳元素每个价健都可以和其他元素结合,这样就形成了很多不同结构的有机化合物。而这些有机化合物就称之为高分子。目前常用的高分子材料主要有以下三种,分别为:塑料,合成纤维和合成橡胶。

2.高分子材料在日常生活中的应用

2.1日常生活中高分子材料种类

(1)聚乙烯(PE)

这是由乙烯聚合而成的高分子化合物。因为不同的生产工艺,所制作出来的高分子化合物的密度,用途以及性能都各不相同。目前这种聚乙烯是世界上变量最大的塑料品种。这种高分子化合物无味无毒,可以制作耐低温的热塑性塑料袋和塑料杯。但这种材料的缺陷就在于耐热性差,机械强度也比较低。

(2)聚苯乙烯(PS)

这种化合物主要由苯乙烯通过自由基加聚反应合成。其是无色透明的热塑性塑料,密度小,耐腐蚀,透视性仅次于玻璃。另外其电绝缘性强,所以在电器的绝缘材料制作时多采用这种高分子化合物。

(3)聚氯乙烯(PVC)

这种材料是由氯乙烯单体聚合而成。其主要是一种无固定结构的白色粉末,对光和热的敏感度高。一旦温度达到一百摄氏度以上,就会分解出氯化氢,导致粉末变色,其性能也极速下降。在这种材料中加入发泡剂,可以制作发泡塑料,这种塑料质地轻盈,隔音性和隔热性都比较高。所以其多用于制作建筑材料,工业用品,人造革,电线电缆和密封材料等等。

2.2高分子材料应用于人们的“衣住行”

(1)高分子材料在“衣”方面的應用

在衣着方面,从繁华的城市到朴实的乡村,既漂亮又实用的高分子合成纤维制品都受到人们的的广泛青睐和欢迎。这种纤维制品所制作而成的服装可以免洗免烫,十分挺括。在1935年,尼龙纤维成功研制,1947年,涤纶纤维被发现,1950年,腈纶纤维研究成功,1953年,维尼纶纤维研究成功。之后不断有新的合成纤维被研究出来。从此以后,人类就不再单纯使用纯天然的棉,麻,毛和蚕丝来制作各种衣物,而更多的采用合成纤维来制作各种美丽的衣服。当然,高分子材料不仅仅可以制作衣服,同样在衣服的各种饰品上也有较多应用。

(2)高分子材料在“住”方面的应用

对于人类的住而言,高分子材料则主要应用在各种建筑上,高分子建筑材料是由高分子化合物而构成的,但在其制造时,会加入一些添加剂,同时在一定温度和压力下才能够真正制作而成。高分子材料种类极为繁多,应用范围也极为广泛。通常采用高分子材料建造的薄膜等主要用于建筑防渗透。而高分子材料制作而成的板材则用来建造房屋,铺盖地面。高分子材料制作而成的管材则会应用在电子通信和排水等方面。高分子建筑材料的特性为强度高,绝缘且易加工,具有较好的装饰效果。但其也有一定的缺陷即,容易老化,燃点较低等。当然,这些缺陷可以通过添加一些材料来予以改善,所以高分子材料在建筑上的应用还是较为广泛且颇具成效。

(3)高分子材料在“行”方面的应用

对于行而言,高分子材料主要应用在各种各样的交通工具上。当前世界经济发展极为迅速,在这种大环境下,交通运输业发展也越来越快。在其发展过程中,自然少不了高分子材料的参与。在汽车制造业中,高分子材料主要应用于车窗玻璃,制动盘摩擦片等零部件上。另外,当前汽车制造主要发展趋势是节能减排,所以极为轻巧的高分子材料应用就更为广泛。当然,不仅仅在汽车制造中会用到高分子材料,在轮船制造,飞机制造等方面同样会用到各种复合型高分子材料,其中应用最为广泛的就是玻璃纤维增强热固性高分子。另外,近年来,我国航空事业中同样也大量采用高分子复合材料。

3.高分子材料的发展前景

随着我国高分子材料研究的不断深入,未来的发展前景一片光明,其主要发展趋势如下所示:

(1)高功能化

在高分子材料发展中最有活力的领域就是高功能性。就当前而言,相关学界已经研究出各种各样的高分子材料,并逐步精细化,甚至可以作为人造器官来进行临床应用。用来功能性高分子研究方向为高分子分离膜,高分子吸水材料等等。

(2)复合化

为了更好的解决单一材料的缺陷和不足之处,有效提升经济效益,使高分子材料的应用更为广泛,所以要进一步加强高分子材料复合化。所以对于高分子材料未来发展而言,制造更多的复合型材料也是重要的发展方向之一。

(3)绿色化

高分子材料在我们的日常生活中所占比重越来越大,其让我们的生活更为便捷,但与此同时也带来了诸多污染。基于此,未来在发展高分子材料时,应该注重绿色化,节约能源,提升资源利用率,减少排放,保护生态环境。

4.结论

综上所述,目前高分子材料已经成为当前材料科学的中流砥柱,其对于我们的生活以及社会的发展进步都有极大的影响。尽管和西方一些发达国家相比,我国高分子材料研究还处于初级阶段,但从目前发展趋势来看,其速度非常快。而且高分子材料进一步促进了我国经济建设。基于此,未来我们应该进一步加强对高分子材料的研究,使其更加完善,更好的为社会进步而做出应有的贡献。

参考文献

[1]邱谨楠绿色高分子材料及其发展展望[J] -污染防治技术2007(1)

[2]张东华,王杨勇,强军锋.[J]化工新型材料,2003

[3]周冀。高分子材料基础[M].北京:国防工业出版社,2007.

[4]高军刚,李源勋。高分子材料[M].北京:化工出版社,2002.

(作者单位:大连理工大学化工与环境生命学部)

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