浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景

王瑞宏

摘 要：功能高分子材料被广泛应用于日常生活中，棉花、羊毛以及橡胶等高分子材料都具有一定的经济价值，而塑料和涤纶等属于高分子合成材料，能够应用于各个领域。在日常生产生活中，人们用到的高分子材料越来越多，与金属材料相比，此类材料携带更方便，因此在现代生产生活中更为适用。作为一种十分重要的生活材料，功能高分子材料能夠极大地促进我国经济的良好发展。因此，从研究现状及其发展前景出发，对功能高分子材料进行了相应的研究，以供参考。

关键词：功能高分子材料;研究现状;发展前景

材料在人们的日常生活中随处可见，材料能否得到高水平的发展，关系着人们能否获得高质量的生活。人们在日常生活中通过应用高分子材料，能够获得较多优势，与现代生产相适应。同时，还能带来较高的经济效益等。因此，功能高分子材料在工业领域得到了快速的发展。

功能高分子材料源自20世纪60年代，在这一时期属于新兴领域，在能源领域、电子领域以及生物领域得到了广泛的应用。目前，随着科学技术在21世纪的不断创新，人们对功能高分子材料也进行了有机创新，能够为人们带来更加便捷的生产和生活。

1 功能高分子材料的性能和种类

功能高分子材料的性能主要有两种：（1）以往的高分子材料所具有的性能;（2）某些功能较为特殊的基团所具有的性能。通常来说，功能高分子材料中的高分子材料及其复合材料，能够实现信息的传递以及物质的储存，甚至能够实现能量的转换，并用于催化以及化学反应阶段，同时还具有一定的力学性能。

功能高分子材料主要是以高分子材料所具有的不同功能进行种类的划分。例如，一些高分子材料有导电、导热等特定功能，因此功能高分子材料的主要分类包括导热高分子材料、导电高分子材料、磁性高分子材料等。不同的高分子材料具有独特的机械性能以及理化性能[1]。

2 实际工程中应用的功能高分子材料

目前，部分功能高分子材料在某些工程中得到了广泛的应用，并体现了较高的应用价值。功能高分子材料主要有以下几种功能：光功能、液晶显示功能、电功能、吸附分离功能、医疗功能、导热性能、磁性、吸水性等。下面对这几种功能进行了具体的介绍。

2.1  光功能高分子材料

光功能高分子材料就是借助光的作用，改变物理性质的材料，例如光导电以及由光导致的变色等现象，此类高分子材料只有交联光和分解光的功能，在受到物理作用和化学作用的情况下，会表现出与光相同的特性。光功能高分子材料在电子工业领域以及太阳能的开发利用等方面得到了广泛的应用。

2.2  液晶高分子材料

液晶高分子材料是功能高分子材料中的一种新型材料，具有复合微观分子的功能，主要来自纤维基体和树脂基体的宏观复合，也可以说此类复合材料能够使增强剂在柔性高分子基体中的分散程度达到分子水平。高强度以及大模量是液晶高分子材料的主要特点，在复合材料以及液晶显示技术等方面得到了广泛的应用[2]。

2.3  电功能高分子材料

电功能高分子材料在特定条件下能够体现出热电以及压电等不同的电学性质。按照导电以及电绝缘等功能，可以将电功能高分子材料划分为不同的类型。同时，还可以按照结构型和复合型，将其划分为两种电功能材料。电功能高分子材料被广泛用于生产特殊用途的电池，例如电子器件以及敏感器件等。

2.4  吸附分离高分子材料

吸附分离高分子材料主要可以用于物理反应、化学反应以及亲和反应中，作为吸附剂，具有无形、球形以及纤维形这3种树脂形态，根据孔结构的大小，可以分为微孔以及中孔等，离子交换树脂以及吸附树脂是主要的吸附分离功能高分子材料。

2.5  反应型功能高分子材料

当生物体的生理系统产生疾病时，应用部分功能较为特殊的高分子材料，能够诊断疾病、恢复生物体组织或生物体器官的功能。由于此类功能高分子材料具有较为特殊的性质，在医学领域得到了广泛的应用。通常来说，医学领域大多将功能高分子材料应用于诊断或治疗生物体所患的疾病、修复或替换生物体组织和生物体器官等，由于其能够延长病人的生命，使病人的生存质量得到提升等，在医学领域得到了广泛的应用[3]。

2.6  导热高分子材料

目前，导热高分子材料分为两种，分别为添加型以及结构型。为了提高高分子材料的导热性能，需要对一些导热性能比较好的材料进行相应的研究。由于添加型导热高分子材料的研究方式优于结构型高分子材料，目前研究领域主要集中于添加型。在研究的过程当中，导热率的高低与填充物以及聚合物基体之间有着密不可分的关系。相关科研人员通过研究人造卫星的高导热绝缘胶黏剂发现，名为环氧树脂的导热胶可以有效提高原胶以及膜状胶的整体性能。

2.7  磁性高分子材料

结构型磁性高分子材料以及复合型磁性高分子材料为两大磁性高分子材料。目前，由于我国对高分子材料的研究在某些方面存在一定的不足，我国关于结构型磁性高分子材料的研究微乎其微。但是在复合型磁性高分子材料的研究过程中发现，在EP或者有机硅树脂中添加一定的铁氧体等其他化学物质，可以形成EP导磁胶或者有机硅导磁胶等不同类型的导磁胶。目前，由于导磁胶本身具有电阻率小以及耐磨性强等特征，被广泛应用于线圈铁芯、数字磁带机磁头等磁性材料或者是零件的连接[4]。

2.8  高吸水性树脂

高吸水性树脂不仅可以有效地锁住水分，还具有超强的吸水能力。因此，这种高分子材料主要运用于化妆品的添加剂、水溶性胶黏剂、建筑胶黏剂等领域。目前，以高吸水性树脂为基础，借助其他材料制成的各种功能的密封胶，已经被广泛应用于建筑嵌缝以及钢板桩等其他嵌缝密封工作中。此外，我国某大学高分子研究所研制的密封胶主要运用的是聚丙烯酸酯类树脂材料，不仅能够锁住水分，还能够与橡胶很好地融合。除此之外，该胶条能够保持超高的强度，并且维持稳定的光热性能。

3 如何养护各类高分子材料

3.1  分子表面涂层技术

由于部分高分子材料对光十分敏感，光能夠氧化或是损坏其表面，需要在此类高分子材料表面采用涂层的方式，避免紫外线对其造成损害，使分子结构免于破坏，不仅具有良好的防御作用，还延长了高分子材料的使用寿命，维持其优质性能。

3.2  猝灭剂防老化技术

针对组成有机高分子化合物的材料，通过部分杂质对光的吸收，能够促进光氧化反应的发生，部分杂质不具备直接反应的条件，而是需要通过相关物质对分子的转化，破坏高分子有机材料最初的结构，进而导致老化的现象。在对其进行防老化养护的过程中，积极应用猝灭剂，能够良好地解决此类问题，为有机物提供高效的保护。

3.3  光稳定剂防老化技术

在部分产品中，应用高分子有机化合物，会加快其在酸性环境和碱性环境中的水解，导致物质老化。科学家经过不断的研究，终于制成了一种能够对酸碱侵蚀起到有效防护作用的有机高分子物质。此类物质就是具有避光以及防御等功能的受阻胺类光稳定剂。

4 功能高分子材料的发展趋势

目前，我国对高分子材料进行了相关研究，主要研究内容包括材料的安全性、对组织和血液的相容性、生物学性能，提高了其力学、机械、物理等性能。

材料在我国具有较长的研究和发展历史，但是产业发展规模以及开发研究水平还落后于发达国家。自我国加入WTO以后，材料产业迎来了更大的挑战和机遇。因此，需要进行跨部门和学科的有效合作，在国家的大力支持下，引进相关技术，结合自身优势和能力，重点研究材料在智能化药物控释以及分子设计等方面的应用[5]。

例如，在医学领域，运用高分子长效缓释药物，有效保障人类健康。各种复杂的功能高分子材料植入人体能起到暂时替代作用。因此，从分子设计理论的观点来看，可以有效合成各种功能的生物医用高分子材料，推动纵深发展。

5 结语

功能高分子材料由于具有独特的机械性能以及理化性能，被广泛应用于各种领域。利用功能高分子材料的导电性、导热性、光敏性、导向性以及吸水性等特性，有效提高了各类产品的性能，从而有效推动了各个领域的发展。虽然我国对于功能高分子材料的研究起步比较晚，但是也取得了一系列重大成果。应通过对各类高分子材料的改进和完善，加大对功能高分子材料的研究投入，促进我国各领域的稳定持续发展。

[参考文献]

[1]陶欢，李甘.功能高分子材料的研究现状及其发展前景分析[J].速读，2017（2）：203.

[2]莫传娇.功能高分子材料的发展现状与展望[J].投资与合作，2014（2）：123.

[3]宁家琦，李晓，石立军，等.浅析高分子材料的发展与应用[C].北京：2018年教师教育能力建设研究专题研讨会论文集，2018.

[4]李炳坤.我国功能高分子材料发展现状和前景展望[J].信息记录材料，2018，19（3）：233-235.

[5]吕海佳.浅谈化学高分子材料的应用与发展前景[J].云南化工，2018，45（11）：26-27.