刍议国内化学高分子材料应用前景

(整期优先)网络出版时间:2023-01-12
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刍议国内化学高分子材料应用前景

孟燕

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摘要:本文对化学高分子材料应用前景进行研究,首先介绍了这一材料的应用范围,随后对材料应用的发展方向进行分析,提出了对应的发展措施,以充分发挥高分子材料的性能,为我国工业、农业及医疗等行业的发展打下坚实的基础。

关键词:化学;高分子材料;应用前景

高分子材料主要指以高分子化合物为基础,配以其他添加剂的复合材料。如塑料、橡胶及胶黏剂等,在当前的社会发展中起到重要的作用。现如今,随着化学研究的不断深入,相关技术水平相比以往得到了显著提升,这使得化学过分子材料也逐渐向着高性能化、功能化及生物化的方向发展,为我国工业、农业及医学等多个领域的研究生产做出了重要的贡献。

1 化学高分子材料的应用

1.1 在工业生产中的应用

在工业生产中,高分子材料的应用相对普遍,这主要因为高分子材料普遍局较强的经济性这一特点。从实际应用情况来看,多数工厂均采用“以塑代钢”或“以塑代铁”的方式使用高分子材料。该种方式的主要目的在于解决实际生产中配件或消耗品过于笨重的问题。通过对高分子材料的应用,配件强度得到显著提升,且韧性及耐磨损等应用性能也能得到加强[1]。因此,在当前的工业生产中,高分子材料的应用较为普遍。此外,由于工业机械中的轴承、齿轮等常用贵金属进行磨合,很容易产生严重的资源浪费问题,且多数有色贵金属的磨损度较高,需要生产人员定期进行更换。此时,若采用高分子材料代替有色贵金属进行应用,则不但可以降低机械配件的磨损问题,还能有效延长设备使用寿命,降低工业生产成本,为工业企业的发展提供助力。

1.2 在农业生产中的应用

对我国农业发展而言,高分子材料已成为农业生产的必需品,是保障农作物顺利生长的前提。例如,在农业大棚、塑料地膜中,高分子材料因具有更加明显的透水、透气等使用优势,且其还能表现出良好的防虫性能,使农业生产的需求得到全面满足,因而应用范围较广[2]。另外,高分子材料也可以用于农作物选种及育种等环节。农户可通过将高分子材料与种子进行混合造粒,使其满足机械化播种的需求,这不仅可以有效提高播种效率,还能降低病虫害对农作物成长的威胁。此外,高分子材料在渔业中的应用也较为广泛。究其原因,渔业生产对材料的要求较高,如对渔网材料,要求其不仅需要满足强度要求,还应当具有一定的柔韧性。只有这样,渔民才能更好地进行捕捞作业。

1.3 在电气工程中的应用

从当前电气工程建设现状来看,其对高分子材料的需求也逐渐扩大。特别是对于复合型高分子材料来说,此类材料因具有高耐腐蚀性以及导电、导磁等特性,在通信领域中的应用优势较大,以光功能高分子材料为例,其不仅可以为信息通信提供便利,还能用于通信设备制作等过程中,为信息通讯的进行提供助力[3]。现如今,复合型高分子磁性材料已逐渐替代传统的天然磁石进行应用,能够表现出更加明显的强度及韧性优势,且可塑性较强,有助于一体成型设计要求的落实。

1.4 在医学及军事领域中的应用

在我国医学及军事发展过程中,高分子材料的应用也是其中不可或缺的一部分。从医学发展现状俩看,复合型高分子材料能够为人工器官的研究提供助力。当前国内医学界的大部分人造器官均是由高分子材料制成,具有极强的融合性特点,从而使人工器官移植过程中的排斥反应得到有效遏制,有助于提高患者的存活概率。另外,医疗手术缝线、部分药物的助剂等也多由复合高分子材料支撑,有助于提高医疗器具的可靠性[4]。此外,在军事应用中,复合高分子加工技术的应用能够有效提升原有材料的强度,如环氧树脂以及苯乙烯等,这类材料因具有强度高、延展性好等特点,在我国国防及尖端技术等领域的应用颇为广泛。

1.5 在食品领域中的应用

在食品领域中,高分子材料的应用主要分为食品包装及加工制作等两种方式。首先,对食品包装来说,当前市场中的食品包装多由聚乳酸组成,此类材料没有毒性,且隔水性能较为优秀,在燃烧后会立即分解,不会对周边环境造成危害。因此,其在包装领域中的应用非常广泛[5];其次,在食品制作中,高分子材料的应用能够有效提升食品的黏稠性,如果冻中的添加剂等。且该材料的应用还可以延长食品的保质期,或提高食品的外在美观性,使其满足消费者的购物需求。总而言之,在食品制作中适当应用高分子材料,不会对人体造成危害,还能显著提升食品的价值,为食品企业经济效益的提升奠定基础。

2 化学高分子材料的发展前景

2.1 复合高分子材料将成为主要的发展方向

随着科技的快速发展,工业及农业医疗等行业对高分子的材料的需求必然会不断提升,对材料性能的要求也越来越高,这使得原本性能单一的高分子材料已无法满足当前社会各行业对化学高分子材料的综合要求。在这种情况下,未来高分子材料的发展必然会呈现出复合型的特征,最终制造出满足各行业生产需求的复合型高分子材料。现阶段,我国研究人员对复合型高分子材料的研究已取得了巨大的进步,并使该材料的价值得到了一定体现。如在航空领域中,研究人员通过在火箭技术中心应用新型所及亚硝基橡胶,并辅以配套的胶料,使火箭密封性得到显著提升,满足了航天工业的生产测试要求。由此,航天工业生产得以顺利进行,复合型高分子材料的价值也得以充分体现。

2.2 功能性愈发突出

从当前社会发展需求来看,化学高分子材料应当向着功能性这一方向发展。具体而言,不同的行业在实际发展中对化学高分子材料的性能要求不尽相同,如强度、韧性等,存在较为明显的差异。为此,化学高分子材料若想在社会发展中表现出自身的应用价值,就需要不断对材料功能性进行拓展,扩大材料的适用范围,从而满足各行业发展对高分子材料的功能性要求。如在高铁行业中,复兴号的速度已超过350km/h。这一运行速度目标的达成离不开车体整体结构的轻量化发展,还需列车设计人员使用复合材料来制作机头。这些现象均体现了高分子材料功能性的价值。若设计人员在制作高铁机头时采用金属原料进行制作,就必然会提升整个机头的重量。这不仅需要企业投入大量的建设成本,还会增加列车的维修成本,且在强度及冲击性等方面也无法满足高铁列车的建设要求。由此,复合高分子材料的应用能够显著提高机头强度,降低列车机头的整体重量,为高铁列车的平稳安全运行提供保障。

2.3 材料智能化

智能化是当前社会发展的主要方向,对化学高分子材料发展也是如此。从实际发展情况来看,材料智能化主要体现在材料自我修复及自我诊断这两方面。现如今,我国各行业对材料智能化均有所研究,并在实际工作中加以应用,已取得了一定的研究成果,为生产效率、人员安全及产品质量做出了重要的贡献。例如,部分汽车企业将形状记忆材料用于汽车制作中,使汽车运行状态能够与人的驾驶习惯相符合,从而为消费者提供更具舒适度的驾驶环境。由此,这款汽车对消费者的吸引力得到显著提升,有助于提高汽车企业的经济效益。

结束语

对当前的社会发展而言,化学高分子材料直接关系到部分行业的正常生产运行,需要有关人员对这类材料的特点进行深入研究,做好应用研发,从而推动化学高分子材料的有序发展,实现高分子材料性能的充分发挥。由此,本文对化学高分子材料应用前景进行分析,首先对高分子材料的应用方式进行探讨,随后提出了复合高分子材料、功能性愈发突出、材料智能化等发展方向,以期为相关研究人员提供参考。

参考文献

[1]李子民. 有机化学高分子材料的应用及发展前景[J]. 化纤与纺织技术,2020,49(12):24-26.

[2]孔梅岩. 浅谈有机化学在高分子材料合成中的应用[J]. 化工管理,2020,(05):22-23.

[3]覃玉娴. 基于化学核心素养的“应用广泛的高分子材料”教学设计[J]. 中学化学教学参考,2019,(22):23-25.

[4]赵永刚. 化学高分子材料在煤矿井巷淋水治理中的应用[J]. 内蒙古煤炭经济,2019,(17):174+209.

[5]陈枝辉. 高分子材料合成中的有机化学应用[J]. 西部皮革,2019,41(13):120.