浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景
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浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景

 
 
       功能高分子材料应用到人们的生产生活当中。给人们生产生活带来很多的便利。功能高分子材料又称为聚合物材料。其原理是根据小分子化合物在化学键的作用下, 组成大分子化合物。无论是纯天然的功能高分子材料, 还是合成的高分子材料, 在具体的使用过程中都会受到很多因素的影响。一旦内部出现问题, 高分子材料便会失去其自身的强度及韧性, 影响其自身的性能, 因此对于功能高分子材料的发展研究是非常有意义的。
1. 高分子材料的概述
 
(1) 定义。作为一种比较新型的材料, 高分子材料的主要结构是高分子化合物, 简单来说, 高分子材料就是分子质量比较高的化合物的聚合物。
 
(2) 高分子化合物的主要来源。高分子材料具体的来源有两种, 第一就是纯天然的分子材料, 这种材料主要来源于生活中的动植物等一些纯天然的生命体, 从中提取一些有用的高分子物质用于生产和生活。例如纯天然纤维、树脂、橡胶等材料。广泛应用于日常的生产生活。第二种就是合成的高分子材料。相对于天然高分子材料, 合成的高分子材料更具功能性, 比如合成橡胶。合成纤维等, 其各方面的性能都比天然的要强一些。因此用途也比较广泛。
2. 功能高分子材料的发展现状
 
功能高分子材料的产生给日常的生产和生活带来很大的影响。而在生活中应用比较广泛的主要有以下几种:
 
(1) 具有光功能的高分子材料:这种材料的原理就是在光合作用下, 材料内部发生物理变化, 产生电流或者变色等现象。也会发生一些化学变化, 在光的作用下产生分解, 具有光特性的高分子材料。这种材料的主要用途是电子工程以及太阳能的开发等项目中。 (2) 液晶高分子材料:作为一种新型的高分子材料, 液晶高分子材料的应用非常广泛。其主要是根据纤维及树脂的组合而来, 实现微观上的分子组合。简单来说, 就是在柔性高分子基体中进行选择, 选择出高水平的分子, 将其进行分散, 得出一部分分散材料。液晶高分子材料具有高强度数量大的特点。其不仅质地好, 还得到了广泛的应用。 (3) 具有电功能的高分子材料:具有电功能的高分子材料在一定的环境下有相当强的电学性质, 具体来说, 热电、光电等都是其重要的表现形式。按照其具体的功能进行划分, 主要分为导电性、绝缘性、光导型、电活性等材料。其主要构成也不一样, 按照其构成形式又可以划分为结构型电功能高分子材料及复合型电功能材料两种。电功能的高分子材料在一些特殊行业有着非常广泛的应用。 (4) 具有吸附功能的高分子材料:这种高分子材料主要是根据其吸附的原理进行划分, 分为化学型、物理型、亲和型等。又可以按照其树脂的形状分为不同状态的高分子材料。还可以根据其孔结分为不同孔的形态, 按照其分离的状态分为离子交换以及吸附型的树脂材料。 (5) 具有反应原理的高分子材料:这种高分子材料具有化学的活性, 并且能够参与到化学反应的机理当中。主要的工作原理是将小分子反应活性的分子结构利用离子键、共价键等化学键以及物理性能利用在高分子骨架上, 最终形成化学反应。 (6) 具有医用的高分子化学材料:这种医用型高分子材料可以起到对一些患有生理疾病的生物体进行诊断及治疗的作用, 不仅如此, 还能对患病生物体运用治疗手段, 对疾病进行修复及治疗, 使患病组织再生, 恢复其特有的功效。这种医用的高分子材料一般用于治疗疾病或者对疾病进行诊断, 在器官移植方面也有一些贡献。能够起到延缓疼痛, 维持患者生命体征的功效。同时还能够提升病人的体质, 因此在各医疗部门得到了广泛的采用。
3. 对不同的高分子材料进行养护的措施
 
(1) 分子表面涂层技术。一些高分子材料容易与光发生反应, 其表面被氧化甚至损坏, 因此需要对高分子的表面进行涂层防止老化现象的发生。不仅可以提升高分子材料的性能, 而且降低了老化的速度。表面进行涂层的作用是可以很好地屏蔽紫外线中的有害物质, 抵挡来自阳光中的破坏分子结构的物质, 不仅起到了防御的作用, 更增加了高分子材料的使用寿命, 使其保持优良的性能。 (2) 猝灭剂防老化技术。在有机高分子化合物组成的材料中, 有的部分组成杂质吸收光, 形成光氧化反应, 有的杂质不直接反应而是通过物质在分子间的转换对高分子有机材料的结构造成破坏形成老化。积极地采用猝灭剂防老化技术, 就会很好地解决这个问题, 实现对有机物的高效保护。 (3) 光稳定剂防老化技术。有些高分子有机化合物产品, 在酸性和碱性的环境中会加速水解反应, 物质发生老化。科学家们经过多年的研究, 终于发现并制成了防护有机物高分子物质抵御酸、碱环境的侵蚀。这种物质就是受阻胺一类的光稳定, 能够避光、防酸、驱碱, 预防功能繁多。
4. 功能高分子材料的发展前景
 
随着科技的进步, 高分子材料的发展速度也在渐渐变快。人们的生产和生活离不开高分子材料, 随着未来的需求越来越多, 要求也在逐年上升。高分子材料的发展趋势也随着人们的需求逐年变化。总的来说, 高分子材料是朝着高功能性、高智能化的趋势发展, 并且越来越趋于一体化。对于其性能的变化, 主要是由于应用到了不同的建设领域。其抗热性能及耐磨性能需要得到进一步的提升, 以及航空领域等高科技领域的发展需要, 对高分子材料的要求逐年提升。我们要对高分子材料的内控性能进行深入的分析及研究, 对其功效进行大胆的创新, 使其弊端越来越弱化, 扩大其优势, 虽然根据目前的发展状况, 高分子材料未能满足人们的大部分发展需求, 但是可以进一步进行性能的改良及创新工作。例如改良其导热性, 使其作为金属的替代品。而其良好的吸水性能可以运用到医学领域。总之, 我们要着重研究其功能性。使其作为高能耗材料的替代品, 为我国的科技事业做出更大的贡献。
结束语
 
综上所述, 功能性高分子材料作为一种新型材料, 已经广泛应用在我国的很多领域, 高分子材料与工程专业也成为热门的专业之一, 从事分子研究的学者越来越多, 我们要致力于科技的研发工作, 敢于创新, 使建筑材料的发展朝着绿色环保的方向发展。真正解决过程建设中的污染问题, 为我国的可持续发展战略作贡献。