高分子材料在国民经济中的作用及发展趋势

高分子材料在国民经济中的作用及发展趋势摘要：材料是现代文明进步的基石。

自高分子材料的问世以来，其发展突飞猛进，已开发出许多性能优异，应用范围广的高分子材料，已在信息、生命、工农业以及航空航天等方面应用广泛，使高分子材料对于人们的日常生活以及国民经济社会发展方面都起到了非常重要的作用。

本文主要介绍了高分子材料的分类，以及其在国民经济和人们生活中的作用和广泛的应用，同时也分析了高分子材料在未来的发展趋势。

关键词：功能高分子材料医用高分子材料离子交换树脂胶黏剂高分子光纤人造器官1.前言：1.1 高分子材料的分类：高分子材料，是指相对分子质量较大的化合物组成的材料。

它是以高分子化合物为基体，再配以其它添加剂所构成的一类材料的总称。

按其来源来分，可分为天然高分子材料和合成高分子材料。

按性能和用途来分又可分为塑料、橡胶、纤维、胶黏剂、涂料，功能高分子材料及聚合物高分子材料。

1.2高分子材料的现状：在这个科学技术迅猛发展的21世纪，人们对知识的不断探索以及对物质生活的高度要求，使得高分子材料的飞速发展。

而高分子新材料的制备以及新应用领域的拓展，对国民经济又有重大的影响，以成为社会进步和发展的重要技术之一。

高分子材料已经普遍应用于生产，生活，科技等各个领域，我们日常生活所用所穿都离不开它，尤其是塑料，橡胶，纤维这三大高分子材料，已广泛存在我们周围。

同时在航空、航天、交通运输、生物医学等方面已有突出的贡献，但是有些高分子材料在性能和使用期限，以及环保方面还有待提高，所以开发出新的高性能，高功能以及绿色化的高分子材料已成为现在高分子行业的迫切要求。

2.高分子材料在国民经济中的作用2.1 通用高分子材料的作用2.1.1 塑料：塑料是一类重要的高分子材料，也是现如今人们日常生活不可缺少的一类物质，它具有质轻，绝缘性能好，耐腐蚀新能强，容易加工成型等优点，在某些方面甚至是木材和金属所不及的，可以说，没有塑料，我们今天的生活将会是另一番局面。

应用最广的当属聚乙烯，它具有突出的电绝缘性和节电性能，优良的化学稳定性以及无毒性，广泛的应用于食品包装中，主要制作板材、管、薄膜、贮槽和容器，用于工业、农业及日常生活用品。

具有优良的机械性能的聚丙烯则应用于日用器皿，娱乐体育用品，玩具汽车部件，家电零件。

聚苯乙烯则以其电绝缘性能好，刚性大，印刷性能好的特点广泛应用于工业装饰，各种仪器仪表零件、灯罩、电子工业等。

氟塑料的用途产量最广，在国防、电子、航空航天、化工、冷藏、机械方面占有重要地位。

2.1.2 橡胶：橡胶是有机高分子弹性体。

天然橡胶具有优良的综合性能，大量用于制造各种轮胎及工业橡胶制品，如胶管胶带、胶鞋雨衣及医疗卫生用品等。

合成橡胶因其高弹性和耐低温性能好，耐磨性，主要用于制造轮胎，胶鞋等耐磨制品，医疗制品，运动器材等。

2.1.3 纤维：分为天然纤维和合成纤维，天然纤维主要有棉、麻、毛、丝，因其吸湿性好、耐腐蚀性好、同时具有热和电的不良导体，常用来做衣服的材料。

合成纤维原料丰富，具有优良的物理、机械和化学性能，耐腐蚀、保暖、高弹度等，在国防工业、航空、航天、能源信息、生物工程等高科技领域已成为不可缺少的材料，还可制成美观、轻暖、耐穿、易洗快干的衣服；在工业方面常作衬垫材料、电绝缘、隔音热材料、滤布渔网、绳索；在国防工业上，由耐高温纤维制造的增强材料可用作飞机、导弹、火箭等装备的材料及电绝缘材料；在医疗方面，常用语医疗用布，外科缝合线，止血棉及某些人造器官。

2.1.4 胶黏剂：胶黏剂粘合强度高，对材质相同和不同的金属非金属直接都有有效的粘接，并克服了焊接出现的应力集中缺点。

粘合剂广泛应用于国民经济的各个工业部门，用量最大的是木材加工业、胶合板、木工板、纤维板、装饰板、家具等方面。

在汽车工业中、车身、内衬，隔音热座椅材料等都是用粘胶剂粘结。

在宇航中，人造卫星、宇宙飞船、太阳能电池、隔热材料的粘结都有用到它。

2.1.5 涂料：涂料是指一种涂覆在物体表面，能形成牢固附着的连续薄膜材料。

主要用于装饰、保护、特殊功能等。

例如金属的腐蚀，木材和塑料制品的保护，防火材料的运用，文物保护；同时涂料还有绝缘作用，示温作用，防伪，耐烧蚀作用，在汽车、飞机、电子、造纸、纺织、金属、建筑、塑料和木材等保护和装饰中起了重要的作用。

2.2 功能高分子材料的作用2.2.1 化学功能高分子材料2.2.1.1 离子交换树脂：其最主要的功能是离子交换功能，其次还有催化、吸附、脱水、脱色功能，主要用于物质净化、浓缩、分离、脱色。

如：在处理水时，用于水的软化、脱碱、脱盐、工业废水等，还可以提取铀及贵金属以及分离回收稀土元素。

2.2.1.2 高吸水性树脂：高吸水性树脂具有吸水性、保水性、吸氨性以及增粘性，在农业方面用作土壤的保水剂和改良剂，可改善土壤的湿度和透气性，还可用于幼苗移植用的保水剂，同时可以提高种子的发芽率，其次，还可用于水果蔬菜的保鲜。

2.2.2 光功能高分子材料：光功能高分子是指在光的作用下能发生特殊化学和物理变化的聚合物，它能够对光进行传输、吸收、贮存、转换的作用，在功能高分子领域占有重要的地位。

高传输高分子材料如高分子光纤，目前正以20%的年增长率迅速发展，今后的发展重点是开发低光损耗，长距离光传输的光线制品；同时，有机高分子的光成像技术主要用于印刷制版、电子信息和影像领域，其中光导高分子在光照时能引起电阻率的明显下降，已取代硒鼓，成为复印机，激光打印中关键材料。

2.2.3 电功能高分子材料：电功能高分子材料用于输电、电池、IC电路、精密机器、武器制造等尖端技术领域。

按导电原理分为复合型和功能型导电高分子材料。

复合型导电高分子材料主要有导电塑料（可做电线，高压电缆，和半导体层，干电池的电极，集成电路和印刷电路的包装材料仪表壳表等），导电涂料（主要用作电磁屏蔽材料，电子加热元件和印刷电路板用的涂料真空泵涂层，录音机磁头涂层，雷达发射机和接收机的导电涂层），导电橡胶（主要用作防静电材料，医疗电极和加热元件等）。

另一类功能型导电高分子材料在半导体、防静电、导电性、超功能等许多领域中应用。

2.3 医用高分子材料的作用目前医疗器械，药品，以及现在的人造器官等都与高分子材料息息相关。

从医疗和医学角度来分，医用高分子材料主要分为生物医学材料和医疗器械及其他材料。

2.3.1 生物医学材料：生物医学材料主要包括人造器官，人造血液，外科材料以及药物释放媒介材料。

在高分子材料行业中，人造器官逐渐成了一个热门行业，人工心脏血泵、人工心脏瓣膜、人工肺、人工肾、人工膀胱、人工皮肤、人工血液等都已相继出现，使许多因伤病或其他原因造成的缺失而得以修复，不仅在医疗方面取得了突破的进展，而且使人们从心理和生理上走向了健康。

化学药物一般都有毒副作用，而有一种智能材料可以感知需要药的用量与需要与否，反馈药物的释放，释放量和终止释放，高分子材料可作为靶向给药体系已经药物的载体，在药物方面占有很高的地位，同时医用高分子材料一般无毒，不起组织反应，不会导致炎症。

2.3.2 医疗器械及其他材料：医疗器械主要包括诊断器械，检验器械和治疗器械，其它材料包括包装材料和卫生消毒材料。

医疗器械包括一次性医疗用品，如注射器，输液器，麻醉和某些检查器具；粘合剂和缝合线；检查和检验用品如听诊，检查，化验等；囊带用品如血袋、尿袋等；手术工具，包括担架、手术台等；消毒器具；外科、伤科材料、器具、机械零件等。

3.高分子材料的发展趋势随着生产和科技的发展，以及人们对知识的追求，对高分子材料的性能提出了各种各样新的要求。

总的来说，今后高分子材料总的发展趋势是高性能化、高功能化、复合化、智能化和绿色化。

3.1 高性能化：进一步提高耐高温，耐磨性，耐老化，耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向，这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。

高分子材料高性能化的发展趋势主要有：（1）创造新的高分子聚合物；（2）通过改变催化剂和催化体系，合成工艺及共聚，共混及交联等对高分子进行改性；（3）通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构；（4）通过微观复合方法，对高分子材料进行改性。

3.2 高功能化：功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域，目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料，如可以像金属一样导热导电的高聚物，能吸收自重几千倍的高吸水性树脂，可以作为人造器官的医用高分子材料等。

鉴于以上发展，高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。

3.3 复合化：复合材料可克服单一材料的缺点和不足，发挥不同材料的优点，扩大高分子材料的应用范围，提高经济效益。

高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向，目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面，今后复合材料的研究方向主要有：（1）高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发；（2）合成具有高强度，优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂；（3）界面性能，粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。

3.4 智能化：高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题，智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能，例如预知预告性，自我诊断，自我修复，自我识别能力等特性，对环境的变化可以做出合乎要求的解答；根根据人体的状态，控制和调节药剂释放的微胶囊材料，根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。

由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃，它是新材料，分子原子级工程技术、生物技术和人工智能诸多学科相互融合的一个产物。

3.5 绿色化：虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用，但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。

那些从生产到使用能节约能源与资源，废弃物排放少，对环境污染小，又能循环利用的高分子材料备受关注，即要求高分子材料生产的绿色化。

主要有以下几个研究方向：（1）开发原子经济的聚合反应；（2）选用无毒无害的原料；（3）利用可再生资源合成高分子材料；（4）高分子材料的再循环利用。

4.结束语高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献，我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系，我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚，但目前来看也取得了不错的进步，我们应提高其整体技术水平，致力于创新的高分在聚合反应和方法，开发出多种绿色功能材料和智能材料，以提高人类的生活质量，并满足各项工业和新技术的需求。

参考文献：【1】张留成《高分子材料导论》化学工业出版社：20-22页；【2】国家自然科学基金委员会工程及材料科学学部《有机高分子材料科学》科学出版社：52-56；【3】黄丽《高分子材料（第二版）》化学工业出版社：245-257；【4】陈栓虎《高分子材料》西北大学化学系：4-5,140-146；【5】徐喜民，王冀敏. 21世纪功能高分子材料. 内蒙古石油化工，2004，第30卷：25-27；【6】赵利利论新型高分子材料的开发与应用科技向导2011年第03期；。