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摘要:在我们日常生活中,高分子材料最为常见,其作为发展高新科技的重要基础,并以其优异的性能在各个领域得以广泛应用。当前高分子材料已发展成为工程材料的重要支柱,对于推动人类社会的进步起到了非常重要的作用。文中分析了高分子材料的典型应用,并对其未来发展前景进行了具体阐述。
关键词:高分子材料;性能;典型应用;发展前景
高分子材料是由较大质量分子的化合物组成,以高分子化合物作为基体,同时配以添加剂共同构成。高分子材料具有不同的分类标准。同时自身具有长链结构,因此显示出高强度、高弹性、高粘度、力学状态多重性、结构多样性等特性,而且高分子结构的变化,使高分子材料的特性变化多样,并实现了其广泛的应用。近年来高分子材料发展速度较快,无论是高分子材料的制备还是应用领域都有了较大的拓展,有效的促进社会的发展和进步。目前高分子材料已在我们日常生活、生产和科技等领域普遍应用。基于部分高分子材料在环保方面有待提高,高分子材料也加快了向绿色化方向的发展,而且一些具有耐高温、耐腐蚀和高强度的特种高分子材料也加大了研发的力度,这使高分子材料具有非常好的发展前景。
1高分子材料的典型应用
1.1高分子材料在建筑上的应用
在现代工程中,高分子材料具有不可或缺性,在当前建筑工程中,塑料、涂层、黏胶剂等高分子材料应用十分普遍,其已成为重要的建筑材料,不仅来源广泛,还具有较好的化学结合效率、质轻、强韧和耐腐蚀特性,这也使高分子材料在建筑中应用的重要性越来越凸显出来,有效的改善了人们的生存环境。目前在建筑中使用最多的高分子材料为玻璃钢,其以合成树脂作为基体,以玻璃钢作为增强体,成型固化后形成固体材料,具有较好的透光性、装饰效果,而且玻璃具有较高的强度、重量轻、耐化学腐蚀性电绝缘性能都较好,易于加工成型,因此在应用中具有非常好的效果。在当前建筑中,高分子涂料應用也十分广泛,其不仅具有传统涂料保护、装饰物体及提高被涂物体使用寿命的功能,同时还具备耐高温、防辐射、耐烧蚀等特殊功能。将高分子涂料涂在物体表面,其能够与基体材料实现牢固粘结,构成较为完整的保护膜,而且色彩较为丰富,还具备良好的质感,使建筑材料更加美丽,并且具有较好的延寿性能。随着当前建筑行业高分子材料使用范围的增加,有效的提高了建筑的速度和舒适度,同时高分子材料性能在使用过程中得以不断改善,这使其在建筑领域的应用具有非常好的前景。
1.2高分子材料在农业上的应用
高分子材料凭借其独特的性能在农业中代替了传统的材料,不仅实现节能减排的效果,而且还给农民带来了较多的福利。在当前农产品包装上高分子材料应用最为常见,由于高分子材料具有较好的隔阻性和保鲜性,因此将其用于蔬菜水果的保鲜、储存、运输和粮食的储运、防霉变等方面,能够有效的提高农产品的附加值。而且通过可降解包装材料的研究,可以有效的解决农产品包装的环境污染问题,可以说具有广阔应用前景。将高分子子材料用于粮食增产中,即通过给无机化肥表面涂上一层高分子膜,做成缓释化肥,减缓化肥在土壤中的营养成分释放速度,为植物整个生长期间内提供不间断养分供应,减少施肥次数,降低生产成本,而且还能够减少氮对地下水和大气的污染,推进农业走上生态农业化发展之路。
1.3高分子材料在航空航天上的应用
我国航空航天工业赖以支撑的重要配套材料之一就是高分子材料。如今在航空航天领域使用的高分子材料也是与日俱增。在航空航天上使用的高分子材料主要包括橡胶、工程塑料、胶黏剂及密封剂等。其中塑料用量最大,由于工程塑料本身各具优越性能,以及耐高温、耐辐射等,很适于制造受热、受力、绝缘、传动受磨、耐化学介质等零部件,如更新型的高强度纤维增强则成为高强、轻质的航空工业材料。橡胶作为一种理想的密封材料,在航空航天领域有着其独特的地位。它具有很好的化学稳定性,能在高低温下稳定使用,可以用于各种有机、无机溶液以及氧化剂系统的密封。由于航空航天产品广泛采用复合材料、蜂窝结构以及轻合金,需要通过胶黏剂来实现整体结构的成型。航空航天产品需要经受十分复杂苛刻的环境考验,这也对航空航天产品上使用的胶黏剂具有很高的要求。高分子材料在腐蚀与防护领域有着其独特的优势,故被广泛应用在飞机制造上。另外,高分子材料具有密度小,强度大的优点,这对减轻飞机本身的质量和减少能源的消耗都有重要意义。
2高分子材料的发展前景
2.1具有更高的性能和功能
在社会发展过程中,科学技术的发展也推动了高分子材料的积极创新,一些具有更高功能性的高分子材料的研制,有效的对高分子材料的性能进行了改进,能够更好的满足社会各领域的需求。另外,一些具有新功能的高分子材料也不断研究出来,如用于医用的人造器官高分子材料、导热导电的高聚物等,其都具有非常好的应用前景。
2.2复合型高分子材料成趋势
新生态环境下,单一的高分子材料将逐步被复合型高分子材料所取代。因为不同的材料各有其不同的优缺点,复合后的高分子材料将弥补单一材料的不足,这样更能适应高标准的材料市场需求。目前,复合型高分子材料还非常有限,仅在航空造船、航天、海洋工程等少数领域被引用。跟随发展的步伐,将来复合型材料应将向高性能、高模量的纤维增强材料发展,再就是向高强度、优良耐热性以及优良成型加工性能方面发展。
2.3更加智能化和绿色化
高分子材料的另一发展前景就是智能化和绿色化。比如,智能化可能体现在预知预告性、自我修复以及自我诊断跟自我识别能力等方面,这无疑是未来高分子材料的发展方向。同时在我们的日常生活中不难体验到,高分子材料在诸多领域虽然起了很大的作用,但是对环境的污染也很严重。由于高分子材料均属于化合物,因此在生产这些高分子材料的时候难免出现废水、废物、废气等物质,这些物质排放对人身体健康伤害较大,因此,要加大管理力度,提倡绿色生产,减少对生态环境的伤害。
3结束语
在当前材料领域中,高分子材料作为一支新起之秀,其不仅带来材料领域的重大变革,而且在应用领域也不断扩展,对人类的生产生活带来了较大的影响。高分子材料自身性能十分优异,质量地轻盈,易于加工成型,而且相对密度较小,在应用时具有非常明显的减重效果,因此在当前航空航天领域中,部分非关键结构部分,高分子材料已替代了传统的金属材料。随着高分子材料研究的不断深入,高性能、高功能、复合化、智能化和绿色化已成为高分子材料未来的主要发展趋势,这也使高分子材料应用范围越来越广泛,并在其应用领域展现出独特的魅力和优势。
参考文献:
[1]李爱元,张慧波,陈亚东,等.新型建材-高分子建材的应用[J].中国材料科技与设备,2008(6).
[2] 赵云峰. 航天特种高分子材料研究与应用进展[J].中国材料进展,2013,32(4).
[3]李艳.热硫化硅橡胶物理和化学补强的研究[D].西南科技大学,2011.
关键词:高分子材料;性能;典型应用;发展前景
高分子材料是由较大质量分子的化合物组成,以高分子化合物作为基体,同时配以添加剂共同构成。高分子材料具有不同的分类标准。同时自身具有长链结构,因此显示出高强度、高弹性、高粘度、力学状态多重性、结构多样性等特性,而且高分子结构的变化,使高分子材料的特性变化多样,并实现了其广泛的应用。近年来高分子材料发展速度较快,无论是高分子材料的制备还是应用领域都有了较大的拓展,有效的促进社会的发展和进步。目前高分子材料已在我们日常生活、生产和科技等领域普遍应用。基于部分高分子材料在环保方面有待提高,高分子材料也加快了向绿色化方向的发展,而且一些具有耐高温、耐腐蚀和高强度的特种高分子材料也加大了研发的力度,这使高分子材料具有非常好的发展前景。
1高分子材料的典型应用
1.1高分子材料在建筑上的应用
在现代工程中,高分子材料具有不可或缺性,在当前建筑工程中,塑料、涂层、黏胶剂等高分子材料应用十分普遍,其已成为重要的建筑材料,不仅来源广泛,还具有较好的化学结合效率、质轻、强韧和耐腐蚀特性,这也使高分子材料在建筑中应用的重要性越来越凸显出来,有效的改善了人们的生存环境。目前在建筑中使用最多的高分子材料为玻璃钢,其以合成树脂作为基体,以玻璃钢作为增强体,成型固化后形成固体材料,具有较好的透光性、装饰效果,而且玻璃具有较高的强度、重量轻、耐化学腐蚀性电绝缘性能都较好,易于加工成型,因此在应用中具有非常好的效果。在当前建筑中,高分子涂料應用也十分广泛,其不仅具有传统涂料保护、装饰物体及提高被涂物体使用寿命的功能,同时还具备耐高温、防辐射、耐烧蚀等特殊功能。将高分子涂料涂在物体表面,其能够与基体材料实现牢固粘结,构成较为完整的保护膜,而且色彩较为丰富,还具备良好的质感,使建筑材料更加美丽,并且具有较好的延寿性能。随着当前建筑行业高分子材料使用范围的增加,有效的提高了建筑的速度和舒适度,同时高分子材料性能在使用过程中得以不断改善,这使其在建筑领域的应用具有非常好的前景。
1.2高分子材料在农业上的应用
高分子材料凭借其独特的性能在农业中代替了传统的材料,不仅实现节能减排的效果,而且还给农民带来了较多的福利。在当前农产品包装上高分子材料应用最为常见,由于高分子材料具有较好的隔阻性和保鲜性,因此将其用于蔬菜水果的保鲜、储存、运输和粮食的储运、防霉变等方面,能够有效的提高农产品的附加值。而且通过可降解包装材料的研究,可以有效的解决农产品包装的环境污染问题,可以说具有广阔应用前景。将高分子子材料用于粮食增产中,即通过给无机化肥表面涂上一层高分子膜,做成缓释化肥,减缓化肥在土壤中的营养成分释放速度,为植物整个生长期间内提供不间断养分供应,减少施肥次数,降低生产成本,而且还能够减少氮对地下水和大气的污染,推进农业走上生态农业化发展之路。
1.3高分子材料在航空航天上的应用
我国航空航天工业赖以支撑的重要配套材料之一就是高分子材料。如今在航空航天领域使用的高分子材料也是与日俱增。在航空航天上使用的高分子材料主要包括橡胶、工程塑料、胶黏剂及密封剂等。其中塑料用量最大,由于工程塑料本身各具优越性能,以及耐高温、耐辐射等,很适于制造受热、受力、绝缘、传动受磨、耐化学介质等零部件,如更新型的高强度纤维增强则成为高强、轻质的航空工业材料。橡胶作为一种理想的密封材料,在航空航天领域有着其独特的地位。它具有很好的化学稳定性,能在高低温下稳定使用,可以用于各种有机、无机溶液以及氧化剂系统的密封。由于航空航天产品广泛采用复合材料、蜂窝结构以及轻合金,需要通过胶黏剂来实现整体结构的成型。航空航天产品需要经受十分复杂苛刻的环境考验,这也对航空航天产品上使用的胶黏剂具有很高的要求。高分子材料在腐蚀与防护领域有着其独特的优势,故被广泛应用在飞机制造上。另外,高分子材料具有密度小,强度大的优点,这对减轻飞机本身的质量和减少能源的消耗都有重要意义。
2高分子材料的发展前景
2.1具有更高的性能和功能
在社会发展过程中,科学技术的发展也推动了高分子材料的积极创新,一些具有更高功能性的高分子材料的研制,有效的对高分子材料的性能进行了改进,能够更好的满足社会各领域的需求。另外,一些具有新功能的高分子材料也不断研究出来,如用于医用的人造器官高分子材料、导热导电的高聚物等,其都具有非常好的应用前景。
2.2复合型高分子材料成趋势
新生态环境下,单一的高分子材料将逐步被复合型高分子材料所取代。因为不同的材料各有其不同的优缺点,复合后的高分子材料将弥补单一材料的不足,这样更能适应高标准的材料市场需求。目前,复合型高分子材料还非常有限,仅在航空造船、航天、海洋工程等少数领域被引用。跟随发展的步伐,将来复合型材料应将向高性能、高模量的纤维增强材料发展,再就是向高强度、优良耐热性以及优良成型加工性能方面发展。
2.3更加智能化和绿色化
高分子材料的另一发展前景就是智能化和绿色化。比如,智能化可能体现在预知预告性、自我修复以及自我诊断跟自我识别能力等方面,这无疑是未来高分子材料的发展方向。同时在我们的日常生活中不难体验到,高分子材料在诸多领域虽然起了很大的作用,但是对环境的污染也很严重。由于高分子材料均属于化合物,因此在生产这些高分子材料的时候难免出现废水、废物、废气等物质,这些物质排放对人身体健康伤害较大,因此,要加大管理力度,提倡绿色生产,减少对生态环境的伤害。
3结束语
在当前材料领域中,高分子材料作为一支新起之秀,其不仅带来材料领域的重大变革,而且在应用领域也不断扩展,对人类的生产生活带来了较大的影响。高分子材料自身性能十分优异,质量地轻盈,易于加工成型,而且相对密度较小,在应用时具有非常明显的减重效果,因此在当前航空航天领域中,部分非关键结构部分,高分子材料已替代了传统的金属材料。随着高分子材料研究的不断深入,高性能、高功能、复合化、智能化和绿色化已成为高分子材料未来的主要发展趋势,这也使高分子材料应用范围越来越广泛,并在其应用领域展现出独特的魅力和优势。
参考文献:
[1]李爱元,张慧波,陈亚东,等.新型建材-高分子建材的应用[J].中国材料科技与设备,2008(6).
[2] 赵云峰. 航天特种高分子材料研究与应用进展[J].中国材料进展,2013,32(4).
[3]李艳.热硫化硅橡胶物理和化学补强的研究[D].西南科技大学,2011.