高分子化工材料在我国的发展

冯贵武

（中科美菱低温科技股份有限公司，安徽合肥 230601）

1 高分子化工材料的定义与特点

1.1 高分子化工材料的定义

何谓高分子化工材料，第一明白其概念。它还有一个名字是高分子或大分子，通常而言，它的相对分子质量有几千到几百万。尽管看起来质量很大，可是里面有的元素种类却很有限，C、H、O、N 这些非金属元素较多，此外还有S、Cl、Si、F 等元素。生物大分子的构成微量元素还有Fe、Mg、Ca、Na 等。

1.2 高分子化工材料的特点

首先，其相对分子质量大，但是却不集中。和小分子与中分子化合物比较来说，有的高分子化合物相对分子质量大于1×104，其分子较大，所以构成了丰富多类的分子形态。其次，化学组成简单，分子结构十分有序[1]。而合成高分子化合物的化学组成则较简单，一般就是常见的一些非金属元素，同时都是满足一定的环境条件，是低分子有机或无机化合物在聚合反应下根据对应的规律连接形成。

2 目前高分子化学材料的整体发展情况

2.1 高分子化学的发展情况

现阶段，天然资源由于工业的飞速进步已经跟不上发展步伐，无法满足使用需求，所以需要找到适当的人工合成材料。那么，高分子化学材料的出现正是很好地解决了这一问题[2]。研究显示，最近各个国家在使用材料上都很迅速，所以塑料、橡胶、纤维等材料在应用时的优势十分明显，新型材料也在工业生产、建筑与农业上都有很大的发展空间，如此一来，给工作与生活带来了诸多便利，也相应地促进了我国经济发展。

2.2 高分子材料成型加工技术

由于国内需求与生产力加强，合金材料的生产效率急需提升。可是现有的加工设施与技术无论是传热技术或者混炼都难免出现不可控现象。理论层面来说，能够控制塑料聚合物或混炼时的时长，这样能够处理好振动磁场下塑料聚合物化学反应技术问题，有利于维持产品质量的平衡，技术上也能够处理好设备结构的过度集成化问题，并尽可能减少设备噪音、能耗与体积重量等。

3 高分子化学材料的种类与发展现状

3.1 稀土催化材料概述

稀土元素的电子结构十分特殊，化学反应时可以展示出其十分优秀的催化性能，对于石油、化工、环保等催化应用而言有着广阔的发展空间[3]。所以，应用轻稀土的催化材料不但能够切实提升生产效率，还可以节省大量能源，起到了保护环境的目的。

3.2 稀土催化材料的实际应用和发展现状

现在，普遍的稀土催化材料具体分三类：分子筛稀土催化、稀土钙钛矿催化与铈锆固溶体催化材料。第一种通常是被当成炼油催化剂应用于工业生产；第二种用于分解水制氢、石油化工行业等，作用优势明显；最后一种是应用于净化汽车尾气，可以优化其中的氧化还原反应。

3.3 聚烯烃材料概述

聚烯烃是烯烃的聚合物，具体包含多种类型的烯烃还有一些环烯烃在单独或共聚合后形成的一种热塑性树脂总称。聚烯烃作为高分子化工材料有着十分广泛的应用，它的优点也很明显，包括有着丰富的原料、物美价廉、加工性能好等。

3.4 聚烯烃材料的实际应用和发展现状

国内对此的研究从二十世纪七十年代开始的，后来的几十年时间中，我国对不同聚烯烃材料的研究与合成都有着瞩目的成就，十分有利于推动聚烯烃材料在生产生活上的广泛应用。现在，研究聚烯烃的主流趋势是使用金属催化剂聚合等不同烯烃，目前取得的成就瞩目。

3.5 生物医用高分子材料概述

生物医用高分子化工材料是功能性的，其主要应用于生物、医学等领域，在诊断、检查、治疗、修复人工器官与保健上有着很大的应用空间，能够延长生命，提升生活质量，所以其十分安全，不需要担心对人体的不良影响。

3.6 生物医用高分子材料的实际应用和发展现状

对此材料的研究从美国开始。一开始是提出的该想法，后来美国NIH 表示开始研究人工心脏[4]。后来研发出了生物材料，涌现出大量学会与杂志。对于我国现在研究生物医用高分子化工材料的现状而言，还是刚刚起步，生产周期很长，投入有关课题也不是很充分，所以产品质量和国际水准之间的差距还是很大的，也无法符合现实需求。所以还应积极调整有关政策，并正面对待困难问题。

高分子化工材料应用中，生物应用材料具有很多优势，因此被广泛地应用于生物器官、组织诊断、修复和替换、治疗等方面。这样不仅能够更好地确保整体组织器官的各个功能，同时也能够有效地防止副作用的发生，更好地促进医学行业的发展。同时生物医学材料具有很强的实用性，并且使用范围非常广，可以通过人工合成、天然合成等方式进行，目前生物医务材料划分主要有2种，即生物降解型、非降解型，同时在现代医疗中取得了很好的应用效果。

4 高分子化工材料在我国的发展应用

4.1 稀土催化材料的应用

稀土催化材料属于稀土功能，基础为稀土元素，现在而言，我国稀土矿大部分是轻稀土成分，由于我国经济的发展，社会越发需要重稀土，那么稀土开采与现实应用必然就会加大之间的不平衡。那么，应重点加强控制稀土材料，还要注重开采，从而提升对其的使用效果。

4.2 生物医用行业高分子化工材料的应用

高分子化工材料应用生物应用材料的优势明显，所以应用于组织诊断、生物器官、治疗上十分广泛。如此，不但可以很好地保障整体组织的器官功能，还可以切实避免出现副作用，真正推动医学领域的进步[5]。此外，生物医学材料的实用性较强，且使用广泛，能够利用一些合成方式实施，现在生物医务材料具体包括两大类：生物降解型与非降解型，且对于现代医疗也有很大的帮助。

4.3 膜技术行业内高分子化工材料的使用

膜科技在高分子化工材料技术上有着很大进步，其基础为高分子化工材料，而且一直在创新发展。同时，其在生产技术上的性能也有进步。膜材料的发展推动了我国经济发展，所以需要重视对该技术的改进与优化。

4.4 太阳能行业高分子化工材料的使用

现在，高分子化工材料应用于新能源也有很大的突破，特别是对太阳能的影响。作为清洁能源，太阳能优势突出，且无污染，有着诸多品种[6]。高分子化工材料应用在汽车与家具领域具体包括晶体硅片与薄膜两种形式，只是尚未得到广泛应用，所以将来还需要进一步的创新发展。

4.5 高分子材料纳米化的应用

现在，化学反应需保证分子间能够相应的排列组合，形成单体聚合，那么拓扑结构就突破了空间限制，可以复制原子，不过组合形式与自由组合还是有所不同，需要再提炼成高分子纳米材料，才可确保有效控制整体分子与原子，保障良好的纳米效果。

5 结语

总的而言，由于经济发展，材料需求持续增加。有机高分子材料一直受到业界的认可，不但因为其应用领域广泛，包括生物、医学等，性能也十分优秀，比如多功能、稳定强等，这些都能够保障有机高分子材料更进一步的发展。