有机化学在高分子材料合成中的应用分析

摘 要：本文主要针对有机化学在高分子材料合成中的应用展开研究，先提出有机合成材料特点，如热塑特性和热固特性，然后重点分析有机化学在高分子材料合成中的具体应用，主要体现于高分子单体合成、高分子材料改性、高分子材料合成新技术等方面，旨在充分发挥出有机化学的应用价值，为高分子材料的合成提供便捷化优势，取得良好的应用效果。

关键词：有机化学;高分子材料合成;应用

0 引言

现阶段，高分子材料在人们实际生活中比较常见，尤其对于塑料和橡胶等，所以说，在人们生活中，高分子材料发挥着重要的作用和功能。对于高分子材料来说，天然高分子材料和人造高分子材料为其重要构成内容，其中，针对于人造高分子材料，主要借助聚合反应所获，高分子材料的合成反应，具有较高的复杂性，而在高分子材料合成方面，有机化学扮演着重要角色，通过对有机化学的应用，对于合成高分子材料具有很大的帮助，从而更加便利于人们的生活。由此可以看出，在高分子材料合成中，有机化学的应用非常重要。

1 有机合成材料特点分析

1.1 热塑特性

针对于有机合成材料的温度，必须要确保高度的适宜性，确保可逆的变软流动的顺利形成，而且在冷却过程中，会慢慢变硬，从而确保加工流程的顺利完成。有机合成材料的可塑特性显著，在其特性的影响下，可以保证高分子材料反复加工，在这个过程中，由于其厚度被削弱，可以确保各类形状的加工，其可操作性显著，所以对实际生活产生了很大的影响。其中，高分子线性聚合物在加工过程中，具有较强的简化性和可塑性，所以其使用价值突出。

1.2 热固特性

在实际上，酚醛塑料等有机合成材料无法实现软化和反复塑制，在其加热方面，烧焦现象比较常见。酚醛塑料材料的特殊性显著，在第一次加热阶段，其软化流动可以实现，在升温后，其硬度会慢慢强化，也就是热固特性，在高温度条件下，其硬度会慢慢变强。对其加工方法进行分析，主要通过塑化流动充满腔后实现固化，从而确保所需形状和尺寸的顺利取得。基于此，在分子链之间，会有效形成特定的化学键，在特定化学反应的影响下[1]，可以使所需的网状结构得到形成，所以其特性更具固定化，消融难以实现。这种材料在恶劣环境中得到了广泛应用，尤其对于隔热和耐高压要求的环境，当然也应用于厨房电器之中，防止火灾等安全事故的发生。

在出现火情的情况下，热固性材料的碳化反应比较常见，在不同材料中，碳化层深度的差异性明显。对聚氨酯材料和酚醛树脂材料进行对比，其中，聚氨酯材料一旦遇到火苗，会确保碳化层的迅速形成，防止材料表面接触到火苗，并将火苗控制在可控范围内。而针对于酚醛树脂，如果遭遇火苗，其碳化反应也会出现，然后也会出现阴燃现象。

2 有机化学在高分子材料合成中的具体应用

2.1 高分子单体合成

高分子的单体合成，主要得益于有机化学的扶持，在分析高分子材料单体合成过程中，有机化学的扶持非常重要。比如在高分子材料中，有机玻璃比较常见，不仅具有较高的透明度，而且具有良好的价格优势，广泛应用于诸多领域，有机玻璃作为聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA），其合成主要借助有机化学方法[2]。现阶段，丙酮氰醇法和异丁烯氧化酯化法在PMMA的合成方法中具有较高的应用价值。

其中，在丙酮氰醇法合成过程中，醛和酮的亲核加成反应非常重要，对其合成步骤进行分析，主要通过对氢氰酸中游离的青基负离子的应用，以此来对丙酮中的羰基碳正离子实施进攻，从而为氰醇的获取提供便利性，然后实施脱水处理，在上述步骤完成后，将硫酸添加进去，为氰醇水解创造有力条件，然后借助酯化作用，确保甲基丙烯酸甲酯的顺利生成。对其优势进行分析，其材料利用效率较高，而且反应过程具有高度的温和性，然而也存在着一些缺陷，如在整个生产工艺中，需要较长的时间来进行，同时氢氰酸和硫酸等为应用的原材料，其毒性和腐蚀性较强，所以明确提出了对反应容器的要求，尤其对于抗腐蚀性要求，所以需要投入较多的投資成本。

与丙酮氰醇法进行对比，异丁烯氧化酯法对于生产条件的要求较低，所以其竞争力突出。该方法的重点可以实现与异丁烯相连的甲基SP3杂化，并活化甲基上的氢原子，从而居于活跃性较强的原子，确保甲基丙烯醛的顺利生成，然后加强氧化和酯化反应，以此来确保甲基丙烯醛的合成[3]。基于此，加强有机化学方式的应用，可以发挥出高分子材料单体合成方式的适宜性，将生产成本控制在合理范围内，发挥出高分子材料的性价比优势，确保其经济效益的稳步提升。

2.2 高分子材料改性

现阶段，在高分子材料研究方面，高分子材料改性至关重要，在改性作用带动下，可以将高分子材料性能提升上来。比如针对于纤维素，作为天然高分子之一，其构成主要得益于葡萄糖，通过分析葡萄糖的化学性质，各个葡萄糖分子的羟基为3个[4]，所以可进行的化学反应较多，所以更加便利于其改性。对硝化纤维的改性进行分析，借助碱液处理，可以推动纤维素将溶胀效果发挥出来，而且借助碱液处理，可以促使纤维素和氯甲烷取代反应的出现，从而确保烷基纤维素的顺利取得，基于此，可以给予硝化纤维的改性一定的保障，将获取的产物烷基纤维素的增稠效果体现出来，进而可作为分散剂。

此外，在分析高分子材料特性方面，既要注重其合理性，也要充分考虑高分子材料的构成元素，通过对有机化学等知识的应用，有效处理材料，从而实现高分子材料的改性。

2.3 高分子材料合成新技术

在全新的聚合方法中，基团转移聚合具有较高的应用价值，对其特点进行分析，可以使a-甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯实现活性聚，其实施步骤在引发、转移、增长方面得到了充分体现。其中，在引发和增长反应方面，Michael加成反应在烯酮硅缩醛向a，b-不饱和脂方面得到了广泛应用[5]，在反应过程中，亲核性的催化剂和单体的羟基，其配位主要为硅原子，在硅原子共价键数目为4时，可以不断提高结构的稳定性，而上述反应形成的6配位硅原子，在其结构为八面体的情况下，其结构的稳定性严重缺失，所以单体和引发剂内部电子的转移现象尤为常见，这时单体和引发剂之间，会造成C-C单键的形成，同时硅基的转移也经常出现，通过结合于单体的羰基氧，可以确保全新结构的形成，通过上述反应，烯酮硅缩醛结构具有全新型特点，其高分子合成新技术，与有机化学之间有着密切的联系，通过有机化学和高分子合成方法的整合，可以使高分子合成技术越来越普遍化。

3 结束语

当前，社会大众对各类性能材料的需求越来越突出，也明确提出了对材料的性能要求，其中，在高分子材料研究过程中，有机化学得到了广泛应用，所以要加强有机化学知识的融合，如高分子单体合成、高分子材料改性、高分子材料合成新技术等方面，确保材料合成效率的稳步增强。综上所述，在高分子材料合成方面，有机化学的应用势在必行，但是也要注意，不断创新有机化学，确保有机化学合成的高分子材料在性能方面更具优势，从而充分发挥出高分子材料的优势和性能。

参考文献：

[1]颜静，耿旺昌，姚东东，闫毅.有机化学知识在高分子材料合成创新实验中的运用——分享几个实例[J].大学化学，2020，35（07）：104-108.

[2]张佳瑜，朱洁莲，毛明富，刘湘.高分子材料与工程专业有机化学实验改革——以丙烯酸丁酯的制备为例[J].化学教育（中英文），2019，40（18）：36-38.

[3]贺禹铭.关于有机化学在高分子材料合成中的应用现状分析[J].当代化工研究，2018（10）：2-3.

[4]丁能文，游维雄，陈军，王春香，蒋鸿辉.浅淡材料化学专业的高分子化学实验教学改革[J].大学教育，2016（06）： 146-147.

[5]崔桂花，白羽，李文亮，隋春红.生物医用高分子材料知识的引入及对有机化学教学的辅助作用[J].中国教育技术装备，2015（24）：99-101.

作者简介：

张慧丹（1986- ），女，汉族，河南郑州人，硕士，药学与化学工程学院教师，主要研究方向有机合成。