高分子化工材料的應用現狀及發展趨勢探析

朱東琦

摘 要 高分子化工材料廣泛地應用于各個行業，同時也是化學材料的重要部分，也是未來發展研究的領域之一。高分子化工材料具有其他材料不可缺少的優勢。近年來，得益于科學技術的發展，高分子化工材料在應用方面都取得了長足的進步?；诓煌瑧妙I域，也對化工材料使用制定了更高的性能標準?；诖?，本文介紹了高分子化工材料的基本特點和使用局限性，討論了常見的高分子材料，探討了高分子化工材料在未來領域的發展趨勢，旨在能夠更好地促進化工材料的良好發展，進一步擴大材料的使用范圍。

關鍵詞 高分子化工材料 稀土催化材料 生物醫用材料 聚乙烯材料 軍用物資材料

中圖分類號：TQ31 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）06-0058-03

高分子化工材料是化工材料中重要的領域，在眾多行業的使用中有著重要的作用?；诟鞣N現代化技術的發展，高分子化工材料得到了廣泛應用，同時也獲得了新的發展機遇。部分專業的領域對高分子化工材料用途提出了高標準，以此來滿足各種發展需要。在現代化工材料研發領域，將其應用于加工、生產和研發中，是能量轉換較高的高新技術。高分子化工材料開發首先始于工業行業，隨著市場的發展，材料在計算機技術、醫學和軍事等領域逐漸流行，并占據了一定的消費品市場份額。對于科學技術的發展和社會進步具有重要意義。因此，本文對高分子材料進行分析，明確技術發展方向，旨在為推動化工材料的應用提供幫助。

1 高分子化工材料概述

高分子化工材料的使用發展階段分為自然應用、人工改良、化工生產和石油生產。人類使用天然高分子材料，如棉、麻、絲綢，這是自然階段。隨著化學工業的發展，對天然橡膠和纖維進行改良，是利用的改良階段?；诜尤渲铣杉夹g，不斷采用碳合成材料，是生產煤化學的重要階段。以高分子材料的合成為主，以石化生產為基礎進行生產，開啟了聚合石化生產時代。如今，高分子材料應用于生產領域，是合成領域發展的子類。作為新型復合材料，在具體的使用過程中是以合成高分子為主。材料的用途廣泛，是基于高分子化學材料的性能決定的?，F有的化工材料由工業材料構成，如工業塑料、橡膠材料和化學纖維等，特點是燒制過程簡單，種類很多，廣泛應用于社會生活中的各個領域。高分子化工材料分子量大，與中小分子化合物相比，構成了豐富的分子形態，成分簡單，結構高度有序。合成化合物成分簡單，是常見的非金屬物品。高分子化工材料滿足一定的環境條件。

2 高分子化工材料的總體發展

現階段基于工業制造業發展，基于環保理念的應用，自然資源不能全面滿足使用需要，需要尋找合適的材料。因此，高分子化工材料很好地解決了資源使用不足的問題。各國都在使用高分子化工材料，因此塑料、纖維等具體的使用作用優勢明顯，在工業生產方面也得到了應用，同時也具有很多發展機會。高分子材料給人們的生活帶來了極大的舒適，為我國的經濟做出了必要的貢獻。隨著需求和生產力的增強，材料的生產亟待提高?，F有的材料生產設施和技術，無論是傳熱還是混合技術，都要不斷地改進和優化。理論上需要控制混合時間，解決聚合物化學反應的問題，保持相關材料的生產質量平衡?；诂F代環保理念在各行業的應用，對于設備的結構體、噪聲、功耗和重量等的問題都需要確保最小化。

3 高分子化工材料的優點和局限性

高分子材料的優勢是應用廣泛、適應性強，在各行業發展與生活中具有良好的應用優勢。高分子材料的使用，具有更高的使用強度，與其他常規材料相比，具有更高的耐磨性和良好的抗壓性，抗腐蝕性能更高。高分子材料在各個領域發揮著重要的潛力和價值。與傳統材料相比，高分子化工材料在蒸煮工藝上也具有一定的優勢，同時在成本控制中也具有其特定的價值，因此高分子化工材料適合更多的行業領域。隨著我國社會經濟的發展，可廣泛用于軍事裝備和信息技術的高分子材料需求量越來越大。但是，目前高分子化工材料在生產中還存在局限性，對于一些特定的市場缺貨問題還很多，一些急需物資的企業仍需繼續進口高分子材料，影響了我國經濟的發展。因此，對于高分子化工材料的進一步研究，應該更加重視材料的生產質量和生產效率，加強技術開發的研究，確保高分子化工材料的穩定供應。

4 高分子化學材料發展現狀

4.1 稀土催化材料

稀土催化材料的使用是由稀土形成的材料。我國資源豐富，資源種類繁多，其中稀土以輕稀土為主，中、重稀土相對較少，因此存在稀土發展不平衡的情況。隨著對中重稀土需求的增加，稀土在實際生產使用中也將面臨資源短缺的重要問題?？茖W家們發現了對輕元素研究的催化劑材料，為資源發展開辟了新局面。目前的稀土催化資源豐富，生產率高，比重金屬催化劑在生產中的使用更加具有優勢，同時在資源生產和利用中有著重要作用。以稀土化合物為主要原料的催化劑，可用于橡膠和二烯反應合成。利用催化劑體系合成了結構獨特的聚合物，用稀土催化合成高分子聚合物。稀土鈣鈦礦催化劑制備容易，同時還具有耐高溫的使用優點，用于制作環保型催化劑，用于復合氧化物催化劑。

此外，稀土功能材料在信息、生物、新能源和環保等現代技術和工業發展中發揮著重要的作用。與傳統的貴金屬催化相比，稀土催化資源豐富，成本低、生產水平和生產效率高。稀土催可以提高生產效率，還可以節約資源和能源，減少對于環境的污染。利用稀土化合物生產新型催化劑，用于聚合二烯烴，打破了傳統的催化劑，研究取得了重大進展。利用稀土催化劑合成聚合物，稀土催化合成各種物質，獲得高分子量共聚物合成，使苯乙烯均聚及其與丙烯腈共聚，可以從聚丙烯酸酯中聚合，具有高活性和一定的規整性。稀土催化材料應用于能源和環境領域，如尾氣凈化、環境凈化等。隨著低碳經濟需求的增加，稀土催化將繼續得到廣泛的應用。

4.2 生物醫用材料

生物醫用材料的具體使用過程主要用于修復和更換生物組織。生物材料有特殊性質和功能，用于器官、手術、理療和治療，不影響人體組織。常見的醫學材料主要有用于美容的硅橡膠和用于替代骨移的人造骨。由聚合物合成的醫學材料，通過分子聚合，生產出具有物理和生物相容的材料。軟材料用作血管、食道等軟組織替代品。硬材料可用作硬腦膜、心臟瓣膜;液態合成用作注射修復材料，發揮著重要的作用，同時，高分子材料是醫學分支?；卺t學技術和現代技術的發展，對于高分子材料的應用，是發展應用廣泛的材料，主要分為可降解和不可降解物質。分解物質可以改變在體內的結構，分解產物通過新陳代謝排出體外，最大限度地減少副作用。材料優選膠原和纖維素等，用于非永久性輸送給藥和植入，應用于醫學領域。第一代生物醫學材料，主要是生物相容性和惰性材料，被引入臨床使用。對于生物活性、可生物降解生物材料被引入臨床使用，第三代生物活性和降解材料也在投入使用。生物醫用高分子材料技術水平較低，生產水平和發展不及國際水平。由于醫用材料具有特定的周期，需要體外、動物實驗、臨床試驗等，材料必須經過藥品監督管理局檢驗，醫療器械檢查相對復雜。我國醫用高分子材料進展還比較緩慢，對于材料的使用范圍還在不斷的研究中，與國際平均水平仍有差距。材料生產周期長、醫學領域研究成本高、材料使用審批速度慢，使得生物醫用高分子材料產量低，是不能滿足需求的材料。985CBDA8-00A5-4843-8FE1-1AF10C70B041

因此，我國的醫用高分子材料還處于產量低、品種少和規格不全的階段，但隨著醫療水平的發展和需求，生物醫用材料應完善其分子設計，克服材料生產的復雜循環所帶來的弊端，促進醫用材料產業的健康發展。

4.3 聚乙烯材料

聚乙烯材料是產量最大的材料，應用范圍廣，應用于汽車、家電等行業。聚乙烯材料在包裝、生產和處理等領域有著廣泛的應用。聚乙烯加工簡單，是環保推廣的高分子材料。在聚乙烯生產中，乙烯經過聚合得到耐酸堿腐蝕的聚乙烯材料。烯烴聚合得到的熱塑性樹脂，通過高壓聚合或低壓聚合來合成。以聚丙烯為基礎的共聚物具有加工簡單、生產率高和價格低等優點。但根據一些領域的研究，聚乙烯也具有致癌性，因此在食品包裝中存在局限性。一些研究機構正在研究過渡金屬作為烯烴聚合的催化劑，隨著節能低碳經濟和可持續發展的深入，聚烯烴的高產多樣化成為研究熱點[1]。

4.4 軍用物資材料

在科學軍事領域，高分子化工材料用作航天發動機油、聚合物電池、武器元件、計算機集成電路材料和元件散熱器等。隨著技術的發展，高分子技術和材料已經取代了傳統科技部分貴金屬原料，有效降低了電子產品和武器生產成本。由聚酰亞胺高分子聚合物和金屬組成的薄膜，引起了科學軍事界的關注[2]。

5 高分子化工材料未來發展趨勢

高分子化工材料應用在提高產品質量和促進節能環保功能上具有一定的優勢，以及在高新技術產業方面發展迅速。在高分子材料發展中，金屬和高分子是未來發展的特點。在未來化工材料發展中，將降低生產和研發成本，還可以進行大規模生產，以及擴展到一般工業化生產，進而提供高分子材料生產效率，給更多的用戶使用帶來更多的價值。隨著高分子化工發展，在不久的將來，高分子產品的價格將繼續走低，材料功能性將不斷提高，必將為經濟帶來更多的效益。從降低原材料考慮，在未來發展中，將更多地尋求本地原料，利用現有的高標準的產品，替代材料，構建產業鏈發展模式，應用于更多行業，以此來發展更多的客戶群體，在材料產業化下促進行業的健康發展?，F階段許多工業發展中的聚合品具有適當的功能和特性。由于使用領域的限制，未來研究材料的使用領域，需要不斷改進材料生產特性和具體的使用功能。對高分子材料進行全面的研究，通過降低成本，引入材料創新探索和開發，確保材料在社會各個生產領域和醫療領域發展中具有更重要的使用價值，提高材料的使用效率[3]。

同時，在全世界都倡導碳中和理念的前提下，生物可降解高分子化工材料在未來的發展中會占據越來越多的比重。其材料在使用過后可以通過生物分解或者其他化學降解的方法，實現完全分解并可堆肥利用，真正做到零污染、零排放。其運用領域涉及生活、醫療及農業等。當然，生物可降解高分子化工材料還存在一些問題，如價格偏高，性能不及其他高分子材料等，但是隨著人們環保理念的不斷提高，未來將會替代更多的現有高分子材料[4]。

6 高分子化工材料的使用情況

6.1 醫藥生物行業應用

高分子化工材料在生物醫藥行業方面取得了一定的成果，但生物醫藥仍有許多問題需要解決。在生物醫藥中使用高分子藥物早已為人所知，醫藥產品通常采用天然和技術制造。高分子化學品具有較高的研發成本和材料審查程序，這也是限制生物醫藥有效發展的重要原因。生物醫藥工作者需要努力研究其他重大實用性的醫藥高分子化學品，促進生物醫藥產業健康發展[5]。

6.2 太陽能產業應用

高分子化工材料在新能源行業的應用較為廣泛，對太陽能的使用和發展有著重大的影響。太陽能具有對環境安全的優勢，結合低成本和廣泛的使用，得到了有效的發展。在汽車和工業中使用聚合化學品的產品包括晶體硅片和薄膜形式。其具有自身成本低優勢，會在未來的市場中找到更廣闊的發展前景。高分子化工材料的不斷研究價值在于不斷促進資源的高效配置，以此來獲得更好的發展，同時獲得更好的經濟效益和社會效益[6]。

7 結語

綜上所述，高分子化工材料在我國生產和生活領域發揮著重要的作用。本文著眼于材料應用領域，探討高分子材料的發展趨勢。高分子化工材料研究所是化工材料研究中心，未來對于材料的使用還有很多提升空間。因此，高分子化工材料的應用，將對經濟發揮重要的作用，對促進我國社會主義的建設和經濟發展發揮更加積極的作用。在今后的工作中，相關人員需要加強材料的不斷研發，促進高分子材料更廣闊的應用，同時更好地適應社會發展的需求。

參考文獻：

[1] 曹湘洪.支持節能、服務環保是我國化工新材料發展的重要方向[J].新材料產業，2014（02）：8-12.

[2] 季麗娜.淺析目前我國高分子化工材料的發展現狀[J].化工管理，2013（12）：8.

[3] 本刊通訊員.2013年中國工程院化工、冶金與材料工程學部候選院士名單[J].中國材料進展，2013，32（06）：384.

[4] 張愛迪，丁德潤，朱香利，等.生物降解高分子材料研究應用進展[J].化工新型材料，2011，39（07）：17-20.

[5] 中國工程物理研究院化工材料研究所高分子材料研究室[J].含能材料，2006（06）：507.

[6] 中國工程物理研究院化工材料研究所高分子材料研究室[J].含能材料，2006（05）：405.985CBDA8-00A5-4843-8FE1-1AF10C70B041