研讨与展望高分子材料科学的发展进程

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研讨与展望高分子材料科学的发展进程 
刘浩…刘然 
([1]长安大学材料学院 陕西·西安710064; 
[2]武警工程大学 陕西·西安710078) 
摘要高分子材料科学作为一种前沿学科,在当前保持了一种持续发展的态势。本文从基本概念以及发展的过程 
向大家介绍这一门科学。 
关键词 高分子材料 现状 可持续发展 
中图分类号:TQ317 文献标识码:A 

l高分子材料的相关概念 
1.1高分子材料的基本概念及来源 高分子材料(macromolecular materia1),以高分子化合物 为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物 构成的材料。按来源可分为分为天然、半合成(改性天然高分 子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化 的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资 料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织 成织物,用木材、棉、麻造纸等 1.2高分子材料的分类 高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料 和高分子基复合材料等,其中前三种被称为高分子的三大材料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好, 在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。 有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。 前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分 子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能 力小、模量高,一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学 改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添 加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤 维之间。 2高分子材料科学的发展进程 2.1高分子材料科学的发展历史 高分子学科的建立,至今不到8O年。从远古时期开始, 人类就已经学会使用天然高分子材料,比如天然的树脂、橡胶、 棉花、木材等。 20世纪20年代,才出现高分子科学的概念。到了2O世 纪30年代,高分子材料工业才步入发展阶段,而到了20世纪 50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进 入2O世纪下半叶,高分子取得了一系列突破性的进展,比如 聚烯烃的多元聚合,设计合成嵌段,超支化等聚合物等。 2.2高分子材料科学的发展现状 进入21世纪,单单从一个大方向来描述高分子材料的发 展现状是不可取的也是不全面的,所以将简单分为几个领域 分别介绍目前的发展现状。 在电气_T业领域,高分子材料也有杰出的表现。随着时 代的发展,高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生 产大国,全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料 轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是 生产各种家用电器的最佳材料,而家用电器是人们的必须生 活用品,所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下 去的。 在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如,目前世 界不少轿车的塑料用量已经超过120千克/辆,德国高级轿车 用量已经达到300千克/辆。可见在汽车制造方面,高分子的 164 发展还是比较成熟,系统的。并且可以预见,随着汽车轻量化 进程的加速,塑料在汽车中的应用将更加广泛 
高分子材料还在航空航天,建筑工程,医疗,包装行业等 
众多领域发展已经比较成熟,并且正在朝着一个更加规范,更 
加科学,更加和谐的方向稳定发展 
2I3高分子材料科学的发展前景 
高分子材料科学代表的是一种前沿技术,其发展趋势也 
必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。 
2_3.1精细化 
随着时代的发展,精细化必然成为材料的主流趋势,未来 
将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化 
可以依赖于高分子的纳米合成,这既包括分子层次上的化学 
方法,也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、 
磁场、力场等的作用,采用自组装或自合成等方法,靠分子间 
的相互作用,构建具有特殊结构形态的分子聚集体。 
2.3.2绿色友好化 
在强调可持续发展的21世纪,任何事物都在渐渐转型, 
高分子材料也不例外。实现绿色友好化,需要在材料的合成, 
生产,运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石 
油的依赖性特别强,寻找可以替代石油的其它资源,则成为2 
世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节 
原子和分子在物质中的组合配置,控制物质的微观性质、宏观 
性质和表面性质,就可能使某种物质满足某种使用要求,这种 
物质就能作为材料来使用。 
2-3.3智能化 
在这个智能材料的时代,高分子化学同样承担着不可替 
代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变 
化而有意识的调节、修饰和修复,如若实现,也必然会对人类 
发展发挥巨大的作用。 
3结语 
本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前 
沿科学,相信在今后的生活中,随着科技的发展,技术的进步, 
越来越多的人会认识高分子材料,并投入到这门与人类生活 
息息相关的科学研究中去。 

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科教导刊r电子版J·2016年第l9期/7月r上J一