淺談高分子材料

張弛

【摘要】高分子材料的歷史可追溯到生命的起源，生命中的細胞、器官等都是以高分子的形式存在。高分子材料支撐著生命的延續(xù)，隨著社會、科技的發(fā)展，科學家從天然高分子的研究中，找到了高分子的結構規(guī)律，并設計合成出了人工高分子。由于高分子材料一系列的優(yōu)點，其在各行各業(yè)中都得到了大量的應用，人們在日常生活中已經離不開高分子材料。

【關鍵詞】高分子材料；日常生活；應用

1、高分子材料簡述

高分子材料的組成單元是高分子物質，其分子質量相對于常見的無機材料要大數百乃至數千倍。高分子材料的迅速發(fā)展離不開科學技術的進步，在古代由于材料的制備與提純技術尚不成熟，當時主流的材料是從礦物中冶煉出來的，可以在自然界穩(wěn)定存在的銅與鐵及天然的高分子材料如棉花等；但自工業(yè)革命以來，隨著工業(yè)上對化工原料的需求不斷擴大，各種化合物的制備與提純技術趨于完善，化合物開始向復雜性發(fā)展，代表之一就是高分子量越來越高，于是便產生了高分子材料。

由于人們的生活需要，在日常生活中，我們可以觀察到身邊存在大量的高分子材料，如衣服、被子、臉盆、體育場跑道、快餐盒等等。高分子材料幾乎與我們的衣食住行緊密相連，可以說高分子材料的發(fā)展對人們的生活方式起著舉足輕重的影響。

2、基本類型和特點

2.1基本分類

高分子材料的分類方式多種多樣，根據使用者與制造者的目的不同，可以分為許許多多的類型。比較常見的分類方式有以下幾種。

根據存在形式，可以將其分為天然和人工的兩種。而按照使用用途可以將高分子材料分成三大家族：塑料、橡膠、纖維。細分則有四大塑料包括PE、PP、PS、PVC，四大橡膠包括丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠，四大纖維包括錦綸、滌綸、腈綸、丙綸[1]。

2.2主要特點

高分子材料不同于其他金屬材料如鐵、鈷、鎳、銅等，也不同于無機非金屬材料如碳酸鈣、鈣鈦礦、硫酸鈣等，高分子材料的主要組成元素為C、H、O、N等，這些元素的相對分子質量都非常輕，所以這種材料的一大特點也是優(yōu)勢就是密度小、質量輕，這也是高分子材料在日常生活中得到大量應用的根本保證。其次是高分子材料種類繁多，性質各異，來源廣泛，制備成本低，所以這些材料被各大行業(yè)樂于接受。

3、在日常生活中的具體應用

高分子材料在日常生活中的有著大量的運用，最直觀的就是體現在人們的衣、食、住、行上。在平常生活中，人們幾乎每天都與高分子接觸，不夸張的說，人們幾乎每時每刻都在與這種該材料打交道，以下是其在人們生活工作中的一些具體應用。

3.1在飲食起居方面的應用

材料界對材料的定義為“凡予我有用者，皆為之材料?！痹谌藗兊娜粘ｏ嬍持校徒佑|到了形形色色的高分子材料。首先是給予人溫飽的食物，食物不管是肉類還是果蔬類都是由高分子構成，所以也可以算是“高分子材料”。其次就是餐盒，大多是一次性餐盒都是由塑料制作而成（主要是PP和PS），由于其輕便、無毒的性質，為人們的飲食提供便利，還為人們的健康保駕護航。

而在起居方面，人們洗臉用的臉盆基本也都是由塑料制作，由于傳統(tǒng)的鐵質臉盆質量大、易生銹、價格高等劣勢，現已全面被塑料臉盆替代。除此之外，礦泉水瓶、牙刷、各類食品的包裝袋等都是由塑料等高分子材料構成。

3.2在服裝方面的應用

高分子材料在服裝上的生產實踐可以說是該材料最早的應用。早在數千年前，人們就想到了采用動物的毛發(fā)以及棉花制作棉襖。動物的毛發(fā)以及棉花主要是纖維，化纖類材料具有優(yōu)良的保暖效果，所以纖維被廣泛運用于服裝的主要材質，如滌綸、錦綸、氯綸等等?，F在人們穿的每一件衣服都是由高分子材料構成。而鞋子、腰帶等工具也都是由人造皮革或者塑料—纖維復合物構成。皮革或者腰帶的最主要成分就是由PVC和PU組成的復合高分子。

3.3在交通出行方面的應用

在交通出行方面，隨著汽車的制造越來越往輕質量、高強度、低價格方向發(fā)展，汽車上使用的高分子材料占比越來越高。如汽車輪胎是由橡膠構成，汽車的涂料則是由各種高分子樹脂組成，汽車的儀表盤是由PC、PMMA或PP材質制作，汽車的方向盤是由PVC塑料材質制作[2]。

在其它一些日常生活中，高分子材料的利用也是到處皆是。如在打籃球過程中，籃球是由PU、PVC和橡膠材質制作而成的；運動場的地面是由橡膠鋪設而成的；人們日常使用的手機殼、電腦后蓋等也都是由塑料構成；電線的包覆層、電器的外殼也多是由絕緣性能良好的酚醛樹脂（PR）或聚苯乙烯（PS）制造而成等等。

可見，在人們的平常的生活、娛樂及工作中，人們與高分子材料已經形影不離。高分子材料的快速發(fā)展，帶給了人們極大的便利。如果沒有高分子材料，人們的生活不會如此的便利快捷。

4、高分子材料應用展望

高分子材料除了在日常生活、娛樂及工作中的應用十分豐富，在其它方面也有著極大地應用市場。如高分子材料在醫(yī)藥、農業(yè)領域上的應用，在建筑行業(yè)中（隔音板、絕熱板等）、管道運輸行業(yè)（上、下水管道）的重要應用等。

因為高分子材料的玻璃化溫度較低，在一些對溫度要求較高的領域，其無法正常工作，因此，目前高分子的前沿研究方向主要有復合高分子材料的研究，通過將高分子與金屬或無機非金屬材料結合，以取長補短得到既輕又高強度的材料；光電高分子材料的研究，自從發(fā)現高分子的導電性，光電高分子材料吸引了廣大科學家注意，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無機半導體；環(huán)保高分子的研究，該研究立足于其難以降解的問題，以實現高分子材料的綠色化。

總結：

綜上所述，高分子材料對我們的生活、娛樂及工作有著難舍難分的關系。隨著我國科學技術的不斷成熟，高分子材料的環(huán)保問題必定能得到解決，屆時高分子材料與人們的生活將會更加密切。

參考文獻：

[1]韓爽.高分子材料發(fā)展現狀和應用趨勢[J].化工管理，2015（05）：215.

[2]韓鵬，李海英.淺談功能高分子材料的研究現狀及其發(fā)展前景[J].當代化工研究，2017（04）：106-107.