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浅谈有机化学高分子材料的应用和发展趋势

俞向峰 周亚林
  
风采媒体号
2023年13期
徐州工程学院 221018

摘要:文章首先介绍了有机化学高分子材料的具体应用情况,然后分析了有机化学高分子材料在工业机械、农业、电气工程、医疗以及军事等各个领域的应用情况,最后展望了高分子材料的发展前景,旨在为有机化学高分子材料的发展提供参考。

关键词:有机;化学材料;高分子材料;应用;发展;

前言:高分子材料可分为有机高分子和无机高分子两种类型,而有机高分子材料是由有机化合物聚合而成的大分子化合物。近年来,随着科学技术的发展和人们对生活品质要求的提升,有机化学高分子材料逐渐受到关注,并成为国内外学者研究的热点。这类材料以高分子化合物为基础,通过添加助剂进行制备,在学术界被称为聚合物材料。常见的高分子材料包括橡胶、纤维、塑料、薄膜等,其中前三种被称为三大高分子合成材料。随着化学和工程科学的深入研究,高分子材料已广泛应用于各行各业。因此,本文对有机化学高分子材料的应用情况和发展前景进行了研究,旨在探讨其未来发展的趋势。

一、有机化学高分子材料的具体应用情况

(一)在工业机械领域的具体应用

工业机械领域是高分子材料应用最广泛且经济效益显著的已一个领域。有机化学高分子材料在工业机械领域的应用主要集中在用塑料替代钢铁,解决工程机械行业中一些消耗配件寿命不足和过于笨重的问题,与此同时,还能提升零部件的强度和韧性。如今,有机化学高分子材料在工业机械领域中替代零部件的应用场景较多,例如用高分子材料替代齿轮箱中的关键齿轮和车辆关键零部件轮轴等领域。此外,有机化学高分子材料还可取代贵重金属,减少金属使用量,降低更换频率,节约维修成本,减少机械关键零部件的磨损,延长机械的使用寿命。

(二)在农业领域的具体应用

有机化学高分子材料在农业领域的应用仅次于工程机械领域,已成为农业生产和生活中必不可少的材料。随着农业的发展,现代农业生产中广泛使用温室大棚和塑料薄膜,而有机化学高分子材料具有良好的透水性和透气性,能够有效防止蚊虫等问题,因此非常符合农业领域的需求。此外,高分子材料在农业选种和育种方面也发挥着重要作用,能够与农业种子混合造粒,提高播种效率,降低种子发生病虫害的风险。

(三)在电气工程领域的具体应用

随着电气工程的发展,对有机化学高分子材料的需求不断增加,尤其是复合型的有机化学高分子材料。如今,有机化学高分子材料广泛应用于电气工程领域之中,例如在通信设备中广泛使用具有光功能的有机化学高分子材料,如感光树脂和有机玻璃等材料。在电磁应用方面,由于高分子材料具备良好的电磁性能,其应用范围得到进一步拓展,尤其是复合型有机化学高分子材料具有高强度、高韧性和可塑性,已经成为替代传统磁铁的材料。

(四)在医疗军事领域的具体应用

在医疗和军事领域,有机化学高分子材料也被广泛应用。在医学领域,复合型有机化学高分子材料已开始尝试替代人体器官,人工器官的研发取得了重大进展。许多人工器官采用高分子材料制造,具有良好的融合性能,因此减少了移植过程中的排异反应,提高了患者手术后的康复率。此外,有机化学高分子材料还可用作部分手术的缝合线,提高手术的安全可靠性。

在军事领域,有机化学高分子材料的研发和应用速度也有了显著提升。例如,不饱和树脂、环氧树脂、热固性树脂和苯乙烯等材料在现代国防技术中扮演着重要角色并发挥着重要作用,提升了军事技术的发展水平。

二、有机化学高分子材料的发展趋势

(一)复合型有机化学高分子材料发展趋势

随着科技水平的提高,各行各业对有机化学高分子材料的要求不断增加,单一的有机化学高分子材料已经无法满足综合性需求。因此,研究复合型有机化学高分子材料成为未来的趋势。在国内,复合型有机化学高分子材料已经取得了显著进展。例如,具有光功能的有机化学高分子材料能够利用光学特性开发光弹材料,并应用于航空航天领域。羧基亚硝基橡胶及其胶料7113是一种新型材料,已成功应用于我国火箭制造,显著提升了火箭的密封性能。这些进展表明复合型有机化学高分子材料在提升材料性能和满足行业需求方面具有巨大潜力。

(二)有机高分子材料功能性发展趋势

随着多年的发展,有机化学高分子材料越来越注重其功能性,各行各业对其功能的要求也不同程度地提出。以我国的高铁为例,复兴号标准动车组采用了更轻量化的复合材料作为车体结构,优化设计避免了大量金属材料的使用,降低了车身机头的重量,减少了高铁车体的制造成本和维修费用。这样的应用实例突显了有机化学高分子材料在制造业中的重要性,并展示了其在轻量化和成本优化方面的潜力。

(三)有机高分子材料智能化发展趋势

当前,有机化学高分子材料的智能化研究已成为行业发展的重点之一,主要集中在其自诊断和自修复能力方面。这方面的研究已在汽车、医疗和建筑等领域得到广泛应用,并取得了显著进展。一些智能化材料已经在实际生产中投入使用,例如,在汽车行业中,有机化学高分子材料被应用作记忆性材料,提升了驾驶的安全性和舒适性。这些进展突显了有机化学高分子材料在智能化方面的潜力,并为相关领域的发展带来了积极影响。

参考文献:

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[2]韩宇.中职化学课程背景下的有机化学在高分子材料合成 中的应用[J].化工设计通讯,2018,44(11):163.

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