功能高分子材料在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用及展望獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

功能高分子材料在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用及展望獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘

要】本文介紹了高分子材料在機(jī)械工業(yè)、汽車業(yè)、3D打印和設(shè)施農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。高分子材料性能的不斷研究及可降解性能的研發(fā)，使得高分子材料具有非常廣闊的應(yīng)用前景。高分子材料在不斷向高功能化和高性能化方面轉(zhuǎn)變，并取得了重大突破。高分子材料的高性能及快速發(fā)展推動(dòng)了工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步。近年來，對(duì)高分子材料的研究和對(duì)高分子材料的加工工藝研究也受到了廣泛的重視。材料的不斷發(fā)展，加工制造工藝不斷進(jìn)步均會(huì)推動(dòng)高分子材料應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，通過對(duì)高分子材料基礎(chǔ)研究的產(chǎn)業(yè)化，對(duì)提高高分子材料的應(yīng)用與工業(yè)領(lǐng)域具有十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】高分子材料;工業(yè)領(lǐng)域;應(yīng)用及發(fā)展

引言

由于高分子新材料的突出性能和不斷涌現(xiàn)的特點(diǎn)，以及工業(yè)領(lǐng)域的加工制造工藝不斷發(fā)展使得對(duì)材料的響應(yīng)顯得滯后。功能高分子材料由于其突出的性能優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中有巨大的推廣和應(yīng)用前景。

1論述功能高分子材料

現(xiàn)如今，高分子材料發(fā)展迅速，在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中也發(fā)揮著越來越重要的作用。高分子材料為工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人類生活提供許多實(shí)用寬廣、日新月異的新材料和新產(chǎn)品，同時(shí)也為發(fā)展更高的技術(shù)提供更多更為有效的功能性材料和高性能結(jié)構(gòu)材料。

功能高分子材料，簡(jiǎn)稱功能高分子，是指那些可用于工業(yè)和技術(shù)中的具有物理和化學(xué)功能如光、電、磁、聲、熱等特性的高分子材料。一方面，功能高分子材料能體現(xiàn)出傳統(tǒng)高分子材料所具備的性能;另一方面，功能高分子材料也能體現(xiàn)出一些具有特殊功能的基團(tuán)的性能。所以，功能高分子材料既具有高分子材料的優(yōu)異性能，也具有信息存儲(chǔ)、傳遞、較強(qiáng)的力學(xué)性能。因此，功能高分子材料在工業(yè)領(lǐng)域具有較高應(yīng)用價(jià)值及發(fā)展前景。

2功能高分子材料在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用分析

2.1功能高分子材料在3D打印上的應(yīng)用，提升高分子材料在3D打印上的要求

高分子材料在3D打印上也有廣泛的應(yīng)用。3D打印高分子材料的研究與傳統(tǒng)聚合物基納米復(fù)合材料的研究不同，存在一些新的特征。需要注意的是，我們需要著重考慮3D打印成型技術(shù)對(duì)高分子材料屬性的特殊要求，如外形尺寸、流變性質(zhì)、固化觸發(fā)條件等，在滿足這些特殊要求的基礎(chǔ)上再考慮性能提升與優(yōu)化。

2.2功能高分子材料在汽車上的應(yīng)用，降低傳統(tǒng)洗車方式及對(duì)汽車的損害

高分子材料的自修復(fù)功能在汽車車身材料和自修復(fù)玻璃上也有著廣闊的應(yīng)用前景。一些功能高分子材料具有較高的自修復(fù)效率和較強(qiáng)的自愈合能力。自清潔材料具有廣闊的應(yīng)用前景，將其應(yīng)用于汽車自清潔上，既能保持汽車的表面清潔，減少傳統(tǒng)洗車方式的高成本、浪費(fèi)水資源、繁瑣的程序以及對(duì)汽車的損傷。經(jīng)過研究獲得性能良好的自清潔材料，水狀和油狀液體均可在其表面滑落5000次以上，該結(jié)構(gòu)組合仍能夠完好存在，并保持自清潔功能。國(guó)外研究團(tuán)隊(duì)制備了微米級(jí)四腳狀聚和氧化鋅的復(fù)合材料。該復(fù)合材料也具有穩(wěn)定的疏水性能。

2.3功能高分子材料在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用，促使機(jī)械產(chǎn)品由安全笨重、高消耗向安全輕便、耐用和經(jīng)濟(jì)方面改變

高分子材料在機(jī)械工業(yè)中的廣泛應(yīng)用拓寬了材料選用范圍，使機(jī)械產(chǎn)品從傳統(tǒng)的安全笨重、高消耗向安全輕便、耐用和經(jīng)濟(jì)方向轉(zhuǎn)變。如聚氨酯彈性體，聚氨醋彈性體的耐磨性尤為突出，在某些有機(jī)溶劑如煤油、砂漿混合液中，其磨耗低于其它材料。聚氨醋彈性體可制成浮選機(jī)葉輪、蓋板，廣泛使用在工況條件為磨粒磨損的浮選機(jī)械上。

目前，高分子材料在過程設(shè)備中，應(yīng)用得較為廣泛的是PTFE。美國(guó)Plunkett于1938年發(fā)現(xiàn)了聚四氟乙烯1950年P(guān)TFE由美國(guó)杜邦公司進(jìn)行生產(chǎn)并逐漸投放市場(chǎng)，開啟了世界各國(guó)對(duì)有機(jī)氟聚合物的研究，并逐漸進(jìn)入應(yīng)用開發(fā)及快速發(fā)展的階段。PTFE由于突出的防腐性能最好，具有最為廣泛的應(yīng)用范圍，其產(chǎn)量在所有有機(jī)氟聚合物中最高，被稱為“塑料王”。PTFE是乙烯分子中的氫原子被氟原子取代后生成的聚合物。在PTFE分子中，碳氟鍵的存在導(dǎo)致大量的高鍵能，而碳鏈外的氟原子存在屏蔽效應(yīng)，因而使得有機(jī)氟聚合物表現(xiàn)出一系列優(yōu)異的性能，如低摩擦性能、自潤(rùn)滑性能、憎油憎水性能、不粘性能、耐熱性能、耐化學(xué)品性能、高介電性能和耐候性能等。同時(shí)PTFE具有寬廣的溫度適用范圍。目前，世界各國(guó)對(duì)氟聚合物的需求量仍以較高的速度逐年遞增。美國(guó)、日本和歐洲在消費(fèi)量方面分列前三，中國(guó)消費(fèi)量約占世界的4%。

2.4功能高分子材料在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，有效降解高分子材料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)設(shè)備

高分子材料在設(shè)施農(nóng)業(yè)上也具有廣闊的應(yīng)用前景。高分子材料應(yīng)用帶來的設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也要關(guān)注高分子材料的可降解性。在農(nóng)用光致變色薄膜的材料為聚乙烯、聚氯乙烯等，高分子材料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)設(shè)施還具有保溫防寒、避風(fēng)擋雨作用等。高分子材料應(yīng)用最關(guān)鍵的問題是其降解性能?？山到飧叻肿硬牧蠎?yīng)用于農(nóng)業(yè)設(shè)備，即利用了高分子材料優(yōu)異的性能，又解決了高分子可降解性的問題，在農(nóng)業(yè)設(shè)備上應(yīng)用前景廣泛。

功能高分子材料廣泛應(yīng)用于日常生活中。棉花、羊毛、橡膠等高分子材料具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。塑料和聚酯屬于高分子合成材料。在生產(chǎn)生活和日常生活中，高分子材料的用量越來越多。與金屬材料相比，這種材料在運(yùn)輸方面很有用。因此，它更適合現(xiàn)代生產(chǎn)生活。功能高分子材料作為一種非常重要的生活材料，可以極大地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上述，材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，而材料的發(fā)展是國(guó)家綜合實(shí)力的體現(xiàn)和標(biāo)志，也關(guān)系到國(guó)家安全、社會(huì)進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來，高分子材料在研發(fā)活動(dòng)和產(chǎn)業(yè)化方面表現(xiàn)活躍，進(jìn)展迅速，具有廣闊的應(yīng)用前景。工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展也與高分子材料密切相關(guān)。

高分子材料的發(fā)展與