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浅谈高分子材料的里程碑意义
【摘要】高分子材料的加工使用是人类材料科学进化史上的一座里程碑，它为人们打开了一扇辽阔世界的大门，是人类技术革命的物质基础，合成高分子材料的研究和发展使得人们从单一得使用天然材料迈入了广泛应用合成的高分子材料的历史性跨越，为生活和其他学科如航天、医疗和国防等行业的发展奠定了基础。 【关键词】高分子材料 橡胶 多功能 可降解 纤维
【引言】材料是人类生产和生活的根本物质基础，材料科学的发展直接影响着人类科学技术的进步和生活水平的提高，在三大产业高速发展的今天，材料对于人类的重要意义也越发显著，材料也与能源和信息并列作为现代科学技术的三大支柱，其应用也渗透在生产生活的方方面面，如医疗、军事、国防、工业、农业及其他学科的科技研发。
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而高分子材料又是材料科学中具有跨时代意义的一枝，它具有种类多、架构性能丰富、应用多样化等众多特点，不但能够替代一些传统材料在生产生活中的作用，还能够提供和创造更多丰富而实用的性能特点，其优越性在众多材料种类中也是独领风骚。据统计，全世界高分子材料的年体积产量已远远超过钢铁和其他有色金属之和。高分子材料已经成为国民经济的重要支柱和未来产业竞争的重要基础，在社会生产和国民经济中有着举足轻重的地位。
【正文】高分子材料（Macromolecular material）以高分子化合物为基础，是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，其分子量一般
很大，通常在10000以上，同时，其分子量分布具有多分散性。常见的高分子材料包括橡胶、塑料、纤维等。高分子材料按来源可以分为天然高分子材料和合成高分子材料，天然高分子材料包括天然橡胶、天然树脂、天然纤维、动物胶等，合成高分子材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维、功能高分子材料等。现代的功能高分子材料融合了人们生产生活所需的各种功能，使其在具有除了聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，增加了磁性、储存、信息转换等其他功能，如高分子透明材料、磁性高分子材料、高分子模拟酶、可生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用亲和的高分子材料。
高分子材料是如何发展起来的呢？其发展历程可简单地分为三个阶段。第一阶段是天然高分子材料的利用和加工阶段。这一阶段人们使用天然橡胶、棉花、甲壳素、蚕丝等天然高分子材料，直接投入使用或经过简单的加工再投入使用，极大地提高了人们的生活质量，同时对于更多样化的高分子材料的需求也促进着科技水平的进一步发展。而随着社会和科技的进步，人们的生产生活活动越来越复杂，有限功能的天然高分子材料已经不足以满足人们日益增长的需求，所以就开始探索相应的天然高分子材料的改进和功能的加工，也就进入了高分子材料发展的第二个阶段。此阶段具有代表性的事件有从天然橡胶到合成橡胶，以及塑料的产生。热带巴西橡胶树流出的胶乳通过凝胶等工艺可制成生橡胶用于制造防水手套等，但人们发现其受温度的影响很大，遇冷变脆。1839年美国科学家发现橡胶与硫磺混合加热后可解决变硬发粘的缺点，硫化可以大大提高橡胶的弹性和强度。
所以通过一些催化剂的加入使得天然橡胶的韧性和对于温度的接受性有了大幅度的提高，橡胶业也突飞猛进，先后制成聚硫橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶等，此后又有了热塑性橡胶、粉末橡胶和液体橡胶等问世。到二十世纪开始，高分子材料迈入了第三阶段的发展，合成高分子从酚醛树脂开始迈向了工业化生产制造。1920年《论聚合》提出了“高分子”的概念；三十年代热塑性高分子进入工业生产；四十年代合成橡胶快速发展；五十年代确定了“高分子物理”的概念；六十年代工程塑料大规模发展；七十年代进入高分子设计和改性阶段；八十年代开始发展各种高性能、多功能材料，同时也提出了应对能源危机、社会经济等问题的研究；九十年代高分析材料的发展也遇到了急需解决的问题，那就是随着塑料等高分子材料的大量生产，白色污染、讲解循环的问题开始影响资源与环境，所以也开始了对于更环保性能的研究；直到现在的二十一世纪，高分子材料正向精细化、智能化、功能化、环保化的方向不断发展，结构与性能研究也从宏观走向了微观，正逐步实现在分子设计水平上实现和制备具有期望功能的新材料。
高分子材料发展得如此欣欣向荣，它给我们的生活带来了哪些变化呢？因为高分子化合物有很多与低分子化合物不同的性能，如机械强度大、弹性高、可塑性强、耐热、耐磨、硬度大、耐腐蚀、耐溶剂、电绝缘性强、气密性好等，所以高分子材料有着非常广泛的用途。最熟悉的莫过于塑料，根据塑料不同的使用特性通常将其分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。生活常用的有聚乙烯，其中其密度聚乙烯和线
性低密度聚乙烯因为柔韧性好、成膜性好和冲击性能好，所以主要用于包装用薄膜、农用薄膜、塑料改性等，而高密度聚乙烯因具有较好的热性能、电性能和机械性能而比较多的用于管材、薄膜、注射用品等。聚丙烯则主要用于透明制品、高性能管材等方面。聚氯乙烯由于具有自阻燃的特性而成本低廉，所以在建筑领域应用广泛，比如下水管材、塑料门窗、板材、人造皮革等。聚苯乙烯可用作一种透明材料用于汽车灯罩、日用透明件等。
但就是塑料这一个方面，高分子材料就带给了我们这么多方便和进步，而目前高分子材料的发展更加尖端，使其由结构材料向具有光、电、声、磁、生物医学、物质分离、仿生、催化、物质分离及能量转换等效应的功能材料方向发展。高分子材料的生产中也加入了很多其他技术，如等离子技术、激光技术、辐射技术等。同时，也在探索和研发更加环境友好的绿色材料。我国也在高分子领域不断突破，比如近几年我国的生物可降解医用高分子材料开发获得新进展，由中科院长春应用化学研究所承担，长春圣博玛生物材料有限公司和东北师范大学参加的吉林省“双十”科技攻关项目“生物可降解医用高分子材料及其制品的开发”进入通过吉林省科技厅祖师的专家鉴定，该项目整体技术已达到国际先进水平。生物可降解医用高分子材料作为用于诊断、治疗和器官再生的材料，由于不需要二次手术，可以减轻病人痛苦，简化手术程序，具有提高治疗效果，延长病人生命和提高病人生存质量等作用，近年来被广泛应用于药物控制释放载体、手术缝合线、骨固定和修复期间以及组织工程支架等领域。他们也对其基本性
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能、功能性、靶向性、生物学评价和临床应用进行了研究，成熟后可投放市场创造经济效益，具有广阔的市场应用前景和重大的社会经济意义。
可以说，高分子材料正走在发展的快车道，其自身的不断发展也带动和促进着其他学科的快速发展，相信这一具有跨时代里程碑意义的技术进步将会在未来不断地为我们的生产生活提供新的生机与活力！ 【参考文献】
（1） 搜狗百科词条：高分子材料 （2） 光明网2012年4月报道