张瑜军
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摘要：功能高分子材料，简称功能高分子，是指那些可用于工业生产中的具有物理和化学功能如光、电、磁、声、热等特性的高分子材料。例如感光高分子、导电高分子、光电转换高分子、医用高分子、高分子催化剂等。基于此，本文针对功能高分子材料的应用及发展前景进行探讨分析，以供参考。
关键词：功能高分子;发展前景；分析
引言
功能高分子材料是20世纪60年代开发的新兴材料,是高分子材料渗透到电子生物、能源等领域后涌现出的新材料。该类材料一般指的是在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。由于其具有质量轻、强力好、耐腐蚀、原料丰富、种类繁多、制备简便、易于分子设计等特点,其研究和发展十分迅速。目前的研究主要集中在以下方面:光功能材料、电功能材料、反应型功能材料、吸附分离功能材料、生物医用功能材料、液晶材料、功能膜材料、环境敏感材料、智能材料等。
1功能高分子材料分类
1.1按照功能分类
（1）化学功能离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、分解性高分子、电子交换树脂。（2）物理功能导电性高分子（包括电子型导电高分子、高分子固态离子导体、高分子半导体）、高介电性高分子（包括高分子驻极体、高分子压电体）、高分子光电导体、高分子光生伏打材料、高分子显示材料、高分子光致变色材料等。（3）复合功能高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等。（4）生物、医用功能抗血栓、控制药物释放和生物活性材料等[1]。
1.2按照功能特性分类
分离材料和化学功能材料，电磁功能高分子材料，光功能高分子材料，生物医用高分子材料。
2功能高分子材料在工程中的应用
2.1光电功能高分子材料
光电功能高分子材料其在某一个相对固定的背景下，体现出各种光电性能。依据其功能，可以将其划分为高分子驻极体、导电高分子材料以及高分子电活性材料等。依据其组成情况可以将其分成两大类。一类属于复合功能的材料，另一类属于结构型电功能材料。光电功能高分子材料目前主要被广泛地应用于电子器件以及特殊用途电池生产等方面。在特定的环境下，光电功能高分子材料可以表现出多种样式的性质，其在电子器件和敏感器件中也有广泛的应用。光电高分子材料是以有机高分子材料为基体，加入一定数量的石墨、金属粉、碳纤维、金属纤维、金属氧化物导电物质等组合而成的复合型的具有导电性的高分子材料。该类材料兼具金属的导电性和高分子材料的易加工特性。此外，光电功能高分子材料还具有电阻率可调范围大、加工性好、工艺简单、耐腐蚀、价格低等优点，在很多领域有重要应用前景[2]。经过相关科研人员及相关行业几十年的不断研究，该领域已经获得长足发展，功能高分子光电功能材料的种类不断丰富，推动相关器件性能显著提高。目前基本可满足电子纸、微型处理器、柔性显示、化学/生物传感器等领域的应用需求，正推动着可印刷、柔性大面积电子学、可穿戴电子新时代的快速发展。
2.2高分子功能膜材料
高分子功能由于具有选择性的透过能力，可以用作膜型材料。通常它还是具有可以将物质进行分离的特殊性功能的分离膜或者是功能膜。与其他材料相比，高分子功能膜材料由于在膜两侧的产物为透过产物和原产物两种，有利于将选取的产物进行收集。另外，在分离的过程中不会出现异常或者相变能消耗的情况。高分子功能膜具有识别物质的和对物质进行分离两大功能，它还具有对物质和能量进行转化的功能。在工程应用过程中，其随着条件不同显现出特性[3]。
2.3液晶高分子材料
由纤维和树脂在分子水平进行微观复合组成的液晶高分子材料，其具有高强度、质地好、数量大的优势，在生活中得以广泛的应用。液晶高分子材料包括：光学非线性高分子液晶、生物性高分子液晶、光导高分子液晶和高分子液晶膜等。由于它们的特殊性能将会有非常广阔的重要应用前景。从应用领域分析，液晶高分子材料已成为电子电气行业中需求量最大且发展迅速的领域。平均年增长远远领先于通讯业、工业界及运输业。其应用主要用于光缆结构件、机械手、复合材料、功能件、泵/阀门组件、接插件、开关、继电器、模塑印刷电路板等，显著推动了液晶高分子技术及其他高新技术的发展[4]。
2.4医用功能高分子材料
某些特殊功能高分子材料，在生物体出现生理系统疾病时，可以对疾病起到诊断及治疗的作用，达到有效促进生物体功能的恢复作用。这类医用功能高分子材料也可以应用于生物体的再生损伤组织或者器官，达到最大限度缓解生物体病情及延长生命的作用。所以，医用功能高分子材料被广泛应用于医疗领域中。医用高分子材料已经成为新兴材料工业中发展最快的品种之一，目前，世界范围内已经进入应用领域的医用高分子材料达到90个品种以上，具有1800多种制品，医用塑料的年销售额在31亿美元以上。预计未来15a内，包括生物医用高分子材料在内的医用功能高分子材料将成为21世纪世界医疗器械的支柱产业。但是，与国外相比，国内关于医用功能高分子材料的研究工作及生产规模，均具有相当的差距，主要表现在：研究速度慢，出成果周期较长，生产规模小，技术水平较低，产品更新快，导致研究速度跟不上产品更新速度；材料品种有限，导致制品规格不全，不能形成系列化成果；检测手段滞后，产品质量稳定性较差，可降解性差[5]。
3功能高分子材料的发展前景
近年来，我国对功能高分子材料的研究逐步深入，使得功能高分子材料促进了其他行业的发展，也给我们的生活带来了更多的便利。在国家政策的指引下，国家对新材料产业尤为重视，作为新材料中的功能高分子材料的发展，必将迎来快速的发展。功能高分子材料的发展趋势可概括为：高性能化、高功能化、智能化和绿色化。高性能化：功能高分子材料的重要发展趋势为增强高分子材料的物理性质，如提高耐高温性、耐腐蚀性、抗老化性等。这对于功能高分子材料在机械、交通、汽车、航天、电子信息技术和家用电器等行业的应用具有重要意义。高功能化：增强高分子材料的原有功能，扩展其在更多方向的应用。智能化：利用高分子材料具有的存储、传递、处理信息的功能，这是功能高分子材料研究的重要方向，一旦取得突破，将带来高分子智能材料领域和人工智能的飞跃式发展。绿色化：改善部分高分子材料具有毒副作用，难以降解的特点，研究环境友好的，绿色化的功能高分子材料，促进社会和谐发展。
结束语
功能高分子材料优异的性能可带来各个领域技术进步，甚至质的飞跃，在各行业产生巨大的经济收益和社会效益，并促使新产品的出现。功能高分子材料具有较强的力学性能及其他优势和特点，在现代化工业发展方面可以大范围的推广和应用，在机械加工、电子、航空航天、船舶制造和兵器工业等行业也有广泛应用前景。
参考文献
[1]王若新.我国功能高分子材料发展现状及应用分析[J].化工设计通讯,2020,46(03):93+102.
[2]包金鹏. 含醛基功能高分子材料的制备及应用研究[D].北京化工大学,2019.
[3]王明海,吴赳,肖雷.功能高分子材料的研究及实际应用[J].化工管理,2019(14):121-122.
[4]许任甜.功能高分子材料发展以及运用分析[J].轻工科技,2019,35(03):26-27.
[5]郑隽洵.功能高分子材料的发展前景分析[J].南方农机,2017,48(24):56.