摘 要： 从现代材料科学, 化学化工领域分离出来的材料化学, 作为一门新兴的交叉学科, 在人类文明进步发展的过程中是独一无二的。众多高科技技术发展是建立在材料化学的基础之上, 同时, 科技发展文明进步也能够反作用于材料化学, 促使它更紧密的融入我们的生活中。本文就材料化学在生活中的应用进行简单阐述, 以供业内专业人士交流。
关键词： 材料化学; 生活应用; 高分子材料;
材料化学, 是化学学科的分支之一, 其主要是研究物质的结构性质以及他们之间转变的学科。作为一门偏向于实验研究的学科, 材料化学正式将宏观与微观上对于物质的研究结合在一起, 在新材料的研发上作出卓越的贡献。材料化学涉及众多领域, 其前景非常广阔。
一、材料化学概述
材料化学是一门利用化学, 材料学等专业知识来发现合成新材料的交叉学科, 尤其是近年来对于高分子材料的研究, 材料化学做出了巨大的贡献。虽然材料化学最初知识边缘学科, 但是得益于材料的广泛应用和学科知识的交叉贯通, 材料化学已经蓬勃发展成为当代热门学科, 材料化学在生活中的应用也逐渐增多。无论是天然还是合成, 高分子化合物都是高分子材料的基础。通过共价键连接起来, 高分子的分子量可以从几千一直到几百万。虽然听起来材料化学, 尤其是高分子材料仿佛离我们很远, 但其实高分子材料就包括我们生活中常遇到的多种材料, 例如, 橡胶, 塑料等等。
二、材料化学在生活中的应用
材料化学在生活中已经有很多应用, 尤其是作为高新技术产物的高分子材料更为常见, 高分子材料在现代材料化学中已经是极具代表性和发展前途的材料种类之一。如今材料化学蓬勃发展, 当今时代更是发展的时代, 社会文明的进化必定推动科技的进一步深化, 材料化学也不例外。比现在更加优质, 功能更新的高分子材料会被发现或合成, 以满足社会日渐增长的需求。例如, 在医学上的人造器官材料会更加亲和人体。如此分析, 更高功能的高分子材料有着更大的发展空间。具体应用如下:
(一) 纤维素
自然界中含有量最大的一类有机物, 也是世界上最富饶的天然有机物就是纤维素, 它是由葡萄糖组成的大分子多糖, 且具有疏水性。纤维素在棉花, 木材中大量存在, 所以多应用于纺织工业的棉麻。同时在生活中, 纤维素还可以用于制作油漆, 无烟火药等。
(二) 塑料
作为生活中最常见的合成高分子材料, 塑料有着独有的特点:很少与酸碱产生反应, 这样的优点能够使塑料抗腐蚀能力出众, 变得非常耐用。同时还具有成本低这一优点, 这就为塑料能够广泛应用于生活中提供可能。塑料还有耐塑性强, 绝缘性好的优点, 这样就容易把塑料做成讨人喜欢的形状。
(三) 纳米材料
高分子材料利用纳米技术, 可以发挥材料化学更大的作用。首先拿纳米阻燃剂举例, 在微观角度来看, 高分子材料具有极大的空隙, 将纳米级的无机阻燃剂填充到高分子材料中, 不仅能够提高材料的利用率, 还能够做到无污染的阻燃。把材料做到真正的安全放心。未来的高分子纳米材料可能会对发生的情况进行分析后自动提醒和预告, 识别身份信息甚至能够自我修复损坏的部分。例如应用于医学的纳米材料可能会对病人的生长和愈合更加有利, 除此之外, 其还可以根据人体的恢复状态自动调整施用的药剂含量等。
(四) 硅橡胶
硅橡胶作为应用十分广泛的高分子材料, 不仅是高分子的硅有机化合物, 更是具有比其他普通橡胶更好的耐热性, 稳定性和绝缘性的可改性材料。用硅橡胶做成的压力锅圈耐热手柄, 可以很好地保护手部, 以免烫伤。[1]除此之外, 还有新兴的生物陶瓷, 结构陶瓷的先进陶瓷材料;还有应用于眼镜等方向的新兴薄膜材料等等。高分子材料作为材料化学的前沿方向, 一直在我们的生活中扮演着重要的角色。
三、材料化学的发展前景
社会不断进步的情况下, 高科技必定会被带动进一步发展, 材料化学也会在人们的视野中变得愈发光鲜。未来社会中的高分子材料, 必定是有着更加美好的发展前景, 并且在高科技的结合中, 变得更加智能, 多样和环保。未来的城市化生活要求材料对环境更加有利。
如今工业化在生活中已经带来负面的影响, 严重的雾霾使人们对于青山绿水更加渴望, 所以未来的城市生活和国家建设必定要求材料是环保的。现有的高分子材料一般不可降解, 回收率使用率又低, 所以科学合理的是用高分子材料, 并研发合成可降解的绿色高分子材料, 降低甚至废止对天然资源的消耗极为重要。而且, 降解高分子材料的方式也需要环保, 尽可能利用生物降解和光降解, 让材料最终反馈给大自然, 使其也可以在生物圈中循环起来。[2]
四、结语
材料化学与如今的生活方式紧密相连, 不可分割。在人类社会不断进步, 文明科技不断发展的今天, 对于材料的需求也会逐渐增大, 同时提高的还有对材料的要求。为了人类社会的可持续发展, 材料化学, 尤其是高分子材料必须能够适应时代。
参考文献：
[1]张帅.材料化学工程的应用及发展趋势研究[J].山东工业技术, 2017, No.236, 35-36.
[2]朱达, 郑婧.材料化学的发展前景概述[J].化工管理, 2018, No.485, 27-28.
