高分子材料發(fā)展前景

1.前言

隨著大量高分子材料在各個(gè)領(lǐng)域的使用,廢棄高分子材料對(duì)環(huán)境的污染有著日益加劇的趨勢(shì)。塑料是應(yīng)用最廣泛的高分子材料,按體積計(jì)算已居世界首位,由于其難以降解,隨著用量的與日俱增,廢塑料所造成的白色污染已成為世界性的公害。目前,處理高分子材料的一些老套方法如焚燒、掩埋、熔融共混擠出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性,給環(huán)境帶來嚴(yán)重的負(fù)荷,因此開發(fā)環(huán)境可接受的降解性高分子材料是解決環(huán)境污染的重要途徑。生物降解高分子是指通過自然界或添加的微生物的化學(xué)作用,將高分子物質(zhì)分解成小分子化合物,再進(jìn)入自然的循環(huán)過程,這種方法簡(jiǎn)潔有效,而且對(duì)環(huán)境的保護(hù)有積極的作用。同時(shí),隨著高新技術(shù)的發(fā)展,生物降解高分子材料也滿足了醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)及其他方面的需求,成為近年來研究的熱點(diǎn)。

2．高分子生物降解機(jī)理

理想的生物降解高分子材料是一種具有優(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物完 全分解、最終被無機(jī)化而成為自然界中碳元素循環(huán)的一個(gè)組成部分的高分子材料。跟據(jù)高分子的性質(zhì)和所處的環(huán)境條件，高分子生物降解有兩種不同的機(jī)理。第一種是生物或非生物水解而后發(fā)生生物同化吸收，稱為水解-生物降解。這是雜鏈高分子如纖維素、淀粉及脂肪族聚酯生物降解的主要過程。通常過氧化反應(yīng)對(duì)這類高分子降解發(fā)揮輔助作用，光氧化反應(yīng)可加速水解-生物降解。水解-生物降解高分子適用于生物醫(yī)用材料、化妝品及個(gè)人衛(wèi)生用品的處理而不適用于農(nóng)用薄膜或包裝薄膜的降解。第二種機(jī)理是過氧化反應(yīng)而后伴隨小分子產(chǎn)物的生物同化吸收，稱為氧化-生物降解，這種機(jī)理尤其適用于碳鏈高分子。非生物過氧化反應(yīng)及隨后的生物降解反應(yīng)可通過所用的合適抗氧劑得到嚴(yán)格控制。

3.影響生物降解的因素

1)單體的組成、結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，即化學(xué)鍵的穩(wěn)定性；

2)物理性質(zhì)，如親水性、結(jié)晶度，可以通過單體的化學(xué)組成和加工條件控制；

3)聚合物的分子量；

4)聚合物器件的幾何因素，如大小、形狀、表面積；

5)添加劑及環(huán)境因素，如PH條件、離子強(qiáng)度。

聚合物器件或藥物遞送系統(tǒng)的生物降解通常經(jīng)歷四個(gè)步驟：水合、力學(xué)強(qiáng)度損失、形態(tài)變化、質(zhì)量損失。其中水合是最為關(guān)鍵的一步，由材料的親水、疏水特性及結(jié)晶度大小決定。 顯然，親水性高分子容易發(fā)生水合。水合后，高分子鏈可能成為水溶性，或者水分子滲透到高分子骨架。高分子材料的力學(xué)強(qiáng)度降低的原因是由于主鏈的斷裂、交聯(lián)鍵或高分子側(cè)

鏈被化學(xué)或酶水解。隨著高分子力學(xué)強(qiáng)度的降低，進(jìn)一步發(fā)生水合和材料的表面變形，高分子鏈繼續(xù)降解，最終變成水溶性分子而發(fā)生質(zhì)量損失。

4.生物降解高分子材料研究現(xiàn)狀以下按不同分類介紹目前研究的幾種主要的可生物降解的高分子的研究現(xiàn)狀。

4.1天然生物可降解高分子

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可 被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，熱及力學(xué)性能差，由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到工程材料的性能要求，另一方面，作為工程材料使用的高分子通常又沒有生物降解性。因此，通過兩種高分子的共混、嵌段或接枝共聚可以得到能滿足兩者要求的材料。如以纖維素和脫乙�；鶜ざ嗵沁M(jìn)行復(fù)合，制得的生物可降解塑料。

4.1.1多糖基復(fù)合高分子

高分子量的碳水化合物通常指多糖，自然資源豐富的淀粉、纖維素等多糖都可用作生產(chǎn)生物降解高分子的原料。

4.1.2淀粉基系統(tǒng)

淀粉資源豐富，價(jià)格低廉，易為微生物侵蝕，是一種理想的生物降解材料，但其熱、力學(xué)性能不夠優(yōu)良，從而限制了它們的使用，但己有許多研究淀粉與合成高分子的共混或共聚獲得生物降解性材料的的文獻(xiàn)報(bào)道。

Griffin對(duì)80%PE， 15%的淀粉共聚物成功地進(jìn)行吹塑膜，加拿大的St. Lanwren公司取得該項(xiàng)技術(shù)專利并提供名為Ecostar的PE母料，可用作農(nóng)用地膜或作包裝材料淀粉與PVC的共混研究也比較深入，表明加入淀粉后PVC的強(qiáng)度并不下降，但隨淀粉量的增加，延伸率明顯降低。

4.1.3 纖維素基復(fù)合高分子

纖維素也是資源豐富的天然高分子，倪秀元等研究了羥乙基纖維素與MMA和丙烯 酸進(jìn)行超聲波共聚的情況，結(jié)果表明產(chǎn)物可被脂肪酶及一些微生物通過水解反應(yīng)而破壞。再生纖維素適合用于纖維與薄膜的制造，日本四國(guó)工業(yè)試驗(yàn)所開發(fā)了以乙酰多糖和纖維素為主要成分的高分子材料，試制的生物降解薄膜、無紡布、發(fā)泡塑料等已接近實(shí)用化。纖維素酯、纖維素醚、纖維素縮醛化合物等常用的化學(xué)改性纖維，其生物降解性與羥基反應(yīng)的程度有關(guān)。因此加大纖維素羥基的反應(yīng)程度也是纖維素改性使用的一個(gè)方向。

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4.1.4 木質(zhì)素

木質(zhì)素與纖維素一起共生于植物中，它是酚類化合物，通常是不能被生物降解的，但通過預(yù)處理可使其被纖維素酶酶解。利用木質(zhì)素上的酚基與不同試劑反應(yīng)可得到乙烯基的接枝共聚物，Phillips等討論了它的生物降解性，并取得了令人鼓舞的成果。

4.1.5 蛋白質(zhì)復(fù)合高分子

蛋白質(zhì)的骨架肽鍵對(duì)微生物降解十分敏感，通過功能基團(tuán)的去除或接枝共聚可改善其熱學(xué)及力學(xué)性能，但同時(shí)也降低了其生物降解性能。目前研究最多的是結(jié)構(gòu)蛋白骨膠原的水解產(chǎn)物明膠。圍繞蛋白質(zhì)基的生物降解材料的研究還處于起始階段，距離商品化還有相當(dāng)距離。

4.2合成生物可降解高分子材料

4.2.1親水性高分子

聚合物材料能保持一定的濕度是其可生物降解的首要的和必要的條件，因此水溶性及親水性聚合物的開發(fā)受到普遍關(guān)注。已有專利報(bào)道用親水性的可生物降解高分子作為植物種子的保護(hù)涂層。

這些聚合物的生物降解程度隨制備方法及所用原料的不同而不同。例如，由馬來酸酐、乙二醇、丙烯酸及對(duì)甲苯磺酸制得的親水聚合物生物降解度為61％，而由乙二醇、二丙烯酸酯、巰基乙醇及偶氮二氧基丙烷合成的高分子生物降解度可達(dá)89％。賴氨酸、苯乙烯嵌

段共聚制得的水溶性可生物降解材料也有報(bào)道。PS是應(yīng)用最為廣泛的塑料之一，而且在包裝行業(yè)的用量非常大。因此提高它的生物降解性倍受關(guān)注。系統(tǒng)研究表明，部分氧化或水解的PS可以被青霉菌和摩拉克菌分解斷鏈，這是由于形成羥基和羰基等親水性基團(tuán)的緣故。

4.2.2聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酸酐類高分子

這些合成高分子的主鏈結(jié)構(gòu)與天然高分子結(jié)構(gòu)部分相似，因此它們有的可以被微生物降解。例如，聚氨酯的主鏈與蛋白質(zhì)中的肽鍵類似，脂肪族的聚氨酯具有較好的生物降解性能。聚酯中的聚己內(nèi)酯(PCL)的生物降解性能研究比較深入，其中生物降解性隨分子量增大而降低。另外，含苯基丙氨酸的低分子量聚酯型聚脲在pH為7. 8時(shí)可以被胰凝蛋白酶水解，但如果用甘氨酸代替苯基丙氨酸，則該聚脲不能被其水解，生物降解困難。在酸性和堿性介質(zhì)中，β-取代的聚酯的生物降解特性也已有研究，結(jié)果表明除全同立構(gòu)聚酯外，所有的這類聚醋均可為微生物所攻擊。人們正努力合成可生物降解的尼龍材料，由氨基酸合成的PA不僅可生物降解，而且生物相容性也比較好。

4.2.3微生物產(chǎn)生型高分子

多種微生物能制造并在體內(nèi)儲(chǔ)藏聚羥基烷羧酸酯。世界各國(guó)均在廣泛研究這種微生物產(chǎn)生型的熱塑性樹脂，特別是聚羥基丁酸酯(PHB)作為來源于生物的熱塑性塑料久己為人們重視，但它存在結(jié)晶性過高、機(jī)械性能差、易熱分解、難加工等缺點(diǎn)。最近研究表明，通過熱處理控制PHB的結(jié)晶與非結(jié)晶結(jié)構(gòu)，可制得性能優(yōu)良的PHB。除了PHB這一簡(jiǎn)單微生物合成聚酷外，共聚聚酯的微生物合成也有大量報(bào)道。利用真養(yǎng)產(chǎn)堿菌(Aeutrophus)可生產(chǎn)HB與(R )-3-羥基戊酸酯(3HV ) 、HB與4-羥基丁酸酯(4HB)，HB與3—羥基丙酸酯(3HP)的共聚物。其中英國(guó)ICI公司開發(fā)的PHB-PHV共聚物已以“Biopol”商品名出售。

5．生物降解高分子材料的應(yīng)用前景

5. 1 在包裝、餐飲業(yè)的應(yīng)用

塑料材料的大量應(yīng)用，在給人們生活帶來許多方便的同時(shí)，也造成了許多困擾，尤其是給環(huán)境帶來的一些影響，而從根本上解決這一難題的途徑就是生產(chǎn)可降解塑料等。由此可見，在21世紀(jì)生物降解高分子材料將會(huì)取得較好的反戰(zhàn)，成為高分子工業(yè)中不可或缺的一個(gè)組成部分。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，我國(guó)食品包裝如餐飲業(yè)、超市、蔬菜基地等，工業(yè)品包裝業(yè)如家電、儀器儀表、 醫(yī)療衛(wèi)生等，在21世紀(jì)塑料包裝高分子材料需求量將達(dá)到500萬噸，按其中30 %難以收集計(jì)算，則廢棄物將達(dá)150萬噸。如果將這些不可降解塑料由可降解高分子材料代替，可為生物降解高分子材料在包裝領(lǐng)域開辟很大的市場(chǎng)。另外，龐大的一次性餐飲具的市場(chǎng)需求也給生物降解高分子材料帶來巨大的市場(chǎng)空間，如在2000年我國(guó)餐盒的使用量約150億只，方便面碗也在150億只以上，還有一次性杯、碗、盤、碟等，特別是國(guó)家經(jīng)貿(mào)委下達(dá)禁止生產(chǎn)、銷售、使用一次性發(fā)泡塑料餐具后，降解高分子材料的市場(chǎng)空間顯得。優(yōu)為廣闊。過去使用較多的就是現(xiàn)有包裝材料（聚乙烯、聚丙烯）中加入淀粉等生物降解劑使其容易降解。現(xiàn)階段國(guó)家強(qiáng)制使用的塑料袋一次性餐具就是依靠改性過的的塑料加工而成。其應(yīng)用前景十分廣闊

5.2 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

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生物降解高分子材料的第二大應(yīng)用領(lǐng)域就是在農(nóng)業(yè)上。普通農(nóng)用薄膜難回收，在自然環(huán)境中不易降解，不僅污染環(huán)境，而且殘棄的塑料膜在土壤中逐步積累，會(huì)使土壤透氣性降低，阻礙農(nóng)作物根系發(fā)育和對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收，還會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。

生物降解高分子材料可在適當(dāng)?shù)臈l件下經(jīng)有機(jī)降解過程成為混合肥料，或與有機(jī)廢物混合堆肥，特別是用甲殼素/ 殼聚糖制備的生物降解高分子材料或含有甲殼素/ 殼聚糖的生物降解高分子材料，其降解產(chǎn)物不但有利于植物生長(zhǎng)，還可改良土壤環(huán)境。

5. 3 在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用

生物降解高分子材料在醫(yī)藥領(lǐng)域上的一重要應(yīng)用是藥物控制釋放。在藥物控制釋放體系中，藥物載體一般是由高分子材料來充當(dāng)?shù)�，它們可分別用在不同的控制釋放體系中，如凝膠控制釋放、微球和微膠囊控制釋放、體內(nèi)埋置控制釋放、靶向控制釋放等等。由于這些聚合物具有被人體吸收代謝的功能，與不可降解的藥物載體聚合物相比，具有緩釋速率對(duì)藥物性質(zhì)的依賴性小、更適應(yīng)不穩(wěn)定藥物的釋放要求及釋放速率更為穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

同時(shí)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用還體現(xiàn)在一些人造的器官皮膚等材料，這些都節(jié)省了患者的很多費(fèi)用，功能和人體自身的器官都能夠比較好的融合運(yùn)作在一起。

現(xiàn)就人造皮膚進(jìn)行具體的說明，人造皮膚的主要組成是甲殼素，甲殼素是從海洋甲殼類動(dòng)物中提取的動(dòng)物性纖維，是純天然活性物質(zhì)，無毒副作用，對(duì)人體有良好的親和性，可螯合重金屬，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。利用甲殼胺的天然活性，用它作原料制成的人工皮膚，在臨床使用中反應(yīng)很好。

5. 4 其它方面的應(yīng)用

生物降解高分子材料除了在包裝、餐飲業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用外，在一次性日用品、漁網(wǎng)具、尿布、衛(wèi)生巾、化妝品、手套、鞋套、頭套、桌布、園藝等多方面都存在著潛在的市場(chǎng)，有很好的發(fā)展前景。

從環(huán)境保護(hù)、合理利用資源、合成新型材料等角度都說明可生物降解高分子材料具有良好的發(fā)展前景，因此已成為化學(xué)家、生物學(xué)家和環(huán)境學(xué)家共同感興趣的一個(gè)研究領(lǐng)域。可生物降解高分子的研究開發(fā)方興未艾，任重道遠(yuǎn)。

6.結(jié)論及展望

雖然生物降解高分子的研究已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，并正處在轟轟烈烈的進(jìn)行之中，但距大規(guī)模使用還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段距離。目前，生物降解性高分子已經(jīng)成為化學(xué)家、生物學(xué)家和環(huán)境學(xué)家共同感興趣的一個(gè)領(lǐng)域。

未來的生物降解性高分子的研究課題將主要集中在改善材料的物理化學(xué)性能，降低材料的成本，確立適合各種不同用途的生物降解速度的控制技術(shù)。此外，由于生物降解性高分子一般都含有的色素、穩(wěn)定劑、增塑劑等各種添加劑，在材料降解后會(huì)溶出，所以開發(fā)安全性的添加劑及不需要添加劑的生物降解高分子也是這一領(lǐng)域的重要研究課題。

高分子材料未來與發(fā)展前景2017-04-07 08:55 | #2樓

高分子材料相對(duì)于傳統(tǒng)材料如玻璃、陶瓷、水泥、金屬而言是后起之秀，但其發(fā)展的速度及應(yīng)用的廣泛性卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了許多傳統(tǒng)材料，在當(dāng)今世界乃至未來的世紀(jì)都充當(dāng)著舉足重輕的角色，已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科技等領(lǐng)域的重要材料，尤其是在開發(fā)新型替代能源、節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面更是發(fā)揮著不可替代的作用。新時(shí)代的高分子材料已成為現(xiàn)代工程材料的主要支柱，與信息技術(shù)、生物技術(shù)一起，推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步，今天，我將就高分子材料的發(fā)展歷程及未來趨勢(shì)做一個(gè)簡(jiǎn)單的概述。

說起高分子材料的發(fā)展歷程，可能會(huì)比我們想象中要長(zhǎng)遠(yuǎn)的多，最早關(guān)于高分子材料的應(yīng)用要追溯到幾萬年前人類或者類似人類的遠(yuǎn)古智能生物最先使用的樹枝，獸皮，稻草等天然高分子材料。在歷史的長(zhǎng)河中，紙，樹膠，絲綢等從天然高分子加工而來的產(chǎn)品一直同人類文明的發(fā)展交織在一起，奏響了一首久遠(yuǎn)流長(zhǎng)的高分子之歌。

然而隨著社會(huì)的發(fā)展，人類已經(jīng)不滿足于對(duì)這些材料的簡(jiǎn)單利用，相應(yīng)的天然高分子材料的改性和加工工藝應(yīng)運(yùn)而生，這其中比較具有代表性的是19世紀(jì)中葉，德國(guó)人用硝酸溶解纖維素，然后紡織成絲或制成膜，并利用其易燃的特性制成炸藥，但是硝化纖維素難于加工成型，因此人們?cè)谄渲屑尤胝聊X，使其易于加工成型，做成了之后聞名遐邇的“賽璐珞”的塑料材料。再比如，橡膠的改性，早在11世紀(jì)美洲的勞動(dòng)人民已經(jīng)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中開始利用橡膠了，但當(dāng)時(shí)橡膠制品遇冷就變硬，加熱則發(fā)粘受溫度的影響比較大。1839年美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了橡膠與硫磺一起加熱可以消除上述變硬發(fā)粘的缺點(diǎn)，并可以大大增加橡膠的彈性和強(qiáng)度。通過硫化改性，有力的推動(dòng)了橡膠工業(yè)的發(fā)展，因?yàn)榱蚧�膠的性能比生膠優(yōu)異很多，從而開辟了橡膠制品廣泛應(yīng)用的前景。同時(shí)，橡膠的加工方法也在逐漸完善，形成了塑煉、混煉、壓延、壓出、成型這一完整的加工過程，使得橡膠工業(yè)蓬勃興起，一日千里的突飛猛進(jìn)。

從二十世紀(jì)初開始，高分子材料進(jìn)入了工業(yè)合成高分子的重要階段，而合成高分子的誕生和發(fā)展則是從酚醛樹脂開始的�；瘜W(xué)家們研究了苯酚與甲醛的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在不同的反應(yīng)條件下可以得到兩類樹脂，一種是在酸催化下生成可融化可溶解的線型酚醛樹脂，另一種則是在堿催化下生成的不溶解不熔化的體型酚醛樹脂，這種酚醛樹脂是人類歷史上第一個(gè)完全靠化學(xué)合成方法生產(chǎn)出來的合成樹

脂，自此以后，合成并工業(yè)化生產(chǎn)的高分子材料種類迅速擴(kuò)展。

1920年：杰出的H. Staudinger發(fā)表《論聚合》，提出高分子的概念；三十年代則出現(xiàn)熱塑性高分子的工業(yè)生產(chǎn)，PVC，PS，PMMA，PE等；四十年代則是二戰(zhàn)促進(jìn)合成橡膠的迅猛發(fā)展，丁苯膠、丁晴膠結(jié)晶理論，X—ray等；五十年代是高分子材料學(xué)科發(fā)展的“黃金年代”，在這一階段確定了“高分子物理”的概念，Ziegler—Natta催化劑帶來了定向聚合，PP、順丁膠，PET 工業(yè)化；六十年代是工程塑料大規(guī)模發(fā)展時(shí)期，通用塑料具有較高的力學(xué)性能，能夠接受較高的力學(xué)性能，能夠接受較寬的溫度變化范圍和較苛刻的環(huán)境條件，并能在此條件下較長(zhǎng)時(shí)間的使用，且可作為結(jié)構(gòu)材料；在七十年代則是朝著發(fā)展大型化生產(chǎn)的方向前進(jìn)，進(jìn)入高分子設(shè)計(jì)及改性階段；八十年代是高分子設(shè)計(jì)及改性階段，全面發(fā)展各種高性能、多功能材料，但同時(shí)也在這個(gè)階段提出了能源、社會(huì)環(huán)境這一影響地球生存的人類重大問題問題；而在九十年代，結(jié)構(gòu)性能的研究進(jìn)入定量、半定量階段，重視高分子化學(xué)、高分子物理及高分子材料工程三個(gè)分支的相互交融，交叉設(shè)計(jì)功能化、高性能材料，重視環(huán)境，這就出現(xiàn)了白色污染、塑料回收等一系列研究課題。有機(jī)高分子材料的研究正在不斷地加強(qiáng)和深人，一方面，對(duì)重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。例如，塑料一般作為絕緣材料被廣泛使用，但是近年來，為滿足電子工業(yè)需求，又研制出具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的導(dǎo)電塑料，導(dǎo)電塑料已用干制造電池等，并可望在工業(yè)上獲得更廣泛的應(yīng)用。另一方面，與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展，如仿生高分材料、高分子智能材料等。

目前進(jìn)入二十一世紀(jì)，高分子材料已成為是現(xiàn)代工業(yè)和高新技術(shù)的重要基石，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)以及國(guó)-家-安-全不可或缺的重要材料。一方面量大面廣的通用高分子材料需要不斷地升級(jí)改造以降低成本、提高材料的使用性能；另一方面各類新型的高分子材料將應(yīng)運(yùn)而生，尤其是有機(jī)及聚合物分子或少數(shù)分子組合體的光、電和磁特性將成為高分子向功能化以及微型器件化發(fā)展的重要方向。高分子材料的功能化、智能化、精細(xì)化，使其由結(jié)構(gòu)材料向具有光、電、聲、磁、生物醫(yī)學(xué)、仿生、催化、物質(zhì)分離及能量轉(zhuǎn)換等效應(yīng)的功能材料方向發(fā)展，分離材料，智能材料，貯能材料，光導(dǎo)材料，納米材料，電子信息材料等的發(fā)展表明

了這種發(fā)展趨勢(shì)，與此同時(shí)，在高分子材料的生產(chǎn)加工中也引進(jìn)了許多先進(jìn)技術(shù)，如等離子體技術(shù)，激光技術(shù)，輻射技術(shù)等。而且結(jié)構(gòu)與性能研究也由宏觀進(jìn)入微觀，從定性進(jìn)入定量，從靜態(tài)進(jìn)入動(dòng)態(tài)，正逐步實(shí)現(xiàn)在分子設(shè)計(jì)水平上合成并制備達(dá)到所期望功能的新型材料。同時(shí)，隨著各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，高分子材料學(xué)科、高分子與環(huán)境科學(xué)等理論實(shí)踐相得益彰，材料科學(xué)和新型材料技術(shù)是當(dāng)今優(yōu)先發(fā)展的重要技術(shù)，高分子材料已成為現(xiàn)代工程材料的主要支柱，與信息技術(shù)，生物技術(shù)一起，推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步。

高分子材料的發(fā)展歷史不足百年，按體積計(jì)，其世界年產(chǎn)量目前已經(jīng)超過金屬類，成為最重要的材料品種之一。高分子材料和復(fù)合材料在海、陸、空運(yùn)輸工具、商務(wù)和工業(yè)裝置、醫(yī)用材料、科學(xué)研究用特種裝置、航天設(shè)備和儀器、體育運(yùn)動(dòng)和休閑娛樂用品方面都有出色表現(xiàn)。尤其需要指出的是，高分子材料在開發(fā)新型替代能源方面，在節(jié)約資源、能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著不可替代的作用。

“材料是技術(shù)進(jìn)步的核心內(nèi)容”。歷史經(jīng)驗(yàn)一再證明，只有新材料的出現(xiàn)，才能使一些有價(jià)值的想法變成現(xiàn)實(shí)。人類社會(huì)的發(fā)展史，材料之間的競(jìng)爭(zhēng)和替代是其中的重要組成部分。不同材料對(duì)于現(xiàn)存市場(chǎng)和新市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)還必然持續(xù)下去。展望未來，在新世紀(jì)里新技術(shù)將更加迅猛發(fā)展，與此同時(shí)，作為技術(shù)革命物質(zhì)基礎(chǔ)的，以合成高分子為代表的新材料的研制和開發(fā)，也將越來越起著重要作用。

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