材料与文明论文

高分子合成材料的发现及其影响

在人类社会发展的历程中，各种不同材料的发现对促进社会生产力的发展以及人类文明的演变起到了至关重要的作用。试想一下，如果没有石器与铁器的发明，人类还在过着茹毛饮血的生活；如果没有半导体材料的发明，我们如何能进入信息时代？因此，在某种程度上来说，人类文明的发展史同时也是材料文明的发展史。

在整个的材料文明的发展史中发生了许多具有里程碑意义的事件，今天在这篇论文中，我将对近代材料发展最重要的事件之——高分子合成材料的发现进行论述，对高分子合成材料的发现、种类和特性以及其产生的重大影响进行探讨。

首先，我们对高分子合成材料做一个定义。所谓高分子，指的是其分子量很大。合成则说明其并非是自然界原有的材料。所以，简单的说，高分子合成材料是分子量很大的人工合成材料。高分子合成材料是最重要的人工合成材料，它的发现使人类发展减轻了对自然的依赖。在人类改造自然的过程中，起到了关键作用。

一、高分子合成材料的发现

1869年，美国化学家海厄特通过天然的纤维素加工获得了“赛璐珞”，这是人类发明的第一种合成塑料。也就是今天我们制造乒乓球的主要材料。1907年美国化学家贝克兰完全由人工合成出了高分子酚醛树脂，接下来数十年内，各种不同的高分子合成材料接连不断地被发现，拉开了人类应用合成高分子材料的序幕。

1915年，为了摆脱对天然橡胶的依赖，德国用二甲基丁二烯制造合成橡胶，在世界上首先实现了合成橡胶的工业化产生。

自1929年开始，美国科学家卡罗瑟斯研究了一系列的缩合反应，验证并发展了大分子理论，促成了尼龙-66的问世。

随后，聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、脲醛树脂、聚硫橡胶、氯丁橡胶……形形色色合成高分子材料相继问世，迎来了现代高分子化学的蓬勃发展。

二、高分子合成材料的种类与特性

高分子合成材料主要包括塑料、合成橡胶、合成纤维三大类。

1、塑料

塑料为合成的高分子化合物，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。塑料具有如下特性：

1）大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀

2）耐冲击性好

3）具有较好的透明性和耐磨耗性

4）绝缘性好，导热性低

5）一般成型性、着色性好，加工成本低

6）大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧

7）尺寸稳定性差，容易变形

8）多数塑料耐低温性差，低温下变脆

9）容易老化

2、合成橡胶

合成橡胶是以合成高分子化合物为基础具有可逆变形的高弹性材料。种类主要包括：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶和一些特种橡胶。合成橡胶主要有以下特性：

1）最重要的特性：价格低廉。

2）优良的耐热性、耐寒性、防腐蚀性。

3）受环境因素影响小，合成橡胶材料和适用于零下60度到250度之间正常使用。

4）拉伸效果比较差，抗撕裂强度以及机械性能也比较差。

3、合成纤维

合成纤维是化学纤维的一种，是用合成高分子化合物做原料而制合成纤维得的化学纤维的统称。它以小分子的有机化合物为原料，经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物。合成纤维主要有以下特性：

1）强度高

2）耐腐蚀

3）弹性好

4）易洗快干

5）质轻

三、高分子合成材料的发现产生的影响

毋庸置疑，高分子合成材料已经融入了现今人们社会生活的方方面面，对人们的生活产生了巨大的影响。这其中当然包括了大部分积极的影响，但高分子合成材料的过度应用也产生了一些消极的影响。优点自不必多说，我将重点讨论一下高分子合成材料消极影响以及可行的解决办法。

积极影响：

1、对人们日常生活的影响

高分子合成材料的发现极大地方便了人们的生活。比如：合成纤维广泛应用于衣物制造，产生了许多物美价廉的服装供人们选择；合成橡胶应用于汽车轮胎制造，提升了轮胎的耐磨性和使用寿命；塑料制品用于包装，方便了物品的保存和运输。总之，现在人们的生活已经离不开高分子合成材料，它对我们的生活产生了无与伦比的深刻影响。

2、对工业生产的影响

高分子合成材料的优异性能使其在工业生产中得到了极其广泛的应用，舆论是服装，电器的轻工业产品的生产，还有建筑材料，国防工业等行业都得到了广泛的应用。高分子合成材料能被广泛应用除了由于其本身的优良性能外，还因为其相比于天然材料大多价格低，容易制备。这样一来就降低了工业生产的成本。不仅节省了资源，同时也为促进工业发展起到了关键的作用。

3、对医疗发展的影响

在医学上合成高分子材料用来制造控制药物、人体移植器官、诊疗设备等，对保障人类健康也起到了很大作用。硅橡胶和某些空心人造纤维在人体中具有很好的生物相容性,是制造人体器官的比较理想的材料,已用于人体内的有人造血管、人造心脏瓣膜、人造心脏等。在体外应用的有人工肺机、人造肾脏、输血导管。除此以外,还用于人造皮肤、牙齿乳房等消极影响：

1、对环境的影响

高分子合成材料并不属于大自然，是人工合成的产物。因此，它并不遵循大自然的规律，塑料在土壤里常年不化，合成纤维也不能自然分解。人们丢弃的垃圾不仅影响美观，而且对环境造成极大的危害。由于高分子合成材料的应用极其广泛，每年全球每年都要产生无数的垃圾。现阶段主要处理塑料垃圾的方法有焚烧和填埋，若将其焚烧，则会产生大量的有毒烟雾，污染大气，并且促使酸雨的形成，而至于填埋，则将其埋葬100年，则还是原状，无法被自然所吸收且对土地有极大的危害，改变其酸碱度，影响农作物吸收养分和水分，导致农业减产。

2、对人体的影响

目前由于工艺的问题，合成纤维材料虽然性能优异但是却不能像天然纤维一样，做到对人体无害。现今处理高分子合成材料的主要方法还是以焚烧为主，产生的毒气对人体的神经及生殖系统还有很多重要器官产生危害。有害物质还可能进入食物链中，经过不断地积聚，最终回到我们的餐桌上，后果不堪设想。

四、可行的解决办法

首先，我们要认识到高分子合成材料已经和我们的生活融合在一起，想要找到更好的替代品绝不是短时间内的事。但现今环境状况已经不容乐观，我们或许可以通过以下途径改变现状：

1、彻底全面推广限塑令。众所周知，当前我国的限塑令只限于大型超市，但更广大的小型零售店和农贸市场才是最主要的塑料袋消费地。只有彻底推广限塑令，才能改善塑料袋对环境的危害。

2、改善高分子合成材料垃圾的处理办法

现今对垃圾的处理方式大多是焚烧和填埋，但这种方法并不适用于高分子合成材料垃圾。或许可以发明一种催化剂使得其能自然分解成对自然无害的物质，这应该是一个不错的解决办法。

3、改善高分子合成材料的生产工艺

改善工艺，减轻高分子合成材料对使用者的影响，比如合成纤维制成的衣物对人体的危害。

优异的性能让高分子合成材料有个光辉的过去，极大提升了人类生产力的发展速度，提高了人们的生活水平。但是塑料对环境的影响也越来越引起人们的广泛关注，未来的高分子合成材料，必须要限制使用量，找到合理的处理办法和改善工艺，走可持续发展道路，才会给人类带来美好的明天。