高分子材料也稱為聚合物材料，是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑(助劑)所構(gòu)成的材料。高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。

天然高分子是存在于動物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質(zhì)，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優(yōu)越的性能——較小的密度、較高的力學(xué)、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。

高分子材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

(資料圖)

所有與空氣、光照接觸的高分子材料都需要添加抗氧化劑和光穩(wěn)定劑，以對抗材料的老化，抗老化劑的發(fā)展一定程度上也依附于高分子材料的發(fā)展。2020年全球五大高分子材料的市場規(guī)模合計為7688億美元，預(yù)測，全球塑料、合成纖維、涂料、合成橡膠、膠粘劑及密封膠的市場規(guī)模增速將分別達4.9%、7.6%、4.0%、5.5%、4.9%，全球高分子材料市場將保持穩(wěn)定增長趨勢，預(yù)計2025年市場規(guī)模有望增長至萬億美元。

“十三五”規(guī)劃將先進高分子材料列為重要組成部分，“十四五”期間將新材料列為構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)體系的新支柱并形成十三個國家級戰(zhàn)略性新興新材料產(chǎn)業(yè)集群。在政策推動下，2016-2021年塑料、涂料、合成橡膠、合成纖維產(chǎn)量均保持高速增長，復(fù)合增長率分別為6.1%、6.3%、8.3%、6.3%。同時，良好的市場環(huán)境促使巴斯夫、DSM等國際高分子材料巨頭紛紛將產(chǎn)能向中國擴張或轉(zhuǎn)移，未來我國抗老化劑市場規(guī)模有望保持10%以上的增速。

目前國內(nèi)高分子材料行業(yè)的覆蓋細分產(chǎn)品眾多，生產(chǎn)廠商以江浙地區(qū)和珠三角地區(qū)較為集中。各廠商的生產(chǎn)規(guī)模大小不一，市場集中度不高，競爭較為激烈。

在當(dāng)前人類生產(chǎn)、生活中，高分子材料與金屬、陶瓷并列為三類最重要的材料。隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和高分子材料產(chǎn)品市場容量進一步擴大，以及政府部門對高分子材料行業(yè)的支持，我國高分子材料行業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。目前我國高分子材料行業(yè)呈現(xiàn)從結(jié)構(gòu)材料發(fā)展到功能新材料、從單一材料發(fā)展到復(fù)合材料、從單純的配方調(diào)節(jié)向預(yù)定性能生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。

高分子材料行業(yè)應(yīng)用場景

高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好，在外力作用下可產(chǎn)生較大形變，除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。

纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料，經(jīng)過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高，一般為結(jié)晶聚合物。塑料是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要成分，再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料;按用途又分為通用塑料和工程塑料。

高分子膠粘劑是以合成天然高分子化合物為主體制成的膠粘材料。分為天然和合成膠粘劑兩種。應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。高分子涂料是以聚合物為主要成膜物質(zhì)，添加溶劑和各種添加劑制得。根據(jù)成膜物質(zhì)不同，分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料。

按照材料應(yīng)用功能分類，高分子材料分為通用高分子材料、特種高分子材料和功能高分子材料三大類。通用高分子材料指能夠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，已普遍應(yīng)用于建筑、交通運輸、農(nóng)業(yè)、電氣電子工業(yè)等國民經(jīng)濟主要領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ畹母叻肿硬牧?。這其中又分為塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料等不同類型。特種高分子材料主要是一類具有優(yōu)良機械強度和耐熱性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亞胺等材料，已廣泛應(yīng)用于工程材料上。功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，包括功能性分離膜、導(dǎo)電材料、醫(yī)用高分子材料、液晶高分子材料等。

高分子材料的主要特點是：原料多，生產(chǎn)容易，成本低，加工快;品種多，性能多種多樣，用途廣泛，適應(yīng)能力強(通過改性可以得到多種性能);具有特種功能，如塑性、彈性、韌性、耐腐蝕、防輻射、絕緣等。這些特點使得高分子材料成為近代各技術(shù)部門中不可缺少的材料，其用途多樣，作用突出，可作為下游塑料、橡膠、樹脂、涂料、紡織等制品產(chǎn)業(yè)的原料，并廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子電器、建筑工程、醫(yī)療衛(wèi)生、紡織、軌道交通等日常生活所需的各行各業(yè)。

高分子材料行業(yè)發(fā)展趨勢分析

高分子材料行業(yè)發(fā)展趨勢在當(dāng)前人類生產(chǎn)、生活中，高分子材料與金屬、陶瓷并列為三類最重要的材料。隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和高分子材料產(chǎn)品市場容量進一步擴大，以及政府部門對高分子材料行業(yè)的支持，我國高分子材料行業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。

目前我國高分子材料行業(yè)呈現(xiàn)從結(jié)構(gòu)材料發(fā)展到功能新材料、從單一材料發(fā)展到復(fù)合材料、從單純的配方調(diào)節(jié)向預(yù)定性能生產(chǎn)發(fā)展的趨勢：

從單一材料向復(fù)合材料發(fā)展。復(fù)合材料可以克服單一材料的缺點，發(fā)揮各自組成材料的優(yōu)點，擴大材料的應(yīng)用范圍，提高材料的經(jīng)濟效益。由單一向復(fù)合轉(zhuǎn)變是目前高分子材料的發(fā)展方向。其中高分子樹脂是結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的最主要的基體材料，許多高性能的增強材料也是由高分子材料所構(gòu)成。目前，玻璃纖維增強樹脂復(fù)合材料，也即我們平常所說的“玻璃鋼”，當(dāng)前已投入大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用，占高聚物基復(fù)合材料的絕大部分，主要用于交通運輸、建筑、船舶、家電等領(lǐng)域，而今后仍會有所發(fā)展。

從單純的配方調(diào)節(jié)向預(yù)定性能生產(chǎn)發(fā)展。隨著生產(chǎn)和科技的發(fā)展，人們對高分子材料的性能提出了各種各樣新的要求。進一步提高耐高溫，耐磨性，耐老化，耐腐蝕性及高的機械強度等方面是高分子材料發(fā)展的重要方向，這對于航空、航天、電子信息技術(shù)、汽車工業(yè)、家用電器領(lǐng)域都有極其重要的作用。高分子材料高性能化的發(fā)展趨勢主要有：1)創(chuàng)造新的高分子聚合物;2)通過改變催化劑和催化體系，合成工藝及共聚，共混及交聯(lián)等對高分子進行改性;3)通過新的加工方法改變聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu);4)通過微觀復(fù)合方法，對高分子材料進行改性。

從結(jié)構(gòu)材料向功能材料發(fā)展。功能高分子是高分子材料科學(xué)中充滿活力的新領(lǐng)域，目前雖處于發(fā)展的初期，但正十分廣泛而活躍地進行研究、開發(fā)、創(chuàng)新，并且已在深度和廣度上取得進展，出現(xiàn)了一大批各種各樣的高功能高分子材料。主要包括電磁功能高分子材料，光學(xué)功能高分子材料，物質(zhì)傳輸、分離功能高分子材料，催化功能高分子材料，生物功能高分子材料和力學(xué)功能高分子材料等。例如像金屬那樣導(dǎo)電的導(dǎo)電性高聚物，能吸收大量水分的吸水性樹脂，用于制造大規(guī)模集成電路的光刻膠，作為人造血管和人造心臟等原料的醫(yī)用高分子材料等等。

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