高分子材料概述
高分子材料是一种由高分子化合物构成的庞大分子结构材料。高分子
材料是指具有聚合物特性的材料，其分子量通常超过10^3，并且通常是
由重复单元组成的。高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。下面将对高分子材料的特点、分类和应用进行概述。
高分子材料的特点主要有以下几个方面。首先，高分子材料具有较高
的分子量和相对分子质量，因此具有较高的热稳定性和力学性能；其次，
高分子材料可通过加工成型实现产品的多样化和个性化，如注塑、挤出、
发泡等；第三，高分子材料具有良好的电绝缘性能和化学稳定性，适用于
制备封装材料、电子材料等；最后，高分子材料的制备和加工成本相对较低，且易于回收和再利用，具有良好的可塑性和可循环性。
根据聚合度和结构的不同，高分子材料可以分为线性高聚物、交联高
分子和支化高分子。线性高聚物是由线性排列的重复单元连接而成，如聚
乙烯、聚丙烯等；交联高分子具有交联结构，如橡胶、环氧树脂等；支化
高分子则具有支链结构，如聚乙烯醇、聚丙烯酸等。此外，根据组成和性
质的不同，高分子材料还可以分为热塑性高分子和热固性高分子。热塑性
高分子在高温下可软化、流动，可通过再加工形成新的制品；热固性高分
子则在加热固化后具有较好的热稳定性和力学性能，不可再回软。
高分子材料在各个领域有广泛的应用。在塑料领域，高分子材料被广
泛用于制备各种塑料制品，如塑料容器、塑料包装材料等。在橡胶领域，
高分子材料可以制备各种橡胶制品，如轮胎、密封件等。在纤维领域，高
分子材料可以制备各种合成纤维，如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。在涂料领域，高分子材料可以制备各种涂料，如水性涂料、粉末涂料等。在胶粘剂
领域，高分子材料可以制备各种胶粘剂，如环氧胶、瞬干胶等。
总的来说，高分子材料是一类由高分子化合物构成的庞大分子结构材料。高分子材料具有良好的可塑性、可回收性和多样性，广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等领域。高分子材料的发展为现代工业和科学
技术的发展提供了重要支撑，并在改善人们生活质量、推动经济发展方面
发挥了重要作用。
（一） 一、名词解释 1.药用高分子材料(polymers for pharmaceuticals)：是具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料。 2.药用高分子材料学(pharmaceutical polymer material science)：是研究药用高分子材料的结构、理化性质、工艺性能及用途的理论和应用的专业基础学科。 3. 高分子化合物(macromolecules)简称高分子，是指分子量很高的一类化合物，其分子链是由许多简单结构单元以一定方式重复连接而成。 4. 聚合度（Degree of polymerization）：单个聚合物分子所含单体单元的数目是衡量高分子大小的一个指标。实际上是各同系分子重复单元数的平均值。 5. 均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。 6. 共聚物：由两种或两种以上的单体共同聚合而成聚合物 7. 高分子链结构是指单个分子的结构和形态，即分子内结构。分子内结构包含两个层次：近程结构和远程结构。 8. 高分子近程结构是指单个大分子链结构单元的化学结构和立体化学结构。 9. 高分子远程结构是指分子的大小与构象。 10. 聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。 11.加聚反应：加聚物的元素组成与其单体相同；加聚物的分子量是单体分子量的整数倍。 二、简答题 1.使用辅料的目的： (1)在药物制剂制备过程中有助于成品的加工。 (2)有助于保护、保持和加强药物制剂稳定性及生物利用度或病人的顺应性。 (3)有助于鉴别药物制剂。 (4)增强药物制剂在贮藏或应用时的安全性和有效性。 2.简述高分子辅料在药物制剂十的应用 (1)填充材料 固体片剂：质量均，运输不易破裂，口服后易崩解 高分子功能：控制药物可压缩性、硬度、吸潮性、脆性、润滑性、稳定性、体内溶解速度 功能角色： 润湿剂：药物疏水性强，难润湿-增加药物分散吐，片面光滑 材料：聚乙二醇、聚山梨酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、聚乙二醇油酸酯 稀释剂和吸收剂：药物剂量<0.1g，不易压制需增加片重体积 原料药含有油类和其它液体，需吸收成为固态，也有黏合作用 (2)黏合性与黏附材料 黏合利料：采用高分子材料的水或醇水溶液或分散液与药粉混合均匀，使药粉团聚，易于压片 (3)粘附材料：粘附在生物黏膜上，应用于口腔、鼻腔、眼眶、阴道、胃肠道特定区段 崩解性材料 崩解剂作用：克服压缩产生的黏结力，应具有亲水性遇水迅速膨胀
高分子材料定义 高分子材料是一种由大量重复单元组成的聚合物材料，具有高分子量、高强度、高韧性、耐热性、耐腐蚀性等特点。它们广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维等。 一、聚合物的基本概念 聚合物是由许多相同或不同的单体分子通过化学键连接而成的大分子 化合物。单体是指具有反应活性的小分子化合物，它们可以通过共价 键连接形成长链或支链结构。聚合反应可以通过加热、辐射等方式进行。 二、高分子材料的特点 1. 高分子量：由于聚合物是由大量单体组成的，因此其相对分子质量 较大，通常在几千到数百万之间。 2. 高强度：高分子材料具有较好的机械性能，如拉伸强度和硬度等。 3. 高韧性：高分子材料具有良好的延展性和抗冲击性能，在受力时不 容易断裂。
4. 耐热性：部分高分子材料可以在高温下保持稳定，并且不容易燃烧。 5. 耐腐蚀性：高分子材料对酸、碱等化学物质具有较好的耐受性。 三、高分子材料的分类 1. 按来源分类：天然高分子和合成高分子。天然高分子是指从大自然 中提取或分离得到的聚合物，如木材、天然橡胶等；合成高分子是指 通过人工手段制备的聚合物，如聚乙烯、聚苯乙烯等。 2. 按结构分类：线性高分子、支化高分子和交联高分子。线性高分子 是由一条链组成的聚合物，支化高分子是在主链上附加了支链结构， 交联高分子则是由多条链相互连接而成的网状结构。 3. 按用途分类：塑料、橡胶、纤维等。塑料是指可塑性较好的聚合物 材料，可用于制造各种日用品和工业产品；橡胶则具有良好的弹性和 耐磨性能，常用于轮胎、密封件等领域；纤维则具有良好的柔软度和 抗拉强度，常用于纺织品和绝缘材料等领域。 四、高分子材料的应用 高分子材料广泛应用于各个领域，如建筑、汽车、电子、医疗等。其
:定义 高分子材料：以 高分子化合物 为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的 化合物构 成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基 复合材料，高分子是生命存在的形 式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 二：来源 高分子材料按来源分为天然、半合成（改性 天然高分子 材料）和合成高分子材料。天然高分 子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料， 并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用 期，进入 天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。 标志着人类应 用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与 成为科学技术、 经济建设中的重要材料。 三：分类 1；高分子材料按来源分类 .高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和 合成高分子材料。 天然高分子是生命起源和进化的基础。 人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料 和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。 19 世纪30年代末期，进入天然 高分子化学 改性阶段，出现半合成高分子材料。 1870年，美国人Hyatt 用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料，是有划时代意义的一种人造高分子材料。 1907年岀现合 成高分子酚醛树脂，真正标志着人类应用化学合成方法有目的的合成高分子材料的开始。 1953 年，德国科学家 Zieglar 和意大利科学家 Natta ，发明了配位聚合催化剂，大幅度地扩大了合成高 分子材料的原料来源，得到了一大批新的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分 子材料走人了千家万户，确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。 现代，高分子材料已与 金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 2;高分子材料按应用分类 .高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、 高分子胶粘剂、高分子涂料 和高分子基复合材料等。 ① 橡胶是一类线型柔性 高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下 可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和 合成橡胶两种。 ② 高分子纤维分为天然 纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子 或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为 结晶聚合物。 ③ 塑料是以合成树脂或 化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加 剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为 热 固性塑料和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和 工程塑料。 ④ 高分子胶粘剂是以合成 天然高分子化合物 为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂 两种。应用较多的是合成胶粘剂。 ⑤ 高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加 溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同, 分为油脂涂料、天然树脂涂料和 合成树脂涂料。 ⑥ 高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。它 木材、棉、麻造纸等。 19世纪30年代末 1907年出现合成高分子 酚醛树脂， 金属材料、无机非金属材料相同，
第一章 绪论 第一节 高分子材料基本概念 高分子材料(Polymer materials)是以高分子化合物为基材的一大类材料的总称。 高分子化合物（macromolecular compound ）常简称高分子或大分子（macromolecule ），又称聚合物（polymer ），或高聚物（high polymer ）。通常情况下，人们并不严格区分这些概念的微细差别，而认为是同一类材料的不同称谓。 高分子化合物的最大特点是分子巨大。大分子由一种或多种小分子通过共价键相互连接而成（通过聚合反应），其形状主要为链状大分子或网状大分子。低分子化合物和高分子化合物之间并无严格界线，化学结构相同的化合物，分子量小者称低分子化合物，分子量大者（通常在10000以上）称高分子化合物。高分子材料的许多奇特和优异性能，如高弹性、粘弹性、物理松弛行为等都与大分子的巨大分子量相关。 构成大分子的最小重复结构单元，简称结构单元，或称链节。构成结构单元的小分子称单体。例如聚乙烯大分子是由乙烯单体通过聚合反应首尾重复连接而成： ～- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2-～ 为简便计，可缩写成: -(- CH 2- CH 2-)n - 上式为聚乙烯大分子的一种结构表示式。其中─CH 2─CH 2─为结构单元（链节）。式中的下标n 代表重复结构单元数，又称聚合度，它是衡量分子量大小的一个指标。 严格地讲，高分子化合物与聚合物不完全等同，因为有些高分子化合物并非由简单的重复单元连接而成，而仅仅是分子量很高的物质。聚合物按重复结构单元的多少，或按聚合度的大小又分为低聚物（Oligomer ）和高聚物（Polymer ）。 由一种单体聚合而成的聚合物称均聚物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等；由两种或两种以上单体共聚合而成的聚合物称共聚物，如丁二烯与苯乙烯共聚合而成的丁苯橡胶；乙烯与辛烯等共聚合而成的聚烯烃热塑性弹性体等。共聚物又可根据结构单元的排列方式不同而分成接枝共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、无规共聚物等。 有一类聚合物是由两种单体通过缩聚反应连接而成的，其重复单元由两种结构单元合并组成。这类聚合物不称共聚物，而称缩聚物，如聚酰胺、环氧树脂、聚酯等。例如尼龙-66（属于一种聚酰胺）由单体己二胺和己二酸缩聚生成，其结构式为： -[-NH-(- CH 2-)6-NH-CO-(- CH 2-)4-CO-]n - ←单体结构单元 →← 单体结构单元→ ←— 重复结构单元 —→ 可以看出，其重复结构单元由─NH-(-CH 2-)6-NH ─和─CO-(-CH 2-)4-CO ─两种单体结构单元组成，它是由两种单体通过缩水聚合反应生成的。 相对分子量是标征高分子材料物性的最重要物理量。聚合物的相对分子量有两大特点，一是分子量很高，达几万至几百万，二是具有多分散性。也就是说，一种聚合物的大分子虽然化学结构相同，但分子链长度不等，聚合度大小各异，因此聚合物可看成是由分子量不等的同系列物组成的混合物。原则上，聚合物的分子量或聚合度只有统计平均的意义，根据统计平均的方法不同，有数均分子量n M 、重均分子量w M 、粘均分子量 M 之别。根据分子 量分布函数或分布曲线，还可定义分子量分布的宽度（molecular weight distribution ），用以表征其多分散性的程度。
常用高分子材料 高分子材料是一种重要的材料类型，广泛应用于各个领域。它们具 有良好的物理性质和化学性质，可以满足不同领域的需求。本文将按 照材料的类别，介绍一些常用的高分子材料。 1. 聚烯烃类 聚烯烃类是一种常见的高分子材料，包括聚乙烯、聚丙烯等。这些材 料具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于塑料制品、 管道、电线电缆等领域。 2. 聚酯类 聚酯类是一种重要的高分子材料，包括聚酯树脂、聚酯纤维等。这些 材料具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于纺织、建筑、电子等领域。 3. 聚氨酯类 聚氨酯类是一种重要的高分子材料，包括聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫等。这些材料具有良好的弹性、耐磨性和耐腐蚀性，广泛应用于汽车、建筑、家具等领域。 4. 聚醚类
聚醚类是一种重要的高分子材料，包括聚醚酮、聚醚酯等。这些材料具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。 5. 聚酰胺类 聚酰胺类是一种重要的高分子材料，包括尼龙、Kevlar等。这些材料具有良好的强度、耐磨性和耐腐蚀性，广泛应用于纺织、航空、军事等领域。 6. 聚碳酸酯类 聚碳酸酯类是一种重要的高分子材料，包括聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯纤维等。这些材料具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于电子、建筑、汽车等领域。 7. 聚丙烯酰胺类 聚丙烯酰胺类是一种重要的高分子材料，包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺凝胶等。这些材料具有良好的吸水性、保湿性和稳定性，广泛应用于医疗、化妆品等领域。 总之，高分子材料是一种重要的材料类型，具有广泛的应用前景。不
同类别的高分子材料具有不同的性质和应用领域，需要根据具体需求进行选择。
高分子材料概述 高分子材料是一种由高分子化合物构成的庞大分子结构材料。高分子 材料是指具有聚合物特性的材料，其分子量通常超过10^3，并且通常是 由重复单元组成的。高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。下面将对高分子材料的特点、分类和应用进行概述。 高分子材料的特点主要有以下几个方面。首先，高分子材料具有较高 的分子量和相对分子质量，因此具有较高的热稳定性和力学性能；其次， 高分子材料可通过加工成型实现产品的多样化和个性化，如注塑、挤出、 发泡等；第三，高分子材料具有良好的电绝缘性能和化学稳定性，适用于 制备封装材料、电子材料等；最后，高分子材料的制备和加工成本相对较低，且易于回收和再利用，具有良好的可塑性和可循环性。 根据聚合度和结构的不同，高分子材料可以分为线性高聚物、交联高 分子和支化高分子。线性高聚物是由线性排列的重复单元连接而成，如聚 乙烯、聚丙烯等；交联高分子具有交联结构，如橡胶、环氧树脂等；支化 高分子则具有支链结构，如聚乙烯醇、聚丙烯酸等。此外，根据组成和性 质的不同，高分子材料还可以分为热塑性高分子和热固性高分子。热塑性 高分子在高温下可软化、流动，可通过再加工形成新的制品；热固性高分 子则在加热固化后具有较好的热稳定性和力学性能，不可再回软。 高分子材料在各个领域有广泛的应用。在塑料领域，高分子材料被广 泛用于制备各种塑料制品，如塑料容器、塑料包装材料等。在橡胶领域， 高分子材料可以制备各种橡胶制品，如轮胎、密封件等。在纤维领域，高 分子材料可以制备各种合成纤维，如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。在涂料领域，高分子材料可以制备各种涂料，如水性涂料、粉末涂料等。在胶粘剂 领域，高分子材料可以制备各种胶粘剂，如环氧胶、瞬干胶等。
高分子材料的特征 高分子材料是由许多单体（通常是有机化合物）共价结合形成长链分子的大分子化合物。这种类型的材料具有众多特殊的物理和化学性质，这些性质与其材料的组成密切相关。鉴于高分子材料不仅具有独特的物理性质，而且使用也非常广泛，本文将着重介绍高分子 材料的特征。 高分子材料的分子量大，具有无限的分子量分布，分子结构复杂，均聚物和共聚物都 可见。由于分子量越大，物理性质越接近实心材料，大分子的高柔性，使得高分子材料具 有高韧性和良好的抗切割性能，具有优良的挠曲回复性和耐冲击属性。这类材料通常具有 较高的强度、刚度和硬度，但在应变率较高的情况下，其性能可能会下降。针对应力水平 远低于常温常压下大气压强度的高分子材料，它们需要不断地改进材料的构造，以提高其 使用性能。 高分子材料无色透明或色彩丰富。高分子材料具有高透明度，大多数塑料透光性好， 植物纤维材料如全素皮革类材料虽然透光性差，但由于生物桥接和共聚作用的加强，使其 表面细节和手感更加接近天然皮革。并且高分子材料可以根据需要通过染色或添加其他添 加剂来提供特定的颜色、亮度和光泽度等性质。 高分子材料具有化学稳定性优良，并且具有较高的耐化学腐蚀性。大多数的高分子材 料具有耐酸、碱、油和有机溶剂等化学物质的能力，可在一定温度和湿度范围内具有较好 的化学稳定性。此外，高分子材料通常更容易处理和加工成形，因此很适合用于制造各种 产品和结构，比如注塑件、管道、复杂的组件和工程结构等。 高分子材料比通常使用的金属材料和木材更轻便，体积更小，且节约成本。在同样的 体积和重量下，高分子材料通常比其他材料更轻。这使得它们具有重要的应用价值，可以 用于制造负重轻、大体积的部件或是轻型建筑结构等。 高分子材料具有良好的电学性能。高分子材料的电学性能多样，它们可以是导体、绝 缘体或半导体。其特殊的电学性能使得高分子材料广泛应用于工业生产和电子行业中。
?一、高分子材料的基本概念 ●高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。常称聚合物或高聚物。 ●高分子化合物的分子量一般>104 。 ●高分子化合物有天然的，也有人工合成的。工业用高分子材料主要是人 工合成的。 第二节常用高分子工程材料 高分子工程材料包括塑料、合成纤维、橡胶和胶粘剂等。 一、工程塑料 塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度、压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。 ⑴塑料的组成 塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂。 树脂是塑料的主要成分，对塑料性能起决定性作用。 添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。 填料主要起增强作用； 增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性； 固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构； 稳定剂用于防止塑料老化，延长其使用寿命； 润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮； 着色剂用于塑料制品着色。 其他的还有发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。 ⑵塑料的分类 按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。 按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 通用塑料产量大、价格低、用途广。 工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀性能好。 ●特种塑料是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合。 ⑶塑料的性能特点 塑料的优点： 相对密度小(一般为0.9-2.3)；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能。 塑料的缺点：
刚性差(为钢铁材料的1/100-1/10)，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的1/200-1/600)；蠕变温度低、易老化。 （4）常用工程塑料 ①一般结构用塑料 包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。 聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。 ABS塑料“坚韧、质硬、刚性” ，应用广泛。 ③耐蚀用塑料 主要有聚四氟乙烯、氯化聚醚(PENTON)、聚丙烯等。 氯化聚醚的化学稳定性仅次于聚四氟乙烯，但工艺性比聚四氟乙烯好，成本低。在化学工业和机电工业获得广泛应用，如化工设备零件、管道、衬里等。 ④耐高温件用塑料 有聚砜(PSF)、聚苯醚(PPO)、聚酰亚胺(PI)及氟塑料等。 聚砜的热稳定性高是其最突出的特点。使用温度达150-174℃。用于机械设备等工业。 聚苯醚具有良好的综合性能,用于机电等方面。 聚酰亚胺在260℃下可长期使用。主要用于特殊条件下使用的精密零件。 ⑤热固性塑料 热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形聚合物。 酚醛塑料是以酚醛树脂为基，加入填料及其他添加剂而制成。广泛用于制作各种电讯器材和电木制品（如插座、开关等），耐热绝缘部件及各种结构件。 二、合成橡胶 橡胶是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。 1、橡胶的组成和性能特点 工业用橡胶由生胶和橡胶配合剂组成。生胶来源有天然和合成两种。橡胶配合剂有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。 橡胶最大的特点是高弹性。橡胶有储能、耐磨、隔音、绝缘等性能。 2、常用合成橡胶 合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶，前者主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等；后者主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。
高分子材料 高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为功能高分子。 树枝，兽皮，稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中，纸，树胶，丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。 从十九世纪开始，人类开始使用改造过的天然高分子材料。硫化橡胶和硝化纤维塑料（赛璐珞）是两个典型的例子。 航空非金属材料主要包括塑料、橡胶与密封剂、胶粘剂、纺织品、绝缘材料、航空油料与润滑剂、涂料等，期中塑料又可分为工程塑料、透明塑料、玻璃纤维增强塑料和树脂复合材料等。这些材料是航空工业发展历史中随着高分子材料工业的发展而形成的新体系。 合成高分子材料主要分为塑料、橡胶或弹性体及纤维三大类。 高分子材料的物理性能： ●兼有固态和液态物质的性质； ●溶解成溶液后粘度特别大； ●在溶剂中会溶胀； ●能形成纤维或薄膜。 高分子材料的力学性能： ●像胶的弹性 ?在受到拉伸时可以产生很大变化，在拉伸时放热，热量很小。?在完全拉伸时具有较高的拉伸强度，而拉伸弹性模量较小。?当外力释去时拉伸的橡胶会很快收缩到原来的形状，永久变
形小。 ●高分子材料的粘弹性。(高分子物在受交变力作用时，其作出的形变速度跟不上应力变化速度，则产生滞后的现象) 固态高分子材料最特殊的是其力学性能随着时间而有显 著变化。 ●高分子材料的断裂与疲劳破坏 虽然一般认为高分子材料具有韧性、可变形性，可是在一定的温度、应变速率和应力条件下，也常常产生脆性断裂，有时也会在没有显著的塑性变形或尺寸变化时，发生局部的断裂现象。这种断裂的产生多半是由于温度低，受高的载荷速率(如冲击) 或是长期受加载而产生的疲劳破坏。 高分子材料的热学性能： ●耐热性 材料的耐热性常常是在高温下测定变形—热变形或在高温下测定力学性能来表示之。 耐热高分子材料在航空非金属材料中的应用和发展极为重要，有机硅树脂是优异的耐热绝缘材料，有机硅橡胶和氟橡胶是应用比较普通的耐热弹性体的耐热密封材料，氟塑料作为耐热零件的使用、聚酰亚胺用作耐热绝缘材料和耐高温结构用塑料已经发展很多年。 ●热氧化与热降解作用 高分子受热作用易于分解成低分子聚合物或单体，称为热降解。热降解在空气或氧气存在时尤为剧烈，高分子受热易于氧化分解常常是高分子的热降解作用的原因之一。 高分子材料的光学性能： 高分子材料的光学性能在航空上有很重要的意义。飞机的座舱盖、风档、机身的许多舷窗都用透明的高分子材料制成，它的特点是受冲击不易破碎，重量比无机玻璃轻，易于加工成曲面形状，缺点是表面硬度低，不耐磨损的擦伤，耐热温度不高，但是这类高分子材料在航空上是不可缺少的。它们的主要光学性能如下： ●透光性和雾度 ●折射 ●光的畸变 高分子材料的电性能：
高分子材料的主要类型 引言： 高分子材料是一类由大量分子组成的材料，具有重要的应用价值和广泛的用途。根据其化学结构和性质，可以将高分子材料分为若干主要类型。本文将介绍一些常见的高分子材料类型及其应用领域。 一、塑料材料 塑料是一种由合成高分子化合物制成的材料，具有可塑性、可加工性、耐腐蚀性和绝缘性等特点。常见的塑料材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。塑料材料广泛应用于包装、建筑、电子、汽车等领域。 二、橡胶材料 橡胶是一种高分子弹性体，具有高弹性和耐磨性等特点。常见的橡胶材料有天然橡胶和合成橡胶。橡胶材料广泛应用于轮胎、密封件、橡胶管等领域。 三、纤维材料 纤维材料是由纤维形成的材料，具有轻盈、柔软、强度高等特点。常见的纤维材料有棉纤维、麻纤维、丝绸、尼龙等。纤维材料广泛应用于纺织、服装、家居等领域。 四、聚合物材料
聚合物是由多个单体分子通过化学反应形成的高分子化合物。常见的聚合物材料有聚酯、聚酰亚胺、聚氨酯等。聚合物材料广泛应用于塑料、纤维、涂料、胶黏剂等领域。 五、复合材料 复合材料是由两种或多种不同种类的材料组合而成的材料，具有综合性能优异的特点。常见的复合材料有玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强复合材料、金属基复合材料等。复合材料广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。 六、高分子膜材料 高分子膜材料是一种薄膜状的高分子材料，具有透明、柔韧、阻隔性好等特点。常见的高分子膜材料有聚乙烯膜、聚酰胺膜、聚氨酯膜等。高分子膜材料广泛应用于包装、电子、医疗等领域。 七、高分子泡沫材料 高分子泡沫材料是一种由气泡充填的高分子材料，具有轻盈、隔热、吸音等特点。常见的高分子泡沫材料有聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等。高分子泡沫材料广泛应用于包装、建筑、交通工具等领域。 结论： 高分子材料是一类重要的材料，根据其化学结构和性质可分为多种类型。不同类型的高分子材料具有不同的特点和应用领域，广泛应
高分子材料学 高分子材料学是一门研究高分子材料的性质、结构、制备及应用的学科。高分子材料是由大量重复单元组成的大分子化合物，具有多种优 异的性能和广泛的应用领域。高分子材料学是现代化学、物理、工程 等多学科交叉的综合性学科，其研究内容涉及高分子材料的结构与性质、制备技术及加工工艺、应用领域等方面。 高分子材料的结构与性质是高分子材料学研究的核心内容之一。高分 子材料通常由线性或支化聚合物组成，它们具有不同的化学结构和链长，因此也表现出不同的物理和化学性质。例如，聚乙烯和聚丙烯等 线性聚合物具有较好的延展性和柔韧性，而聚苯乙烯等非晶态聚合物 则具有较好的硬度和透明度。此外，高分子材料还表现出许多特殊属性，如耐腐蚀、耐温、阻燃等。 在制备技术及加工工艺方面，高分子材料学主要研究高分子材料的制 备方法和加工工艺。高分子材料的制备方法包括聚合法、缩聚法、交 联法等，其中聚合法是最常用的一种制备方法。加工工艺则包括挤出、注塑、吹塑等多种方法，这些加工工艺能够将高分子材料变成各种形 状和尺寸的制品，如薄膜、管材、板材等。 高分子材料的应用领域非常广泛，涵盖了医药、电子、建筑、汽车等
多个领域。例如，在医药领域中，高分子材料被广泛应用于人工器官、缓释药物系统等方面；在电子领域中，高分子材料被广泛应用于电容器、绝缘体等方面；在建筑领域中，高分子材料被广泛应用于隔热保 温材料、防水涂层等方面；在汽车领域中，高分子材料被广泛应用于 轮胎、油管等方面。 总之，高分子材料学是一门具有重要意义的学科。随着科技的不断发 展和人们对高分子材料性能要求的不断提高，高分子材料学将会在更 多领域得到应用，并为人类社会的发展做出更大的贡献。
高分子材料定义 高分子材料是一类由高分子化合物组成的材料，具有分子量较大、结构复杂的特点。它们通常由许多重复单元组成，形成链状或网络状结构。高分子材料广泛应用于各个领域，包括塑料、纤维、橡胶、涂料、胶粘剂等。 在塑料领域中，高分子材料是最常见的一种。塑料是通过高分子材料的加工制成的，具有轻质、耐腐蚀、绝缘等特点，被广泛应用于日常生活中的各个方面。例如，我们常见的塑料袋、塑料瓶、塑料容器等都是由高分子材料制成的。此外，高分子材料还可以用于制造汽车零部件、电子产品外壳等。 在纤维领域中，高分子材料也起到了重要的作用。纤维是一种具有较高强度和柔韧性的材料，常用于制造服装、家居用品等。例如，我们穿的衣服、坐的沙发等都离不开高分子材料。一些特殊功能的纤维材料，如耐火纤维、防弹纤维等，还可以用于军事和安全领域。 在橡胶领域中，高分子材料也有广泛的应用。橡胶是一种具有高弹性和耐磨损性的材料，常用于制造轮胎、密封件等。高分子材料的独特结构使其具有良好的弹性和抗老化性能，可以在各种恶劣环境下使用。 在涂料领域中，高分子材料可以起到增加涂层硬度、耐磨性和耐腐蚀性的作用。涂料中的高分子材料可以使涂层具有良好的附着力和
抗剥落性，提高涂层的使用寿命。此外，高分子材料还可以用于制造各种胶粘剂，如胶水、胶带等。 高分子材料的应用不仅局限于以上几个领域，还可以用于制造光学材料、电池材料、医疗器械等。随着科技的进步和人们对材料性能要求的提高，高分子材料的应用前景将更加广阔。 高分子材料作为一种重要的材料类别，对人们的生活和工业生产起到了至关重要的作用。它们具有丰富的种类和特性，广泛应用于各个领域。随着科技的不断发展，高分子材料的应用将会不断拓展，为人类创造更加美好的生活。
对高分子材料的认识 什么是高分子材料：顾名思义，是以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 高分子材料的来源：高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 高分子材料的分类：高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医
用、药用高分子材料等。 高分子材料的性能：高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能。 新材料发展趋势： (1）高分子材料。资源丰富、原料广，轻质、高强度，成形工艺简易。提高工作温度是研制的重要课题。各种塑料、合成橡胶和合成纤维将有很大发展，成为重要的新材料 （2）特种陶瓷。高强高温结构陶瓷、电工电子功能陶瓷和复合陶瓷是新材料中普遍注重的发展方向。 （3）功能材料。这是新材料中发展很快的一个重要方向，如半导体、激光、红外、超导、电子、磁性、发光、液晶、换能、传感材料等，品种繁多，前景广阔。 （4）能源材料。太阳能、磁流体发电、氢能等新能源发展，同时促进了各种高温热、储能、换能材料的发展。 （5）高性能、高强度结构材料。 （6）复合材料。纤维增强型、弥散粒子型、叠层复合型复合材料以及碳纤维、石墨纤维、硼纤维、金属纤维、晶须的研制发展，将使被称为"21世纪材料"复合材料更放光彩。 （7）金属新材料。非晶态金属(金属玻璃)、记忆合金、防振合金、
高分子材料 一、高分子材料的定义 高分子材料：以高分子化合物为基础的材料，高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。 高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万，所含原子数目一般在几万以上，而且这些原子是通过共价键连接起来的。高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时，叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子连接成XX状时，这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构，所以也叫体型高分子。 二、高分子材料的结构特征 高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成，高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特别结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外，还具有许多特别的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种
类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。 三、高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分，可分为天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。 天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂等。 四、生活中的高分子材料 生活中的高分子材料很多，如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。下面就以塑料和纤维素举例说明。 （一）、塑料 塑料是一种合成高分子材料，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，它的主要成分是合成树脂。 塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学性稳定,不
第一章高分子材料概述 1.材料的类别：①按化学组成分：金属材料，无机非金属材料，有机高分子材料。 ②按结构：单晶材料，多晶材料，非晶材料，复合材料。 ③按作用分：结构材料，功能材料。 ④按使用领域：电子材料，耐火材料，医用材料等。 2.高分子材料：也称聚合物材料，是以高分子化合物，即聚合物为基体组分，再配有其他添加剂所构成的材料。 3.高分子材料的相关术语 （1）热塑性塑料：指在特定的温度范围内，具有可反复加热软化，冷却硬化特征的塑料品种。 （2）热固性塑料：指在特定温度下加热或通过固化剂可发生交联反应，变成既不熔融，也不溶解的塑料品种。 （3）通用塑料：指产量大，价格便宜，力学性能一般，主要作为非结构材料使用的一类塑料。 （4）工程塑料：可以作为结构材料使用，具有优异的力学性能，耐热性能，耐磨性能和良好的尺寸稳定性的一类塑料。 （5）生胶：天然或合成的高分子化合物经过化学处理或加工制成浓缩胶乳和干胶,前者直接用于胶乳制品，后者即为橡胶制品中的生胶。 （6）硫化：胶料在一定条件下,橡胶大分子由线性结构转变为网状结构的交联过程。 （7）塑化：指塑料在设备内经过加热达到流动状态并具有良好的可塑性。（8）聚合物共混：聚合物改性的最简便而且有效的方法。指两种或者两种以上聚合物经混合制成宏观均匀的材料的过程。 （9）熔体流动速率：在一定温度下，熔融状态的高聚物在一定负荷下，10分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的质量，也称熔融指数。 （10）微孔高分子材料：指内部具有大量微小气孔的一类高分子材料。以树脂为基体的称为泡沫塑料；以生胶或胶乳为基体的称为泡沫橡胶，俗称海绵橡胶。（11）界面： （12）线密度：线密度是描述纱线粗细程度的常用指标指单位长度的质量，单位：kg/m. （13）纺丝方法：溶液纺丝、湿法、干法 （14）捻度：纱线单位长度上的捻回数称为捻度 第二章高分子材料的结构与性能。 1.高分子链的化学结构是指高分子链结构单元的化学组成，结构单元的键接结构支化与交联。 ①链结构单元的化学组成。高分子链：ⅰ全同链：分子链全部由C原子以共价键连接而成。ⅱ杂链：分子链由两种或以上原子组成。ⅲ元素高分子链：具有无机耐热性和热稳定性。②结构单元的键接结构是指结构单元相互连接的序列结构。 ③支化和交联：对聚合物的化学和物理性能影响很大。 2.高分子链的构象：共价单键可以按一定的键角绕相邻的键旋转使分子形成大量的瞬息变化的空间内旋转异构体。 3.高分子链柔顺性：能将高分子链不断改变其构象的性质。