高分子材料与工程学科简要介绍
引言：大学二年级选修了***老师的“材料化学与工程概论”一课，使我对材料工程尤其是与本专业密切相关的高分子材料有了一个初步的认识，故参考相关文献，模仿格式，作此小论文，经验实在有限，错漏难免，望老师批评指正，致敬！【摘要】在世界范围内, 高分子材料的制品属于最年轻的材料．它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势, 将是21世纪最活跃的材料支柱。
高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶（未加工之前称为树脂）．面向21世纪的高科技迅猛发展, 带动了社会经济和其他产业的飞跃, 高分子已明确地承担起历史的重任, 向高性能化、多功能化、生物化三个方向发展。
【Abstract】The product of High polymer material is the youngest material in the world, you can find it in industrial field ,and you also can in everyone’s home. This product output had a tendency to exceed the metal material, will be the backbone of material market.
High polymer material consist of three complex material, that is Plastic, complex fibre, complex rubber. With the big development of high technology in twenty-one century, the high polymer material will accept the heavy responsibility of history, towards high property, more functional, and biological to develop。
【关键词】高分子材料学科介绍
【Keywords】High polymer material Subject introduce
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。高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物。
除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构。碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物。有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來。这样, 由于不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能。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殊结构。
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网状时，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。
三、高分子材料学科的历史
在20世纪的化学领域里，发生了一件足以记入史册的事件，美国化学家贝克兰（Backland L），有史以来第一次成功合成简单分子合成塑料。这一成功标志着人类使用的材料，从此开始由单一的天然产物，进入到广泛使用合成高分子材料的新时代。
（一）、从天然树脂到合成树脂
一些树木的分泌物常会形成树脂，不过琥珀却是树脂的化石，虫胶虽然也被看成树脂，最初只用作木材的防腐剂，但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后，天然产物已无法满足电气化的需要，促使人们不得不寻找新的廉价代用品。
1904年，贝克兰和他的助手也开展这项研究，最初目的只是希望能制成代替天然树脂的绝缘漆，经过三年的艰苦努力，终于在1907年的夏天，不仅制出了绝缘漆，而且还制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite，它就是人们熟知的“电木”、“胶木”或酚醛树脂。
（二）、从天然纤维到合成纤维
人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维的历史已经有几千年，但由于全球人口的不断增加和对纺织品质量的更高要求，从19世纪起，人们就为寻求新的纺织品原料而努力，从1846年制成硝化纤维到1891年制成粘胶纤维。
由于粘胶纤维的原料是来源丰富的木材浆粕、棉纱下脚料，再加
上制成的纤维性能好，以至它的产量到20世纪50年代已经超过羊毛。
1928年32岁的美国化学家卡罗塞斯（W.H.Carothers）博士从大学岗位上应聘到杜邦公司，负责对不久前才兴起的高分子化学的基础研究，反复不断地失败使卡罗塞斯在精神上受到很大打击，以至身上经常携带着一小瓶准备自杀的氰化钾。一直到工作6年后的1934年，终于在合成的数百种产品中，找到有希望成为优良纺织纤维的聚酰胺－66，尼龙(Nylon)是它在投产时公司使用的商品名。
(三)、从天然橡胶到合成橡胶
自然界中虽然含有橡胶的植物很多，但能大量采胶的主要是生长在热带雨区的巴西橡胶树。从树中流出的胶乳，经过凝胶等工艺制成的生橡胶，最初只用于制造一些防水织物、手套、水壶等，但它受温度的影响很大，热时变粘，冷时变硬、变脆，因而用途很少。
1839年美国一家小型橡胶厂的厂主固特异（Goodyear）经过反复摸索，发现生橡胶与硫黄混合加热后能成为一种弹性好、不发粘的弹性体，这一发现推进了橡胶工业迅速发展。在这之前，橡胶的年产量只有388吨，但到1937年已增加到100万吨，即100年间增加了2000倍，这在天然物质利用史上是十分罕见的。
四、传统高分子材料与功能高分子材料的简介
塑料（传统高分子材料）
广义的塑料定义指具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑
