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高分子材料

基于高分子化合物的材料。包括橡胶、塑料、纤维、涂料、粘合剂和聚合物基复合材料。

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。天然聚合物是生命起源和进化的基础。自人类社会开始以来，天然高分子材料就被用作生活和生产材料，其加工技术已被掌握。例如，丝绸、棉花和羊毛用于制造织物，木材、棉花和大麻用于造纸。20世纪30年代末，19进入天然高分子化学改性阶段，半合成高分子材料出现。1907合成高分子酚醛树脂的出现，标志着人类开始应用合成高分子材料。在现代，高分子材料与金属材料、无机非金属材料一样，已经成为科学技术和经济建设中的重要材料。

高分子材料的结构决定了其性能。通过控制和修饰结构，可以获得具有不同特性的高分子材料。高分子材料因其独特的结构和易于改性加工，具有无可比拟和不可替代的优异性能，广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济中，成为现代社会生活各方面不可缺少的材料。

分类高分子材料按其特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子粘合剂、高分子涂料和高分子基复合材料。①橡胶是一种线性柔性聚合物。分子链之间的价力小，分子链是柔性的。在外力的作用下，可以发生很大的变形，去掉外力后可以很快恢复原状。有两种天然橡胶和合成橡胶。②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指的是丝、棉、麻、毛等。后者由天然聚合物或合成聚合物经纺丝和后处理制成。纤维具有高价态、低变形性和高模量，一般为结晶聚合物。③塑料是以合成树脂或化学改性天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂等添加剂制成的。它的分子间价力、模量和形变介于橡胶和纤维之间。根据合成树脂的特性，通常分为热固性塑料和热塑性塑料；按用途分为通用塑料和工程塑料。④高分子粘合剂是以合成天然高分子化合物为主要成分的粘合材料。有两种天然和合成粘合剂。合成粘合剂被广泛使用。⑤聚合物涂料是以聚合物为主要成膜物质，加入溶剂和各种助剂制成的。根据成膜物质的不同，可分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥聚合物基复合材料是以高分子化合物为基础，添加各种增强材料的复合材料。它结合了原有材料的性能特点，可以根据需要进行设计。

由聚合物材料制成的塑料制品

另外，高分子材料根据用途分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料不仅具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热学性能，还具有物质、能量和信息的转换、传输和储存等特殊功能。已经应用的有聚合物信息转换材料、聚合物透明材料、聚合物模拟酶、可生物降解的聚合物材料、聚合物形状记忆材料和医学和医用聚合物材料。

加工技术高分子材料的加工成型不是简单的物理过程，而是决定高分子材料最终结构和性能的重要环节。除了胶黏剂、涂料可以不经加工成型直接使用外，橡胶、纤维、塑料通常需要通过相应的成型方法加工成产品。一般塑料制品常见的成型方法有挤出、注射、压延、吹塑、压塑或传递模塑。橡胶制品有塑化、混炼、压延或挤出等成型工艺。纤维包括纺丝溶液制备、纤维成型和卷绕、后处理、初生纤维拉伸和热定型。

聚合物在成型过程中，可能受到温度、压力、应力和作用时间变化的影响，导致聚合物发生降解、交联等化学反应，改变聚合物的聚集态结构和化学结构。因此，加工工艺不仅决定了聚合物产品的外观形状和质量，而且对材料的超分子结构、织构结构乃至链状结构都有重要影响。