中文名:高分子材料mbth:高分子材料分類，高分子材料按來源分類，高分子材料按應用分類，高分子材料按應用功能分類，高分子主鏈結構分類，其他分類，特性，名稱及用途，塑料，橡膠，纖維，塗料，膠粘劑，新型高分子材料，高分子分離膜，高分子磁性材料，光學功能高分子材料，高分子復合材料，合成加工，分類高分子材料按來源分類。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。天然高分子是存在於動物、植物和生物體內的大分子物質，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠和動物膠。合成高分子材料主要指塑料、合成橡膠和合成纖維，此外還有粘合劑、塗料和各種功能高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所不具備或更優越的性質——密度更低、力學更高、耐磨、耐腐蝕、電絕緣等。聚合物材料根據應用進行分類。高分子材料根據其特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子粘合劑、高分子塗料和高分子基復合材料。①橡膠是壹種線性柔性聚合物。分子鏈之間的價力小，分子鏈是柔性的。在外力的作用下，可以發生很大的變形，去掉外力後可以很快恢復原狀。有兩種天然橡膠和合成橡膠。②纖維分為天然纖維和化學纖維。前者指的是絲、棉、麻、毛等。後者由天然聚合物或合成聚合物經紡絲和後處理制成。纖維具有高價態、低變形性和高模量，壹般為結晶聚合物。③塑料是以合成樹脂或化學改性天然高分子為主要成分，再加入填充劑、增塑劑等添加劑制成的。它的分子間價力、模量和形變介於橡膠和纖維之間。壹般根據合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料；按用途分為通用塑料和工程塑料。④高分子粘合劑是以合成天然高分子化合物為主要成分的粘合材料。有兩種天然和合成粘合劑。合成粘合劑被廣泛使用。⑤聚合物塗料是以聚合物為主要成膜物質，加入溶劑和各種助劑制成的。根據成膜物質的不同，可分為油脂塗料、天然樹脂塗料和合成樹脂塗料。⑥聚合物基復合材料是以高分子化合物為基礎，添加各種增強材料的復合材料。它結合了原有材料的性能特點，可以根據需要進行設計。高分子復合材料又叫聚合物改性，可分為分子改性和* * *混合改性。⑦功能高分子材料。功能高分子材料不僅具有聚合物的壹般力學性能、絕緣性能和熱學性能，還具有材料、能量和信息轉換、磁性、傳輸和存儲等特殊功能。已經應用的有聚合物信息轉換材料、聚合物透明材料、聚合物模擬酶、可生物降解的聚合物材料、聚合物形狀記憶材料和醫學和醫用聚合物材料。聚合物可以根據其機械性能和使用條件分為以上幾類。然而，各種聚合物之間並沒有嚴格的界限。同壹種聚合物，通過不同的合成方法和成型工藝，可以制成塑料或纖維，比如尼龍。聚氨酯之類的高聚物，在常溫下既有玻璃狀的性質，又有很好的彈性，所以很難說是橡膠還是塑料。高分子材料根據其應用功能進行分類。高分子材料分為三大類:通用高分子材料、特種高分子材料和功能高分子材料。通用高分子材料是指能夠大規模生產，並已廣泛應用於建築、交通、農業、電氣電子工業和人們日常生活等國民經濟主要領域的高分子材料。其中又分為塑料、橡膠、纖維、粘合劑、油漆等不同類型。特種高分子材料主要是壹類具有優異機械強度和耐熱性的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亞胺等材料，在工程材料中得到了廣泛的應用。功能高分子材料是指具有特定功能並可用作功能材料的高分子化合物，包括功能分離膜、導電材料、醫用高分子材料、液晶高分子材料等。按聚合物主鏈結構分類①碳鏈聚合物:分子主鏈由C原子組成，如PP、PE、PVC ②雜鏈聚合物:分子主鏈由C、O、N、P等原子組成。如:聚酰胺、聚酯、矽油(3)元素有機聚合物:分子主鏈不含C原子，僅由壹些雜原子組成。例如，其他類型的矽橡膠根據聚合物主鏈的幾何形狀進行分類:線性聚合物、支化聚合物和本體聚合物。根據聚合物的微觀排列，分為結晶聚合物、半結晶聚合物和無定形聚合物。其特點是分子量大(壹般在10000以上)，分子量分布多分散。即高分子化合物不同於小分子，聚合後成為許多分子量不同的聚合物的混合物。我們說的聚合物的分子量，其實就是平均分子量。當然，計算的平均分子量也分為數均分子量、粘均分子量、重均分子量等等。而小分子有固定的分子量，都是由確定分子量的分子組成。這是聚合物和小分子之間的特征差異。名稱及用途塑料是指以聚合物為主要成分，在壹定條件下(溫度、壓力等)可以成型為壹定形狀的材料。)並在室溫下保持其形狀不變。塑料按加熱後的情況可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。加熱後軟化，形成聚合物熔體的塑料成為熱塑性塑料。主要的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龍、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。加熱後固化並形成交聯不溶結構的塑料稱為熱固性塑料。常見的有環氧樹脂、酚醛塑料、聚酰亞胺、三聚氰胺甲醛樹脂等。塑料的加工方法有註射、擠出、壓膜、熱壓、吹塑等。橡膠橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯。合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、矽橡膠、氟橡膠等。纖維纖維是高分子材料的另壹個重要應用。常見的合成纖維有尼龍、聚酯、腈綸聚酯纖維、芳綸纖維、聚丙烯纖維等。塗料塗層是塗在工業或日用產品表面起美觀或保護作用的壹層高分子材料。常用的工業塗料有環氧樹脂和聚氨酯。高分子膠粘劑膠粘劑是另壹種重要的高分子材料。人類很久以前就開始使用澱粉、樹膠等天然高分子材料作為粘合劑。現代膠粘劑按使用方法可分為聚合型，如環氧樹脂；熱熔型，如尼龍和聚乙烯；壓力型，如天然橡膠；水溶性的，如澱粉。新型高分子材料高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、粘合劑和塗料。其中，被稱為現代高分子三大合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已成為國民經濟建設和人民日常生活不可缺少的重要材料。雖然高分子材料由於具有許多金屬和無機材料不可替代的優點而發展迅速，但目前已經大規模生產了只能在普通條件下使用的所謂通用聚合物，它們存在機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點。現代工程技術的發展對高分子材料提出了更高的要求，從而推動高分子材料向高性能、功能化和生物化方向發展，由此出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。高分子分離膜高分子分離膜是由高分子材料制成的具有選擇透過性的半透膜。利用這種半透膜，在壓差、溫度梯度、濃度梯度或電位差的驅動下，使有機物和無機物的氣體混合物、液體混合物或溶液的分離技術更加節能、高效、清潔，因此被認為是支撐新技術革命的重要技術。膜分離過程主要包括反滲透、超濾、微濾、電滲析、壓力透析、氣體分離、滲透汽化和液膜分離。用於制備分離、滲透汽化和液膜分離。用於制備分離膜的聚合物材料有很多種。目前廣泛使用的有楓木、聚烯烴、纖維素類脂、有機矽。膜的形式也有很多種，壹般采用平板膜和架空纖維。推廣應用高分子分離膜可獲得巨大的經濟效益和社會效益。比如用離子交換膜電解制鹽，可以減少汙染，節約能源:海水淡化和反滲透淡化比其他方法耗能少；用氣體分離膜從空氣中富集氧氣可以大大提高氧氣回收率。高分子磁性材料高分子磁性材料是在不斷探索磁性和高分子新的應用領域的同時，賦予磁性和高分子(合成樹脂、橡膠)傳統應用新的意義和內容的材料之壹。早期的磁性材料源於天然磁體，後來由磁鐵礦(鐵氧體)燒結或鑄造成磁性體。現在工業上常用的磁性材料有三種，分別是鐵氧體磁體、稀土磁體和鋁鎳鈷合金磁體。它們的缺點是硬而脆，加工性差。為了克服這些缺陷，將磁粉與塑料或橡膠混合制成的高分子磁性材料應運而生。用這種方法制成的復合高分子磁性材料，因其比重輕，易於加工成尺寸精度高、形狀復雜的產品，並能與其他組分壹體成型，越來越受到人們的關註。高分子材料高分子磁性材料主要可以分為兩大類，即結構型和復合型。所謂結構型，是指不添加無機磁粉，由聚合物制成的磁體。目前主要實用價值是復合。光學功能高分子材料所謂光學功能高分子材料，是指壹種能夠傳輸、吸收、存儲和轉換光的高分子材料。目前這類材料有很多，主要包括光導材料、光記錄材料、光加工材料、光學塑料(如塑料鏡片、隱形眼鏡等。)、光學轉換系統材料、光學顯示材料、光導材料、光合材料等。光功能高分子材料通過光在全社會的傳遞，可以制成種類繁多的線性光學材料，如普通安全玻璃、各種透鏡、棱鏡等。利用高分子材料的曲線傳播特性，可以研制出塑料光纖、塑料應時復合光纖等非線性光學元件。高級信息存儲元件的基本材料是高性能的有機玻璃和聚碳酸酯。此外，利用高分子材料的光化學反應，可以開發廣泛用於電子工業和印刷工業的光敏樹脂、光固化塗料和粘合劑。利用高分子材料的能量轉換特性，可以制成光導材料和光致變色材料；基於某些高分子材料的折射率隨機械應力而變化的特性，可以發展光彈性材料來研究力結構材料中的應力分布。高分子復合材料是由高分子材料和其他具有不同組成、形狀和性質的物質組成的多相材料。高分子復合材料最大的優點是具有各種材料的優點，如強度高、重量輕、耐溫、耐腐蝕、隔熱、絕緣等。根據應用目的，選擇高分子材料和其他具有特殊性能的材料，制成滿足需要的復合材料。高分子復合材料分為高分子結構復合材料和高分子功能復合材料兩大類。前者占主導地位。聚合物結構復合材料包括兩個組分:①增強劑。是壹種高強度、高模量、耐溫的纖維和織物，如玻璃纖維、氮化矽晶須、硼纖維及以上。②基質材料。主要是粘合劑，如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂和苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂。這種復合材料的比強度和比模量高於金屬，是國防和尖端技術中不可缺少的材料。合成加工高分子材料應先合成再加工，單體合成聚合物造粒後再熔融加工。高分子材料的合成方法包括本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合和氣相聚合。其中，引發劑起著重要的作用。偶氮引發劑和過氧化物引發劑都是常用的引發劑，而高分子添加劑往往對提高高分子材料的性能和降低成本有明顯的作用。加工技術高分子材料的加工成型不是簡單的物理過程，而是決定高分子材料最終結構和性能的重要環節。除了膠黏劑、塗料可以不經加工成型直接使用外，橡膠、纖維、塑料通常需要通過相應的成型方法加工成產品。壹般塑料制品常見的成型方法有擠出、註射、壓延、吹塑、壓塑或傳遞模塑。橡膠制品有塑化、混煉、壓延或擠出等成型工藝。纖維包括紡絲溶液制備、纖維成型和卷繞、後處理、初生纖維拉伸和熱定型。聚合物在成型過程中，可能受到溫度、壓力、應力和作用時間變化的影響，導致聚合物發生降解、交聯等化學反應，改變聚合物的聚集態結構和化學結構。因此，加工工藝不僅決定了聚合物產品的外觀形狀和質量，而且對材料的超分子結構、織構結構乃至鏈狀結構都有重要影響。