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什麽是高分子材料

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。天然高分子是存在於動物、植物及生物體內的高分子物質,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、塗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越的性能——較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。

高分子材料按特性主要分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子塗料和高分子基複合材料等。

1.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,在外力作用下可產生較大形變,除去外力後能迅速恢複原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。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、氟橡膠等等。

2.纖維分為天然纖維和化學纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。後者是以天然高分子或合成高分子為原料,經過紡絲和後處理製得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高,一般為結晶聚合物,常見的合成纖維包括尼龍、滌綸、腈綸聚酯纖維、芳綸、丙綸纖維等。

3.塑料是以合成樹脂或化學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製得。其分子間次價力、模量和形變量等介於橡膠和纖維之間。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。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,形成交聯的不熔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,三聚氰氨甲醛樹脂等。塑料的加工方法包括注射,擠出,膜壓,熱壓,吹塑等等。

4.高分子膠粘劑是以合成天然高分子化合物為主體製成的膠粘材料。分為天然和合成膠粘劑兩種。現代黏合劑通過其使用方式可以分為聚合型,如環氧樹脂;熱融型,如尼龍,聚乙烯;加壓型,如天然橡膠;水溶型,如澱粉。應用較多的是合成膠粘劑。

5.高分子塗料是以聚合物為主要成膜物質,添加溶劑和各種添加劑製得。根據成膜物質不同,分為油脂塗料、天然樹脂塗料和合成樹脂塗料。

6.高分子基複合材料是以高分子化合物為基體,添加各種增強材料製得的一種複合材料。它綜合了原有材料的性能特點,並可根據需要進行材料設計。高分子複合材料也稱為高分子改性,改性分為分子改性和共混改性。

7.功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力學性能、絕緣性能和熱性能外,還具有物質、能量和信息的轉換、磁性、傳遞和儲存等特殊功能。已實用的有高分子信息轉換材料、高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料、高分子形狀記憶材料和醫用、藥用高分子材料等。


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