聚合物材料

分类：新材料

属性：技术

最后修改时间： 2018年04月14日

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聚合物材料

聚合物材料是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量(通常可达10～106)化合物。例如聚氯乙烯分子是由许多氯乙烯分子结构单元“—CH2CHCl—”重复连接而成，因此“—CH2CHCl”—又称为结构单元或链节。由能够形成结构单元的小分子所组成的化合物称为单体，是合成聚合物的原料。

材料科学介绍

　　材料科学的发展对人才培养不断提出新的要求，要求从事高分子领域工作的人员必须从过去的窄专业向宽专业的方向转变。社会的发展使得高分子学科，不仅需要培养懂得塑料、橡胶、纤维或涂料等知识和技能的专门人材，更需要熟悉高分子材料各个领域、甚至高分子材料科学发展前沿的高水平人材。

内容简介

　　总述

　　人类生活和生产的基础，它与能源、信息并列为现代科学的三大支柱。一个国家材料的品种和产量是直接衡量其科学技术、经济发展水平和人民生活水平的重要标志之一。

　　当今世界正处于材料革命的进程之中。新材料的出现直接影响国家的工业发展和经济繁荣。令人瞩目的高科技成就如宇宙飞船、超大规模集成电路、隐形飞机、通讯光缆等都是新材料发展的产物。

　　材料简介

　　高分子材料相对于传统材料如水泥、玻璃、陶瓷和钢铁而言是后起的材料，但其发展速度及应用的广泛性却大大超过了传统材料。可以说高分子材料已不再是传统材料的代用品，已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料。

　　高分子材料无所不在，广泛渗透于人类生活的各个方面，在人们生活中发挥着巨大的作用。前不久美国宇航局在费城召开的会议中指出，新材料的主要内容包括聚合物、复合材料、磁性材料、半导体材料、光学纤维和陶瓷。这些材料中，除半导体材料外，均涉及高分子材料，可见高分子材料在当代及未来国际竞争中占有相当重要的地位。

　　材料历史

　　人们使用高分子材料已有很长的历史，自然界的天然产物，如木材、皮革、橡胶、棉、麻、丝、淀粉以及硅酸盐等都是高分子材料。天然橡胶是人们最早发现的天然高分子材料之一，硝化纤维素是首先工业化的改性天然高分子材料，完全人工合成的高分子材料则首先是从酚醛树脂开始。

　　随着科学技术的进步和经济的发展，高强度、高韧性、耐高温、耐极端条件等高性能的高分子材料发展十分迅速，为电子、宇航工业等提供了必需的新材料。目前，高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展，使其由结构材料向具有光、电、声、磁、生物医学、仿生、催化、物质分离及能量转换等效应的功能材料方向扩展，如分离材料、导电材料、智能材料、贮能材料、换能材料、纳米材料、光导材料、生物活性材料、电子信息材料等的发展都表明了这种发展趋势。

　　与此同时，在高分子材料的生产加工中也引进了很多先进技术，如等离子体技术、激光技术、辐射技术等。而结构与性能关系的研究也由宏观进入微观（分子水平）；从定性进入半定量或定量；由静态进入动态，正逐步实现在分子设计水平上合成并制备达到所期望功能的新材料。

　　材料发展

　　高分子材料科学的迅速发展，使其与其它许多学科相互交叉渗透，交叉渗透的结果又大大加快了高分子材料的发展。例如：

　　在与化学工程的交叉渗透中，使用膜分离技术可制取用传统方法无法得到的超纯物质；

　　在与现代物理的交叉渗透中，高分子材料的结构、成分分析又依赖于现代物理的许多研究方法和仪器设备的改进，而采用现代物理技术对高分子材料进行特殊加工将会解决许多传统技术难以解决的课题。

　　高分子光导体、高分子液晶的发现也极大地丰富了物理学的理论，如美国科学家DeGcnnes也正是由于他在液晶及其它高分子物理领域的突出贡献而获得了1991年的诺贝尔物理学奖；

　　在与生物工程、医学的交叉渗透中，高分子材料亦是最有希望解决与活体之间的生物相容性、组织相容性以

　　及免疫反应的有效材料。并且缓释材料也为药物科学开辟了新的天地。而仿生材料的出现使合成高分子与生物高分子之间的界限变得更为模糊；在与微电子工程的交叉渗透中，高分子抗蚀剂是制造超大规模集成电路的关键材料。总之，高分子学科将在新技术革命中更广泛地与相关学科相互交叉融合，推动社会生产力的快速发展。

　　材料分类

　　高分子材料的分类方法有多种。例如：

　　按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料；

　　按大分子主链结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料、无机高分子材料及元素有机高分子材料等；

　　根据性能和用途，可分为橡胶、塑料、纤维、粘合剂、涂料、功能高分子材料、生物高分子材料等。

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